Question

【题目】小球藻为单细胞绿藻，细胞呈球形或椭圆形，内有一个周生、杯状或片状色素体，以快速繁殖著称(能在20h增长4倍)。某生物兴趣小组想通过自主创新实验探究小球藻的光合作用与呼吸作用等生理过程，现制作如下装置进行实验(实验前均抽除两装置中原有的空气）。

（1）在已知酵母菌与乳酸菌生理特性的基础上，第一生物兴趣小组设置了如下对照实验:将装置一、二放在相同且适宜光照下20h，然后观察实验现象。请结合题干信息回答，此实验的自变量为________，因变量为___________________，无关变量为___________(至少写两项），观测指标为___________________。

（2）兴趣小组想进一步利用以上同样装置进行实验，继续观察小球藻呼吸作用过程中装置内气体的变化情况，在实验前提条件相同的情况下，特在以上两装置的通气管正中央各加上一滴带荧光的红墨水滴。你认为哪个装置更为合适？____________________。为什么?_____________________________。此时实验装置应放在___________________环境中。

Answer 1

【答案】 二氧化碳的有无 小球藻光合作用的速率（或光合作用的强度） 试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温度 试管中小球藻的数量变化 装置二 因为相较于装置一，装置二锥形瓶中乳酸菌进行无氧呼吸无二氧化碳产生，不会对小球藻的呼吸作用实验观察造成干扰 黑暗

【解析】试题分析：理清细胞呼吸和光合作用的过程及其影响因素等相关知识，据此依题意和装置一、二呈现的信息，明辨实验目的，找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），围绕实验设计应遵循的原则、光合作用和细胞呼吸等相关知识，对各问题情境进行解答。

(1)酵母菌的有氧呼吸产物是CO2、H2O，无氧呼吸的产物是CO2、酒精；乳酸菌只能进行无氧呼吸，产物只有乳酸。据此结合题意和实验装置可知：此实验的自变量为二氧化碳的有无，因变量为小球藻光合作用的速率（或光合作用的强度），无关变量为试管中小球藻的初始数量、实验装置的气密性、锥形瓶中葡萄糖和菌类的混合液的量、温度等，观测指标为试管中小球藻的数量变化。

(2)装置一锥形瓶中的酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2会对小球藻的呼吸作用实验观察造成干扰，而装置二锥形瓶中的乳酸菌进行无氧呼吸无二氧化碳产生，不会对小球藻的呼吸作用实验观察造成干扰，因此装置二更为合适观察小球藻呼吸作用。为了排除光合作用的影响，此时实验装置应放在黑暗的环境中。