Question

【題目】甲同學(xué)將相同生理狀態(tài)的非洲茉莉葉片橫切成3種羽裂寬度（羽裂方式如圖1所示，寬度為d），每種羽裂寬度的葉片等分為兩組，分別浸入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4．2%的碳酸氫鈉溶液中，將葉片分散均勻不重疊，在適宜的光照強(qiáng)度下進(jìn)行光合作用實(shí)驗(yàn)，一定時(shí)間后測(cè)定其氧氣的釋放量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示（假設(shè)葉片羽裂不影響細(xì)胞的呼吸速率）。乙同學(xué)測(cè)定非洲茉莉在不同溫度和光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度變化趨勢(shì)，結(jié)果如圖3所示。請(qǐng)回答下列問題：

（1）甲同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的自變量是__________________，非洲茉莉葉肉細(xì)胞內(nèi)氧氣被消耗的具體場(chǎng)所是_________。

（2）該實(shí)驗(yàn)中所用的碳酸氫鈉溶液的作用是_____________________。碳酸氫鈉溶液濃度過(guò)高可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，其原因是__________________。

（3）羽裂可以暴露橫切部位的葉肉細(xì)胞，根據(jù)圖2可知，羽裂寬度越小，光合速率越大，試分析其原因：____________________________________。

（4）分析圖3中的兩條曲線，溫度為25℃、光照強(qiáng)度小于2klx，采取___________措施將有助于茉莉的生長(zhǎng)，判斷依據(jù)是______________________。

（5）由圖3可知，若某一天溫度為25℃，光照強(qiáng)度大于1klx小于2klx，光照時(shí)間為12小時(shí)，則一晝夜后茉莉的干重將____________（填“增加”“減少”或“不變”）。

Answer 1

【答案】羽裂寬度和光照時(shí)間 線粒體內(nèi)膜 為植物細(xì)胞光合作用提供CO2 碳酸氫鈉溶液濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多，影響細(xì)胞代謝 葉片羽裂寬度越窄，從切面暴露出來(lái)的葉肉細(xì)胞（葉綠體）就越多，有利于葉肉細(xì)胞（葉綠體）直接吸收到更多的CO2（和更多的光能），從而提高了光合速率 適當(dāng)降低溫度 光照強(qiáng)度小于2klx時(shí)，25℃下凈光合作用強(qiáng)度低于15℃凈光合作用強(qiáng)度 減少

【解析】

分析圖2，羽裂寬度越大，氧氣的釋放量越小，說(shuō)明光合速率在下降；羽裂寬度相同時(shí)，光照時(shí)間長(zhǎng)，氧氣的釋放量大，說(shuō)明光照時(shí)間長(zhǎng)，有利于光合作用；圖3表示光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率的影響，根據(jù)圖分析，在光照強(qiáng)度弱的時(shí)候，低溫更有利于植株的生長(zhǎng)，在光照強(qiáng)度大時(shí)，25℃下更有利于植株生長(zhǎng)。

（1）分析圖2可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照時(shí)間和羽裂寬度，非洲茉莉葉肉細(xì)胞內(nèi)氧氣的消耗發(fā)生在有氧呼吸第三階段，其場(chǎng)所是線粒體內(nèi)膜。

（2）該實(shí)驗(yàn)中碳酸氫鈉能夠釋放二氧化碳供給植物進(jìn)行光合作用；碳酸氫鈉溶液濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水過(guò)多，影響細(xì)胞代謝，甚至?xí)�使�?xì)胞死亡，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

（3）根據(jù)題意可知，羽裂可以暴露橫切部位的葉肉細(xì)胞，因此葉片羽裂寬度越窄，從切面暴露的葉肉細(xì)胞就就越多，有利于葉肉細(xì)胞（葉綠體）直接吸收到更多的CO2（和更多的光能），從而提高了光合速率。

（4）根據(jù)圖3分析，光照強(qiáng)度小于2klx時(shí)，25℃下凈光合作用強(qiáng)度低于15℃凈光合作用強(qiáng)度，所以溫度為25℃、光照強(qiáng)度小于2klx，采取適當(dāng)降低溫度的措施將有助于茉莉的生長(zhǎng)。

（5）溫度為25℃、光照強(qiáng)度為2klx時(shí)，凈光合速率=呼吸速率=22.4，則光合速率=44.8，若光照12h，一晝夜有機(jī)物凈積累=44.8×12-22.4×24=0，若光照強(qiáng)度大于1klx小于2klx，則一晝夜后茉莉的干重將減少。