Question

水生植物生长时要进行光合作用，请用下列简易装置来测量黑藻的净光合作用强度 （ 以单位时间内产生氧气的量表示 ）．
实验材料和用具：带单孔塞的玻璃瓶，量筒，0.1%的NaHCO₃溶液，新鲜黑藻，大烧杯，乳胶管，U形玻璃细管（有刻度），温度计，沸水，清水等．
（1）本实验的装置里缺少

 

，影响光合作用的正常进行，添加

 

可以得到解决．
（2）本实验设计的原理是：黑藻利用CO₂进行光合作用，

 

，将水从导管排出，并推动U形管中的水柱下降和上升，单位时间内

 

差值即为净光合速率．
（3）某同学利用此装置研究影响光合作用的因素．
Ⅰ．实验步骤：
①取两个上述装置，编号甲、乙．甲、乙两瓶内加入的

 

完全相同．连接好导管和U形管后，调节U形管的水面高度至固定刻度．
②将甲装置安放在大烧杯中，用

 

和清水勾兑至预设温度．乙装置作为对照组安放在自然温度下盛等量清水的大烧杯中．
③将甲乙两装置放在光照强度等其他条件相同并适宜的条件下培养，并开始计时．
④一段时间后，分别测量甲乙的U形玻璃管两边的

 

，根据实验结果，比较在这段时间内甲乙的光合作用强度．
Ⅱ．实验目的：

 

．

Answer 1

考点：影响光合作用速率的环境因素

专题：

分析：影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等．实验材料中提供了0.1%的NaHCO₃溶液，这是为植物光合作用提供二氧化碳的．分析实验装置，由于玻璃瓶中的0.1%的NaHCO₃溶液可以提供二氧化碳，因此瓶中的气体变化量是氧气的生成量，可用右侧U形管中的单位时间内液面差表示净光合速率．第（3）小题中，步骤②是解题的关键，由该步骤可确定，本实验目的是探究温度对黑藻光合作用的影响，因此黑藻的生理状态和数量、光照、CO₂浓度均为无关变量．

解答： 解：（1）实验装置中，实验材料黑藻置于清水中，而水中的CO₂含量较低，抑制了光合速率，生物实验中常用饱和的NaHCO₃溶液充当CO₂缓冲液，本题提供了0.1%的NaHCO₃溶液． 
（2）在NaHCO₃溶液保证了容器内CO₂浓度恒定的前提下，黑藻光合作用释放O₂使容器内气体压强增大，U形管左侧液面下移．根据单位时间内液面差即可表示净光合速率． 
（3）根据第②步的设置可知，本实验目的是探究温度对黑藻光合作用的影响，此时黑藻的生理状态和数量、光照、CO₂浓度均为无关变量．实验的观察因变量仍然为单位时间内液面差，因此可以比较液面差来比较在这段时间内甲乙的光合作用强度．
故答案为：
（1）CO₂ 0.1%的NaHCO₃溶液   
（2）产生O₂使瓶内气压增加   液面                       
（3）Ⅰ①黑藻量和0.1%的NaHCO₃溶液量   ②一定量的沸水    ④液面差（下降和上升的高度和）
Ⅱ验证（或探究）温度对黑藻光合作用的影响

点评：本题考查了影响光合作用的环境因素和探究实验的设计等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．