Question

研究人员为了研究日温和夜温对作物生长的影响，利用生长状况相同的番茄幼苗进行实验，每昼夜给予16小时光照，光照强度相同且适宜，实验结果如图1所示。图2为用培养液培养番茄幼苗，通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的O₂释放速率来测量光合速率得到的结果，请据图回答：

（1）为完成图1实验，研究人员至少要将生长状况相同的幼苗分为_________________组，并将其置于相应的条件下进行培养。

（2）图1中A在夜温10℃和20℃条件下，茎生长速率不同的原因是白天_______________（生理过程）强度相同而夜间_______________（生理过程）强度不同。

（3）图1中最有利于番茄茎生长的温度条件是______________________________。

（4）植物根尖细胞对培养液中不同无机盐离子的吸收具有选择性，吸收速率也不相同，原因是_____________________。若用缺镁的完全培养液培养，叶肉细胞内_______________________合成减少，从而影响植物对光的吸收。

（5）在光下，根尖细胞内合成|H]的场所有_______________。

（6）图2曲线中t₁～t₄时段，玻璃罩内CO₂浓度最高点是________________；t₄时补充CO₂，此时叶绿体内C₅的含量_________________（上升或下降）。

Answer

10 光合作用和呼吸作用 呼吸作用 日温26℃，夜温20℃ 植物细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同 叶绿素 细胞质基质和线粒体 t2 下降

【解析】

1、分析图1：曲线中需要测定A曲线中5个不同温度下的茎的生长速率，B曲线中5个不同温度的下的茎的生长速率，因此需要将实验分为10组。
曲线A的日温固定在26℃，因此图中5个点光照条件下光合作用和呼吸作用强度相等，而夜间的温度不同，因此呼吸速率不等。

2、分析图2：黑暗阶段（t0～t1）氧气的负释放速率实际含义是幼苗的呼吸速率；充足光照阶段（t1～t4），氧气释放速率先增大后减小，这实际代表幼苗净光合速率先增后减，原因是密闭罩内CO2开始不足，后来逐渐减少而限制了光合作用；在补充CO2之后（t4～t5），幼苗净光合作用速率再次逐渐增大。

（1）由图可知，本实验中，曲线A植物所处环境的日温固定为26℃，夜温分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃．曲线B植物所处环境的日温与夜温保持一致，分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃．所以至少要将幼苗分为10组。

（2）曲线A在日温均为26℃，在夜温10℃和20速度条件下，茎生长速率不同的原因是白天光合作用强度和呼吸作用强度相同；而夜间呼吸作用强度不同。

（3）分析曲线图可知，曲线A中最高点茎的生长速率最大，即图中最有利于茎生长的温度条件是日温26℃夜温20℃。

（4）植物根尖细胞对培养液中不同无机盐离子的吸收具有选择性，吸收速率也不相同，原因是植物细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同；镁是合成叶绿素的必需元素，若用缺镁的完全培养液培养，叶肉细胞内叶绿素的合成减少，从而影响植物对光的吸收。

（5）在光下，根尖细胞只能进行呼吸作用，故合成|H]的场所有细胞质基质和线粒体。

（6）图2曲线中t1～t4时段，玻璃罩内CO2浓度最高点和最低点依次是t2和t4，这两点都是光合速率等于呼吸速率；t4时补充CO2，二氧化碳固定增加，短时间内其去路不变，导致三碳化合物的含量增加，五碳化合物的含量下降。