Question

水生植物生長時要進行光合作用，請用下列簡易裝置來測量黑藻的凈光合作用強度 （ 以單位時間內產(chǎn)生氧氣的量表示 ）．
實驗材料和用具：帶單孔塞的玻璃瓶，量筒，0.1%的NaHCO₃溶液，新鮮黑藻，大燒杯，乳膠管，U形玻璃細管（有刻度），溫度計，沸水，清水等．
（1）本實驗的裝置里缺少

 

，影響光合作用的正常進行，添加

 

可以得到解決．
（2）本實驗設計的原理是：黑藻利用CO₂進行光合作用，

 

，將水從導管排出，并推動U形管中的水柱下降和上升，單位時間內

 

差值即為凈光合速率．
（3）某同學利用此裝置研究影響光合作用的因素．
Ⅰ．實驗步驟：
①取兩個上述裝置，編號甲、乙．甲、乙兩瓶內加入的

 

完全相同．連接好導管和U形管后，調節(jié)U形管的水面高度至固定刻度．
②將甲裝置安放在大燒杯中，用

 

和清水勾兌至預設溫度．乙裝置作為對照組安放在自然溫度下盛等量清水的大燒杯中．
③將甲乙兩裝置放在光照強度等其他條件相同并適宜的條件下培養(yǎng)，并開始計時．
④一段時間后，分別測量甲乙的U形玻璃管兩邊的

 

，根據(jù)實驗結果，比較在這段時間內甲乙的光合作用強度．
Ⅱ．實驗目的：

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：影響光合作用的環(huán)境因素有：光照強度、溫度、二氧化碳濃度等．實驗材料中提供了0.1%的NaHCO₃溶液，這是為植物光合作用提供二氧化碳的．分析實驗裝置，由于玻璃瓶中的0.1%的NaHCO₃溶液可以提供二氧化碳，因此瓶中的氣體變化量是氧氣的生成量，可用右側U形管中的單位時間內液面差表示凈光合速率．第（3）小題中，步驟②是解題的關鍵，由該步驟可確定，本實驗目的是探究溫度對黑藻光合作用的影響，因此黑藻的生理狀態(tài)和數(shù)量、光照、CO₂濃度均為無關變量．

解答： 解：（1）實驗裝置中，實驗材料黑藻置于清水中，而水中的CO₂含量較低，抑制了光合速率，生物實驗中常用飽和的NaHCO₃溶液充當CO₂緩沖液，本題提供了0.1%的NaHCO₃溶液． 
（2）在NaHCO₃溶液保證了容器內CO₂濃度恒定的前提下，黑藻光合作用釋放O₂使容器內氣體壓強增大，U形管左側液面下移．根據(jù)單位時間內液面差即可表示凈光合速率． 
（3）根據(jù)第②步的設置可知，本實驗目的是探究溫度對黑藻光合作用的影響，此時黑藻的生理狀態(tài)和數(shù)量、光照、CO₂濃度均為無關變量．實驗的觀察因變量仍然為單位時間內液面差，因此可以比較液面差來比較在這段時間內甲乙的光合作用強度．
故答案為：
（1）CO₂ 0.1%的NaHCO₃溶液   
（2）產(chǎn)生O₂使瓶內氣壓增加   液面                       
（3）Ⅰ①黑藻量和0.1%的NaHCO₃溶液量   ②一定量的沸水    ④液面差（下降和上升的高度和）
Ⅱ驗證（或探究）溫度對黑藻光合作用的影響

點評：本題考查了影響光合作用的環(huán)境因素和探究實驗的設計等相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系的能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂的能力．