Question

为了验证光质（红光、黄光、绿光）对叶片光台作用的影响，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对预测结果进行分析．
实验材料与用具：小烧杯三只、打孔器、注射器、红黄绿40W灯泡各一只、烧杯、富含CO₂的NaHCO₃稀溶液、菠菜叶．
（一）实验步骤：
（1）取生长旺盛的绿叶，用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片（避开大的时脉）
（2）将圆形叶片置丁注射器内，并让注射器吸入清水，待排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，重复几次．
（3）将处理过后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中侍用，此时叶片将全部沉到水底，这是因为

 

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（4）取甲、乙、丙三只小烧杯，

 

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（5）

 

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（6）在其他条件相同且适宜的条件下，光照一段时间．
（7）观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量．
（二）结果预测：

 

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试在下边同一坐标图中画出不同类型的单色光下，光照强度与光合作用强度的关系曲线来说明这个问题．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：分析实验可知，本实验的自变量为光质，观察因变量为同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量，因此在补充实验时利用对照实验的单一变量原则，其它无关变量要保持相同且适宜，如：光照强度、NaHCO₃稀溶液的量、以及小圆形叶片的数量等．
本实验还涉及了色素的吸收光谱，考生要识记色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少．

解答： 解：（一）（3）通过步骤②的操作，已将叶片细胞间隙气体逸出，内部充满了水，因此此时叶片将全都沉到水底．
（4）在进行实验操作时，要遵循单一变量原则，即光质不同，其它如：叶圆片的数量、NaHCO₃稀溶液的量、灯泡的功率和距离等均属于无关变量，应保持相同且适宜．
（5）由于不同光质导致光合速率有所区别，因此实验的因变量就是产生的氧气的多少，所以观察并记录的指标是同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量（或上浮相同数量圆叶片所需时间）．
（二）在结果预测时，根据色素的吸收光谱，色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少，因此单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多，绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少．
画曲线图时，横坐标为光照强度，纵坐标为光合作用强度，首先它们均会随着光照强度的增强光合速率提高，只是红光斜率最大，绿光斜率最小，并且都会达到饱和点，三条曲线的最大光合速率相等．
故答案为：
（一）（3）叶片细胞间隙气体逸出，内部充满了水
（4）分别倒入20mL富含C0₂的NaHCO₃稀溶液和lO片小圆形叶片．
（5）分别用红黄绿40W灯泡，相同距离分别作用于三只小烧杯．
（二）结果预测：单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多，绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少．（或上浮相同数量圆叶片红光所需时间最短，而绿光最长）
坐标图（注：“绿”的曲线应该是平抛物线较低，根本没有到达“黄、红”曲线．）

点评：本题考查了探究影响光合作用的环境因素的对照实验的设计以及色素的吸收光谱等方面的知识，对考生的要求较高，意在考查考生的识记能力、综合运用能力以及实验的设计能力，具有一定的难度．