Question

19．植物葉片氣孔的開放程度對(duì)其光合作用強(qiáng)度有較大的影響．為了探究影響氣孔開閉的因素，研究人員先后進(jìn)行了如下相關(guān)研究．請(qǐng)分析回答相關(guān)問(wèn)題：
I．利用相同的蠶豆葉片，按如圖1四個(gè)裝置圖進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)：

4小時(shí)后，取4組蠶豆葉片，撕取下表皮制作臨時(shí)裝片，顯微觀察每組葉片的氣孔開閉情況，結(jié)果記錄如表：

氣孔開閉情況 組別	完全開放（%）	半開放（%）	關(guān)閉（%）
甲組	40.0	42.0	18.0
乙組	1.0	11.0	88.0
丙組	21.0	42.0	37.0
丁組	15.0	23.0	60.0

（1）該預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的是探究K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素對(duì)氣孔開閉的影響．
（2）請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，在答題卡的坐標(biāo)圖中用柱形圖表示Na+和K+對(duì)氣孔開閉影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（3）為進(jìn)一步探究Na+和Ca2+對(duì)豌豆葉片氣孔開放的復(fù)合影響，請(qǐng)補(bǔ)充設(shè)計(jì)思路．
①在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，再取三個(gè)燒杯編號(hào)，分別加入pH為7的100ml CaCl₂溶液、NaCl和CaCl₂混合溶液和蒸餾水．
②取相同的蠶豆葉片，分別置于上述三個(gè)燒杯中．
③將燒杯置于適宜光照條件下照射4h．
④從上述三組葉片上撕取下表皮若干，制作臨時(shí)裝片，觀察、記錄并統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
Ⅱ．研究人員進(jìn)一步研究了不同土壤含水量條件下番茄葉片的氣孔導(dǎo)度（氣孔開放程度）和胞間CO₂濃度．結(jié)果如圖2．
（1）隨著土壤含水量降低，氣孔導(dǎo)度降低，胞間O02并未因光合作用消耗而降低，反而逐漸升高，對(duì)此有兩種不同觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一認(rèn)為光合產(chǎn)物的輸出變慢，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)光合產(chǎn)物積累，阻礙了CO₂吸收利用；觀點(diǎn)二認(rèn)為水分虧缺導(dǎo)致葉綠體片層結(jié)構(gòu)破壞，從而直接影響光合作用的光反應(yīng)，而且不能恢復(fù)．
（2）為驗(yàn)證上述觀點(diǎn)，將培養(yǎng)在土壤低（填“高”或“低”）含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗進(jìn)行正常供水處理，對(duì)照組保持原有狀態(tài)．若實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)二成立．
Ⅲ．研究發(fā)現(xiàn)，植物的氣孔一般長(zhǎng)約7-30μm，寬約1一6μm，空氣中的懸浮顆粒物大小為1一90μm不等．據(jù)此分析，霧霾天氣對(duì)植物的光合作用的影響是霧霾中的顆粒物可導(dǎo)致部分氣孔被堵塞，影響二氧化碳的吸收，使光合速率減慢．

Answer 1

分析 本題主要考查了光合作用的過(guò)程．
光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)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(chǎng)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]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物．

解答 I．（1）根據(jù)四個(gè)裝置圖內(nèi)容可知變量較多，自變量應(yīng)有K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素，因變量就是氣孔開度，預(yù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縆⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素對(duì)氣孔開閉的影響．
（2）Na⁺和K⁺對(duì)氣孔開閉影響即甲、丁實(shí)驗(yàn)結(jié)果，繪柱形圖時(shí)，注意標(biāo)明橫軸與縱軸表示的內(nèi)容和單位．
（3）要探究Na⁺和Ca²⁺對(duì)豌豆葉片氣孔開放的復(fù)合影響，除了蒸餾水的空白對(duì)照外，應(yīng)分別設(shè)置Na⁺、Ca²⁺、Na⁺和Ca²⁺對(duì)氣孔開度影響的實(shí)驗(yàn)組，然后觀察記錄結(jié)果．
Ⅱ．（1）葉綠體片層結(jié)構(gòu)光反應(yīng)的場(chǎng)所，如果水分虧缺導(dǎo)致時(shí)綠體片層結(jié)構(gòu)破壞，可直接影響光合作用的光反應(yīng)，而且不能恢復(fù)．
（2）將培養(yǎng)在土壤低含水量條件下的番茄幼苗分為兩組，實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗進(jìn)行正常供水處理，對(duì)照組保持原有狀態(tài)．若實(shí)驗(yàn)組番茄幼苗光合速率不能恢復(fù)，則觀點(diǎn)二成立．
Ⅲ．懸浮顆粒物大小一般大于氣孔的大小，所以霧霾中的顆粒物可導(dǎo)致部分氣孔被堵塞，影響二氧化碳的吸收，使光合速率減慢．
故答案為：
I．（1）探究K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素對(duì)氣孔開閉的影響
（2）
（3）NaCl和CaCl₂混合溶液
Ⅱ．（1）光
（2）低       正常供水         不能恢復(fù)
Ⅲ．霧霾中的顆粒物可導(dǎo)致部分氣孔被堵塞，影響二氧化碳的吸收，使光合速率減慢

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生的析圖能力，實(shí)驗(yàn)分析能力和作圖能力．光合作用需要光照，沒有光照就沒有光合作用．呼吸作用不需要光照，在有光和無(wú)光的時(shí)候都能進(jìn)行．在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要注意兩個(gè)原則：對(duì)照原則和單一變量原則．在實(shí)驗(yàn)中還要保證無(wú)光變量相同且適宜，要減少無(wú)關(guān)變量的干擾．