Question

【題目】小球藻為單細胞綠藻，細胞呈球形或橢圓形，內有一個周生、杯狀或片狀色素體，以快速繁殖著稱(能在20h增長4倍)。某生物興趣小組想通過自主創新實驗探究小球藻的光合作用與呼吸作用等生理過程，現制作如下裝置進行實驗(實驗前均抽除兩裝置中原有的空氣）。

（1）在已知酵母菌與乳酸菌生理特性的基礎上，第一生物興趣小組設置了如下對照實驗:將裝置一、二放在相同且適宜光照下20h，然后觀察實驗現象。請結合題干信息回答，此實驗的自變量為________，因變量為___________________，無關變量為___________(至少寫兩項），觀測指標為___________________。

（2）興趣小組想進一步利用以上同樣裝置進行實驗，繼續觀察小球藻呼吸作用過程中裝置內氣體的變化情況，在實驗前提條件相同的情況下，特在以上兩裝置的通氣管正中央各加上一滴帶熒光的紅墨水滴。你認為哪個裝置更為合適？____________________。為什么?_____________________________。此時實驗裝置應放在___________________環境中。

Answer 1

【答案】 二氧化碳的有無 小球藻光合作用的速率（或光合作用的強度） 試管中小球藻的初始數量、實驗裝置的氣密性、錐形瓶中葡萄糖和菌類的混合液的量、溫度 試管中小球藻的數量變化 裝置二 因為相較于裝置一，裝置二錐形瓶中乳酸菌進行無氧呼吸無二氧化碳產生，不會對小球藻的呼吸作用實驗觀察造成干擾 黑暗

【解析】試題分析：理清細胞呼吸和光合作用的過程及其影響因素等相關知識，據此依題意和裝置一、二呈現的信息，明辨實驗目的，找出實驗變量（自變量、因變量、無關變量），圍繞實驗設計應遵循的原則、光合作用和細胞呼吸等相關知識，對各問題情境進行解答。

(1)酵母菌的有氧呼吸產物是CO2、H2O，無氧呼吸的產物是CO2、酒精；乳酸菌只能進行無氧呼吸，產物只有乳酸。據此結合題意和實驗裝置可知：此實驗的自變量為二氧化碳的有無，因變量為小球藻光合作用的速率（或光合作用的強度），無關變量為試管中小球藻的初始數量、實驗裝置的氣密性、錐形瓶中葡萄糖和菌類的混合液的量、溫度等，觀測指標為試管中小球藻的數量變化。

(2)裝置一錐形瓶中的酵母菌進行細胞呼吸產生的CO2會對小球藻的呼吸作用實驗觀察造成干擾，而裝置二錐形瓶中的乳酸菌進行無氧呼吸無二氧化碳產生，不會對小球藻的呼吸作用實驗觀察造成干擾，因此裝置二更為合適觀察小球藻呼吸作用。為了排除光合作用的影響，此時實驗裝置應放在黑暗的環境中。