Question

某學(xué)生興趣小組為了探究光照、二氧化碳不足分別對(duì)光合作用的影響，將葉片用打孔器打出小圓片數(shù)片，抽取小葉圓片內(nèi)氣體使之下沉于冷開水中置于黑暗處備用，實(shí)驗(yàn)中根據(jù)在不同條件下小葉圓片上浮所需時(shí)間的長(zhǎng)短推測(cè)光合作用的相對(duì)強(qiáng)弱．請(qǐng)回答：
（1）實(shí)驗(yàn)1：取一小燒杯，編號(hào)A，加入一定量的冷開水；再加入一定量的NaHCO₃粉末，使其在水中溶解；用紗布包裹小燒杯后，置于適宜溫度下水浴保溫；放入小葉圓片10片，待小葉圓片下沉于水底，將小燒杯置于日光燈下；記錄葉片上浮所需時(shí)間．
①參照實(shí)驗(yàn)1請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)2應(yīng)變化的條件：

 

．
②參照實(shí)驗(yàn)1請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出對(duì)照組應(yīng)變化的條件：

 

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
實(shí)驗(yàn)組1：

 

．
實(shí)驗(yàn)組2：

 

．
對(duì)照組

 

：．
（3）上述實(shí)驗(yàn)的自變量是

 

；上述實(shí)驗(yàn)還可以根據(jù)

 

推測(cè)因變量的變化．
（4）浸沒于水中的小葉圓片上浮的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：解答本題需掌握：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則有單一變量原則和對(duì)照原則；
1、光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段．（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進(jìn)行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶．具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫．②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP．此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學(xué)能．
（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，有光或無(wú)光均可進(jìn)行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個(gè)三碳化合物．②二氧化碳的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機(jī)物．此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機(jī)物．
2、影響光合作用的主要環(huán)境因素
（1）、溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱．
（2）、二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．
（3）、光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)．當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)．

解答： 解：（1）探究光照、二氧化碳不足分別對(duì)光合作用的影響，故實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則有單一變量原則和對(duì)照原則，故實(shí)驗(yàn)2應(yīng)變化的條件為不加入NaHCO3粉末，不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實(shí)驗(yàn)組1相同，對(duì)照組應(yīng)變化的條件為不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實(shí)驗(yàn)組1相同．
（2）探究光照、二氧化碳不足分別對(duì)光合作用的影響，故實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，因變量為一定時(shí)間（或同一時(shí)間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)，故對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)組1和2由于光照強(qiáng)度低和二氧化碳濃度低，故光合速率低，導(dǎo)致上浮所需時(shí)間長(zhǎng)（上浮慢），而對(duì)照組葉片上浮所需時(shí)間短（上浮快）．
（3）探究光照、二氧化碳不足分別對(duì)光合作用的影響，故實(shí)驗(yàn)的自變量為光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度，因變量為一定時(shí)間（或同一時(shí)間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)，上浮的原因是光合作用釋放出的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，葉肉細(xì)胞間隙中的氧氣增加，葉圓片上浮．
故答案為：
（1）①實(shí)驗(yàn)2：不加入NaHCO3粉末，不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實(shí)驗(yàn)組1相同葉片
②對(duì)照組：不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實(shí)驗(yàn)組1相同
（2）實(shí)驗(yàn)組1：葉片上浮所需時(shí)間長(zhǎng)（上浮慢）
實(shí)驗(yàn)組2：葉片上浮所需時(shí)間長(zhǎng)（上浮慢）
對(duì)照組：葉片上浮所需時(shí)間短（上浮快）
（3）光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度；一定時(shí)間（或同一時(shí)間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)
（4）光合作用釋放出的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，葉肉細(xì)胞間隙中的氧氣增加，葉圓片上浮

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和步驟，意在考查考生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力．