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(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理后得到如圖的曲線．請據(jù)圖回答：

（1）該實(shí)驗(yàn)圖一的因變量有

 

．為保證采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)有效，應(yīng)保持

 

等無關(guān)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(shí)，黑暗12小時(shí)處理，則該植物

 

．（有、無）有機(jī)物積累．
（3）圖二中光補(bǔ)償點(diǎn)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(shí)間后，葉肉細(xì)胞中[H]的移動(dòng)方向是

 

．
（5）供給C¹⁸O₂，葉肉細(xì)胞線粒體內(nèi)能夠檢測出含¹⁸O的有機(jī)物是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)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(guān)系，注意左右兩個(gè)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(jī)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(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的變化曲線，隨葉齡的增加飽和點(diǎn)增加而補(bǔ)償點(diǎn)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(shí)驗(yàn)的自變量，根據(jù)單一變量原則，其他的無關(guān)變量如光照、溫度、濕度應(yīng)該相同，就影響光合作用的外界因素來講主要應(yīng)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(shí)，有機(jī)物的積累即光合作用凈值是2.5×12═30mmolCO₂/m²g，12小時(shí)黑暗有機(jī)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(jī)物的積累，審題時(shí)注意光合和呼吸隸屬于左右兩個(gè)因變量．
（3）圖二顯示了葉齡作為自變量，補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)的變化曲線，隨葉齡的增加飽和點(diǎn)增加而補(bǔ)償點(diǎn)下降．這是因?yàn)殡S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(dá)補(bǔ)償點(diǎn)即光合作用=呼吸作用所需要的光照強(qiáng)度降低，即補(bǔ)償點(diǎn)減�。�
（4）撤掉光源一段時(shí)間植物只能進(jìn)行有氧呼吸，此時(shí)葉肉細(xì)胞在有氧呼吸第一第二階段產(chǎn)生的[H]，進(jìn)入線粒體內(nèi)膜與氧氣結(jié)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(xì)胞基質(zhì)，第二階段在線粒體基質(zhì)，所以[H]移動(dòng)方向是：細(xì)胞基質(zhì)、線粒體基質(zhì)→線粒體內(nèi)膜．
（5）供給C¹⁸O₂，葉肉細(xì)胞完成光合作用形成葡萄糖內(nèi)含有放射性物質(zhì)，葡萄糖參與呼吸作用在細(xì)胞基質(zhì)內(nèi)形成的丙酮酸含有放射性，丙酮酸進(jìn)入線粒體完成呼吸作用的第二階段，所以線粒體內(nèi)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(shí)需要的光照強(qiáng)度降低
（4）細(xì)胞基質(zhì)、線粒體基質(zhì)→線粒體內(nèi)膜
（5）丙酮酸

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