Question

【題目】專家預(yù)測(cè)到2020年中國(guó)的糧食約有近2億噸的缺口。某興趣小組通過(guò)研究影響光合作用的環(huán)境因素，欲為糧食增產(chǎn)提出建議。該小組取生長(zhǎng)旺盛且狀況一致的某植物綠葉，用打孔器打出若干相似的小圓形葉片（注意避開大的葉脈），并抽出小圓形葉片中的氣體，待用。利用裝置進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)，其中紅光、藍(lán)光和綠光是用不同顏色的透明薄膜對(duì)白光進(jìn)行過(guò)濾后得到的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)裝置中都需放置3個(gè)燒杯、每個(gè)燒杯中放置10片小圓形葉片，這么做的意義是______________________。

（2）該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是：

①光照強(qiáng)度越大，___________越強(qiáng)，葉肉細(xì)胞間隙氣體越多，上浮速度越快（即光合速率越大）。

②光合色素（葉綠體中的色素）主要吸收___________，很少吸收綠光，導(dǎo)致不同波長(zhǎng)的光下葉片上浮速度（即光合速率）不一樣。

（3）已知該植物在紅光或藍(lán)光下的光合速率高于白光，但是該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示白光下光合速率最高，這與已知不相符。從該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的角度分析，你認(rèn)為出現(xiàn)這種差異的原因是___________。據(jù)此分析，應(yīng)選擇___________的材料作為溫室大棚的棚頂，利于大棚作物的生長(zhǎng)。

Answer 1

【答案】 消除偶然因素帶來(lái)的影響，減小實(shí)驗(yàn)誤差 光反應(yīng)或水的光解 紅光和藍(lán)紫光 因?yàn)椴煌�顏色的透明薄膜將白光過(guò)濾后，光照強(qiáng)度下降，不是等光照強(qiáng)度的紅光、藍(lán)光和綠光（或?qū)嶒?yàn)中的紅光、藍(lán)光和綠光是用不同顏色的透明薄膜對(duì)白光進(jìn)行過(guò)濾后得到的，光強(qiáng)度小于白光） 無(wú)色透明

【解析】

圖示是利用葉圓片沉浮法測(cè)定光合作用速率的裝置圖，表格數(shù)據(jù)是利用葉圓片沉浮法測(cè)定光合作用的結(jié)果。表格數(shù)據(jù)結(jié)果表明在不同的光照強(qiáng)度下，相同的光質(zhì)處理葉片，其上浮時(shí)間不同，即光合作用速率不同；相同的光照強(qiáng)度下，不同光質(zhì)處理葉片，其上浮時(shí)間也不同，即光合作用速率也不同。其中在白光照射下，葉片上浮的平均時(shí)間最短，而在相同光照強(qiáng)度的綠光照射下，無(wú)葉片上浮，說(shuō)明同等強(qiáng)度的白光處理葉片時(shí)，其光合作用速率最大，而在綠光照射下，植物幾乎不進(jìn)行光合作用。

（1）在實(shí)驗(yàn)中，除欲處理的因素外，其他諸實(shí)驗(yàn)條件必須保持前后一致，不能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨意變動(dòng)，否則可能有未被控制的因素干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)裝置中都需放置3個(gè)燒杯、每個(gè)燒杯中放置10片小圓形葉片，這么做的意義是消除偶然因素帶來(lái)的影響，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

（2）①光合作用釋放的氧氣附著在葉片上，使葉片的浮力變大，葉片上浮。光照強(qiáng)度越大，光反應(yīng)或水的光解越強(qiáng)，葉肉細(xì)胞間隙氣體越多，上浮速度越快（即光合速率越大）。②葉綠體中葉綠素a與葉綠素b主要吸收藍(lán)紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍(lán)紫光。所以葉綠體光合色素吸收藍(lán)紫光和紅光，很少吸收綠光，導(dǎo)致不同波長(zhǎng)的光下葉片上浮速度（即光合速率）不一樣。

（3）已知該植物在紅光或藍(lán)光下的光合速率高于白光，但是該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示白光下光合速率最高，這與已知不相符。從該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的角度分析，出現(xiàn)這種差異的原因是實(shí)驗(yàn)中的紅光、藍(lán)光和綠光是用不同顏色的透明薄膜對(duì)白光進(jìn)行過(guò)濾后得到的，光強(qiáng)度小于白光。據(jù)此分析，由于在白光下植物的光合速率最強(qiáng)，因此應(yīng)選擇無(wú)色透明的材料作為溫室大棚的棚頂，利于大棚作物的生長(zhǎng)。