Question

人參是一種珍貴的藥用植物，為探究人參葉片（掌狀復(fù)葉中間小葉片）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)處理后得到如下圖所示的曲線．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）該實(shí)驗(yàn)的自變量是

 

．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(shì)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)（總光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度）總體變化趨勢(shì)下降，其產(chǎn)生的原因是

 

．
（4）撇掉光源一段時(shí)問后，葉肉細(xì)胞中[H]的移動(dòng)方向是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：該題主要考查葉綠素的含量（葉齡）與光合作用的關(guān)系，總光合作用=呼吸作用+凈光合作用．實(shí)驗(yàn)要注意等量性原則的應(yīng)用．曲線型習(xí)題要明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，曲線的走勢(shì)及轉(zhuǎn)折．光合作用停止后，[H]的來源是呼吸作用的第一、二階段，作用是參與有氧呼吸第三階段．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)考查的是隨葉片展開天數(shù)光合作用和呼吸作用的變化，所以自變量是葉片展開天數(shù)即葉齡，實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，即實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組只有葉齡這一個(gè)變量，其他影響光合作用的量都應(yīng)該是相同的，故溫度、二氧化碳濃度等無關(guān)變量要相同．
（2）因總光合速率=呼吸速率+凈光合速率，第2天至第3天呼吸速率下降幅度大于凈光合上升速率，故總光合速率下降，第5天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)有無有機(jī)物的積累，可以通過光照12小時(shí)有機(jī)物的積累量-黑暗12小時(shí)有無有機(jī)物的消耗量是否大于零來計(jì)算，如果結(jié)果大于零，則有有機(jī)物的積累，否則就沒有，通過圖一可以看出第五天的凈光合速率為2～3mmolCO₂/m²g．呼吸速率為0.9～0.63mmolCO₂/m²g，故12小時(shí)有機(jī)物的積累量-黑暗12小時(shí)有無有機(jī)物的消耗量＞0，則有有機(jī)物的積累．
（3）隨葉子的展開，葉子的葉綠素含量越來越高，總光合作用越來越強(qiáng)，而由圖一來看隨葉片展開天數(shù)增加呼吸速率越來越弱．所以總光合速率與呼吸速率相等時(shí)的光照強(qiáng)度即光補(bǔ)償點(diǎn)逐漸下降．
（4）撇掉光源一段時(shí)問后，光合作用停止，葉肉細(xì)胞中[H]只有呼吸作用產(chǎn)生，從產(chǎn)生場(chǎng)所移動(dòng)到作用場(chǎng)所，即由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)移向線粒體內(nèi)膜．
故答案為：
（1）葉片展葉的天數(shù)（或葉齡）    光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度、空氣相對(duì)濕度、光照時(shí)間等
（2）降低      有
（3）葉綠素含量增多，總光合速率增強(qiáng)，呼吸速率減弱，二者達(dá)到平衡時(shí)所需的光照強(qiáng)度降低
（4）由細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)移向線粒體內(nèi)膜

點(diǎn)評(píng)：該題值得注意的是：看一天有無有機(jī)物的積累就是要看一天的凈光合是否大于零，撤掉光源一段時(shí)間后，葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用