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)的，設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)開始時(shí)測定C02的濃度，12小時(shí)后再次測定C02的濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表。請回答下列問題：

組別	溫度（℃）	光照強(qiáng)度 普通陽光（%）	開始時(shí)的 C02濃度（%）	12小時(shí)后的C02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(shí)驗(yàn)的自變量是_____________，寫出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩種無關(guān)變量：______________________。

（2）實(shí)驗(yàn)中第 1 組 12h 后 CO2 濃度變化的原因是_________________________。

（3）如果在實(shí)驗(yàn)過程中使用了不同品種的西紅柿植株，這樣設(shè)計(jì)違背了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的__________原則。

（4）若將第7組植株突然移至第4組的條件下，短時(shí)間內(nèi)光合細(xì)胞中的ATP含量會(huì)__________，C5的含量會(huì)__________。

（5）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路： ____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】光照強(qiáng)度 溫度 沒有光，植株不能進(jìn)行光合作用，且細(xì)胞呼吸產(chǎn)生了CO2 單一變量 下降 下降 增加若干實(shí)驗(yàn)組，依次增加光照強(qiáng)度，測定12小時(shí)后CO2的濃度。當(dāng)CO2濃度達(dá)到最小值，且基本不變時(shí)，此時(shí)的光照強(qiáng)度即為最佳光照強(qiáng)度

【解析】

分析表格：由表格中提供的信息可以看出，光照強(qiáng)度是該實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠產(chǎn)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(huì)對對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)影響，但并非實(shí)驗(yàn)要控制的因素，為無關(guān)變量。

表中在光照強(qiáng)度為0時(shí)，只進(jìn)行呼吸作用，此時(shí)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。

（1）由表格中提供的信息可以看出，光照強(qiáng)度是該實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠產(chǎn)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(huì)對對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)影響，但并非實(shí)驗(yàn)要控制的因素，為無關(guān)變量。

（2）實(shí)驗(yàn)中第1組沒有給予光照，在此環(huán)境中，植物只能進(jìn)行呼吸作用，產(chǎn)生的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致CO2濃度升高。

（3）單因子變量原則是探究某種因素對實(shí)驗(yàn)的影響時(shí)要保證其它變量相同，否則多變量的實(shí)驗(yàn)就沒有意義了；在探究光強(qiáng)對光合作用的影響就要以光強(qiáng)為單一變量，保證溫度和CO2濃度、所用材料的生理狀態(tài)應(yīng)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(yīng)受到影響，光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和NADPH減少，暗反應(yīng)還原階段受到抑制，C5化合物的生成減少，其含量也會(huì)減少。

（5）欲確定西紅柿生長的最佳光照強(qiáng)度，可增加若干實(shí)驗(yàn)組，將光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)差縮小，依次增加光照強(qiáng)度，12小時(shí)后再次測定CO2濃度。當(dāng)CO2濃度達(dá)到最小值，且基本不變時(shí)，此時(shí)的光照強(qiáng)度即為最佳光照強(qiáng)度。