Question

1．如图所示是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果，请回答下列问题：

（1）图甲所示实验结果表明，要提高作物产量，可采取的措施是合理密植．由甲图可推知，与P点相比，Q点限制单株光合强度的外界因素是光照强度、二氧化碳（要求答出两个因素）．
（2）将番茄培养在含Mg²⁺、Ca²⁺、Si⁴⁺的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的浓度，结果如图乙．分析图乙所示的实验结果，可得出的两个实验结论是：植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程（番茄吸收水的量比吸收硅离子的量相对要多）；植物对矿质离子的吸收具有选择性．
（3）在番茄植株上选定一左右对称的叶片，将其左侧遮光右侧曝光，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移．在适宜光照下照射12小时后，从两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b（单位：克），则b-a所代表的是12小时内右侧截取叶片光合作用制造的有机物总量．

Answer 1

分析 分析图甲：图甲中，随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO₂浓度．
分析图乙：1、番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对Si⁴⁺吸收量少．这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的．
2、番茄吸收水的相对速度比吸收Si⁴⁺多，造成培养液中Si⁴⁺浓度上升．

解答 解：（1）分析图甲曲线可知，随种植密度增大，单株光合强度逐渐降低，因此要提高作物产量，需要合理密植．随种植密度增大，田间的通风、透光条件都变差，故与P点比，限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO₂浓度．
（2）番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对Si⁴⁺吸收量少．这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性；与初始浓度比较，三种离子的现有的浓度都偏离初始浓度，说明植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程．
（3）照光与不照光部分的生理过程中差别是光合作用是否进行，但同时它们都进行呼吸作用，b=叶片原重量+总光合作用-呼吸消耗，a=叶片原重量-呼吸消耗，因此b-a=12小时内右侧截取叶片光合作用制造的有机物总量．
故答案为：
（1）合理密植        光照强度、二氧化碳
（2）植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程（番茄吸收水的量比吸收硅离子的量相对要多）；植物对矿质离子的吸收具有选择性
（3）12小时内右侧截取叶片光合作用制造的有机物总量

点评 本题考查了影响光合作用的环境因素以及矿质元素的吸收，要求考生能够根据图甲曲线得出相应的实验结论并指导生产实践，掌握植物吸收水分和吸收矿质元素是两个相对独立的过程．