Question

为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验设计、结果预测和分析．实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO₃稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O₂和CO₂在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）．
实验步骤和预测实验结果：
第1步：剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO₃稀溶液的甲、乙两支试管中．此时，叶片均浮在水面．
第2步：用真空泵抽去两支试管内液体中的和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部．
第3步：将这两支试管先放在

 

一段时间．结果：甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中

 

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第4步：再将这两支试管放在

 

一段时间．结果：甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中

 

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结果分析：
（1）第3步中乙试管中出现上述现象的原因：

 

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（2）第4步中乙试管中出现上述现象的原因：

 

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（3）第3、4步中甲试管中叶片均不变化的原因：

 

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Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：实验组：经过处理的组是实验组．对照组：未经过处理的组是对照组．变量：实验过程中可以变化的因素称为变量．自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量． 因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量． 无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．

解答： 解：本实验是验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗．第3步：将这两支试管先放在日光灯下一段时间．结果：甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中叶片上浮．第4步：再将这两支试管放在暗培养箱一段时间．结果：甲试管中叶片仍在试管底部，乙试管中叶片下沉．
结果分析：
（1）第3步中乙试管中出现上述现象的原因：光照下，NaHCO₃稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O₂多于呼吸作用消耗的O₂，叶肉细胞间隙中的O₂增加，叶片上浮．而蒸馏水中缺乏CO₂和O₂，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部．
（2）第4步中乙试管中出现上述现象的原因：黑暗中，NaHCO₃稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O₂，放出的CO₂溶于NaHCO₃稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉．蒸馏水中缺乏O₂，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部．
（3）第3、4步中甲试管中叶片均不变化的原因：光照下，蒸馏水中缺乏CO₂和O₂，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部；黑暗中，蒸馏水中缺乏O₂，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部．
故答案为：
第3步：日光灯下     叶片上浮
第4步：暗培养箱     叶片下沉
结果分析：
（1）光照下，NaHCO₃稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O₂多于呼吸作用消耗的O₂，叶肉细胞间隙中的O₂增加，叶片上浮．而蒸馏水中缺乏CO₂和O₂，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部
（2）黑暗中，NaHCO₃稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O₂，放出的CO₂溶于NaHCO₃稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉．蒸馏水中缺乏O₂，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部
（3）光照下，蒸馏水中缺乏CO₂和O₂，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部；黑暗中，蒸馏水中缺乏O₂，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部

点评：本题综合考查生物实验的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点和综合运用所学知识分析问题的能力，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力．要注意无关变量应该相同且适宜．实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．