Question

【题目】专家预测到2020年中国的粮食约有近2亿吨的缺口。某兴趣小组通过研究影响光合作用的环境因素，欲为粮食增产提出建议。该小组取生长旺盛且状况一致的某植物绿叶，用打孔器打出若干相似的小圆形叶片（注意避开大的叶脉），并抽出小圆形叶片中的气体，待用。利用装置进行了探究实验，其中红光、蓝光和绿光是用不同颜色的透明薄膜对白光进行过滤后得到的，实验结果如表。请回答下列问题：

（1）在每次实验过程中，实验装置中都需放置3个烧杯、每个烧杯中放置10片小圆形叶片，这么做的意义是______________________。

（2）该实验依据的原理是：

①光照强度越大，___________越强，叶肉细胞间隙气体越多，上浮速度越快（即光合速率越大）。

②光合色素（叶绿体中的色素）主要吸收___________，很少吸收绿光，导致不同波长的光下叶片上浮速度（即光合速率）不一样。

（3）已知该植物在红光或蓝光下的光合速率高于白光，但是该实验结果显示白光下光合速率最高，这与已知不相符。从该实验设计过程的角度分析，你认为出现这种差异的原因是___________。据此分析，应选择___________的材料作为温室大棚的棚顶，利于大棚作物的生长。

Answer 1

【答案】 消除偶然因素带来的影响，减小实验误差 光反应或水的光解 红光和蓝紫光 因为不同颜色的透明薄膜将白光过滤后，光照强度下降，不是等光照强度的红光、蓝光和绿光（或实验中的红光、蓝光和绿光是用不同颜色的透明薄膜对白光进行过滤后得到的，光强度小于白光） 无色透明

【解析】

图示是利用叶圆片沉浮法测定光合作用速率的装置图，表格数据是利用叶圆片沉浮法测定光合作用的结果。表格数据结果表明在不同的光照强度下，相同的光质处理叶片，其上浮时间不同，即光合作用速率不同；相同的光照强度下，不同光质处理叶片，其上浮时间也不同，即光合作用速率也不同。其中在白光照射下，叶片上浮的平均时间最短，而在相同光照强度的绿光照射下，无叶片上浮，说明同等强度的白光处理叶片时，其光合作用速率最大，而在绿光照射下，植物几乎不进行光合作用。

（1）在实验中，除欲处理的因素外，其他诸实验条件必须保持前后一致，不能在实验过程中随意变动，否则可能有未被控制的因素干扰实验结果，因此在每次实验过程中，实验装置中都需放置3个烧杯、每个烧杯中放置10片小圆形叶片，这么做的意义是消除偶然因素带来的影响，减小实验误差。

（2）①光合作用释放的氧气附着在叶片上，使叶片的浮力变大，叶片上浮。光照强度越大，光反应或水的光解越强，叶肉细胞间隙气体越多，上浮速度越快（即光合速率越大）。②叶绿体中叶绿素a与叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。所以叶绿体光合色素吸收蓝紫光和红光，很少吸收绿光，导致不同波长的光下叶片上浮速度（即光合速率）不一样。

（3）已知该植物在红光或蓝光下的光合速率高于白光，但是该实验结果显示白光下光合速率最高，这与已知不相符。从该实验设计过程的角度分析，出现这种差异的原因是实验中的红光、蓝光和绿光是用不同颜色的透明薄膜对白光进行过滤后得到的，光强度小于白光。据此分析，由于在白光下植物的光合速率最强，因此应选择无色透明的材料作为温室大棚的棚顶，利于大棚作物的生长。