Question

【題目】現提供以下材料用具：菠菜葉、打孔器（直徑1 cm）、注射器、40W臺燈、燒杯、不同濃度的NaHCO3溶液、蒸餾水、不同顏色的透明薄膜，選擇適宜的材料用具，完成相關實驗。下圖甲為某同學研究光合作用的實驗裝置，圖乙為該同學測量得到的每個燒杯中葉圓片上浮至液面所用的平均時間。回答下列問題：

　　

（1）該同學所做實驗是探究__________。

（2）在計時之前，盛有葉圓片的燒杯應置于__________（填“黑暗”或“適宜光照”）下。實驗進行一段時間后葉片上浮的原因是__________。

（3）與a濃度相比，b濃度下葉圓片葉肉細胞中NADPH的生成速率更__________（填“快”“相等”或“慢”）。與c濃度相比，d濃度下葉圓片上浮至液面的時間更長的原因最可能是__________。

（4）利用以上材料用具，還可以探究__________等環境因素對光合作用的影響（答出兩點即可）。

Answer 1

【答案】CO2濃度（或NaHCO3濃度）對葉片光合速率的影響 黑暗 光合作用產生O2多于呼吸作用消耗的O2 快 d濃度時細胞滲透失水會影響光合速率 光照強度、光的波長

【解析】

不同濃度的NaHCO3溶液可為光合作用提供不同濃度的二氧化碳。用注射器抽去葉圓片中的氣體，葉圓片變會沉到NaHCO3溶液底部，將此裝置放在光照條件下，由于光合作用產生O2多于呼吸作用消耗的O2，細胞間隙中充滿氣體，葉圓片的浮力增大，所以葉圓片會上浮，其上浮的速率可代表凈光合速率的大小。

（1）本實驗中的自變量是不同濃度的NaHCO3溶液，由于不同濃度的NaHCO3溶液可為光合作用提供不同濃度的二氧化碳，故該同學所做實驗是探究CO2濃度（或NaHCO3濃度）對葉片光合速率的影響。

（2）在計時之前，盛有葉圓片的燒杯應置于黑暗下，排除光合作用產生的氧氣影響實驗結果。將此裝置放在光照條件下，由于光合作用產生O2多于呼吸作用消耗的O2，細胞間隙中充滿氣體，葉圓片的浮力增大，故實驗進行一段時間后葉片會上浮。

（3）a濃度下葉圓片上浮需要的時間比b濃度下所需時間長，說明a濃度下光合速率小于b濃度下的光合速率，故與a濃度相比，b濃度下葉圓片葉肉細胞中NADPH的生成速率更快。與c濃度相比，d濃度下葉圓片上浮至液面的時間更長的原因最可能是d濃度時細胞滲透失水會影響光合速率。

（4）利用以上材料用具，還可以改變光照強度、光質來探究光照強度、光的波長等環境因素對光合作用的影響。