Question

【題目】甲同學將相同生理狀態的非洲茉莉葉片橫切成3種羽裂寬度（羽裂方式如圖1所示，寬度為d），每種羽裂寬度的葉片等分為兩組，分別浸入等量的質量分數為4．2%的碳酸氫鈉溶液中，將葉片分散均勻不重疊，在適宜的光照強度下進行光合作用實驗，一定時間后測定其氧氣的釋放量，實驗結果如圖2所示（假設葉片羽裂不影響細胞的呼吸速率）。乙同學測定非洲茉莉在不同溫度和光照強度下光合作用強度變化趨勢，結果如圖3所示。請回答下列問題：

（1）甲同學所做實驗的自變量是__________________，非洲茉莉葉肉細胞內氧氣被消耗的具體場所是_________。

（2）該實驗中所用的碳酸氫鈉溶液的作用是_____________________。碳酸氫鈉溶液濃度過高可能導致實驗失敗，其原因是__________________。

（3）羽裂可以暴露橫切部位的葉肉細胞，根據圖2可知，羽裂寬度越小，光合速率越大，試分析其原因：____________________________________。

（4）分析圖3中的兩條曲線，溫度為25℃、光照強度小于2klx，采取___________措施將有助于茉莉的生長，判斷依據是______________________。

（5）由圖3可知，若某一天溫度為25℃，光照強度大于1klx小于2klx，光照時間為12小時，則一晝夜后茉莉的干重將____________（填“增加”“減少”或“不變”）。

Answer 1

【答案】羽裂寬度和光照時間 線粒體內膜 為植物細胞光合作用提供CO2 碳酸氫鈉溶液濃度過高會導致細胞失水過多，影響細胞代謝 葉片羽裂寬度越窄，從切面暴露出來的葉肉細胞（葉綠體）就越多，有利于葉肉細胞（葉綠體）直接吸收到更多的CO2（和更多的光能），從而提高了光合速率 適當降低溫度 光照強度小于2klx時，25℃下凈光合作用強度低于15℃凈光合作用強度 減少

【解析】

分析圖2，羽裂寬度越大，氧氣的釋放量越小，說明光合速率在下降；羽裂寬度相同時，光照時間長，氧氣的釋放量大，說明光照時間長，有利于光合作用；圖3表示光照強度和溫度對光合速率的影響，根據圖分析，在光照強度弱的時候，低溫更有利于植株的生長，在光照強度大時，25℃下更有利于植株生長。

（1）分析圖2可知，該實驗的自變量是光照時間和羽裂寬度，非洲茉莉葉肉細胞內氧氣的消耗發生在有氧呼吸第三階段，其場所是線粒體內膜。

（2）該實驗中碳酸氫鈉能夠釋放二氧化碳供給植物進行光合作用；碳酸氫鈉溶液濃度過高會導致細胞失水過多，影響細胞代謝，甚至會使細胞死亡，從而導致實驗失敗。

（3）根據題意可知，羽裂可以暴露橫切部位的葉肉細胞，因此葉片羽裂寬度越窄，從切面暴露的葉肉細胞就就越多，有利于葉肉細胞（葉綠體）直接吸收到更多的CO2（和更多的光能），從而提高了光合速率。

（4）根據圖3分析，光照強度小于2klx時，25℃下凈光合作用強度低于15℃凈光合作用強度，所以溫度為25℃、光照強度小于2klx，采取適當降低溫度的措施將有助于茉莉的生長。

（5）溫度為25℃、光照強度為2klx時，凈光合速率=呼吸速率=22.4，則光合速率=44.8，若光照12h，一晝夜有機物凈積累=44.8×12-22.4×24=0，若光照強度大于1klx小于2klx，則一晝夜后茉莉的干重將減少。