Question

12．圖1是把同一植物生理狀況相同的葉片（實驗前抽空片內部氣體）放入不同濃度的NaHCO₃溶液中，在一定的光照條件下繪制出的曲線圖，目的是探究光合作用速率與NaHCO₃溶液濃度是關系：圖2表示四組等質量的同一植物生理狀況相同的葉片在不同溫度下，先暗處理1小時，再在相同光照強度下光照1小時，測得的有機物的變化情況．請回答下列問題：

（1）由圖1中的信息可以看出該實驗的因變量檢測指標是葉片上浮至液面所需的時間．限制bc段的主要因素是光照強度．Cd段形成的原因是NaHCO₃溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降．
（2）細胞呼吸速率最強時及光合作用制造的有機物的量最多是對應溫度分別是29℃和29℃．
（3）根據圖2，28℃時該植物在光照下積累的有機物的量為5mg/h：30℃時光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗的有機物的3倍．
（4）29℃時葉肉細胞產生的氧氣的去向是線粒體和外界．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1表示圓葉片上浮至液面所需時間，時間越短，說明光合作用強度越大，產生的氧氣就越多．因此圖示說明，隨著NaHCO₃溶液濃度的上升，光合速率不斷上升，但是達到一定程度后又會開始下降．圖2中暗處理有機物的減少量表示呼吸作用的消耗量，相同光照強度下光照1小時，測得的有機物的變化是凈光合速率和呼吸作用的2倍之和．據此分析作答．

解答 解：（1）據圖分析，該實驗的自變量是二氧化碳濃度，因變量葉片上浮至液面所需的時間．bc段葉片已經達到二氧化碳飽和點，此時限制bc段的外界因素不再是自變量二氧化碳濃度，而是無關變量溫度或光照強度．隨著NaHCO₃溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降，cd段葉片上浮時間增加．
（2）根據圖2，第1小時是暗處理，此時產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體，第2小時光合作用與呼吸作用同時進行，產生ATP的場所有葉綠體類囊體薄膜、細胞質基質和線粒體，所以不同．暗處理消耗有機物最多的溫度即細胞呼吸速率最強時的溫度是29℃，相同光照強度下光照1小時，測得的有機物的變化是凈光合速率和呼吸作用的2倍之和，所以光合作用制造的有機物的量最多時對應的溫度也是29℃．
（3）真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率，根據圖2，28℃時該植物在光照下積累的有機物的量為2+3=5mg/h：故30℃時光合作用制造的有機物是呼吸作用消耗的有機物的3倍．
（4）29℃時光合速率大于呼吸速率，葉肉細胞產生的氧氣的去向是線粒體和外界．
故答案為：
（1）葉片上浮至液面所需的時間     光照強度       NaHCO₃ 溶液濃度過高，使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降
（2）29℃29℃
（3）5    3
（4）線粒體和外界

點評 本題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的考查，考查光合作用過程中的物質變化、影響光合作用的環境因素及探究實驗等方面的知識點．解答本題的關鍵是準確分析過程圖和曲線圖，利用控制變量的方法分析實驗裝置，能通過比較、分析與綜合等方法對實驗裝置和實驗結果做出合理的判斷或得出正確的結論能力．