Question

【題目】蚜蟲是一種常見的農業害蟲，它以植物的汁液（主要是蔗糖）為食。為有效防治蚜蟲，科研人員對扁豆的抗蟲性進行了研究。在種植兩個品種的扁豆時發現，大量的蚜蟲寄生在綠色扁豆上，而在相鄰的紫色扁豆上僅有少量。蚜蟲為什么不選擇紫色扁豆呢？

假設一：蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激有關。

實驗一：①取兩個相同的透光玻璃裝置，分別編號為甲、乙。②每個裝置內放入生長狀態相同的綠色、紫色扁豆各一棵。③將甲、乙裝置分別放在兩種實驗環境中，分別引入20只發育階段相同的蚜蟲。④一段時間后，觀察記錄蚜蟲的分布情況。⑤實驗重復3次。

（1）由于黑暗環境中蚜蟲不能接受顏色的刺激，步驟③的兩種實驗環境應分別是______。

（2）若觀察到甲裝置中大多數蚜蟲出現在綠色扁豆上，乙裝置中大多數蚜蟲出現在______色扁豆上，則假設不成立。而實際結果確實如此。

進一步探究：是不是扁豆的某種成分影響了蚜蟲的選擇呢？經分析發現紫色扁豆中含有物質A，而綠色扁豆中沒有，據此設計了以下實驗：

假設二：蚜蟲對扁豆的選擇與物質A有關。

實驗二：取丙、丁兩個相同裝置分別引入20只發育階段相同的蚜蟲。將配制好的人工飼液固定在裝置中，一段時間后，觀察記錄蚜蟲的取食情況。實驗重復3次，結果如下：

組別 項目		丙組	丁組
人工飼液		一定量10%蔗糖溶液	？
		物質A	不加物質A
實驗 結果	平均取食頻率	1次/小時	18次/小時
	平均取食時間	0.2分鐘/次	1.5分鐘/次

（3）實驗二設置的實驗變量是______，為形成對照，表格中“？”處應填入______。

（4）實驗結論：大多數蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含有物質A。比較丙丁兩組數據，支持該結論的實驗結果是：①丙組的平均取食頻率比丁組______；②______。

Answer 1

【答案】黑暗和明亮 綠 物質A（物質A的有無） 一定量10%蔗糖溶液 低 丙組的平均取食時間比丁組短（丙組的每小時總取食時間比丁組短）

【解析】

對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同之外，其他條件都相同的實驗，其中這種不同的條件就是實驗變量。

（1）由于黑暗環境中蚜蟲不能接受顏色的刺激，而在明亮環境中蚜蟲能接受顏色的刺激，因此步驟③的兩種實驗環境應分別是黑暗和明亮。

（2）若觀察到甲裝置中大多數蚜蟲出現在綠色扁豆上，乙裝置中大多數蚜蟲出現在綠色扁豆上，則說明蚜蟲不論能不能接受到顏色刺激都會選擇綠色，可以得出蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激無關，假設不成立。而實際結果確實如此。

（3）在實驗二中，探究扁豆的物質A對蚜蟲選擇的影響，因此該實驗的變量是物質A（物質A的有無）。為確保實驗結果的合理性，對影響實驗的其他相關因素應設置均處于相同理想狀態，這樣便于排除因其他因素的存在而影響、干擾實驗結果的可能。因此為形成對照，表格中“？”處應填入一定量10%蔗糖溶液。

（4）實驗結論：大多數蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含有物質A。比較丙丁兩組數據可以發現，加物質A的丙組平均取食頻率是1次/小時，而不加物質A的丁組平均取食頻率是18次/小時，可以得出實驗結果①丙組的平均取食頻率比丁組低；加物質A的丙組平均取食時間是0.2分鐘/次，而不加物質A的丁組平均取食時間是1.5分鐘/次，可以得出實驗結果②丙組的平均取食時間比丁組短（丙組的每小時總取食時間比丁組短），這兩個實驗結果都支持實驗結論。