Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組將菠菜幼葉和成熟葉的葉圓片，裝人含蒸餾水的注射器中，排出葉片內(nèi)的氣體，使葉圓片下沉．然后將葉圓片分別放人不同濃度的NaHCO₃溶液中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（NaHCO₃溶液為光合作用提供原料，且濃度變化對(duì)溶液pH的影響忽略不計(jì)，其它實(shí)驗(yàn)條件相同），觀察第1片葉圓片上浮所需時(shí)間（min），結(jié)果如圖．請(qǐng)回答：

（1）當(dāng)NaHC0₃溶液濃度為1%-4%a時(shí)，相同濃度下，幼葉上浮時(shí)間均比成熟葉長(zhǎng)，表明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱（填“強(qiáng)或弱”）．有人推測(cè)幼葉與成熟葉光合作用能力差異可能是葉片中光合色素的含量不同，為尋求證據(jù)，可以用無(wú)水乙醇分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素，再用紙層析法分離色素，觀察并比較二者色素帶的寬度及顏色深淺．
（2）在NaHCO₃濃度為0%的溶液中，葉圓片直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束仍未上浮，其原因是缺乏NaHCO₃直接影響光合作用的暗反應(yīng)階段．當(dāng)濃度超過(guò)5%，葉圓片也不上浮，最可能的原因是濃度過(guò)大，導(dǎo)致細(xì)胞滲透失水過(guò)多而死亡．
（3）當(dāng)NaHCO₃濃度為3%時(shí)，適當(dāng)提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，該現(xiàn)象不能表明提高后的溫度已超過(guò)總光合作用的最適溫度，請(qǐng)說(shuō)明理由．葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，只能表明凈光合作用速率降低．

Answer 1

分析 （1）真空滲水法的原理：排除葉肉細(xì)胞間隙中的空氣，充以水分，使葉片沉于水中．植物吸收CO₂，釋放出的O₂溶解度小，積累在細(xì)胞間隙，從而使葉片上浮．
（2）根據(jù)題意和圖表分析可知：NaHCO₃溶液為0時(shí)，植物不進(jìn)行光合作用作用，不產(chǎn)生氧氣，故葉片不浮起；在一定的范圍內(nèi)，隨著NaHCO₃溶液濃度的增大，產(chǎn)生的氧氣增多，葉片浮起所需的時(shí)間減少；超過(guò)一定的范圍，NaHCO₃溶液濃度過(guò)大，葉圓片不上�。�

解答 解：（1）當(dāng)NaHC0₃溶液濃度為1%-4%a時(shí)，相同濃度下，幼葉上浮時(shí)間均比成熟葉長(zhǎng)，說(shuō)明產(chǎn)生的O₂少，表明幼葉的光合作用能力比成熟葉弱．由于色素不溶于水，能溶于有機(jī)溶劑，所以可以用無(wú)水乙醇分別提取菠菜幼葉、成熟葉的色素，再用紙層析法分離色素，觀察并比較二者色素帶的寬度及顏色深淺．
（2）NaHCO₃溶液為光合作用提供的原料是二氧化碳，所以缺乏NaHCO₃直接影響光合作用的暗反應(yīng)階段．當(dāng)濃度超過(guò)5%，葉圓片也不上浮，最可能的原因是濃度過(guò)大，導(dǎo)致細(xì)胞滲透失水過(guò)多而死亡．
（3）當(dāng)NaHCO₃濃度為3%時(shí)，適當(dāng)提高溶液溫度，第一片葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，只能表明凈光合作用速率降低，不能表明提高后的溫度已超過(guò)總光合作用的最適溫度．
故答案為：
（1）弱    無(wú)水乙醇    紙層析
（2）暗反應(yīng)    細(xì)胞滲透失水過(guò)多而死亡
（3）葉圓片上浮時(shí)間延長(zhǎng)，只能表明凈光合作用速率降低

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用強(qiáng)度與二氧化碳的濃度之間的關(guān)系，是屬于課本上探究光照強(qiáng)度與光合作用強(qiáng)度之間關(guān)系的一個(gè)變式訓(xùn)練，本題解題的關(guān)鍵是明確植物葉片上浮的原因，上浮時(shí)間越短，證明光合作用強(qiáng)度越大．