Question

18．銀邊天竺葵的葉片邊緣不含葉綠體，為白色；葉片內側含有葉綠體，為綠色．它是研究影響植物光合作用因素的理想材料．
（1）若用其證明葉綠體是光合作用的場所，只需要將該植物放在適宜的條件下，用每一片葉的葉片邊緣和葉片內側進行對照即可證明．
（2）若用其證明光照是光合作用的條件之一，某科技小組設計了兩種實驗方案：
①選取6片葉片，其中3片進行遮光處理，另外3片進行曝光處理；
②選取6片葉片，每片葉片都是一半進行遮光處理，另外一半進行曝光處理．方案②更加合理準確，原因是更能排除無關變量的干擾．
（3）若用其證明CO₂是光合作用的條件之一，某同學在同一植株上選取了兩片生長狀況良好的葉片，將其中一片放在盛放有NaOH溶液的錐形瓶中，將另外一片放在盛放有NaHCO₃溶液的錐形瓶中，并分別進行密封處理．光照1h后，發現兩片葉片中都有淀粉，最可能的原因是沒有進行黑暗（或饑餓）處理．
（4）研究人員將天竺葵幼苗的葉片放在特定的實驗裝置中，研究其在不同條件下的光合作用和細胞呼吸．實驗結果如下表所示．

	黑暗時O2吸收量/h	5klx光照O2釋放量/h	20klx光照O2釋放量/h
20℃	1.5mg	2.5mg	5mg
10℃	0.5ng	3.5mg	5.5mg

①相同時間內，該葉片在20℃、5klx光照下固定的CO₂量比10℃、5klx光照下固定的CO₂量相同（填“多”、“少”或“相同”）．
②如果將該葉片先在10℃、5klx的條件下放置1h，然后置于20℃黑暗條件下4h，要使此葉的干物質量與黑暗處理前一樣，則需要再在20klx、20℃條件下光照1h．

Answer 1

分析 題中提出：“銀邊天竺葵的葉片邊緣不含葉綠體，為白色；葉片內側含有葉綠體，為綠色”，可見葉片邊緣不能進行光合作用，而葉片內側可以進行光合作用．并且在做對照實驗時，需遵循單一變量原則和對照原則．
表格中的，黑暗時O₂吸收量∕h表示的是呼吸速率，而光照下O₂釋放量表示凈光合速率，在計算時注意公式的運用，即總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．

解答 解：（1）根據題意可知，銀邊天竺葵的葉片邊緣不含葉綠體，不能進行光合作用；葉片內側含有葉綠體，可以進行光合作用，因此若用其證明葉綠體是光合作用的場所，只需要將該植物放在適宜的條件下，用每一片葉的葉片邊緣和葉片內側 進行對照即可證明．
（2）要證明光照是光合作用的條件之一，則實驗的自變量為是否有光照，而其他無關變量應保持相同且適宜．方案一分別用三片葉片進行對照，但是不同葉片的生理狀況可能有所區別，所得的實驗結構可能不準確，因此采用方案二每片葉片都是一半進行遮光處理，另外一半進行曝光處理更加合理準確，更能排除無關變量的干擾．
（3）由于二氧化碳參與光合作用產生淀粉等有機物，因此若用其證明CO₂是光合作用的條件之一時，首先進行暗黑處理，以消耗葉片中原有的有機物．
（4）①表格中黑暗時氧氣的釋放量表示呼吸速率，光照是氧氣的釋放量表示凈光合速率．該葉片在20℃、5klx光照下的固定CO₂的速率即為總光合速率=凈光合速率+呼吸速率=2.5+1.5=4mg，10℃、5klx光照下固定CO₂的速率=3.5+0.5=4mg．
②該葉片在10℃、5klx的條件下放置1h，其凈光合作用量為3.5mg，而在20℃黑暗條件下4h要消耗氧氣量=1.5×4=6mg，此時葉片重量減少2.5mg，因此要使此葉片的干物質量與黑暗處理前一樣，則需要再在20klx、20℃條件下光照1h．
故答案為：
（1）葉片邊緣和葉片內側
（2）②更能排除無關變量的干擾（或對同一葉片進行遮光和曝光處理更合理）
（3）沒有進行黑暗（或饑餓）處理
（4）①相同   ②1

點評 題難度適中，屬于考綱中理解、應用層次的要求，考查了與光合作用有關的探究實驗以及影響光合作用的呼吸作用的環境因素等知識，在設置對照實驗時要遵循單一變量和對照性原則，并且運用總光合速率等于凈光合速率和呼吸速率之和．