Question

6．某研究性學習小組為測定田間棉花的光合作用強度，設計如下實驗方案：
實驗原理：①光合作用強度用單位時間內單位面積葉片合成有機物的量表示．
②5%的三氯乙酸能殺死篩管細胞（篩管是運輸有機物的結構）．
實驗材料：號牌、5%的三氯乙酸溶液、分析天平、稱量皿、記錄表、紗布、刀片等．
實驗步驟：
第一步：晴天在田間選定有代表性的棉花葉20片，按編號1～20持號牌．
第二步：將選定葉片的葉柄用5%的三氯乙酸溶液點涂一圈，殺死葉柄篩管細胞．
第三步：按編號順序分別剪下葉片對稱的一半，依次夾于溫潤的紗布中，貯于暗處，記作甲組；4小時后，按編號順序以同樣的速度剪下另外半片葉，也依次夾于濕潤的紗布中，記作乙組．
第四步：返回實驗室后，在同號的每半片葉（甲組、乙組）的對應位置各取1cm²的3個葉塊，將葉塊分別置于稱量皿中；將每個稱量皿中的葉片分別進行烘干處理，在分析天平上稱重，記錄數據，計算結果．
請分析并回答：
（1）將葉柄管細胞殺死的目的是阻止實驗葉片的光合作用產物輸出．
（2）為了排除偶然因素對實驗結果的影響，減小實驗誤差的步驟有采用同一葉片對稱的兩部分進行對照的方法（或先后兩次剪下的葉片同樣保存在濕潤的紗布中；用于烘干和稱重的各葉片兩半的部位及面積相等）．
（3）用M_甲、M_乙分別表示每個稱量皿稱重后的平均干物質質量，寫出1m²棉葉在1h內的實際光合作用強度=2500（M_乙-M_甲）．（用字母表示）
（4）乙組葉片合成有機物，所需的直接能量來源于光反應（生理作用）．一般為了便于檢測，實驗過程常用O₂的釋放量或CO₂ 的吸收量量來表示光合作用強度．

Answer 1

分析 根據題意可知該實驗是半葉法測定光合作用與呼吸作用的相關實驗，解題要遵循實驗的一般原則，即對照原則、等量原則、單一變量原則和控制無關變量意在等．真正的光合作用=呼吸作用+凈光合作用．據此分析作答．

解答 解：（1）為阻止實驗葉片的光合作用產物輸出，確保實驗的準確性，需要將葉柄管細胞殺死．
（2）為了排除偶然因素對實驗結果的影響，減小實驗誤差，可以采用同一葉片對稱的兩部分進行對照的方法（或先后兩次剪下的葉片同樣保存在濕潤的紗布中；用于烘干和稱重的各葉片兩半的部位及面積相等）．
（3）真正的光合作用強度=呼吸作用強度+凈光合作用強度，根據題意可知實驗時間共4小時，所以1m²棉葉在1h內的實際光合作用強度為（M_乙-M_甲）÷4×10000=2500（M_乙-M_甲）．
（4）乙組葉片合成有機物，所需的直接能量來源于光反應產生的ATP和還原氫．為了便于檢測，實驗過程常用O₂的釋放量或CO₂ 的吸收量來表示光合作用強度．
故答案為：
（1）阻止實驗葉片的光合作用產物輸出
（2）采用同一葉片對稱的兩部分進行對照的方法（或先后兩次剪下的葉片同樣保存在濕潤的紗布中；用于烘干和稱重的各葉片兩半的部位及面積相等）  
（3）2500（M_乙-M_甲） 
（4）光反應＜CO（4）光反應   O_O2的釋放量或CO₂的吸收量

點評 本題主要考查光合作用強度的測定實驗，意在強化學生對光合作用測定的相關知識的理解與運用，試題具有一定的難度．