Question

【題目】研究人員利用紫蘇進(jìn)行了兩組實驗,結(jié)果分別用下圖(甲、乙)表示。

(1)圖甲表示在一個密閉容器內(nèi)紫蘇植株一晝夜O2含量的變化,據(jù)圖分析:

①圖中B點后曲線上升的原因是光合作用過程中__________階段增強,此時光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在__________。

②紫蘇植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的點是__________。(用圖中字母回答)

③該紫蘇植株經(jīng)過一晝夜后,是否積累了有機物?__________(填“是”或“否”),理由是__________。

(2)圖乙是研究水分在植物體內(nèi)運輸?shù)那闆r。把紫蘇的枝條放在盛有紅色染液的燒杯中,一段時間后,洗凈并在距枝條底部的不同位置橫切觀察導(dǎo)管部分(如圖),含有染液的部分顯示水分經(jīng)過的途徑和高度。分析回答:

①若培養(yǎng)過程葉片出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象,說明葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁與__________發(fā)生分離,其吸水能力逐漸__________(填“增強”、“不變”或“減弱”)。

②給你提供一些如圖乙所示的形態(tài)和生長狀況相似的紫蘇枝條,請利用上述實驗裝置,驗證葉的表面積與水分運輸速率呈正相關(guān)。

實驗步驟:

第一步:__________。

第二步:把兩組紫蘇的枝條如圖乙放置在盛有紅色染液的燒杯中。

第三步:兩組枝條放置相同一段時間后,洗凈并在距離枝條底部的不同位置橫切觀察。

實驗預(yù)期:__________。

(3)下圖表示小麥葉片在夏季晴朗的一天內(nèi)(0至24時)CO2吸收量的變化情況。

①據(jù)圖分析可知,有機物積累最多的時間是__________點。

②若要探究“圖中E點時刻環(huán)境條件”對小麥葉片與玉米葉片光合作用影響的差異,有人設(shè)計了下表所示的實驗方案。

表中“圖中E點時刻條件”主要是指__________條件。

有人認(rèn)為上述實驗方案可去掉1、3組,由2、4組直接比較就能得出結(jié)論__________( 不能、能)。

Answer 1

【答案】光反應(yīng) ATP BC 否 密閉裝置實驗后比試驗前O2含量低,說明細(xì)胞呼吸消耗的有機物的總量多于光合作用合成的有機物的總量 原生質(zhì)層 增強 取若干生長狀態(tài)相同的紫蘇枝條,平均分成AB兩組,A組枝條保留葉片,B組枝條去掉部分葉片 相同時間,A組染液上升高度比B組要高 G 高溫強光照 不能

【解析】

本題考查光合作用和呼吸作用、研究水分在植物體內(nèi)運輸?shù)那闆r的相關(guān)知識，同時考查考生的實驗設(shè)計能力。要求考生對實驗設(shè)計的原則與方法理解透徹，并能熟練運用。

（1）① O2為光反應(yīng)產(chǎn)物，B點后含量上升，原因為光照強度逐漸增強，導(dǎo)致光合作用過程中的光反應(yīng)階段增強。光反應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在ATP中；

② 坐標(biāo)圖中的轉(zhuǎn)折點（即B點和C點）即為紫蘇植株光合作用釋放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的點；

③ 比較紫蘇一晝夜起始點（A點和D點）可知， D點比A點對應(yīng)的O2相對含量低，證明紫蘇植株呼吸作用消耗的有機物大于多于光合作用合成的有機物總量，故該紫蘇植株經(jīng)過一晝夜后，沒有積累有機物。

（2）① 若培養(yǎng)過程葉片萎蔫，說明葉肉細(xì)胞內(nèi)水分減少，液泡的體積減少，細(xì)胞液的濃度增大，吸水能力增強，原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分開發(fā)生質(zhì)壁分離。

② 分析題意可知，本實驗是驗證葉的表面積與水分運輸速率的關(guān)系，進(jìn)一步可確定該實驗的自變量是紫蘇的枝條葉的表面積，因變量為水分在紫蘇枝條的運輸速率，具體觀測指標(biāo)為橫切枝條。實驗給出的后兩步是控制無關(guān)變量一致，故第一組應(yīng)設(shè)置為實驗組與對照組之間的單一變量，即取若干生長狀態(tài)相同的紫蘇枝條,平均分成AB兩組,A組枝條保留葉片,B組枝條去掉部分葉片；根據(jù)實驗步驟可知，A組葉的表面積大于B組，所以預(yù)期實驗結(jié)果是：相同時間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高。

（3）① 據(jù)圖分析可知，小麥光合作用開始的時間是 A點，曲線AB段表示光合速率小于呼吸速率，B、G兩點代表光合速率等于呼吸速率，BG過程表示光合速率大于呼吸速率，G點以后光合速率小于呼吸速率，所以有機物積累最多的時間是G點；

② 分析題圖可知，E時刻CO2吸收量最低，應(yīng)為氣孔關(guān)閉所致，故表中“圖中E點時刻條件”主要是指高溫、強光照條件；不能，因為2、4組對照只能得出兩種植物在“E點時刻條件”下光合作用的差異，缺少自身對照，不能得出該條件分別對兩種植物光合作用影響程度的大小。