Question

8．某科研人员以绞股蓝种子为实验材料，选择黑暗与自然光照、15℃、20℃、25℃、30℃等不同条件进行处理，测定了种子的发芽率、芽苗长度与干重等．请回答相关问题．
（1）该研究人员的研究课题是：探讨光照、温度对绞股蓝种子萌发与生长的影响．
（2）实验发现：黑暗中的幼苗有黄化现象，干重明显低于光照下的幼苗．黄化现象出现的原因是：在黑暗中幼苗不能合成叶绿素（或合成叶绿素的基因不表达）；干重低的原因是：在黑暗中幼苗不能进行光合作用，只能由子叶供应能量及物质．
（3）实验发现：20～25℃时种子发芽率、苗长与干重等综合指标最高，30℃时种子无萌发和生长．这表明：20～25℃是该绞股蓝种子萌发与生长的适宜温度，30℃时不利于种子萌发和生长（或此温度下相关酶的催化效率最高，最利于种子萌发和生长）．
（4）种子萌发过程包括一系列的生理变化，这些变化能在常温条件下进行是由于酶降低了化学反应的活化能（或酶的催化作用）．

Answer 1

分析 1、生物实验中的变量：实验过程中可以变化的因素称为变量．
①自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量；
②因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量；
③无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量．
2、植物叶绿素的形成需要光照．
3、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA；酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能．
4、由题干“某科研人员以绞股蓝种子为实验材料，选择黑暗与自然光照、15℃、20℃、25℃、30℃等不同条件进行处理，测定了种子的发芽率、芽苗长度与干重等”，可知该实验的自变量是光照和温度，因变量是种子的发芽率、芽苗长度与干重等．

解答 解：（1）由以上分析知，该实验的自变量是光照和温度，所以该研究人员的研究课题（即实验目的）是：探讨光照、温度对绞股蓝种子萌发与生长的影响．
（2）植物叶绿素的形成需要光照，黑暗中的幼苗不能合成叶绿素（或合成叶绿素的基因不表达），因此黑暗中的幼苗有黄化现象；黑暗中的幼苗只能进行呼吸作用消耗有机物，消耗的有机物主要由子叶供应，而光照条件下的幼苗既可以进行光合作用制造有机物，又可以进行呼吸作用消耗有机物，因此黑暗中的幼苗干重明显低于光照下的幼苗．
（3）由“20～25℃时种子发芽率、苗长与干重等综合指标最高，30℃时种子无萌发和生长”可知：20～25℃是该绞股蓝种子萌发与生长的适宜温度，30℃时不利于种子萌发和生长（或20～25℃下相关酶的催化效率最高，最利于种子萌发和生长）．
（4）酶通过降低化学反应的活化能实现其催化作用，所以种子萌发过程中的一系列的生理变化能在常温条件下进行．
故答案为：
（1）光照  温度       
（2）不能合成叶绿素（或合成叶绿素的基因不表达）     不能进行光合作用 
（3）30℃时不利于种子萌发和生长（或20～25℃下相关酶的催化效率最高，最利于种子萌发和生长）
（4）酶降低了化学反应的活化能（或酶的催化作用）

点评 本题结合某科研人员以绞股蓝种子为实验材料的实验，考查实验中的变量、黑暗对叶绿素和光合作用的影响、酶促反应的原理的知识，识记和区分实验中变量的种类、明确叶绿素的合成条件和酶促反应的原理是解题的关键．