Question

【题目】某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了下面的实验。首先取若干生长状况相同的西红柿植株，平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO2的浓度，12 h后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表。请分析回答下列问题：

组别	温度℃	光照强度： 普通阳%	开始时的 CO2浓度%	12 h后的 CO2浓度%
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)这一实验的自变量是________，写出该实验设计的一种无关变量：________。

(2)实验中第1组在12 h后CO2浓度变化的原因是_____________________。

(3)如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株，这样设计违背了科学实验的__________原则。

(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内光合细胞中的ATP含量会______，五碳化合物的含量会______。

(5)该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：______________。

Answer 1

【答案】 光照强度 温度 细胞呼吸产生了CO2 单一变量 下降 下降 增加若干实验组，依次增加光照强度

【解析】本题考查光照强度对光合作用的影响实验，要求考生能根据对照实验设计的单一变量原则和对照原则分析实验，判断出本实验的自变量和无关变量，并能利用所学知识分析和解释实验结果，能设计简单实验方案探究简单的生物学事实。

（1）根据题意分析表中内容可知，该实验是探究不同光照条件下的光合速率，因此自变量是光照强度，无关变量是温度、水分、矿质元素等。

（2）实验的第1组光照强度为0，是在黑暗条件下进行的，不能进行光合作用，其CO2浓度增加的原因是西红柿植株进行呼吸作用产生了CO2。

（3）对照实验的设计应当遵循单一变量原则，根据题意，本实验的自变量是光照强度，因此实验材料属于无关变量，各组的无关变量应相同且适宜，因此实验材料应选用同一品种且生长状况相同的西红柿植株。

（4）若将第7组植株突然移至第4组的条件下，即突然降低光照强度，光合作用中的光反应阶段产生ATP，光照强度减弱，ATP合成减少，此时五碳化合物的产生减少，消耗不变，故五碳化合物含量下降。

（5）分析表中数据可知，光照强度达到95%时，12 h后的CO2浓度较其他组别低，但不能确定其是不是最佳光照强度，需要再设置若干实验组，依次增加光照强度，12 h后再测定容器内的CO2浓度。