Question

探究環(huán)境因素對不同植物光合作用強度的影響．
材料處理：利用打孔器對蘭草和玉米的幼嫩葉片打孔，獲取一批直徑為lcm的葉圓片．將葉圓片細胞間隙中的氣體排出，葉圓片沉到蒸餾水底部，置于黑暗處待用．
實驗過程：取4支試管，按下表中的步驟進行實驗，而后同時置于40W的白熾燈下，各試管與白熾燈的距離均為20cm，觀察葉圓片上浮的情況，得到下表實驗結果．

試管		1	2號	3號	4號
步驟	溶液	蒸餾水	1NaCHO2	蒸餾水	1NaCHO2
	植物種類	蘭草	蘭草	玉米	玉米
	葉圓片數（沉入水底）	5	5	5	5
結果	第片葉圓片上浮時間	/	第78分鐘	/	第100分鐘
	第片葉圓片上浮時間	/	第140分鐘	/	第211分鐘
	實驗結束時沉入水底的葉圓片數	5	0	5	0

請分析回答下列問題：
（1）該實驗過程采用的是

 

方法．
（2）1、3號試管葉圓片一直到實驗結束仍沉水底的原因是

 

．
（3）2、4號試管葉圓片上浮的原因是

 

．
（4）有人從上述實驗結果分析，不同植物的葉圓片在相同條件下上浮所需的時間存在差異的原因可能是由于不同植物的葉圓片質量不同，也可能是由于不同植物的葉細胞間隙大小不同（細胞間隙越大積聚氣體的速度越快）．但利用電子天平測量相同數量的蘭草、玉米的葉圓片，發(fā)現兩者等重．怎樣針對上述問題展開進一步的探究呢？請你簡要說明實驗思路

 

．
（5）為更好的研究光合作用速率與NaHCO₃溶液濃度的關系：
將等量同種植物的抽空葉圓片轉至不同濃度的NaHCO₃溶液中，給予適宜的光照、溫度等條件，測量每個培養(yǎng)皿中葉圓片上浮至液面所用的平均時間，繪制如圖．有關分析正確的是

 

．
A．在ab段，隨著NaHCO₃溶液濃度的增加，光合作用強度逐漸減小
B．在bc段，單獨增加光照或溫度或NaHCO₃溶液濃度，都可以縮短葉圓片上浮的時間
C．在c點以后，NaHCO₃溶液濃度過高，可能使葉肉細胞失水而導致代謝水平下降    
D．因配制的NaHCO₃溶液中不含氧氣，所以整個實驗過程中葉片不能進行呼吸作用．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析題干和表格中的信息可知，該實驗的原理是在一定條件下，當光合作用大于呼吸作用時，光合作用產生的氧氣多于呼吸作用吸收的氧氣，經過“抽氣充水”下沉的葉圓片葉肉細胞間隙充氣，葉片上浮，根據相同時間內葉圓片上浮的數量或全部葉圓片上浮需要的時間來對于光合作用強度進行判斷．

解答： 解：（1）由實驗原理可知，該實驗采用的方法是產氣排水法法．
（2）由表格中的信息可知，1、3號試管中是蒸餾水，蒸餾水中缺乏二氧化碳和氧氣，不能進行光合作用和有氧呼吸，其浮力基本不變，因此1、3號試管葉圓片一直到實驗結束仍沉水底．
（3）由表格中的信息可知，2、4號試管中為碳酸氫鈉溶液，可以釋放二氧化碳，為光合作用提供原料，當光合作用強度大于有氧呼吸強度時，光合作用產生的氧氣的量大于有氧呼吸消耗的氧氣的量，使葉細胞間隙氧氣的量增加，從而使葉圓片的浮力增大，葉圓片上�。�
（4）分析題干信息可知，不同植物的葉圓片在相同條件下上浮所需的時間存在差異的原因有兩個，一是不同植物的葉圓片質量不同，二是不同植物的葉細胞間隙大小不同，由于電子天平測量相同數量的蘭草、玉米的葉圓片，發(fā)現兩者等重，排除了第一種原因，因此不同植物的葉圓片在相同條件下上浮所需的時間存在差異的原因可能是不同植物的葉細胞間隙大小不同，為了探究不同植物的葉圓片在相同條件下上浮所需的時間存在差異的原因是否是不同植物的葉細胞間隙大小不同，可以取兩種植物的葉片制作切片，在顯微鏡下觀察各自的葉切片，比較兩種葉細胞間隙的大�。�
（5）分析題圖曲線可知，小于b點，隨碳酸氫鈉濃度的升高葉圓片上浮至液面所用的平均時間較少，說明隨碳酸氫鈉濃度的升高光合作用強度增強，c點以后隨碳酸氫鈉濃度的升高葉圓片上浮至液面所用的平均時間加長，說明隨碳酸氫鈉濃度的升高光合作用強度降低，可能的原因是在c點以后，NaHCO₃溶液濃度過高，可能使葉肉細胞通過滲透作用失水而導致代謝水平下降．
故答案應為：
（1）產氣排水法
（2）蒸餾水中缺乏二氧化碳和氧氣，不能進行光合作用和有氧呼吸，其浮力基本不變
（3）光合作用強度大于有氧呼吸強度，光合作用產生的氧氣的量大于有氧呼吸消耗的氧氣的量，使葉細胞間隙氧氣的量增加，從而使葉圓片的浮力增大
（4）取兩種植物的葉片制作切片，在顯微鏡下觀察各自的葉切片，比較兩種葉細胞間隙的大小
（5）C

點評：本題的知識點是影響光合作用的因素，分析題干和表格中的信息是解題的突破口，對于實驗結果的分析是本題考查的重點．