Question

【題目】為了驗證葉片光合作用受到光質的影響，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟的基礎上，繼續完成實驗步驟的設計和預測實驗結果，并對你的預測結果進行分析。

（1）實驗材料與用具:小燒杯三只、三棱鏡（注釋：白光通過三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光等單色光）、打孔器、注射器、40 W燈泡、燒杯、富含CO2的NaHCO3稀溶液（為光合作用提供原料）、綠葉（如菠菜葉）。 （實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計）

（2）實驗步驟：

①取生長旺盛的綠葉，用直徑為1cm的打孔器打出小圓形葉片30片（注意避開大的葉脈）。

②將圓形葉片置于注射器內，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內的氣體逸出。這一步驟可重復幾次。

③將內部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用（這樣的葉片因為細胞間隙充滿水，所以全都沉到水底）。

④取三只小燒杯，分別倒入20mL___________，并分別向3只小燒杯中各放入___________。

⑤用40W燈泡照射，三棱鏡色散形成___________分別作用于三只小燒杯。

⑥觀察并記錄同一時間段內各實驗裝置中___________。

（3）預測結果并___________________________________________________。

（4）結果討論：增強單色光光照強度，能否對實驗結果產生影響？___________；試在同一坐標圖中畫出不同類型的單色光（光質）照射下，光照強度與光合作用強度的關系曲線來說明這個問題。

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Answer 1

【答案】富含CO2的NaHCO3稀溶液10片小圓形葉片紅光、黃光、綠光圓形葉片浮起的數量（葉片全部浮起經歷的時間）單位時間內紅光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最多，綠光作用的小燒杯內的小圓形葉片浮起的數量最少因為綠葉 中的色素吸收紅光和藍紫光的能力最強，吸收綠光的能力 最弱。因此在紅光照射時產生O2的速度最快，葉肉細胞間隙的O2增加最快，葉片上浮的速度也就最快，相反綠光照射的燒杯葉片上浮最慢

【解析】

根據葉片中色素對不同光質利用的特點，對實驗結果進行預測和分析，考查實驗設計和結果預測及分析能力

④根據題干所提供的材料，小燒杯中應分別倒入20mL富含CO2的NaHCO3稀溶液以培養葉片；葉片應均分為數量相等的三組，所以分別向3只小燒杯中各放入10片圓葉片。

⑤根據題干，光經三棱鏡色散形成紅光、黃光、綠光，然后作用于三只小燒杯。

⑥小葉片中氣體被抽出，開始沉入水底，當光合作用產生02后，密度變小又上浮，觀察并記錄同一時間段內各實驗裝置中小圓葉片浮起的數量

（3）光照強度影響光合作用速率，所以增強單色光光照強度，能對實驗結果產生影響。

色素吸收紅光和藍紫光的能力最強，吸收綠光的能力最弱。因此在紅光照射時產生O2的速度最快，葉肉細胞間隙的O2增加最快，葉片上浮的速度也就最快，相反綠光照射的燒杯葉片上浮最慢，黃光居中。又，在一定范圍內，光合速率隨光照強度增大。以此畫圖 。