Question

19．在昼夜平均温度保持在20℃和光照充足恒定的情况下，研究小组在一段时间内，测定了三组人工气候箱中的番茄（初始生长状况相同）分别在3个温差条件下的生理活动指标，结果如表．请分析回答：

人工 气候箱	温差（℃） （昼温-夜温）	胞间CO2浓度 （mmol/mol）	有机物积累速率 （?mol/m2•s）	叶绿素含量 （?g/cm2）
一组	0	260.0	6.31	27.08
二组	6	231.6	11.49	30.15
三组	12	193.8	14.30	33.46

（1）实验过程中随着昼夜温差的增大，叶绿体基质中ATP与ADP相互转化的速率增大（填“降低”或“不变”、“增大”）；为保证实验的顺利进行，要提供充足的水分以及CO₂和无机盐，以满足植物生长所需．
（2）随温差增大，有机物积累速率增大，推测其原因是随温差增大，白天有机物的积累量与夜晚呼吸作用有机物的消耗量的差值更大（或随温差增大，光合速率与呼吸速率的差值增大）．
（3）若要探究番茄生长的最适温差，你的实验改进思路是：缩小温差梯度，并增加温差大于12℃的实验组，测定有机物积累速率；预测实验结果是有机物积累速率最大峰值出现在温差6～12℃之间或温差大于12℃．

Answer 1

分析 分析表格和题干信息可知，该实验的自变量是昼夜温差，因变量是胞间二氧化碳的浓度、有机物的积累速率、叶绿素的含量，无关变量是光照、番茄的初始生长状况等；由表格中的实验数据可知，随着昼夜温差增大，胞间二氧化碳浓度逐渐降低、有机物积累的速率增大、叶绿素含量逐渐增大．

解答 解：（1）由表格数据可知，随着昼夜温差增大，有机物积累的速率增大，说明光合作用速率增大，暗反应合成的有机物速率增大，暗反应需要光反应产生的ATP水解提供能量，因此ATP与ADP相互转化的速率增大；影响光合作用的因素除了温度、光照强度之外还有二氧化碳浓度、无机盐、水等，因此要保证为保证实验的顺利进行，要提供充足的水分以及 CO₂和无机盐．
（2）有机物积累是光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的无机物的差值，昼夜温差大，夜间细胞呼吸消耗的有机物减少，白天有机物的积累量与夜晚呼吸作用有机物的消耗量的差值更大，有机物积累速率增大．
（3）由表格信息可知，昼夜温差在0、6、12条件下，有机物积累速率增大，在3个温差范围内，没有出现峰值，因此要探究番茄生长的最适温差，应增加温差大于12℃的实验组，并缩小温差梯度，测定有机物积累速率；结果预期：有机物积累速率最大峰值出现在温差6～12℃之间或温差大于12℃．
故答案为：
（1）增大        CO₂和无机盐
（2）随温差增大，白天有机物的积累量与夜晚呼吸作用有机物的消耗量的差值更大（或随温差增大，光合速率与呼吸速率的差值增大）
（3）缩小温差梯度，并增加温差大于12℃的实验组，测定有机物积累速率         有机物积累速率最大峰值出现在温差6～12℃之间或温差大于12℃

点评 本题旨在考查学生理解光合作用的实质、影响光合作用的条件等则要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并分析实验数据进行推理、解答问题．