Question

【題目】南通某中學生物研究性學習小組以芒草、韭菜葉片為材料，探究CO2濃度對植物光合速率的影響，主要實驗步驟如下：

步驟1 制備葉圓片 取生長旺盛的2種植物葉片，用打孔器制備直徑為l cm的葉圓片。

步驟2 制備真空葉圓片 向裝有10 mL蒸餾水的注射器中加入10片葉圓片（如圖1），在排除注射器前端空氣后堵住前端小孔，再連續(xù)多次拉動活塞，直至葉圓片全部下沉至水底。置于黑暗環(huán)境中保存。

步驟3 實驗探究 取注射器6個，分別放入10片芒草葉圓片，再依次加入等量不同濃度的NaHCO3溶液，然后將6個注射器插入實驗架上圓盤內圈1—6號小孔中（如圖2），置于適宜溫度下，開啟LED冷光源并計時，記錄并計算每組葉圓片上浮到液面的平均時間。再用韭菜葉圓片重復上述實驗。

請回答：

（1）步驟2中制備的真空葉圓片保存時，置于黑暗中的原因是_____。

（2）實驗中選用“LED冷光源”是為防止______變化影響實驗結果，實驗過程中葉圓片上浮是由于__，使葉圓片浮力增大。

（3）實驗結果如圖，CO2濃度與植物光合速率的關系為____，NaHCO3溶液濃度小于3.5%時，兩種植物葉圓片對CO2濃度變化更敏感的是____。

（4）該小組還利用內、中、外三圈各三個小孔來探究光照強度對芒草葉片光合速率的影響，觀察到各個注射器中葉圓片上浮均較快且差異不明顯，其原因可能是 ____、____ 。

Answer 1

【答案】避免葉圓片進行光合作用，影響實驗結果 溫度 光合速率大于呼吸速率、O2在細胞間隙積累 在一定范圍內，CO2濃度與植物光合速率呈正相關 芒草 光照強度過強 光照強度差異不明顯（或NaHCO3溶液濃度過高或CO2濃度過高）

【解析】

分析題圖及題干信息可知：本實驗是探究CO2濃度對植物光合速率的影響，自變量為CO2濃度（通過NaHCO3溶液濃度控制）和植物類型，因變量為O2的產(chǎn)生量（以每組葉圓片上浮到液面的平均時間衡量），據(jù)此分析作答。

（1）為避免葉圓片進行光合作用，影響實驗結果，故應將步驟2中制備的真空葉圓片保存時置于黑暗中。

（2）因溫度也會影響光合作用速率，故為防止溫度變化影響實驗結果，應選用“LED冷光源”；實驗過程光合速率大于呼吸速率，O2會在細胞間隙積累，使葉圓片浮力增大，并造成實驗過程中葉圓片上浮。

（3）據(jù)實驗結果可知：在一定范圍內，NaHCO3溶液濃度越高，葉片上浮的時間越短，即CO2濃度與植物光合速率呈正相關；NaHCO3溶液濃度小于3.5%時，芒草隨NaHCO3溶液濃度的升高而變化趨勢更為明顯，故其對CO2濃度變化更敏感。

（4）若利用內、中、外三圈各三個小孔來探究光照強度對芒草葉片光合速率的影響，觀察到各個注射器中葉圓片上浮均較快且差異不明顯，可從影響光合作用速率的因素考慮，如光照強度、C02濃度等，故原因可能有光照強度過強、光照強度差異不明顯（或NaHCO3溶液濃度過高或CO2濃度過高）。