Question

某兴趣小组用多株发育状况一致的天竺葵植株做有关光合作用和细胞呼吸的实验，实验步骤和分组处理见下表，回答下列问题：

	A组	B组	C组	D组
①天竺葵经过24小时“X”处理	+	+	+	+
②小烧杯中加入等量液体	NaOH溶液	清水	清水	清水
③用无色透明玻璃罩盖住植株和小烧杯	+	+	+	+
④不同光照处理5小时	较强光照	较弱 光照	较强 光照	黑暗 处理
⑤取一片叶，脱色处理后，滴加碘液，观察叶片颜色变化	不变蓝色	不变 蓝色	变 蓝色	不变 蓝色

注：表中的“+”表示做了该项操作。

（1）步骤①中的“X”处理具体是指____________，目的是_____________。

（2）本实验的自变量为____________________________。

（3）经过步骤⑤处理后，A组和B组植株的叶片不变蓝色，可能的原因是A组植株_____________，B组植株_____________。C组遇碘液变蓝色的物质合成场所是_____________，合成该物质所需的ATP来自于_______________膜。

（4）经过步骤④处理后，从C组和D组植株叶片上各取面积为4cm²大小的叶片，测得其干重分别为M克和N克，假设各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸速率相同，则M—N可用来评价单位时间内单位面积的C组植株叶片_______________(填“积累”、“消耗”或“制造”)有机物的能力。

Answer

黑暗（无光） 消耗叶片中的有机物(或淀粉) 光照强度和CO2 CO2供应不足（植物不能进行光合作用），无淀粉合成(或不能制造淀粉)，用碘液检测不变蓝(或无蓝色现象) 光照较弱，光合作用强度小于或等于呼吸作用强度，无淀粉积累，用碘液检测不变蓝(或无蓝色现象) 叶绿体（基质） (叶绿本)类囊体薄膜 制造

【解析】

试题分析表个性信息可知，A、B对照，实验的自变量是小烧杯中液体的种类，A组液体是氢氧化钠，吸收二氧化碳，不能进行光合作用，B组的液体是蒸馏水，能进行光合作用，二者都能进行呼吸作用；B、C、D组对照，实验的自变量是光照强度，C组光照强度强，光合作用强度大，D组光照强度是0，因此不能进行光合作用，只进行呼吸作用。

（1）（2）根据以上分析已知，该实验的自变量是光照强度和二氧化碳，则实验目的是探究光照强度、二氧化碳对光合作用强度的影响，因此X处理应该是黑暗处理，目的是消耗叶片中的有机物(或淀粉)。

（3）由表格信息可知，A组小烧杯中是氢氧化钠溶液，吸收二氧化碳，因此由于二氧化碳不足，不能进行光合作用产生淀粉，所以碘液处理后不能变蓝；B组弱光条件下，光合作用强度小，光合作用强度小于呼吸作用强度，无淀粉积累，因此碘液处理后也不能变蓝。C组光照强度较高，光合作用大于呼吸作用强度，有淀粉的积累，所以碘液处理后变蓝，淀粉是在叶绿体基质中合成的，消耗的ATP是由发生在类囊体薄膜上的光反应产生的。

（4）设天竺葵经过24小时“X”处理后，4cm2大小的叶片的干物质量是a，C组光照5小时光照5小时干物质的量是a+净光合作用强度×5=M，D组不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此5小时后干物质的量是a-5×呼吸作用强度=N，则M-N=（a+净光合作用强度×5）-（a-5×呼吸作用强度）=5（净光合作用强度+呼吸作用强度）=5×实际光合作用强度=5小时内有机物合成量，因此M—N可用来评价单位时间内单位面积的C组植株叶片制造有机物的能力。