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______________________等因素对光合作用的影响。

(3)一段时间后,抽取B装置中的气体注入澄清的石灰水中,出现的现象是____________,原因是__________________________________。

(4)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。

(5)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

（1）把叶片内原有的淀粉运走耗尽

（2）水、光、二氧化碳

（3）澄清的石灰水变浑浊；呼吸作用释放了大量的二氧化碳

（4）向左；Ⅱ

（5）18

【解析】

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程叫做呼吸作用。

（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）B装置中叶片不能进行光合作用，而进行呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，因此“一段时间后，抽取B装置中的气体注入澄清的石灰水中”，出现的现象是澄清的石灰水变浑浊，原因是呼吸作用释放了大量的二氧化碳；

（4）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（填写向左、向右或者不动）；图乙中，曲线Ⅰ主要在6～18点有光时进行，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；

（5）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。