Question

為探究人參葉片（掌狀復(fù)葉中間小葉片）展葉期間光合作用特性（其中，凈光合速率=總光合速率-呼吸速率）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)處理后得到圖1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(wú)關(guān)變量相同且適宜．
（2）據(jù)圖1判斷，第1天葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有

 

．第2天至第3天總光合速率的變化趨勢(shì)是

 

．若第6天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)處理，則該植物

 

（有、無(wú)）有機(jī)物積累．
（3）圖2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）撤掉光源一段時(shí)間后，葉肉細(xì)胞中[H]的移動(dòng)方向是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專(zhuān)題：

分析：本題主要考查坐標(biāo)曲線圖的分析，分析生物學(xué)中的坐標(biāo)曲線圖要掌握住三點(diǎn)：一識(shí)“標(biāo)”：看清橫縱坐標(biāo)的名稱(chēng)及單位，一般情況下橫坐標(biāo)為自變量，縱坐標(biāo)為因變量；二明“點(diǎn)”：找出坐標(biāo)曲線圖中特殊點(diǎn)（起點(diǎn)、頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn)、平衡點(diǎn)等）的生物學(xué)意義；三析“線”：分析坐標(biāo)曲線的走向、變化趨勢(shì)（上升、平緩、轉(zhuǎn)折）．

解答： 解：（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：該實(shí)驗(yàn)的自變量是葉片展葉的天數(shù)．影響光合速率的因素有光照強(qiáng)度、溫度、光照時(shí)間等，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)自變量要單一，為了防止其它變量的影響，所以要保持無(wú)關(guān)變量相同且適宜．
（2）從圖1可以看出第1天葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體，第2天至第3天凈光合速率基本不變，呼吸速率下降，所以總光合速率下降，第6天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)有無(wú)有機(jī)物的積累，可以通過(guò)光照12小時(shí)有機(jī)物的積累量-黑暗12小時(shí)有無(wú)有機(jī)物的消耗量是否大于零來(lái)計(jì)算，如果結(jié)果大于零，則有有機(jī)物的積累，否則就沒(méi)有，通過(guò)圖一可以看出第6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(wú)有機(jī)物的消耗量＞0，則有有機(jī)物的積累．
（3）由于人參葉片逐漸展開(kāi)，葉面積逐漸增大，因此葉綠素含量增多，總光合速率增強(qiáng)，從圖1看出呼吸速率減弱，二者達(dá)到平衡時(shí)所需的光照強(qiáng)度降低，光補(bǔ)償點(diǎn)總體變化趨勢(shì)下降．
（4）撤掉光源一段時(shí)間后，沒(méi)有光照，葉片只進(jìn)行呼吸作用，呼吸作用的第一階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，產(chǎn)生4個(gè)[H]，第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)中，產(chǎn)生20個(gè)[H]，前兩個(gè)階段產(chǎn)生的24個(gè)[H]在第三階段移向線粒體內(nèi)膜，與氧結(jié)合形成水．
答案：（1）葉片展葉的天數(shù)（或葉齡）    光照強(qiáng)度、溫度、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集時(shí)間、空氣相對(duì)濕度、光照時(shí)間等（答出兩項(xiàng)即可）
（2）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體    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)：本題屬于多圖組合題，將光合作用和呼吸作用的知識(shí)綜合在一起考查，分析各種因素影響它們生理過(guò)程的情形，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題．