Question

【題目】科學探究是研究生物學的重要方法。為了探究綠色植物的呼吸作用和光合作用，某生物興趣小組的同學在老師指導下，設計了圖一所示的裝置，圖二為C裝置葉片在晴朗的夏季一天內呼吸作用和光合作用的變化曲線。請據圖回答下列問題:(提示:氫氧化鈉溶液具有吸收二氧化碳的作用)

（1）為了確保實驗的科學性,該興趣小組的同學對圖一中的葉片先進行了暗處理,這樣做的目的是_______________。

（2）圖一所示的實驗設計能夠探究影響光合作用的多種因素；可以表示光合作用過程的式子是：_________________；在這個實驗設計中，設置了________組對照。

（3）圖一中生物興趣小組的同學，取B、C、D中的葉片進行酒精隔水加熱直至葉片變?yōu)?/span>___色，而酒精變?yōu)榫G色，是因為________溶解于酒精當中；然后滴加碘液，只有_______中的葉片變藍，說明光合作用的進行需要_______________。

（4）一段時間后,抽取B裝置中的氣體注入澄清的石灰水中,出現的現象是_____________________， 原因是_____。

（5）D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是__________(填“向左”“向右”或“不動”)。圖二中的曲線___________（填Ⅰ或Ⅱ）與D裝置內葉片的生理活動相對應。

（6）對圖一C裝置中的葉片進行脫水稱重,欲使其質量最大,結合圖二中的曲線應選擇___________（填寫字母）點摘取葉片。

Answer 1

【答案】將葉片中原有的淀粉運走或耗盡 3 黃白 葉綠素 C 光和二氧化碳 澄清的石灰水變渾濁 葉片進行呼吸作用產生二氧化碳 向左 Ⅱ P

【解析】

（1）《綠葉在光下制造有機物》的實驗步驟：暗處理→選葉遮光→光照→摘下葉片→酒精脫色→漂洗加碘→觀察顏色。實驗要點：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液變藍色，酒精溶解葉片中的葉綠素。氫氧化鈉吸收二氧化碳。

（2）對照實驗：在探究某種條件對研究對象的影響時，對研究對象進行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實驗。

（3）葉脈內有導管和篩管，導管運輸水和無機鹽；篩管運輸有機物。

（4）光合作用和呼吸作用的相互關系：

（1）選作實驗的植物實驗前已經進行了光合作用，里面儲存了豐富的有機物（淀粉）。如不除去原有的淀粉會對實驗結果造成影響。所以“為了確保實驗的科學性，該興趣小組的同學對圖甲中的葉片先進行了暗處理”，這樣做的目的是把葉片內原有的淀粉運走耗盡。

（2）綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成貯存著能量的有機物（主要是淀粉），使光能轉變成化學能，并且是放出氧氣的過程，光合作用的表達式為：；

圖一中，A葉片割斷主葉脈，導管被切斷，這樣A葉片的前端部分就得不到從根運輸來的水分，因此，A葉片割斷處的前端和后端部分就形成以水為惟一變量的對照實驗組；B葉片和C葉片，唯一不同的變量是光，是以光為變量的對照實驗；C葉片和D葉片，唯一不同的變量是二氧化碳，是以二氧化碳為變量的對照實驗。因此，圖一所示的實驗設計能探究水、光、二氧化碳等因素對光合作用的影響，在這個實驗設計中，設置了三組對照實驗。

（3）把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片中的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色，使葉片顏色變淡，使實驗現象更明顯；加熱能使酒精快速溶解葉綠素，如果將葉片放在酒精中，并直接放在酒精燈上加熱，酒精易燃容易引起火災，使用水對酒精進行加熱，起到控溫作用，以免酒精燃燒發(fā)生危險；淀粉有一個特性是遇到碘就會變成藍色，所以滴加碘液，只有C裝置中的葉片變藍，說明光合作用的進行需要光和二氧化碳。葉片照光部分進行了光合作用，有淀粉產生，滴加碘液變成了藍色，葉片脫去葉綠素后呈現黃色，遮光部分沒有進行光合作用，不產生淀粉，所以呈現黃色；

（4）B裝置中葉片不能進行光合作用，而進行呼吸作用吸收氧氣，釋放二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁。因此“一段時間后，抽取B裝置中的氣體注入澄清的石灰水中”，出現的現象是澄清的石灰水變渾濁，原因是呼吸作用釋放了大量的二氧化碳。

（5）D裝置中葉片進行呼吸作用吸收氧氣、釋放二氧化碳，而釋放的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了。導致D裝置中氣體減少，氣壓降低。因此D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是向左。

　　圖二中，曲線Ⅰ主要在6～18點有光時進行，因此曲線Ⅰ表示光合作用；曲線Ⅱ在0～24點都能進行，因此曲線Ⅱ表示呼吸作用。D裝置內的葉片不能進行光合作用，而能進行呼吸作用。所以圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內葉片的生理活動相對應。

（6）光合作用的積累量光合作用產生有機物的量-呼吸作用消耗有機物的量；因此光合作用一天中有機物積累最多的時間應該是傍晚，此時經過一天的光合作用，產生的有機物的量較多，而且傍晚的溫度也較低，呼吸作用速率也較低，故積累量最多；中午時雖然光合作用速率快，可由于溫度較高，呼吸作用的速率也很快，會消耗較多的有機物，所以整體來說是傍晚時分的積累量最多。因此，“對圖一C裝置中的葉片進行脫水稱重，欲使其質量最大”，結合圖二中的曲線應選擇P點（18點左右）摘取葉片。