Question

夏季晴朗無云的某天，某種C₃植物光合作用強(qiáng)度變化曲線如圖所示．請回答下列問題：
（1）該植物一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻是

 

、光合作用最強(qiáng)的時(shí)刻是

 

．
（2）在12：00左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)葉片氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)量增多．請比較圖中B、C兩個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，

 

時(shí)刻葉肉細(xì)胞之間的CO₂濃度相對較高，

 

時(shí)刻葉肉細(xì)胞葉綠體中C₅的含量相對較大．
（3）研究發(fā)現(xiàn)，在其他環(huán)境因子相對穩(wěn)定時(shí)，植物根系部位土壤相對缺水是導(dǎo)致氣孔關(guān)閉的主要因素．請據(jù)此推測圖中C、D兩個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻，

 

時(shí)刻根系部位土壤溶液的濃度較高．
（4）研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤干旱時(shí)，根細(xì)胞會迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X．有人推測根部合成的X運(yùn)輸?shù)饺~片，能調(diào)節(jié)氣孔的開閉．他們做了如下實(shí)驗(yàn)：從同一植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉，分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中．一段時(shí)間后，測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示．（注：氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開啟程度越大），

分組測量 指標(biāo)	培養(yǎng)液中X的濃度/mol?m-3
	510-5	510-4	510-3
葉片中X的濃度/nmol?g-1（鮮重）	2.47	2.97	9.28
葉片的氣孔導(dǎo)度/mol?m-2?s-1	0.54	0.43	0.27

①以上方案有不完善的地方，請指出來并加以修正．

 

．
②若表中數(shù)據(jù)為方案完善后得到的結(jié)果，那么可推測，隨著培養(yǎng)液中X的濃度增大，葉片蒸騰作用程度

 

．

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,細(xì)胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：本題主要考查呼吸作用和光合作用的過程．
1、呼吸作用是指生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過程．有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜．有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過程．光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成淀粉等有機(jī)物．

解答： 解：（1）圖中19：30（或E點(diǎn)）之后，植物不再進(jìn)行有機(jī)物的積累，故19：30（或E點(diǎn)）是該植物一天中有機(jī)物積累最多的時(shí)刻．10：00（或B點(diǎn)）光合作用吸收二氧化碳的速率最快，故10：00（或B點(diǎn)）是光合作用最強(qiáng)的時(shí)刻．
（2）在12：00（C點(diǎn)）左右出現(xiàn)光合作用強(qiáng)度“低谷”，此時(shí)葉片氣孔處于關(guān)閉狀態(tài)的數(shù)量增多，CO₂不能進(jìn)入細(xì)胞，所以此時(shí)CO₂濃度相對較低，即B點(diǎn)（或10：00）的CO₂濃度相對較高，C點(diǎn)（或12：00）時(shí)刻由于二氧化碳濃度較低，因此二氧化碳固定減少，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞葉綠體中C₅化合物的含量相對較大．
（3）根據(jù)題意，C點(diǎn)時(shí)刻和D點(diǎn)比較，C點(diǎn)氣孔關(guān)閉，可知此時(shí)植物根系部位土壤相對缺水，即根系部位土壤溶液的濃度較高．
（4）①據(jù)表格分析可知，以上方案有兩個(gè)不完善的地方：a．樣本量太�。畱�(yīng)“取葉片若干，等分為三組”． b．缺乏空白對照．增加1組，將葉片的葉柄下浸在不含X的培養(yǎng)液中． 
    ②若表中數(shù)據(jù)為方案完善后得到的結(jié)果，那么可推測，隨著培養(yǎng)液中X的濃度增大，葉片的氣孔導(dǎo)度越小，氣孔開啟程度越小，故葉片蒸騰作用程度降低．
故答案為：
（1）19：30（或E點(diǎn)）    
（2）B點(diǎn)（或10：00）C點(diǎn)（或12：00）
（3）C點(diǎn)（或12：00）
（4）①a．樣本量太小．應(yīng)“取葉片若干，等分為三組”．b．缺乏空白對照．增加1組，將葉片的葉柄下浸在不含X的培養(yǎng)液中   
    ②降低

點(diǎn)評：本題以圖形為載體，考查了光合作用和有氧呼吸的過程及兩者的聯(lián)系．考查了學(xué)生識圖、析圖能力，運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，綜合理解能力，有一定的難度．光合作用和呼吸作用過程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．凈光合作用速率=真光合作用速率-呼吸作用速率．