Question

1．研究人員利用紫蘇進行了兩組實驗，結果分別用如圖（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光反應階段增強，此時光能轉化為活躍的化學能儲存在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，是否積累了有機物？否（填“是”或“否”），理由是密閉裝置內(nèi)的O₂含量比實驗前低，說明紫蘇植株細胞呼吸作用消耗的有機物總量多于光合作用合成的有機物總量．
（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，說明葉肉細胞的細胞壁與原生質層發(fā)生分離，其吸水能力逐漸增強（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．
實驗步驟：
第一步：取若干紫蘇葉枝條，平均分為兩組，標號為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：相同時間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高．

Answer 1

分析 植物既進行光合作用又進行呼吸作用，若是光合作用強度高于呼吸作用，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為兩項生理活動比較和差值而產(chǎn)生的．上午6點，光照強度開始增強，此時光合作用的光反應開始增強，能夠為暗反應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階段；B點氧氣的含量由減少轉變?yōu)樵龆啵珻點氧氣的含量由增多轉變?yōu)闇p少，所以B、C兩點氧氣既不增多也不減少，可知光合作用和呼吸作用強度恰好相等．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值，植物并沒有積累有機物，反而消耗了有機物．

解答 解：Ⅰ（1）B曲線上升時因為太陽的升起，光照增強，光合作用開始，光反應進行水的光解，產(chǎn)生O₂，同時光能轉化為化學能儲存在[H]和ATP中．
（2）由圖甲知B、C兩點時間分別是6時和18時，6時氧的含量最低和18時氧的含量最多，說明此時是番茄植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的時間點．
（3）由于紫蘇植株是在密閉容器內(nèi)種植，一晝夜后A點與D點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，積累有機物會減少．
（2）①若培養(yǎng)過程葉片出現(xiàn)萎蔫的現(xiàn)象，說明葉肉細胞失水，細胞液濃度增大，此時細胞壁與原生質層發(fā)生分離，其吸水能力逐漸增強．
②本試驗為驗證葉的表面積與水分運輸速率呈正相關，所以實驗的自變量為葉的表面積，因變量為水分運輸速率，所以實驗步驟為：
第一步：取若干紫蘇葉枝條，平均分為兩組，標號為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：葉的表面積大，蒸騰作用旺盛，植物吸水能量強，所以水分運輸速率大，實驗預期為相同時間內(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 ATP
②B、C 
③否 密閉裝置內(nèi)的O₂含量比實驗前低（或D點比A點對應的O₂相對含量低），說明紫蘇植株細胞呼吸作用消耗的有機物總量多于光合作用合成的有機物總量
（2）①原生質層 增強
②第一步：去掉部分葉片．
實驗預期：相同時間內(nèi)，A組的枝條的染液上升高度比B組的要高．

點評 本題考查植物光合作用和呼吸作用的相關知識，意在考查學生理解的知識要點、獲取信息以及識圖分析能力和運用所學知識分析問題、解決問題的能力．