Question

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：

（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12 h后CO₂浓度变化的原因是__________。此时，该生物叶肉细胞能产生ATP的细胞器是________________。

（3）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C₃化合物的含量会________，原因是___________________________________________________________。

（4）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）光照强度 温度、CO2浓度（其他合理答案也可）

（2）细胞呼吸产生了CO2 线粒体

（3）下降 二氧化碳仍正常固定成三碳化合物，但是光照减弱，还原氢和ATP生成量减少，被还原的三碳化合物量减少

（4）增加若干实验组，依次增加光照强度

【解析】

试题分析：

（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组没有给于光照，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。产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。

（3）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。

（4）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。

考点：本题考查光合作用和呼吸作用的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。