Question

影响光合作用的因素有多种，如CO₂浓度、光照强度、温度等．下面是探究CO₂浓度影响光合作用速率的实验，请完成该探究过程，并回答有关问题．

（1）探究过程
[实验目的]探究CO₂浓度对光合作用速率的影响
[实验原理]光合作用释放的O₂会使叶片浮力增加而上浮
[实验装置与材料]见图1
[实验步骤]
①以同一双子叶植物的叶为材料，用打孔器制成叶圆片并放入瓶中，通过气泵抽出叶中气体直至叶圆片降至瓶底．
②将等量的叶圆片转移到

 

的培养皿中，所有培养皿都置于

 

下．
③记录每一个培养皿中叶片上浮至液面所需时间（T），并以其倒数（1/T）作为光合速率．
[实验结果]见图2
[实验结论]略
（1）叶圆片转移到各培养皿中时，必须抽出气体让其下沉，目的是除去叶圆片中原有的气体（包括O₂），消除

 

变量对实验的影响．
（2）为什么叶圆片在NaHCO₃溶液浓度为0时不能上浮？

 

（3）假如用等量的叶圆片重复上述实验，请提出一种能缩短实验时间的方法

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：本题是对影响光合作用的因素的考查，梳理影响光合作用的环境因素，然后分析题干明确实验目的、实验原理、实验的自变量、因变量和无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则评价和完善实验步骤、分析实验结果获取结论．

解答： 解：（1）该实验的目的是探究CO₂浓度对光合作用速率的影响，因此实验的自变量是二氧化碳的浓度，因变量是光合作用的速率，二氧化碳浓度可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液的浓度来控制，光合作用的速率可以通过比较相同时间内叶圆片浮起的数量，或也圆片全部浮起所用的时间来判断，其他变量如光照强度、温度，也圆片的数量、试剂的用量等属于无关变量，无关变量应保持一致，按照实验设计的对照原则与单一变量原则，实验步骤如下：
①以同一双子叶植物的叶为材料，用打孔器制成叶圆片并放入瓶中，通过气泵抽出叶中气体直至叶圆片降至瓶底．
②将等量的叶圆片转移到含不同浓度的NaCHO₃的培养皿中，所有培养皿都置于相同的光照条件下培养．
③记录每一个培养皿中叶片上浮至液面所需时间（T），并以其倒数（1/T）作为光合速率．
实验结论
（1）为了消除叶圆片中原有的气体（包括O₂）对实验结果的干扰，叶圆片转移到各培养皿中时，需要抽出气体让其下沉，以消除无关变量对实验结果的影响．
（2）在NaHCO₃溶液浓度为0，无二氧化碳，不能进行光合作用，因此没有氧气产生，所以叶圆片不能上浮．
（3）用等量的叶圆片重复上述实验，如果想缩短实验时间，需要加快光合作用速率，可以采用适当升高温度或者是增加光照强度的方法来实现．
故答案为：
实验步骤：
②含不同浓度的NaHCO₃ 相同的光照条件
（1）无关
（2）无二氧化碳，不能进行光合作用，因此没有氧气产生，所以叶圆片不能上浮
（3）适当提高温度或提高光照强度

点评：根据实验目的分析实验原理、实验的自变量、因变量和无关变量是解题的突破口，对实验设计的对照原则和单一变量原则是理解应用及对变量的控制能力和对实验的分析与讨论是能力本题考查的重点．