Question

【題目】研究人員利用紫蘇進行了兩組實驗,結果分別用下圖(甲、乙)表示。

(1)圖甲表示在一個密閉容器內紫蘇植株一晝夜O2含量的變化,據圖分析:

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,此時光能轉化為活躍的化學能儲存在__________。

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運輸的情況。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管部分(如圖),含有染液的部分顯示水分經過的途徑和高度。分析回答:

①若培養過程葉片出現萎蔫的現象,說明葉肉細胞的細胞壁與__________發生分離,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。

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。

實驗預期:__________。

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

①據圖分析可知,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論__________( 不能、能)。

Answer 1

【答案】光反應 ATP BC 否 密閉裝置實驗后比試驗前O2含量低,說明細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 原生質層 增強 取若干生長狀態相同的紫蘇枝條,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運輸的情況的相關知識，同時考查考生的實驗設計能力。要求考生對實驗設計的原則與方法理解透徹，并能熟練運用。

（1）① O2為光反應產物，B點后含量上升，原因為光照強度逐漸增強，導致光合作用過程中的光反應階段增強。光反應過程中能量的轉化形式為光能轉化為活躍的化學能儲存在ATP中；

② 坐標圖中的轉折點（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，故該紫蘇植株經過一晝夜后，沒有積累有機物。

（2）① 若培養過程葉片萎蔫，說明葉肉細胞內水分減少，液泡的體積減少，細胞液的濃度增大，吸水能力增強，原生質層與細胞壁分開發生質壁分離。

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系，進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，具體觀測指標為橫切枝條。實驗給出的后兩步是控制無關變量一致，故第一組應設置為實驗組與對照組之間的單一變量，即取若干生長狀態相同的紫蘇枝條,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；根據實驗步驟可知，A組葉的表面積大于B組，所以預期實驗結果是：相同時間內，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高。

（3）① 據圖分析可知，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，應為氣孔關閉所致，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。