Question

（1）科學為探究棉花生長的最佳光照強度，設(shè)計了下面的實驗：首先取若干生長狀況相同的棉花植株，平均分為7組，分別放在密閉的玻璃容器中．實驗開始時測定CO₂的濃度，12小時后再次測定C0₂的濃度．實驗結(jié)果如表：

組別	溫度（℃）	光照強度：普通陽光（%）	開始時的CO2濃度（%）	12小時后CO2濃度（%）
1	25	0	0.35	0.368
2	25	10	0.35	0.342
3	25	20	0.35	0.306
4	25	40	0.35	0.289
5	25	60	0.35	0.282
6	25	80	0.35	0.280
7	25	95	0.35	0.279

請分析回答：
①這一實驗的自變量是

 

，寫出該實驗設(shè)計的一種無關(guān)變量：

 

．
②如果需要測棉龍植株在12小時后的補償點，你認為應(yīng)在哪兩組間增加實驗組

 

．
③如果在實驗過程中使用了不同品種的棉花植株，這樣設(shè)計違背了科學實驗的

 

原則．
④該實驗設(shè)計尚不能確定棉花生長的最佳光照強度，請你提出進一步探究的實驗設(shè)計思路：

 

．
（2）科學家對蘇云金芽孢桿菌和棉花細胞進行研究，發(fā)現(xiàn)它們有一個相同的細胞器是

 

．蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因能在棉花細胞中表達的原因是

 

．
（3）科學家將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因（k基因）導入棉花，篩選出k基因成功整合到染色體上的抗蟲植株（假定k基因都能正常表達）．某些抗蟲植株體細胞含兩個k基因，假設(shè)這兩個基因在染色體上隨機整合，這兩個基因在染色體上的整合情況有如圖所示的三種類型（黑點表示k基因的整合位點），讓該抗蟲植株自交，后代中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例分別是：
甲

 

乙

 

丙

 

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析表格：由表格中提供的信息可以看出，光照強度是該實驗對實驗結(jié)果能夠產(chǎn)生確定影響并且可以控制的因素，為自變量；溫度、二氧化碳濃度都會對對實驗結(jié)果產(chǎn)生隨機影響，但并非實驗要控制的因素，為無關(guān)變量．表中在光照強度為0時，只進行呼吸作用，此時的CO₂濃度增加量可表示呼吸速率，因此之后的差值表示凈光合速率．
分析題圖：甲植株相當于是Bt基因純合子，其產(chǎn)生的配子均含有Bt基因；乙植株相當于是Bt基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中

1

2

含有Bt基因；丙植株相當于是Bt基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中

3

4

含有Bt基因．

解答： 解：（1）①由表格中提供的信息可以看出，光照強度是該實驗對實驗結(jié)果能夠產(chǎn)生確定影響并且可以控制的因素，為自變量；溫度、二氧化碳濃度都會對對實驗結(jié)果產(chǎn)生隨機影響，但并非實驗要控制的因素，為無關(guān)變量．
②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知，如果需要測棉龍植株在12小時后的補償點，應(yīng)在1組和2組之間增加實驗組．
③單因子變量原則是探究某種因素對實驗的影響時要保證其它變量相同，否則多變量的實驗就沒有意義了；在探究光強對光合作用的影響就要以光強為單一變量，保證溫度和CO₂濃度、所用材料的生理狀態(tài)應(yīng)該相同．
④欲確定棉花生長的最佳光照強度，可增加若干實驗組，將光照強度的數(shù)據(jù)差縮小，依次增加光照強度，12小時后再次測定CO₂濃度．
（2）蘇云金芽孢桿菌是原核生物，棉花細胞是真核生物，它們有一個相同的細胞器是核糖體．蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因能在棉花細胞中表達的原因是共用一套遺傳密碼．
（3）甲圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子全含k基因；個體自交，后代中全部含抗蟲基因．故抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為1：0．乙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子有一半含k基因；個體自交，后代中不含抗蟲基因的個體占的比例為

1

2

×

1

2

=

1

4

，抗蟲個體占的比例為1-

1

4

=

3

4

．故抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為3：1．丙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生配子有3/4含k基因；個體自交，后代中不含抗蟲基因的個體占的比例為

1

4

×

1

4

=

1

16

，抗蟲個體占的比例為1-

1

16

=

15

16

．故抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為15：1．
故答案為：
（1）①光照強度            溫度
②1組和2組之間
③單因子變量
④增加若干實驗組，依次增加光照強度
（2）核糖體              共用一套遺傳密碼
（3）1：0                  3：1                 15：1

點評：本題主要考查學生的析圖能力，實驗分析能力和理解能力．光合作用需要光照，沒有光照就沒有光合作用．呼吸作用不需要光照，在有光和無光的時候都能進行．在實驗設(shè)計時要注意兩個原則：對照原則和單一變量原則．在實驗中還要保證無光變量相同且適宜，要減少無關(guān)變量的干擾．