Question

现提供以下材料用具：菠菜叶、打孔器（直径1 cm）、注射器、40W台灯、烧杯、不同浓度的NaHCO₃溶液、蒸馏水、不同颜色的透明薄膜，选择适宜的材料用具，完成相关实验。下图甲为某同学研究光合作用的实验装置，图乙为该同学测量得到的每个烧杯中叶圆片上浮至液面所用的平均时间。回答下列问题：

　　

（1）该同学所做实验是探究__________。

（2）在计时之前，盛有叶圆片的烧杯应置于__________（填“黑暗”或“适宜光照”）下。实验进行一段时间后叶片上浮的原因是__________。

（3）与a浓度相比，b浓度下叶圆片叶肉细胞中NADPH的生成速率更__________（填“快”“相等”或“慢”）。与c浓度相比，d浓度下叶圆片上浮至液面的时间更长的原因最可能是__________。

（4）利用以上材料用具，还可以探究__________等环境因素对光合作用的影响（答出两点即可）。

Answer

CO2浓度（或NaHCO3浓度）对叶片光合速率的影响 黑暗 光合作用产生O2多于呼吸作用消耗的O2 快 d浓度时细胞渗透失水会影响光合速率 光照强度、光的波长

【解析】

不同浓度的NaHCO3溶液可为光合作用提供不同浓度的二氧化碳。用注射器抽去叶圆片中的气体，叶圆片变会沉到NaHCO3溶液底部，将此装置放在光照条件下，由于光合作用产生O2多于呼吸作用消耗的O2，细胞间隙中充满气体，叶圆片的浮力增大，所以叶圆片会上浮，其上浮的速率可代表净光合速率的大小。

（1）本实验中的自变量是不同浓度的NaHCO3溶液，由于不同浓度的NaHCO3溶液可为光合作用提供不同浓度的二氧化碳，故该同学所做实验是探究CO2浓度（或NaHCO3浓度）对叶片光合速率的影响。

（2）在计时之前，盛有叶圆片的烧杯应置于黑暗下，排除光合作用产生的氧气影响实验结果。将此装置放在光照条件下，由于光合作用产生O2多于呼吸作用消耗的O2，细胞间隙中充满气体，叶圆片的浮力增大，故实验进行一段时间后叶片会上浮。

（3）a浓度下叶圆片上浮需要的时间比b浓度下所需时间长，说明a浓度下光合速率小于b浓度下的光合速率，故与a浓度相比，b浓度下叶圆片叶肉细胞中NADPH的生成速率更快。与c浓度相比，d浓度下叶圆片上浮至液面的时间更长的原因最可能是d浓度时细胞渗透失水会影响光合速率。

（4）利用以上材料用具，还可以改变光照强度、光质来探究光照强度、光的波长等环境因素对光合作用的影响。