Question

I．將狀況相同的某種綠葉分成四等組，在不同溫度下分別暗處理1h，再用適當的相同的光照射1h，測其重量變化（假設在光下和黑暗條件下，細胞呼吸消耗有機物量相同），得到如下表的數據。分析并回答問題：

組  別	1	2	3	4
溫度/℃	27	28	29	30
暗處理后質量變化/mg	-1	-2	-3	-1
光照后與暗處理前質量變化/mg	+3	+3	+3	+1

（1）該探究實驗中，屬于因變量的有                   、                。

（2）第一組實驗說明該綠葉在27℃時每小時積累的有機物的量是___________mg；29℃時真實光合速率為_______________mg/h。

II.已知可以通過觀察反應過程中的生成速度（即氣泡從溶液中釋放的速度）來判斷H₂O₂分解反應的速度。請用所給的實驗材料和用具設計實驗，使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟、預測實驗結果、得出結論，并回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的H₂O₂溶液，蒸餾水，3.5% FeCl₃溶液，0.01%牛過氧化氫酶溶液，恒溫水浴鍋，試管。

（1）實驗步驟：

①取3支試管，各加入等量且適量的H₂O₂溶液；

②                                                                        ，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫適當時間。

③觀察各管中釋放氣泡產生的快慢。

（2）實驗結果預測及結論：

整個實驗中不同處理的試管中O₂的釋放速度從快到慢依次是：______________   。

由此可得出的結論是____________________________________。

（3）如果僅將實驗中的恒溫水浴改為80℃，重做上述實驗，O₂釋放的速度最快的是_____________。

Answer 1

I.（1）綠葉每小時細胞呼吸消耗有機物的量（或指單位時間內）；綠葉光照1h積累有機物的量－1h細胞呼吸消耗有機物的量（或指單位時間內） （2）  4    9 

II．（1）②分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸餾水、FeCl₃溶液和過氧化氫酶溶液。（2）加酶溶液的試管、加FeCl₃的溶液的試管、加蒸餾水的試管     酶具有催化作用和高效性   （3）加FeCl₃溶液的試管  

解析:

I.通過對光合作用和細胞呼吸的調查，完成生物計算能力和及分析判斷能力的考查。題述探究實驗包括暗處理和光照兩個階段，溫度是自變量；第一階段，隨溫度變化的是暗處理后質量的變化，即呼吸強度——綠葉每小時細胞呼吸消耗有機物的量；第二階段，隨溫度變化的是光照后與暗處理前質量變化，即綠葉光照1h積累有機物的量－1h細胞呼吸消耗有機物的量；解題時，要分清光照后與暗處理前質量變化與凈光合強度的微妙差別，這也是此題的一個亮點，設綠葉暗處理前質量為X mg，則光照前綠葉質量為（X-1）mg，光照后綠葉質量為（X+3）mg，27℃時每小時積累的有機物的量（凈光合強度）是4mg，同理29℃時每小時積累的有機物的量為6mg，又呼吸消耗3mg，則真實光合速率為9mg/h。

II.以教材中的的實驗——比較過氧化氫在不同條件下的分解為素材，考查驗證性實驗的實驗設計。實驗步驟設計有全程設計、補充設計和實驗改進等三種類型，此題為補充設計。（1）實驗設計的一般步驟為：分組→自變量的控制和無關變量的排除→反應（或培養(yǎng)等）→因變量的觀察。題中步驟②應該為自變量的控制，根據步驟①的“3支試管”及提供的材料用具可做出正確的解答。（2）酶的催化效率高于FeCl₃，對照組中過氧化氫的分解速度最慢。（3）80℃時，牛過氧化氫酶變性，但FeCl₃的催化效率不受影響。