Question

某科研小組利用下圖所示裝置對某種農作物的部分代謝過程進行研究(其中溶液可為植物提供)，請據圖回答下列問題。

 

(1)為確保植物從培養液中能較長時期正常吸收水分和無機鹽，實驗過程中應適時向培養液中＿＿＿＿＿＿＿＿＿并且＿＿＿。若將完全培養液換成缺鎂的培養液，則該植株的新葉可從＿＿＿處獲得所需鎂元素。

(2)若將裝置中的1％溶液換成等量的1％NaOH溶液，則在開始的短暫時間內，植物葉綠體中相對含量的變化趨勢是＿＿＿。

    (3)顯微鏡下觀察該植物葉的橫切片，發現其維管束鞘細胞內含有葉綠體，若用同位素標記裝置中的溶液，則在光合作用過程中首先出現在＿＿＿化合物中。

    (4)科研小組將該農作物移栽到大田中建立起一個農田生態系統后，研究發現其葉面積

指數(葉面積指數是指單位土地面積上植物葉面積的數量，葉面積指數越大，表示植物葉片

交錯程度越大)與光合作用實際量、干物質量(有機物積累量)之間的關系如下圖。

①圖中陰影部分的變化趨勢說明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②葉面積指數達到＿＿＿以后，植物的光能利用率不再增加，原因是部分葉片的光合作用受到限制，其主要的限制因素是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿。

③合理密植可以提高農作物單位面積的產量，據圖推知種植該農作物時選擇葉面積指數為＿＿＿左右比較合理。

Answer 1

(1)加入清水（更新培養液）；通入空氣；老葉；

(2)上升；     (3)C₄    

(4)①隨著葉面積指數的增加，呼吸量逐漸增加；②7；光照強度；濃度；③6

解析:

 以圖像和坐標曲線為信息載體，綜合考查光合作用和細胞呼吸。⑴為確保植物從培養液中能較長時期正常吸收水分和無機鹽，實驗過程中應適時向培養液中加入清水（更新培養液）并且通入空氣（可以進行正常細胞呼吸）。若將完全培養液換成缺鎂（可重復利用）的培養液，則該植株的新葉可從老葉處獲得所需鎂元素。（2）若將裝置中的1％NaHCO₃溶液換成等量的1％NaOH溶液（二氧化碳不增反降），則在開始的短暫時間內，植物葉綠體中C₅相對含量的變化趨勢是上升。（3）玉米是C4植物，光合作用過程中¹⁴C首先出現在C₄化合物中。（4）陰影部分即是總光合作用減去凈光合作用，也就是葉片的光合作用。圖中陰影部分的變化趨勢說明呼吸作用在增加，葉面積指數達到7以后，植物的光能利用率不再增加，原因是部分葉片的光合作用受到限制，其主要的限制因素是光照強度和 CO₂濃度。據圖推知種植該農作物時選擇葉面積指數為6左右比較合理。