Question

19．科學探究是研究生物學的重要方法．為了探究綠色植物的呼吸作用和光合作用，某生物興趣小組的同學在老師指導下對一株植物的一個枝條的進行處理，設計了圖甲所示的裝置，圖乙為C裝置葉片在晴朗的夏季一天內呼吸作用和光合作用的變化曲線．請根據圖回答下列問題：（提示：氫氧化鈉溶液具有吸收二氧化碳的作用）

（1）為了確保實驗的科學性，該興趣小組的同學對圖甲中的葉片先進行了暗處理，這樣做的目的是讓葉片中原有的淀粉運走、耗盡．
（2）圖甲所示的實驗設計能探究二氧化碳、水和光照等因素對光合作用的影響．
（3）如果要探究二氧化碳是光合作用的原料應選擇C、D作為一組，進行實驗．
（4）D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是向左（填寫向左、向右或者不動）．圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內葉片的生理活動相對應．
（5）對圖甲C裝置中的葉片進行脫水稱重，欲使其質量最大，結合圖乙中的曲線應選擇18點左右摘取葉片．

Answer 1

分析 （1）《綠葉在光下制造有機物》的實驗步驟：暗處理→選葉遮光→光照→摘下葉片→酒精脫色→漂洗加碘→觀察顏色．實驗要點：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液變藍色，酒精溶解葉片中的葉綠素．氫氧化鈉吸收二氧化碳．
（2）對照實驗：在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗．
（3）葉脈內有導管和篩管，導管運輸水和無機鹽；篩管運輸有機物．
（5）光合作用和呼吸作用的相互關系：

	區(qū)別					聯(lián)系
	場所	原料	條件	產物	能量
光合作用	葉綠體	二氧化碳、水	光	有機物、氧氣	儲存能量	相互對立 相互依存
呼吸作用	所有的活細胞	有機物、氧氣	有無光皆可	二氧化碳、水	釋放能量

解答 解：（1）選作實驗的植物實驗前已經進行了光合作用，里面儲存了豐富的有機物（淀粉）．如不除去會對實驗結果造成影響．所以“為了確保實驗的科學性，該興趣小組的同學對圖甲中的葉片先進行了暗處理”，這樣做的目的是把葉片內原有的淀粉運走耗盡．
（2）圖甲中，A葉片割斷主葉脈，導管被切斷，這樣A葉片的前端部分就得不到從根運輸來的水分，因此，A葉片割斷處的前端和后端部分就形成以水為惟一變量的對照實驗組；B葉片和C葉片，唯一不同的變量是光，是以光為變量的對照實驗；C葉片和D葉片，唯一不同的變量是二氧化碳，是以二氧化碳為變量的對照實驗．因此，圖甲所示的實驗設計能探究二氧化碳、水和光照等因素對光合作用的影響．
（3）C葉片和D葉片，唯一不同的變量是二氧化碳，是以二氧化碳為變量的對照實驗．因此實驗設計能探究二氧化碳因素對光合作用的影響，應選擇C、D作為一組，進行實驗．
（4）D裝置中葉片進行呼吸作用吸收氧氣、釋放二氧化碳，而釋放的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了．導致D裝置中氣體減少，氣壓降低．因此D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是向左（填寫向左、向右或者不動）．
　　圖乙中，曲線Ⅰ主要在6～18點有光時進行，因此曲線Ⅰ表示光合作用；曲線Ⅱ在0～24點都能進行，因此曲線Ⅱ表示呼吸作用．D裝置內的葉片不能進行光合作用，而能進行呼吸作用．所以圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內葉片的生理活動相對應．
（5）光合作用制造有機物，光合作用的時間越長，制造的有機物越多，葉片脫水后質量越大．因此，“對圖甲C裝置中的葉片進行脫水稱重，欲使其質量最大”，結合圖乙中的曲線應選擇18點左右摘取葉片．
故答案為：（1）讓葉片中原有的淀粉運走、耗盡
（2）二氧化碳、水和光照
（3）C、D    
（4）向左；Ⅱ
（5）18

點評 解答此類題目的關鍵是理解掌握綠葉在光下制造有機物的實驗以及對照實驗的特點．