Question

為了驗證光質（紅光、黃光、綠光）對葉片光臺作用的影響，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟的基礎上，繼續(xù)完成實驗步驟的設計和預測實驗結果，并對預測結果進行分析．
實驗材料與用具：小燒杯三只、打孔器、注射器、紅黃綠40W燈泡各一只、燒杯、富含CO₂的NaHCO₃稀溶液、菠菜葉．
（一）實驗步驟：
（1）取生長旺盛的綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片（避開大的時脈）
（2）將圓形葉片置丁注射器內，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，重復幾次．
（3）將處理過后的小圓形葉片放入黑暗處盛有清水的燒杯中侍用，此時葉片將全部沉到水底，這是因為

 

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（4）取甲、乙、丙三只小燒杯，

 

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（5）

 

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（6）在其他條件相同且適宜的條件下，光照一段時間．
（7）觀察并記錄同一時間段內各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數量．
（二）結果預測：

 

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試在下邊同一坐標圖中畫出不同類型的單色光下，光照強度與光合作用強度的關系曲線來說明這個問題．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：分析實驗可知，本實驗的自變量為光質，觀察因變量為同一時間段內各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數量，因此在補充實驗時利用對照實驗的單一變量原則，其它無關變量要保持相同且適宜，如：光照強度、NaHCO₃稀溶液的量、以及小圓形葉片的數量等．
本實驗還涉及了色素的吸收光譜，考生要識記色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收最少．

解答： 解：（一）（3）通過步驟②的操作，已將葉片細胞間隙氣體逸出，內部充滿了水，因此此時葉片將全都沉到水底．
（4）在進行實驗操作時，要遵循單一變量原則，即光質不同，其它如：葉圓片的數量、NaHCO₃稀溶液的量、燈泡的功率和距離等均屬于無關變量，應保持相同且適宜．
（5）由于不同光質導致光合速率有所區(qū)別，因此實驗的因變量就是產生的氧氣的多少，所以觀察并記錄的指標是同一時間段內各實驗裝置中小圓形葉片浮起的數量（或上浮相同數量圓葉片所需時間）．
（二）在結果預測時，根據色素的吸收光譜，色素主要吸收紅光和藍紫光，對綠光吸收最少，因此單位時間內紅光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最多，綠光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最少．
畫曲線圖時，橫坐標為光照強度，縱坐標為光合作用強度，首先它們均會隨著光照強度的增強光合速率提高，只是紅光斜率最大，綠光斜率最小，并且都會達到飽和點，三條曲線的最大光合速率相等．
故答案為：
（一）（3）葉片細胞間隙氣體逸出，內部充滿了水
（4）分別倒入20mL富含C0₂的NaHCO₃稀溶液和lO片小圓形葉片．
（5）分別用紅黃綠40W燈泡，相同距離分別作用于三只小燒杯．
（二）結果預測：單位時間內紅光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最多，綠光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最少．（或上浮相同數量圓葉片紅光所需時間最短，而綠光最長）
坐標圖（注：“綠”的曲線應該是平拋物線較低，根本沒有到達“黃、紅”曲線．）

點評：本題考查了探究影響光合作用的環(huán)境因素的對照實驗的設計以及色素的吸收光譜等方面的知識，對考生的要求較高，意在考查考生的識記能力、綜合運用能力以及實驗的設計能力，具有一定的難度．