Question

研究人員利用番茄植株進行了兩組實驗，實驗一、二的結果分別用圖中的（1）、（2）表示．請椐圖回答問題：

（1）實驗一除滿足植物對水和無機鹽的需要外，還必需在適宜的

 

等外界條件下進行．
（2）實驗一的自變量是

 

，圖（1）中a點條件下番茄植株相對生長速率低于b點的主要原因是

 

．日溫26°C、夜溫20°C一定是番茄植株生長的最適溫度組合嗎？

 

，理由是

 

．
（3）圖（2）表示在一個種植有番茄植株的密閉容器內O₂含量的變化，據圖分析：
①番茄植株光合作用釋放的O₂量和呼吸作用消耗的O₂量相等的點是

 

．
②該番茄植株經過一晝夜后，是否積累了有機物？

 

，理由是

 

③根據圖（2）在圖（3）中以A為起點畫出該密閉容器內CO₂含量變化的曲線．

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：圖（1）所示的實驗中，自變量是夜溫，光照強度、CO₂濃度等都屬于無關變量，在探究實驗中無關變量要保持適宜且相同；曲線中看出，夜溫在20°C時植物的生長效應最強．
圖（2）中，光合作用釋放氧氣，呼吸作用吸收氧氣，因此當曲線呈上升趨勢時，表明光合作用大于呼吸作用；呼吸作用大于光合作用時，曲線呈下降趨勢；密閉容器中O₂的含量達到最高點或最低點，即圖中的B點和C點，就表明植物光合作用吸收的O₂量和細胞呼吸釋放的O₂量相等．

解答： 解：（1）圖（1）所示的實驗中，實驗的自變量是夜溫，日溫、光照強度、CO₂濃度、水和無機鹽等都屬于無關變量，無關變量要保持適宜且相同．
（2）圖（1）曲線的橫軸即為自變量，由此看出，該實驗的自變量為夜溫．a點條件下番茄植株相對生長速率較低的主要原因是a點夜溫過低，導致夜間酶活性低，新陳代謝速率過低，不利于物質合成和分裂等生理活動．日溫26℃，夜溫20℃不一定是番茄植株生長的不一定是最適溫度組合，日溫改變時是否會改變植物的生長速率，還需在其他溫度組合的條件下進一步探究才能確定番茄植株生長的最適溫度組合．
（3）①密閉容器中O₂的含量達到平衡點時（即曲線中最高點或最低點），就表明植物光合作用吸收的O₂量和細胞呼吸釋放的O₂量相等．
②曲線（2）中看出，密閉裝置內的O₂含量比實驗前低，說明番茄植株細胞呼吸消耗的有機物總量多于光合作用合成的有機物總量，因此沒有積累有機物．
③由于氧氣的吸收即伴隨著二氧化碳的釋放，氧氣的釋放即伴隨著二氧化碳的吸收，并且比例相等，因此24小時CO₂含量變化的曲線只需將氧氣含量的變化曲線沿A點向上翻轉即可．
故答案為：
（1）光照強度和CO₂濃度
（2）夜溫   a點的夜溫過低導致植物夜間新陳代謝過弱，不利于物質合成、細胞分裂等生理活動的進行     不一定   沒有在其他日溫和夜溫條件下對番茄植株的生長速率進行實驗
（3）①B、C
②否    密閉裝置內的O₂含量比實驗前低，說明番茄植株細胞呼吸消耗的有機物總量多于光合作用合成的有機物總量，因此沒有積累有機物．
③答案見右圖．

點評：本題考查了與光合作用有關的曲線分析和探究實驗的相關知識，意在考查考生能夠利用單一變量的原則分析探究實驗，并具有一定的析圖能力和理解能力．在分析曲線（2）時，要能夠確定當曲線呈上升趨勢時，表明光合作用大于呼吸作用；呼吸作用大于光合作用時，曲線呈下降趨勢．