题目内容
【题目】为探究KHCO3对水稻四叶龄幼苗光合作用的影响,称取3g四叶龄水稻叶片,均分为两份,分别做如下实验。(实验中使用的氧电极可测量溶液中O2变化的速率)
实验一:采用差速离心法将一份叶片制备叶绿体,均分为4组,分别置于不同浓度的KHCO3溶液中,在适宜光照、20℃恒温条件下,分别用氧电极测定其O2释放速率。
实验二:将另一份叶片切成约1.0mm×1.0mm小块,均分为4组,其它步骤与实验一相同。
实验结果如图,请据图回答问题。
(1)上述实验中涉及的自变量有____________个?是否遵循单一变量原则?_______
(2)在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率________(填大于/小于/等于)叶绿体的O2释放速率,原因可能是________。
(3)为探究第(2)题的原因分析是否正确,设计以下实验方案,请补充:称取________,切成约1.0mm×1.0mm小块,均分为4组,分别置于浓度为0mol·L-1、0.01mol·L-1、0.05mol·L-1、0.1mol·L-1的KHCO3溶液中,在________条件下,分别用氧电极测定其________。
【答案】2 是 小于 叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗 1.5g四叶龄水稻叶片 黑暗、20℃恒温 O2消耗速率(或呼吸速率)
【解析】
据图分析,该实验的自变量是KHCO3溶液浓、叶绿体和叶切片,因变量是氧气释放速率(净光合速率)。实验一中制备的是叶绿体,该实验装置中只进行光合作用;而实验二中是将叶片切成小块,该实验装置既进行光合作用有进行呼吸作用。从曲线图可以看出,随着KHCO3溶液浓度的升高,叶绿体、叶切片的O2释放速率均上升,这是由于KHCO3溶液可以提供CO2的结果,但是实验一结果的曲线始终处于实验二曲线之上,即在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率小于叶绿体的O2释放速率,这可能是叶切片要进行呼吸作用消耗氧气的原因。
(1)根据以上分析已知,该实验存在2个自变量,且两个自变量都是遵循单一变量原则的。
(2)从图中可以看出,在相同KHCO3溶液浓度下,叶切片的O2释放速率是小于叶绿体的O2释放速率的,可能是因为叶切片光合作用产生的O2一部分被呼吸作用消耗了。
(3)为探究第(2)题的原因分析是否正确,只需设置实验二的对照试验即可,即将叶切片放在黑暗、20℃恒温条件下,来测定其氧气消耗速率,而其他条件相同,则应该称取1.5g四叶龄水稻叶片。