Question

19．在晝夜平均溫度保持在20℃和光照充足恒定的情況下，研究小組在一段時(shí)間內(nèi)，測定了三組人工氣候箱中的番茄（初始生長狀況相同）分別在3個(gè)溫差條件下的生理活動(dòng)指標(biāo)，結(jié)果如表．請(qǐng)分析回答：

人工 氣候箱	溫差（℃） （晝溫-夜溫）	胞間CO2濃度 （mmol/mol）	有機(jī)物積累速率 （?mol/m2•s）	葉綠素含量 （?g/cm2）
一組	0	260.0	6.31	27.08
二組	6	231.6	11.49	30.15
三組	12	193.8	14.30	33.46

（1）實(shí)驗(yàn)過程中隨著晝夜溫差的增大，葉綠體基質(zhì)中ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率增大（填“降低”或“不變”、“增大”）；為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，要提供充足的水分以及CO₂和無機(jī)鹽，以滿足植物生長所需．
（2）隨溫差增大，有機(jī)物積累速率增大，推測其原因是隨溫差增大，白天有機(jī)物的積累量與夜晚呼吸作用有機(jī)物的消耗量的差值更大（或隨溫差增大，光合速率與呼吸速率的差值增大）．
（3）若要探究番茄生長的最適溫差，你的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路是：縮小溫差梯度，并增加溫差大于12℃的實(shí)驗(yàn)組，測定有機(jī)物積累速率；預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果是有機(jī)物積累速率最大峰值出現(xiàn)在溫差6～12℃之間或溫差大于12℃．

Answer 1

分析 分析表格和題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是晝夜溫差，因變量是胞間二氧化碳的濃度、有機(jī)物的積累速率、葉綠素的含量，無關(guān)變量是光照、番茄的初始生長狀況等；由表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，隨著晝夜溫差增大，胞間二氧化碳濃度逐漸降低、有機(jī)物積累的速率增大、葉綠素含量逐漸增大．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，隨著晝夜溫差增大，有機(jī)物積累的速率增大，說明光合作用速率增大，暗反應(yīng)合成的有機(jī)物速率增大，暗反應(yīng)需要光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP水解提供能量，因此ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的速率增大；影響光合作用的因素除了溫度、光照強(qiáng)度之外還有二氧化碳濃度、無機(jī)鹽、水等，因此要保證為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，要提供充足的水分以及 CO₂和無機(jī)鹽．
（2）有機(jī)物積累是光合作用制造的有機(jī)物與呼吸作用消耗的無機(jī)物的差值，晝夜溫差大，夜間細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物減少，白天有機(jī)物的積累量與夜晚呼吸作用有機(jī)物的消耗量的差值更大，有機(jī)物積累速率增大．
（3）由表格信息可知，晝夜溫差在0、6、12條件下，有機(jī)物積累速率增大，在3個(gè)溫差范圍內(nèi)，沒有出現(xiàn)峰值，因此要探究番茄生長的最適溫差，應(yīng)增加溫差大于12℃的實(shí)驗(yàn)組，并縮小溫差梯度，測定有機(jī)物積累速率；結(jié)果預(yù)期：有機(jī)物積累速率最大峰值出現(xiàn)在溫差6～12℃之間或溫差大于12℃．
故答案為：
（1）增大        CO₂和無機(jī)鹽
（2）隨溫差增大，白天有機(jī)物的積累量與夜晚呼吸作用有機(jī)物的消耗量的差值更大（或隨溫差增大，光合速率與呼吸速率的差值增大）
（3）縮小溫差梯度，并增加溫差大于12℃的實(shí)驗(yàn)組，測定有機(jī)物積累速率         有機(jī)物積累速率最大峰值出現(xiàn)在溫差6～12℃之間或溫差大于12℃

點(diǎn)評(píng) 本題旨在考查學(xué)生理解光合作用的實(shí)質(zhì)、影響光合作用的條件等則要點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理、解答問題．