Question

巫山黨參是一種珍貴的藥用植物，為探究黨參葉片展葉期間光合作用和呼吸作用的變化，某科研小組在特定實驗條件下進行實驗，并將實驗數(shù)據(jù)處理后得到如圖的曲線．請據(jù)圖回答：

（1）該實驗圖一的因變量有

 

．為保證采集的實驗數(shù)據(jù)科學有效，應保持

 

等無關變量相同且適宜．
（2）據(jù)圖一判斷．第2天至第3天總光合速率的變化趨勢是

 

．若第5天光照12小時，黑暗12小時處理，則該植物

 

．（有、無）有機物積累．
（3）圖二中光補償點總體變化趨勢下降，據(jù)兩圖分析其產(chǎn)生的原因有

 

．
（4）撤掉光源一段時間后，葉肉細胞中[H]的移動方向是

 

．
（5）供給C¹⁸O₂，葉肉細胞線粒體內能夠檢測出含¹⁸O的有機物是

 

．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化

專題：

分析：（1）圖一顯示的葉齡作為自變量與凈光合作用速率和呼吸作用速率的關系，注意左右兩個因變量的數(shù)值不同；隨葉齡的增加凈光合作用速率增加，但是呼吸作用速率下降．
（2）由于總光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率，而判斷一晝夜是否有有機物的積累，則是日間凈光合作用-夜間呼吸作用消耗是否大于零．
（3）圖二顯示了葉齡作為自變量，補償點和飽和點的變化曲線，隨葉齡的增加飽和點增加而補償點下降．

解答： 解：（1）圖一顯示了葉齡即葉片展開的天數(shù)作為實驗的自變量，根據(jù)單一變量原則，其他的無關變量如光照、溫度、濕度應該相同，就影響光合作用的外界因素來講主要應該是：光照和溫度．
（2）由于總光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸作用速率，第2天至第3天呼吸速率大大下降，而凈光合作用速率基本不變，所以2-3天的總光合速率降低；從曲線可知第5天光照12小時，有機物的積累即光合作用凈值是2.5×12═30mmolCO₂/m²g，12小時黑暗有機物呼吸消耗的是0.9×12═10.8mmolCO₂/m²g．二者的差值大于零，所以該植物有有機物的積累，審題時注意光合和呼吸隸屬于左右兩個因變量．
（3）圖二顯示了葉齡作為自變量，補償點和飽和點的變化曲線，隨葉齡的增加飽和點增加而補償點下降．這是因為隨著葉齡增大，葉片面積也增大，葉綠體的數(shù)量大量增加，光合作用速率增加，而從圖一顯示了呼吸作用速率卻下降，所以二者到達補償點即光合作用=呼吸作用所需要的光照強度降低，即補償點減�。�
（4）撤掉光源一段時間植物只能進行有氧呼吸，此時葉肉細胞在有氧呼吸第一第二階段產(chǎn)生的[H]，進入線粒體內膜與氧氣結合產(chǎn)生水，完成有氧呼吸的第三階段．由于有氧呼吸的第一階段在細胞基質，第二階段在線粒體基質，所以[H]移動方向是：細胞基質、線粒體基質→線粒體內膜．
（5）供給C¹⁸O₂，葉肉細胞完成光合作用形成葡萄糖內含有放射性物質，葡萄糖參與呼吸作用在細胞基質內形成的丙酮酸含有放射性，丙酮酸進入線粒體完成呼吸作用的第二階段，所以線粒體內丙酮酸和二氧化碳含有放射性．
故答案為：
（1）葉片展開的天數(shù)（葉齡） 光照、溫度
（2）降低 有
（3）隨葉齡增加葉片展開，葉綠體數(shù)量增多，光合作用速率增加，但是呼吸作用速率降低，二者相等時需要的光照強度降低
（4）細胞基質、線粒體基質→線粒體內膜
（5）丙酮酸

點評：考查光合作用和呼吸作用的關系，曲線分析要首先注意自變量和兩個因變量的關系以及數(shù)值的變化，曲線折點變化含義．