Question

植物叶片气孔的开放程度对其光合作用强度有较大的影响．为了探究影响气孔开闭的因素，研究人员先后进行了如下相关研究．请分析回答相关问题：
I．利用相同的蚕豆叶片，按如下四个装置图进行预实验：

4小时后，取4组蚕豆叶片，撕取下表皮制作临时装片，显微观察每组叶片的气孔开闭情况，结果记录如下表：

气孔开闭情况 组别	完全开放（%）	半开放（%）	关闭（%）
甲组	40.0	42.0	18.0
乙组	1.0	11.0	88.0
丙组	21.0	42.0	37.0
丁组	15.0	25.0	60.0

（1）该预实验的目的是

 

．
（2）请根据上表数据，在答题卡的坐标图中用柱形图表示Na⁺和K⁺对气孔开闭影响的实验结
（3）为进一步探究Na⁺和Ca²⁺对豌豆叶片气孔开放的复合影响，请补充设计思路．
①在预实验的基础上，再取三个烧杯编号，分别加入pH为7的100mL CaCl₂溶液、

 

和蒸馏水．
②取相同的蚕豆叶片，分别置于上述三个烧杯中．
③将烧杯置于适宜光照条件下照射4h．
④从上述三组叶片上撕取下表皮若干，制作临时装片，观察、记录并统计实验结果．
Ⅱ．研究人员进一步研究了不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度（气孔开放程度）和胞间CO₂浓度．结果如右图．
（1）随着土壤含水量降低，气孔导度降低，胞间O0₂并未因光合作用消耗而降低，反而逐渐升高，对此有两种不同观点：观点一认为光合产物的输出变慢，导致细胞内光合产物积累，阻碍了CO₂吸收利用；观点二认为水分亏缺导致时绿体片层结构破坏，从而直接影响光合作用的

 

反应，而且不能恢复．
（2）为验证上述观点，将培养在土壤

 

（填“高”或“低”）含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行

 

处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率

 

，则观点二成立．
Ⅲ．研究发现，植物的气孔一般长约7-30μm，宽约1一6μm，空气中的悬浮颗粒物大小为1一90μm不等．据此分析，雾霾天气对植物的光合作用的影响是

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：本题主要考查了光合作用的过程．
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程．光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答： I．（1）根据四个装置图内容可知变量较多，自变量应有K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素，因变量就是气孔开度，预实验目的是探究K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素对气孔开闭的影响．
（2）Na⁺和K⁺对气孔开闭影响即甲、丁实验结果，绘柱形图时，注意标明横轴与纵轴表示的内容和单位．
（3）要探究Na⁺和Ca²⁺对豌豆叶片气孔开放的复合影响，除了蒸馏水的空白对照外，应分别设置Na⁺、Ca²⁺、Na⁺和Ca²⁺对气孔开度影响的实验组，然后观察记录结果．
Ⅱ．（1）叶绿体片层结构光反应的场所，如果水分亏缺导致时绿体片层结构破坏，可直接影响光合作用的光反应，而且不能恢复．
（2）将培养在土壤低含水量条件下的番茄幼苗分为两组，实验组番茄幼苗进行正常供水处理，对照组保持原有状态．若实验组番茄幼苗光合速率不能恢复，则观点二成立．
Ⅲ．悬浮颗粒物大小一般大于气孔的大小，所以雾霾中的颗粒物可导致部分气孔被堵塞，影响二氧化碳的吸收，使光合速率减慢．
故答案为：
I．（1）探究K⁺（或Na⁺）、光照、pH等因素对气孔开闭的影响
（2）
（3）NaCl和CaCl₂混合溶液
Ⅱ．（1）光
（2）低       正常供水         不能恢复
Ⅲ．雾霾中的颗粒物可导致部分气孔被堵塞，影响二氧化碳的吸收，使光合速率减慢

点评：本题主要考查学生的析图能力，实验分析能力和作图能力．光合作用需要光照，没有光照就没有光合作用．呼吸作用不需要光照，在有光和无光的时候都能进行．在实验设计时要注意两个原则：对照原则和单一变量原则．在实验中还要保证无光变量相同且适宜，要减少无关变量的干扰．