Question

為了驗(yàn)證紅光、黃光、綠光對(duì)葉片光合作用的影響，請(qǐng)用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和預(yù)測(cè)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（1）實(shí)驗(yàn)材料與用具：小燒杯三只、三棱鏡（注釋：白光通過三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光等單色光）、打孔器、注射器、40W燈泡、燒杯、富含CO₂的NaHCO₃稀溶液（為光合作用提供原料）、綠葉（如菠菜葉）（實(shí)驗(yàn)過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O₂和CO₂在水中的溶解量忽略不計(jì)）。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

① 取生長(zhǎng)旺盛的綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片（注意避開大的葉脈）。

② 將圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動(dòng)活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出，并重復(fù)幾次。

③ 將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用（這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿水，所以全都沉到水底）。

④ 取三只小燒杯，分別加入                                                 。

⑤ 用40W燈泡照射，                                                      。

⑥ 觀察并記錄                                                             。

（3）據(jù)下圖預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析：                                      

（4）結(jié)果討論：增強(qiáng)單色光光照強(qiáng)度，能否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響？          ；試在下面同一坐標(biāo)圖中（圖在答題紙上）畫出不同類型的單色光（光質(zhì)）照射下，光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度的關(guān)系曲線來說明這個(gè)問題。

Answer 1

（2）④20mLNaHCO₃稀溶液和10片小圓形葉片。⑤經(jīng)三棱鏡色散射形成紅光、黃光、綠光，并分別作用于三只小燒杯。⑥相同時(shí)間內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量（葉片全部浮起經(jīng)歷的時(shí)間）（3）預(yù)測(cè)結(jié)果：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量，紅光大于黃光大于綠光。

結(jié)果分析：光合色素對(duì)三種光的吸收能力依次是紅光大于黃光大于綠光，三種光照下，葉片產(chǎn)生O₂的速度（葉片間隙O₂的積累濃度）依次是紅光大于黃光大于綠光，葉片上浮的速度依次是紅光大于黃光大于綠光。

（4）能  曲線如圖（縱橫標(biāo)含義，三根曲線全對(duì)得全分）

解析:

本題以實(shí)驗(yàn)為載體，考查光合色素的作用，屬于考綱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層次。本實(shí)驗(yàn)中的自變量是不同顏色的光，因變量是光合作用強(qiáng)度。根據(jù)單一變量原則，3組間的唯一差別在于自變量的處理方式不同，即光照條件的不同。經(jīng)處理過的小圓形葉片中的氣體被排除，因此沉在水底；在實(shí)驗(yàn)條件下，葉圓片進(jìn)行光合作用而釋放氣體，小氣泡附著在葉圓片上使其比重逐漸減小，因此逐漸上��；所以可以相同時(shí)間內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量或葉片全部浮起經(jīng)歷的時(shí)間作為衡量光合作用強(qiáng)度的指標(biāo)。

因?yàn)楣夂仙�素�?duì)三種光的吸收能力依次是紅光〉黃光〉綠光，所以葉片產(chǎn)生O₂的速度（葉片間隙O₂的積累濃度）依次是紅光〉黃光〉綠光，葉片上浮的速度依次是紅光〉黃光〉綠光（或單位時(shí)間內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量為紅光〉黃光〉綠光）。

在一定范圍內(nèi)，增強(qiáng)單色光光照強(qiáng)度可提高光合作用強(qiáng)度。由于光合色素對(duì)三種光的吸收能力依次是紅光〉黃光〉綠光，所以使光合作用達(dá)到最大值所需要的最低光照強(qiáng)度（光飽和點(diǎn)）在不同顏色的單色光下不同，光飽和點(diǎn)依次為綠光〉黃光〉紅光。