Question

【题目】某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强的，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C02的浓度，12小时后再次测定C02的浓度。实验结果如表。请回答下列问题：

组别	温度（℃）	光照强度 普通阳光（%）	开始时的 C02浓度（%）	12小时后的C02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_____________，写出该实验设计的两种无关变量：______________________。

（2）实验中第 1 组 12h 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__________，C5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 没有光，植株不能进行光合作用，且细胞呼吸产生了CO2 单一变量 下降 下降 增加若干实验组，依次增加光照强度，测定12小时后CO2的浓度。当CO2浓度达到最小值，且基本不变时，此时的光照强度即为最佳光照强度

【解析】

分析表格：由表格中提供的信息可以看出，光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素，为自变量；温度、二氧化碳浓度都会对对实验结果产生随机影响，但并非实验要控制的因素，为无关变量。

表中在光照强度为0时，只进行呼吸作用，此时的CO2浓度增加量可表示呼吸速率，因此之后的差值表示净光合速率。

（1）由表格中提供的信息可以看出，光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素，为自变量；温度、二氧化碳浓度都会对对实验结果产生随机影响，但并非实验要控制的因素，为无关变量。

（2）实验中第1组没有给予光照，在此环境中，植物只能进行呼吸作用，产生的二氧化碳会导致CO2浓度升高。

（3）单因子变量原则是探究某种因素对实验的影响时要保证其它变量相同，否则多变量的实验就没有意义了；在探究光强对光合作用的影响就要以光强为单一变量，保证温度和CO2浓度、所用材料的生理状态应该相同。

（4）若将第7组植株突然移至第4组的条件下，光照减弱，光反应受到影响，光反应产物ATP和NADPH减少，暗反应还原阶段受到抑制，C5化合物的生成减少，其含量也会减少。

（5）欲确定西红柿生长的最佳光照强度，可增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度，12小时后再次测定CO2浓度。当CO2浓度达到最小值，且基本不变时，此时的光照强度即为最佳光照强度。