Question

3．為探究人類活動導(dǎo)致環(huán)境中氮含量增加對植物生長的影響．生物興趣小組以某植物幼苗為對象在野外進(jìn)行模擬實驗，結(jié)果如表．回答下列問題：

組別	實驗處理	最大凈光合速率 μmolCO2•m-2•S-1	呼吸速率 μmolCO2•m-2•S-1	全株干重 g
1	自然土壤	4.25	0.78	8.76
2	自然土壤+低氮	5.42	0.81	14.21
3	自然土壤+中氮	6.36	0.85	23.52
4	自然土壤+高氮	6.09	1.04	20.19

注：全株干重在若干天后測得
（1）該植物根細(xì)胞能從自然土壤溶液中吸收氮，這個過程需要消耗細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)）產(chǎn)生的ATP，理由是該離子跨膜進(jìn)入根部細(xì)胞的方式為主動運(yùn)輸，需要消耗能量．
（2）適當(dāng)增施氮肥可導(dǎo)致光合速率上升的原因是直接影響植物體內(nèi)葉綠素和光合作用有關(guān)酶的合成．
（3）第4組比第3組全株干重減少，從細(xì)胞代謝角度分析，原因是高氮處理下，白天凈光合速率下降，有機(jī)物積累量更少，晚上呼吸速率升高，消耗有機(jī)物更多，所以全株干重減少．

Answer 1

分析 結(jié)合題意，分析該實驗的結(jié)果可知，該實驗的目的研究土壤中含氮量對光合作用和呼吸作用的影響．其中實驗的自變量是土壤的含氮量，測定的因變量有三個：最大凈光合速率、呼吸速率和植株干重．從表中數(shù)據(jù)分析，適當(dāng)增施氮肥可導(dǎo)致光合速率和呼吸速率上升，這是因為氮元素是直接影響植物體內(nèi)有關(guān)光合作用和呼吸作用中的葉綠素、酶等物質(zhì)合成的必需元素．但超過一定含量范圍之后，植株的最大凈光合速率和干重反而減少，只有呼吸速率在繼續(xù)增加．這說明高氮處理，白天凈光合速率下降，有機(jī)物積累量更少，而晚上呼吸速率升高，消耗有機(jī)物更多，所以全株干重減少．

解答 解：（1）植物根細(xì)胞能從自然土壤溶液中吸收氮是主動運(yùn)輸，需要消耗細(xì)胞呼吸作用產(chǎn)生的ATP，而植物細(xì)胞呼吸作用的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（2）結(jié)合前面的分析可知，適當(dāng)增施氮肥可導(dǎo)致光合速率上升的原因最直接的云因是氮元素是合成光合作用有關(guān)酶和葉綠素的必需元素．
（3）結(jié)合前面的分析可知：超過一定含量范圍之后，植株的最大凈光合速率和干重反而減少，只有呼吸速率在繼續(xù)增加．這說明高氮處理，白天凈光合速率下降，有機(jī)物積累量更少，而晚上呼吸速率升高，消耗有機(jī)物更多，所以全株干重減少．
故答案為：（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體    該離子跨膜進(jìn)入根部細(xì)胞的方式為主動運(yùn)輸，需要消耗能量
（2）葉綠素和光合作用有關(guān)酶
（3）高氮處理下，白天凈光合速率下降，有機(jī)物積累量更少，晚上呼吸速率升高，消耗有機(jī)物更多，所以全株干重減少

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵在于抓住實驗自變量，分析所測定的幾個因變量之間的關(guān)系，即植株干重增加量=植株白天凈光合速率×實驗時間-晚上呼吸速率×實驗時間．