Question

利用紫苏植株进行实验，图甲表示在一个密闭容器内紫苏植株一昼夜O₂含量的变化，据图分析：

（1）图中B点后曲线上升的原因是光合作用过程中光反应阶段增强，此时产生的      为CO₂的还原提供条件，所产生的O₂在细胞中的    （细胞器）被利用。
（2）紫苏植株光合作用释放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂相等的点是        。（用图中字母回答）
（3）该紫苏植株经过一昼夜后，是否积累了有机物？      填“是”或“否”），理由是____。
（4）据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X，有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭，他们做了如下实验：
①从该植株上剪取大小 和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中，以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系，一段时间后，可以测得有关数据，以上方案有两处不完善的地方，请指出来：        和      。
②方案完善后，测得有关数据，得到下表的结果（注：气孔导度越大，气孔开启程度越大）由此可以推测，随着培养液中X浓度增大，植物光合作用强度       ，原因是        。

Answer 1

（1）[H]和ATP    线粒体（线粒体内膜）
（2）B、C
（3）否  密闭装置内的O₂含量比实验前低，说明紫苏植株细胞呼吸作用消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量
（4）①样本量太小  缺乏空白对照
②降低   随着 培养液中X浓度的增大，气孔关闭程度逐渐增大（或气孔导度缩小），CO₂吸收减少。

解析试题分析：植物既进行光合作用又进行呼吸作用，若是光合作用强度高于呼吸作用，则表现为释放氧气，吸收二氧化碳；若光合作用强度低于呼吸作用，则表现为吸收氧气，释放二氧化碳。图中气体含量的变化是因为两项生理活动比较和差值而产生的。
（1）上午6点，光照强度开始增强，此时光合作用的光反应开始增强，能够为暗反应提供更多的还原氢和ATP。在绿色植物的叶片中，光合作用产生的氧气可以在线粒体中参与有氧呼吸的第三个阶段
（2）B点氧气的含量由减少转变为增多，C点氧气的含量由增多转变为减少，所以B、C两点氧气既不增多也不减少，可知光合作用和呼吸作用强度恰好相等。
（3）从图中可以发现，该植株经过一昼夜之后，环境中的氧气浓度反而降低，也说明了植物的净光合作用为负值，植物并没有积累有机物，反而消耗了有机物。
（4）①生物实验中会出现很多的偶然性误差，所以本实验最好每组能都多设置一些样本取平均值，以减小偶然性误差；此外从实验结果中无法判断X物质到底是促进气孔关闭还是抑制气孔关闭，因为缺少了空白对照。
②表格中数据可以充分说明，随着X物质浓度的升高，气孔导度越来越降低，这可以导致植物吸收的二氧化碳量变少，从而降低光合作用的强度。
考点：本题考查植物的光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查考生理解光合作用和呼吸作用的关系以及分析图形的能力。