Question

16．菠菜富含维生素C，具有较高的营养价值和药用价值．某兴趣小组利用菠菜进行了如下实验，请分析回答：
（1）将菠菜幼叶和成熟叶的叶圆片（面积和质量相同）装入含蒸馏水的注射器中，排出叶片内的气体，使叶圆片下沉．然后将叶圆片分别放入不同浓度的NaHCO₃溶液中进行实验（注：NaHCO₃溶液为光合作用提供原料，且浓度变化对溶液pH的影响忽略不计，其他实验条件相同），观察第1片叶圆片上浮所需时间（min），结果如图．

由图可知，当NaHCO₃溶液的浓度为1%～4%时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，可能是由于幼叶的光合作用能力比成熟叶弱（填“强”或“弱”）．有人推测幼叶与成熟叶光合作用能力的差异可能是叶片中光合色素的含量不同所致．为寻求证据，可以用无水乙醇分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用纸层析法分离色素，观察并比较滤纸条上色素带的宽度（宽窄）及颜色的深浅．
（2）对影响菠菜光合作用的环境因素进行了探究，获得如下结果：

由图可知，在光照强度低于100μmol/（m²•s）的情况下，光合作用速率随光照强度的增加而增大，这种情况下，可以认为此时光合速率主要受光合作用过程中光反应阶段的限制．该阶段的反应产物有O₂、[H]和ATP．
（3）若要探究影响菠菜呼吸作用的环境因素，则必须将菠菜置于黑暗、密闭条件下进行实验，测量指标是O₂的消耗量（或CO₂的释放量）．当装置内氧气消耗完毕后菠菜进行无氧呼吸时细胞内无（填“有”或“无”）[H]的积累．

Answer 1

分析 根据题意和图表分析可知：图1中，NaHCO₃溶液为0时，植物不进行光合作用作用，不产生氧气，故叶片不浮起；在一定的范围内，随着NaHCO₃溶液浓度的增大，产生的氧气增多，叶片浮起所需的时间减少；超过一定的范围，NaHCO₃溶液浓度过大，叶圆片不上浮．
图2表示光照强度及温度对光合速率的影响曲线．据此分析作答．

解答 解：（1）当NaHC0₃溶液浓度为1%-4%a时，相同浓度下，幼叶上浮时间均比成熟叶长，说明产生的O₂少，表明幼叶的光合作用能力比成熟叶弱．由于色素不溶于水，能溶于有机溶剂，所以可以用无水乙醇分别提取菠菜幼叶、成熟叶的色素，再用纸层析法分离色素，观察并比较二者色素带的宽度及颜色深浅．
（2）据图2分析，在一定的范围内，海带的光合作用速率与光照强度和温度都呈正相关，即海带的光合速率与光照强度和温度等环境因素有关，图示在光照强度低于100umoL/（m²•s）的情况下，光合作用速率随光照强度的增加而增大，这种情况下，限制光合作用速率的因素为光照强度，可以认为此时光合速率主要受光合作用过程中光反应阶段的限制．光反应阶段的主要产物有O₂、[H]和ATP等．
（3）要探究影响菠菜呼吸作用的环境因素，则必须将菠菜置于黑暗环境中测定呼吸速率，测量指标是单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量．当装置内氧气消耗完毕后菠菜进行无氧呼吸时细胞内无[H]的积累．
故答案为：
（1）弱　　无水乙醇　　纸层析　　宽度（宽窄）
（2）光照强度　　光反应　　O₂、[H]和ATP
（3）黑暗　　O₂的消耗量（或CO₂的释放量）　　无

点评 本题考查影响植物光合作用速率因素的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．