Question

科学探究是研究生物学的重要方法。为了探究绿色植物的呼吸作用和光合作用，某生物兴趣小组的同学在老师指导下设计了图甲所示的装置，图乙为C装置叶片在晴朗的夏季一天内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请据图回答下列问题:(提示:氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用)

（1）为了确保实验的科学性，该兴趣小组的同学对图甲中的叶片先进行了暗处理，这样做的目的是________________________________。

（2）图甲所示的实验设计能探究______________________( 至少写两个)等因素对光合作用的影响。

（3）D装置弯玻璃管中红墨水的移动方向是______________(填“向左”“向右”或“不动”)。图乙中的曲线______________与D装置内叶片的生理活动相对应。

(4)对图甲C装置中的叶片进行脱水称重，欲使其质量最大，结合图乙中的曲线应选择____________点左右摘取叶片。

Answer

把叶片内原有的淀粉运走耗尽 水、光照、二氧化碳 向左 Ⅱ 18

【解析】

分析图示可知，图甲中A叶片割断主叶脉，导管被切断，这样A叶片的前端部分就得不到从根运输来的水分；B瓶中没有光照，叶片只进行呼吸作用；C瓶中有光照，有二氧化碳，叶片可进行光合作用；D瓶中氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用，瓶中没有二氧化碳，故叶片不能进行光合作用。所以图甲所示的实验设计能探究水、光、二氧化碳等因素对光合作用的影响。图乙中曲线Ⅰ有为0的时间段，由于无光条件下不能进行光合作用，故曲线Ⅰ表示光合作用的曲线变化，则曲线Ⅱ表示呼吸作用的曲线。

（1）选作实验的植物实验前已经进行了光合作用，里面储存了丰富的有机物（淀粉）。如不除去会对实验结果造成影响。所以“为了确保实验的科学性，该兴趣小组的同学对图甲中的叶片先进行了暗处理”，这样做的目的是把叶片内原有的淀粉运走耗尽。

（2）图甲中，A叶片割断主叶脉，导管被切断，这样A叶片的前端部分就得不到从根运输来的水分，因此，A叶片割断处的前端和后端部分就形成以水为唯一变量的对照实验组；B叶片和C叶片，唯一不同的变量是光，是以光为变量的对照实验；C叶片和D叶片，唯一不同的变量是二氧化碳，是以二氧化碳为变量的对照实验。因此，图甲所示的实验设计能探究水、光、二氧化碳等因素对光合作用的影响。

（3）D装置中叶片进行呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳，而释放的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了，导致D装置中气体减少，气压降低，因此D装置弯玻璃管中红墨水的移动方向是向左。图乙中，曲线Ⅰ主要在有光时进行，因此曲线Ⅰ表示光合作用；曲线Ⅱ在0～24点都能进行，因此曲线Ⅱ表示呼吸作用。D装置内的叶片不能进行光合作用，而能进行呼吸作用。所以图乙中的曲线Ⅱ与D装置内叶片的生理活动相对应。

（4）光合作用制造有机物，光合作用的时间越长，制造的有机物越多，叶片脱水后质量越大。因此，“对图甲C装置中的叶片进行脱水称重，欲使其质量最大”，结合图乙中的曲线应选择18点左右摘取叶片，因为此时植物叶片的光合强度等于呼吸强度，叶片内有机物不再积累增加，达到了一天中有机物积累最多的时刻。