Question

1．研究人員利用紫蘇進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分別用如圖（甲、乙）表示．

（1）圖甲表示在一個(gè)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(diǎn)后曲線上升的原因是光合作用過程中光反應(yīng)階段增強(qiáng)，此時(shí)光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP．
②紫蘇植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的點(diǎn)是B、C．（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(jī)物？否（填“是”或“否”），理由是密閉裝置內(nèi)的O₂含量比實(shí)驗(yàn)前低，說明紫蘇植株細(xì)胞呼吸作用消耗的有機(jī)物總量多于光合作用合成的有機(jī)物總量．
（2）圖乙是研究水分在植物體內(nèi)運(yùn)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(shí)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的經(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)胞壁與原生質(zhì)層發(fā)生分離，其吸水能力逐漸增強(qiáng)（填“增強(qiáng)”“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(qǐng)利用上述實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證葉的表面積與水分運(yùn)輸速率呈正相關(guān)．
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：取若干紫蘇葉枝條，平均分為兩組，標(biāo)號(hào)為A、B．A組的枝條保留葉片，B組的枝條去掉部分葉片．
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：兩組枝條放置相同環(huán)境中一段時(shí)間后，洗凈并在距離枝條底部的不同位置橫切觀察．
實(shí)驗(yàn)預(yù)期：相同時(shí)間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高．

Answer 1

分析 植物既進(jìn)行光合作用又進(jìn)行呼吸作用，若是光合作用強(qiáng)度高于呼吸作用，則表現(xiàn)為釋放氧氣，吸收二氧化碳；若光合作用強(qiáng)度低于呼吸作用，則表現(xiàn)為吸收氧氣，釋放二氧化碳．圖中氣體含量的變化是因?yàn)閮身?xiàng)生理活動(dòng)比較和差值而產(chǎn)生的．上午6點(diǎn)，光照強(qiáng)度開始增強(qiáng)，此時(shí)光合作用的光反應(yīng)開始增強(qiáng)，能夠?yàn)榘捣磻?yīng)提供更多的還原氫和ATP．在綠色植物的葉片中，光合作用產(chǎn)生的氧氣可以在線粒體中參與有氧呼吸的第三個(gè)階段；B點(diǎn)氧氣的含量由減少轉(zhuǎn)變?yōu)樵龆�，C點(diǎn)氧氣的含量由增多轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少，所以B、C兩點(diǎn)氧氣既不增多也不減少，可知光合作用和呼吸作用強(qiáng)度恰好相等．從圖中可以發(fā)現(xiàn)，該植株經(jīng)過一晝夜之后，環(huán)境中的氧氣濃度反而降低，也說明了植物的凈光合作用為負(fù)值，植物并沒有積累有機(jī)物，反而消耗了有機(jī)物．

解答 解：Ⅰ（1）B曲線上升時(shí)因?yàn)樘�陽的升起，光照增�?qiáng)，光合作用開始，光反應(yīng)進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生O₂，同時(shí)光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在[H]和ATP中．
（2）由圖甲知B、C兩點(diǎn)時(shí)間分別是6時(shí)和18時(shí)，6時(shí)氧的含量最低和18時(shí)氧的含量最多，說明此時(shí)是番茄植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的時(shí)間點(diǎn)．
（3）由于紫蘇植株是在密閉容器內(nèi)種植，一晝夜后A點(diǎn)與D點(diǎn)相比的凈氧含量反而減少，即說明在這24h內(nèi)呼吸作用大于光合作用，積累有機(jī)物會(huì)減少．
（2）①若培養(yǎng)過程葉片出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象，說明葉肉細(xì)胞失水，細(xì)胞液濃度增大，此時(shí)細(xì)胞壁與原生質(zhì)層發(fā)生分離，其吸水能力逐漸增強(qiáng)．
②本試驗(yàn)為驗(yàn)證葉的表面積與水分運(yùn)輸速率呈正相關(guān)，所以實(shí)驗(yàn)的自變量為葉的表面積，因變量為水分運(yùn)輸速率，所以實(shí)驗(yàn)步驟為：
第一步：取若干紫蘇葉枝條，平均分為兩組，標(biāo)號(hào)為A、B．A組的枝條保留葉片，B組的枝條去掉部分葉片．
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：兩組枝條放置相同環(huán)境中一段時(shí)間后，洗凈并在距離枝條底部的不同位置橫切觀察．
實(shí)驗(yàn)預(yù)期：葉的表面積大，蒸騰作用旺盛，植物吸水能量強(qiáng)，所以水分運(yùn)輸速率大，實(shí)驗(yàn)預(yù)期為相同時(shí)間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高．
故答案為：
（1）①光反應(yīng) ATP
②B、C 
③否 密閉裝置內(nèi)的O₂含量比實(shí)驗(yàn)前低（或D點(diǎn)比A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O₂相對(duì)含量低），說明紫蘇植株細(xì)胞呼吸作用消耗的有機(jī)物總量多于光合作用合成的有機(jī)物總量
（2）①原生質(zhì)層 增強(qiáng)
②第一步：去掉部分葉片．
實(shí)驗(yàn)預(yù)期：相同時(shí)間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查植物光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解的知識(shí)要點(diǎn)、獲取信息以及識(shí)圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力．