Question

【題目】某科學(xué)工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度，設(shè)計了下面的實驗。首先取若干生長狀況相同的西紅柿植株，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中。實驗開始時測定CO2的濃度，12 h后再次測定CO2的濃度。實驗結(jié)果如下表。請分析回答下列問題：

組別	溫度℃	光照強(qiáng)度： 普通陽%	開始時的 CO2濃度%	12 h后的 CO2濃度%
1	25	0	0.35	0.368
2	25	10	0.35	0.342
3	25	20	0.35	0.306
4	25	40	0.35	0.289
5	25	60	0.35	0.282
6	25	80	0.35	0.280
7	25	95	0.35	0.279

(1)這一實驗的自變量是________，寫出該實驗設(shè)計的一種無關(guān)變量：________。

(2)實驗中第1組在12 h后CO2濃度變化的原因是_____________________。

(3)如果在實驗過程中使用了不同品種的西紅柿植株，這樣設(shè)計違背了科學(xué)實驗的__________原則。

(4)若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內(nèi)光合細(xì)胞中的ATP含量會______，五碳化合物的含量會______。

(5)該實驗設(shè)計尚不能確定西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度，請你提出進(jìn)一步探究的實驗設(shè)計思路：______________。

Answer 1

【答案】 光照強(qiáng)度 溫度 細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2 單一變量 下降 下降 增加若干實驗組，依次增加光照強(qiáng)度

【解析】本題考查光照強(qiáng)度對光合作用的影響實驗，要求考生能根據(jù)對照實驗設(shè)計的單一變量原則和對照原則分析實驗，判斷出本實驗的自變量和無關(guān)變量，并能利用所學(xué)知識分析和解釋實驗結(jié)果，能設(shè)計簡單實驗方案探究簡單的生物學(xué)事實。

（1）根據(jù)題意分析表中內(nèi)容可知，該實驗是探究不同光照條件下的光合速率，因此自變量是光照強(qiáng)度，無關(guān)變量是溫度、水分、礦質(zhì)元素等。

（2）實驗的第1組光照強(qiáng)度為0，是在黑暗條件下進(jìn)行的，不能進(jìn)行光合作用，其CO2濃度增加的原因是西紅柿植株進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生了CO2。

（3）對照實驗的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循單一變量原則，根據(jù)題意，本實驗的自變量是光照強(qiáng)度，因此實驗材料屬于無關(guān)變量，各組的無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜，因此實驗材料應(yīng)選用同一品種且生長狀況相同的西紅柿植株。

（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，即突然降低光照強(qiáng)度，光合作用中的光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP，光照強(qiáng)度減弱，ATP合成減少，此時五碳化合物的產(chǎn)生減少，消耗不變，故五碳化合物含量下降。

（5）分析表中數(shù)據(jù)可知，光照強(qiáng)度達(dá)到95%時，12 h后的CO2濃度較其他組別低，但不能確定其是不是最佳光照強(qiáng)度，需要再設(shè)置若干實驗組，依次增加光照強(qiáng)度，12 h后再測定容器內(nèi)的CO2濃度。