Question

研究人员利用番茄植株进行了两组实验，实验 1、2 的结果分别用图中的（1）、（2）表示，请据图回答问题

（1）实验 1 除满足植物对水和无机盐的需要外，还必须在适宜的_____等外界 条件下进行。

（2）实验 1 的自变量是_____，图（1）中 a 点条件下番茄植株相对生长速率低于 b 点的主要原因是_________日温 26℃，夜温 20℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗？_____。理由是_____

 （3）图（2）表示在一个种植有番茄植株的密闭容器内 O₂ 含量的变化，据图

①番茄植株光合作用产生的 O₂ 量和呼吸作用消耗的 O₂ 量相等的点是_____。

②该番茄植株经过一昼夜，是否积累了有机物？结果及理由是_____

③根据图（2）在图（3）中以 A 为起点画出该密闭容器内 CO₂ 含量变化的曲线。__________。

Answer

光照强度和CO2浓度 夜温 a点的夜温过低导致植物夜间新陈代谢过弱，不利于物质合成、细胞分裂等生理活动的进行 不一定 没有在其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验 B、C 否 ；密闭装置内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物

【解析】

据图图（1）所示的实验中，自变量是夜温，光照强度、CO2浓度等都属于无关变量，在探究实验中无关变量要保持适宜且相同；曲线中看出，夜温在20°C时植物的生长效应最强。图（2）中，光合作用释放氧气，呼吸作用吸收氧气，因此当曲线呈上升趋势时，表明光合作用大于呼吸作用；呼吸作用大于光合作用时，曲线呈下降趋势；密闭容器中O2的含量达到最高点或最低点，即图中的B点和C点，就表明植物光合作用吸收的O2量和细胞呼吸释放的O2量相等。

（1）图（1）所示的实验中，实验的自变量是夜温，日温、光照强度、CO2浓度、水和无机盐等都属于无关变量，无关变量要保持适宜且相同。
（2）图（1）曲线的横轴即为自变量，由此看出，该实验的自变量为夜温；a点条件下番茄植株相对生长速率较低的主要原因是a点夜温过低，导致夜间酶活性低，新陈代谢速率过低，不利于物质合成和分裂等生理活动；日温26℃，夜温20℃不一定是番茄植株生长的最适温度组合，日温改变时是否会改变植物的生长速率，还需在其他温度组合的条件下进一步探究才能确定番茄植株生长的最适温度组合。
（3）①密闭容器中O2的含量达到平衡点时（即曲线中最高点或最低点），就表明植物光合作用吸收的O2量和细胞呼吸释放的O2量相等。
②曲线（2）中看出，密闭装置内的O2含量比实验前低，说明番茄植株细胞呼吸消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量，因此没有积累有机物。
③由于氧气的吸收即伴随着二氧化碳的释放，氧气的释放即伴随着二氧化碳的吸收，并且比例相等，因此24小时CO2含量变化的曲线只需将氧气含量的变化曲线沿A点向上翻转即可，如图所示：