Question

某學(xué)生興趣小組為了探究光照、二氧化碳不足分別對光合作用的影響，將葉片用打孔器打出小圓片數(shù)片，抽取小葉圓片內(nèi)氣體使之下沉于冷開水中置于黑暗處備用，實驗中根據(jù)在不同條件下小葉圓片上浮所需時間的長短推測光合作用的相對強弱．請回答：
（1）實驗1：取一小燒杯，編號A，加入一定量的冷開水；再加入一定量的NaHCO₃粉末，使其在水中溶解；用紗布包裹小燒杯后，置于適宜溫度下水浴保溫；放入小葉圓片10片，待小葉圓片下沉于水底，將小燒杯置于日光燈下；記錄葉片上浮所需時間．
①參照實驗1請簡要寫出實驗2應(yīng)變化的條件：

 

．
②參照實驗1請簡要寫出對照組應(yīng)變化的條件：

 

（2）實驗結(jié)果：
實驗組1：

 

．
實驗組2：

 

．
對照組

 

：．
（3）上述實驗的自變量是

 

；上述實驗還可以根據(jù)

 

推測因變量的變化．
（4）浸沒于水中的小葉圓片上浮的原因是

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：解答本題需掌握：實驗設(shè)計的基本原則有單一變量原則和對照原則；
1、光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段．（1）光反應(yīng)階段在葉綠體囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上進行，此過程必須有光、色素、化合作用的酶．具體反應(yīng)步驟：①水的光解，水在光下分解成氧氣和還原氫．②ATP生成，ADP與Pi接受光能變成ATP．此過程將光能變?yōu)锳TP活躍的化學(xué)能．
（2）暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進行，有光或無光均可進行，反應(yīng)步驟：①二氧化碳的固定，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合生成兩個三碳化合物．②二氧化碳的還原，三碳化合物接受還原氫、酶、ATP生成有機物．此過程中ATP活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供了[H]和ATP，[H]和ATP能夠?qū)⑷�碳化合物還原形成有機物．
2、影響光合作用的主要環(huán)境因素
（1）、溫度對光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強，光合作用強度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而加強，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強度隨溫度的增加而減弱．
（2）、二氧化碳濃度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強．當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．
（3）、光照強度對光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強度隨光照強度的增加而增強．當(dāng)光照強度增加到一定的值，光合作用強度不再增強．

解答： 解：（1）探究光照、二氧化碳不足分別對光合作用的影響，故實驗的自變量為光照強度和二氧化碳濃度，實驗設(shè)計的原則有單一變量原則和對照原則，故實驗2應(yīng)變化的條件為不加入NaHCO3粉末，不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實驗組1相同，對照組應(yīng)變化的條件為不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實驗組1相同．
（2）探究光照、二氧化碳不足分別對光合作用的影響，故實驗的自變量為光照強度和二氧化碳濃度，因變量為一定時間（或同一時間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)，故對于實驗結(jié)果，實驗組1和2由于光照強度低和二氧化碳濃度低，故光合速率低，導(dǎo)致上浮所需時間長（上浮慢），而對照組葉片上浮所需時間短（上浮快）．
（3）探究光照、二氧化碳不足分別對光合作用的影響，故實驗的自變量為光照強度和二氧化碳濃度，因變量為一定時間（或同一時間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)，上浮的原因是光合作用釋放出的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，葉肉細胞間隙中的氧氣增加，葉圓片上浮．
故答案為：
（1）①實驗2：不加入NaHCO3粉末，不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實驗組1相同葉片
②對照組：不用紗布包裹小燒杯，其余方法與實驗組1相同
（2）實驗組1：葉片上浮所需時間長（上浮慢）
實驗組2：葉片上浮所需時間長（上浮慢）
對照組：葉片上浮所需時間短（上浮快）
（3）光照強度、二氧化碳濃度；一定時間（或同一時間）內(nèi)上浮的葉圓片數(shù)
（4）光合作用釋放出的氧氣多于呼吸作用消耗的氧氣，葉肉細胞間隙中的氧氣增加，葉圓片上浮

點評：本題主要考查實驗設(shè)計的原則和步驟，意在考查考生對相關(guān)知識的理解，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力．