Question

【題目】南通某中學(xué)生物研究性學(xué)習(xí)小組以芒草、韭菜葉片為材料，探究CO2濃度對(duì)植物光合速率的影響，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1 制備葉圓片 取生長(zhǎng)旺盛的2種植物葉片，用打孔器制備直徑為l cm的葉圓片。

步驟2 制備真空葉圓片 向裝有10 mL蒸餾水的注射器中加入10片葉圓片（如圖1），在排除注射器前端空氣后堵住前端小孔，再連續(xù)多次拉動(dòng)活塞，直至葉圓片全部下沉至水底。置于黑暗環(huán)境中保存。

步驟3 實(shí)驗(yàn)探究 取注射器6個(gè)，分別放入10片芒草葉圓片，再依次加入等量不同濃度的NaHCO3溶液，然后將6個(gè)注射器插入實(shí)驗(yàn)架上圓盤內(nèi)圈1—6號(hào)小孔中（如圖2），置于適宜溫度下，開啟LED冷光源并計(jì)時(shí)，記錄并計(jì)算每組葉圓片上浮到液面的平均時(shí)間。再用韭菜葉圓片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。

請(qǐng)回答：

（1）步驟2中制備的真空葉圓片保存時(shí)，置于黑暗中的原因是_____。

（2）實(shí)驗(yàn)中選用“LED冷光源”是為防止______變化影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)過程中葉圓片上浮是由于__，使葉圓片浮力增大。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖，CO2濃度與植物光合速率的關(guān)系為____，NaHCO3溶液濃度小于3.5%時(shí)，兩種植物葉圓片對(duì)CO2濃度變化更敏感的是____。

（4）該小組還利用內(nèi)、中、外三圈各三個(gè)小孔來探究光照強(qiáng)度對(duì)芒草葉片光合速率的影響，觀察到各個(gè)注射器中葉圓片上浮均較快且差異不明顯，其原因可能是 ____、____ 。

Answer 1

【答案】避免葉圓片進(jìn)行光合作用，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 溫度 光合速率大于呼吸速率、O2在細(xì)胞間隙積累 在一定范圍內(nèi)，CO2濃度與植物光合速率呈正相關(guān) 芒草 光照強(qiáng)度過強(qiáng) 光照強(qiáng)度差異不明顯（或NaHCO3溶液濃度過高或CO2濃度過高）

【解析】

分析題圖及題干信息可知：本實(shí)驗(yàn)是探究CO2濃度對(duì)植物光合速率的影響，自變量為CO2濃度（通過NaHCO3溶液濃度控制）和植物類型，因變量為O2的產(chǎn)生量（以每組葉圓片上浮到液面的平均時(shí)間衡量），據(jù)此分析作答。

（1）為避免葉圓片進(jìn)行光合作用，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)將步驟2中制備的真空葉圓片保存時(shí)置于黑暗中。

（2）因溫度也會(huì)影響光合作用速率，故為防止溫度變化影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)選用“LED冷光源”；實(shí)驗(yàn)過程光合速率大于呼吸速率，O2會(huì)在細(xì)胞間隙積累，使葉圓片浮力增大，并造成實(shí)驗(yàn)過程中葉圓片上浮。

（3）據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：在一定范圍內(nèi)，NaHCO3溶液濃度越高，葉片上浮的時(shí)間越短，即CO2濃度與植物光合速率呈正相關(guān)；NaHCO3溶液濃度小于3.5%時(shí)，芒草隨NaHCO3溶液濃度的升高而變化趨勢(shì)更為明顯，故其對(duì)CO2濃度變化更敏感。

（4）若利用內(nèi)、中、外三圈各三個(gè)小孔來探究光照強(qiáng)度對(duì)芒草葉片光合速率的影響，觀察到各個(gè)注射器中葉圓片上浮均較快且差異不明顯，可從影響光合作用速率的因素考慮，如光照強(qiáng)度、C02濃度等，故原因可能有光照強(qiáng)度過強(qiáng)、光照強(qiáng)度差異不明顯（或NaHCO3溶液濃度過高或CO2濃度過高）。