Question

为探究KHCO₃对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响，称取3g四叶龄水稻叶片，均分为两份，分别做如下实验。(实验中使用的氧电极可测量溶液中O₂变化的速率)

实验一：采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体，均分为4组，分别置于不同浓度的KHCO₃溶液中，在适宜光照、20℃恒温条件下，分别用氧电极测定其O₂释放速率。

实验二：将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，其它步骤与实验一相同。

实验结果如图，请据图回答问题。

（1）上述实验中涉及的自变量有____________个？是否遵循单一变量原则？_______

（2）在相同KHCO₃溶液浓度下，叶切片的O₂释放速率________(填大于/小于/等于)叶绿体的O₂释放速率，原因可能是________。

（3）为探究第(2)题的原因分析是否正确，设计以下实验方案，请补充：称取________，切成约1.0mm×1.0mm小块，均分为4组，分别置于浓度为0mol·L^－1、0.01mol·L^－1、0.05mol·L^－1、0.1mol·L^－1的KHCO₃溶液中，在________条件下，分别用氧电极测定其________。

Answer

2 是 小于 叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗 1.5g四叶龄水稻叶片 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率(或呼吸速率)

【解析】

据图分析，该实验的自变量是KHCO3溶液浓、叶绿体和叶切片，因变量是氧气释放速率（净光合速率）。实验一中制备的是叶绿体，该实验装置中只进行光合作用；而实验二中是将叶片切成小块，该实验装置既进行光合作用有进行呼吸作用。从曲线图可以看出，随着KHCO3溶液浓度的升高，叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升，这是由于KHCO3溶液可以提供CO2的结果，但是实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上，即在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率，这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因。

（1）根据以上分析已知，该实验存在2个自变量，且两个自变量都是遵循单一变量原则的。

（2）从图中可以看出，在相同KHCO3溶液浓度下，叶切片的O2释放速率是小于叶绿体的O2释放速率的，可能是因为叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗了。

（3）为探究第(2)题的原因分析是否正确，只需设置实验二的对照试验即可，即将叶切片放在黑暗、20℃恒温条件下，来测定其氧气消耗速率，而其他条件相同，则应该称取1.5g四叶龄水稻叶片。