Question

蚜虫是一种常见的农业害虫，它以植物的汁液（主要是蔗糖）为食。为有效防治蚜虫，科研人员对扁豆的抗虫性进行了研究。在种植两个品种的扁豆时发现，大量的蚜虫寄生在绿色扁豆上，而在相邻的紫色扁豆上仅有少量。蚜虫为什么不选择紫色扁豆呢？

假设一：蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激有关。

实验一：①取两个相同的透光玻璃装置，分别编号为甲、乙。②每个装置内放入生长状态相同的绿色、紫色扁豆各一棵。③将甲、乙装置分别放在两种实验环境中，分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。④一段时间后，观察记录蚜虫的分布情况。⑤实验重复3次。

（1）由于黑暗环境中蚜虫不能接受颜色的刺激，步骤③的两种实验环境应分别是______。

（2）若观察到甲装置中大多数蚜虫出现在绿色扁豆上，乙装置中大多数蚜虫出现在______色扁豆上，则假设不成立。而实际结果确实如此。

进一步探究：是不是扁豆的某种成分影响了蚜虫的选择呢？经分析发现紫色扁豆中含有物质A，而绿色扁豆中没有，据此设计了以下实验：

假设二：蚜虫对扁豆的选择与物质A有关。

实验二：取丙、丁两个相同装置分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。将配制好的人工饲液固定在装置中，一段时间后，观察记录蚜虫的取食情况。实验重复3次，结果如下：

组别 项目	丙组	丁组
人工饲液	一定量10%蔗糖溶液	？
物质A	不加物质A
实验 结果	平均取食频率	1次/小时	18次/小时
平均取食时间	0.2分钟/次	1.5分钟/次

（3）实验二设置的实验变量是______，为形成对照，表格中“？”处应填入______。

（4）实验结论：大多数蚜虫不选择紫色扁豆是因其含有物质A。比较丙丁两组数据，支持该结论的实验结果是：①丙组的平均取食频率比丁组______；②______。

Answer

黑暗和明亮 绿 物质A（物质A的有无） 一定量10%蔗糖溶液 低 丙组的平均取食时间比丁组短（丙组的每小时总取食时间比丁组短）

【解析】

对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验，其中这种不同的条件就是实验变量。

（1）由于黑暗环境中蚜虫不能接受颜色的刺激，而在明亮环境中蚜虫能接受颜色的刺激，因此步骤③的两种实验环境应分别是黑暗和明亮。

（2）若观察到甲装置中大多数蚜虫出现在绿色扁豆上，乙装置中大多数蚜虫出现在绿色扁豆上，则说明蚜虫不论能不能接受到颜色刺激都会选择绿色，可以得出蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激无关，假设不成立。而实际结果确实如此。

（3）在实验二中，探究扁豆的物质A对蚜虫选择的影响，因此该实验的变量是物质A（物质A的有无）。为确保实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。因此为形成对照，表格中“？”处应填入一定量10%蔗糖溶液。

（4）实验结论：大多数蚜虫不选择紫色扁豆是因其含有物质A。比较丙丁两组数据可以发现，加物质A的丙组平均取食频率是1次/小时，而不加物质A的丁组平均取食频率是18次/小时，可以得出实验结果①丙组的平均取食频率比丁组低；加物质A的丙组平均取食时间是0.2分钟/次，而不加物质A的丁组平均取食时间是1.5分钟/次，可以得出实验结果②丙组的平均取食时间比丁组短（丙组的每小时总取食时间比丁组短），这两个实验结果都支持实验结论。