蚜蟲是一種常見的農(nóng)業(yè)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(duì)扁豆的抗蟲性進(jìn)行了研究。在種植兩個(gè)品種的扁豆時(shí)發(fā)現(xiàn),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(shè)一:蚜蟲對(duì)扁豆的選擇與顏色的刺激有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)一:①取兩個(gè)相同的透光玻璃裝置,分別編號(hào)為甲、乙。②每個(gè)裝置內(nèi)放入生長狀態(tài)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(shí)驗(yàn)環(huán)境中,各引入20只發(fā)育階段相同的蚜蟲。④一段時(shí)間后,觀察記錄蚜蟲的分布情況。⑤實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
(1)由于黑暗環(huán)境中蚜蟲不能接受顏色的刺激,步驟③的兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)分別是
黑暗和明亮
黑暗和明亮
。
(2)若觀察到甲、乙裝置中大多數(shù)蚜蟲均出現(xiàn)在綠色扁豆上,則假設(shè) 不成立
不成立
(成立/不成立)。而實(shí)際結(jié)果確實(shí)如此。
進(jìn)一步探究:是不是扁豆的某種成分影響了蚜蟲的選擇呢?經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)紫色扁豆中含有物質(zhì)A,而綠色扁豆中沒有,據(jù)此設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):
假設(shè)二:蚜蟲對(duì)扁豆的選擇與物質(zhì)A有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)二:取丙、丁兩個(gè)相同裝置分別引入20只發(fā)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(shí)間后,觀察記錄蚜蟲的取食情況。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。結(jié)果如下:
組別 項(xiàng)目 |
丙組 |
丁組 |
人工飼液 |
一定量10%蔗糖溶液 |
? |
物質(zhì)A |
不加物質(zhì)A |
實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
平均取食頻率 |
1次/小時(shí) |
18次/小時(shí) |
平均取食時(shí)間 |
0.2分鐘/次 |
1.5分鐘/次 |
(3)實(shí)驗(yàn)二設(shè)置的實(shí)驗(yàn)變量是
物質(zhì)A
物質(zhì)A
,為形成對(duì)照,表格中“?”處應(yīng)填入
一定量10%蔗糖溶液
一定量10%蔗糖溶液
。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:大多數(shù)蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含有物質(zhì)A。比較丙、丁兩組數(shù)據(jù),支持該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:
丙組的平均取食頻率比丁組低(丙組的平均取食時(shí)間比丁組短)
丙組的平均取食頻率比丁組低(丙組的平均取食時(shí)間比丁組短)
。