Question

20．為探究水分、無機(jī)鹽對光合作用的影響，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖．請分析回答有關(guān)問題．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，除水分、無機(jī)鹽有所不同外，其余條件均保持一致，是為了控制無關(guān)變量．
（2）圖1中土壤含水量相同時(shí)，施肥組葉綠素含量高于未施肥組，是由于植物能從土壤中吸收更多的N、Mg等元素．根細(xì)胞中與水分的吸收關(guān)系最密切的細(xì)胞器是液泡．
（3）圖2中土壤含水量為30%時(shí)，未施肥組光合速率高于施肥組，原因最可能是土壤溶液濃度過高影響植物吸水，土壤含水量為80%時(shí)，施肥組光合速率明顯高于未施肥組，其內(nèi)因主要是葉綠素的含量高．
（4）在施肥條件下，土壤含水量為50%時(shí)，黑暗條件下CO₂釋放速率為3.7mg•h^-1，植物若要正常生長，則需每天至少光照7h（保留整數(shù)）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：土壤含水量相同時(shí)施肥組葉綠素含量高于未施肥組，未施肥組光合速率高于施肥組．植物主要通過根系從土壤中滲透吸水，因此施肥量不能太大，否則會(huì)影響植物的吸水．實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)要遵循對照原則和單一變量原則．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤含水量和是否施肥，因變量是葉綠素含量和光合速率，所以其余條件均保持一致，是為了控制無關(guān)變量．
（2）N、Mg元素是合成葉綠素的重要元素，施肥后，植物能從土壤中吸收更多的N、Mg元素合成葉綠素，所以圖1中土壤含水量相同時(shí)施肥組葉綠素含量高于未施肥組．根細(xì)胞通過滲透吸水，因此與水分的吸收關(guān)系最密切的細(xì)胞器是液泡．
（3）根據(jù)滲透原理，土壤溶液濃度過高會(huì)影響植物吸水，所以圖2中土壤含水量30%時(shí)未施肥組光合速率高于施肥組．由于是施肥組葉綠素的含量高，所以土壤含水量80%時(shí)施肥組光合速率明顯高于未施肥組．
（4）在施肥情況下，土壤含水量50%時(shí)，黑暗條件下C0₂釋放速率為3.7mg．h^-1，由圖可知，土壤含水量50%時(shí)，光照條件下的光合速率為14.20mg．h^-1．只有有機(jī)物的積累量大于零時(shí)，植物才能正常生長．設(shè)植物若要正常生長，則每天至少光照 Xh，則（14.20-3.7）X-3.7（24-X）≥0，所以X≥7h．
故答案為：
（1）無關(guān)變量     
（2）N、Mg     液泡
（3）土壤溶液濃度過高影響植物吸水    葉綠素的含量高       
（4）7

點(diǎn)評 本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，考查光合作用和探究實(shí)驗(yàn)，意在考查考生分析題圖提取有效信息的能力；理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)的能力和能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理；能用文字、圖表以及數(shù)學(xué)方式等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容和計(jì)算能力．