Question

某科學工作者為探究西紅柿生長的最佳光照強度，設計了下面的實驗：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小時后再次測定CO₂的濃度．實驗結果如下表：

組別	溫度（℃）	光照強度：普通陽光（%）	開始時的CO2濃度（%）	12小時后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

請分析回答：
（1）這一實驗的自變量是

 

，寫出該實驗設計的一種無關變量：

 

．
（2）實驗中第1組在12小時后CO₂濃度變化的原因是

 

．
（3）如果實驗中使用不同品種西紅柿植株，這樣的做法違背了實驗設計的

 

原則．
（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時間內光合細胞中的ATP含量會

 

（增加/減少），C₅化合物的含量會

 

（增加/減少）．
（5）該實驗設計尚不能確定西紅柿生長的最佳光照強度，請你提出進一步探究的實驗設計思路：

 

．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環境因素,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析表格：由表格中提供的信息可以看出，光照強度是該實驗對實驗結果能夠產生確定影響并且可以控制的因素，為自變量；溫度、二氧化碳濃度都會對對實驗結果產生隨機影響，但并非實驗要控制的因素，為無關變量．
表中在光照強度為0時，只進行呼吸作用，此時的CO₂濃度增加量可表示呼吸速率，因此之后的差值表示凈光合速率．

解答： 解：（1）由表格中提供的信息可以看出，光照強度是該實驗對實驗結果能夠產生確定影響并且可以控制的因素，為自變量；溫度、二氧化碳濃度都會對對實驗結果產生隨機影響，但并非實驗要控制的因素，為無關變量．
（2）實驗中第1組沒有給于光照，在此環境中，植物只能進行呼吸作用，產生的二氧化碳會導致CO₂濃度升高．
（3）單因子變量原則是探究某種因素對實驗的影響時要保證其它變量相同，否則多變量的實驗就沒有意義了；在探究光強對光合作用的影響就要以光強為單一變量，保證溫度和CO₂濃度、所用材料的生理狀態應該相同．
（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，光照減弱，光反應受到影響，光反應產物ATP和NADPH減少，暗反應還原階段受到抑制，C₅化合物的生成減少，其含量也會減少．
（5）欲確定西紅柿生長的最佳光照強度，可增加若干實驗組，將光照強度的數據差縮小，依次增加光照強度，12小時后再次測定CO₂濃度．
故答案為：
（1）光照強度   溫度（其它合理答案也可）    （2）細胞呼吸產生了CO₂
（3）單因子變量      （4）減少    減少 
（5）增加若干實驗組，將光照強度的數據差縮小，依次增加光照強度，12小時后再次測定CO₂濃度（答案合理即得分）

點評：本題綜合考查了影響光合作用的環境因素等相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；從題目所給的表格中獲取有效信息的能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．