Question

為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預測實驗結(jié)果，并對你的預測結(jié)果進行分析。

實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO₃稀溶液（為光合作用提供原料）、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈（實驗過程中光照和溫度條件適宜，空氣中O₂和CO₂在水中的溶解度及無氧呼吸忽略不計）。

實驗步驟和預測實驗結(jié)果：

（1）剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO₃稀溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上。

（2）用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部。

（3）_____________________________________________________________________.

分析預測的結(jié)果：

Answer 1

步驟:（3）將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間。結(jié)果：NaHCO₃稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。

（4）再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間。結(jié)果：NaHCO₃稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。

分析預測的結(jié)果：

（1）光照下，NaHCO₃稀溶液中的葉片進行光合作用，釋放出的O₂多于呼吸作用消耗的O₂，葉肉細胞間隙中的O₂增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO₂和O₂，葉片不能進行光合作用和有氧呼吸，葉肉細胞間隙缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。

（2）黑暗中，NaHCO₃稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細胞間隙中的O₂，放出的CO₂溶于NaHCO₃稀溶液中，葉肉細胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O₂，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。

解析:

本題考查綠色植物在光下進行光合作用吸CO₂放O₂；在暗處只進行呼吸作用吸O₂放CO₂，以及生物學實驗的基本技能（如“明確實驗目的”、“理解實驗原理”、“確認實驗變量”、“平衡干擾變量”、“實驗結(jié)果的預期與分析”等）。這道題的實驗目的是“驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗”，從題給實驗條件可知，NaHCO₃稀溶液平衡了葉片生理過程中的CO₂，實際上只要考慮O₂的變化。在光下盛NaHCO₃稀溶液的試管，葉片進行光合作用放出O₂，葉片上浮，盛蒸餾水的試管，葉片不能進行光合作用仍在試管底部；暗培養(yǎng)箱中NaHCO₃稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細胞間隙中的O₂，放出CO₂溶于NaHCO₃稀溶液中，葉肉細胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O₂，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。