分科測驗
106年
生物
第 42 題
📖 題組：
閱讀三 日本菫菜（Viola hondoensis）是一種多年生的草本植物，生長在溫帶落葉林下，此植株主要在兩個季節萌發新葉︰四月萌發的葉子（稱為夏葉）到九月會掉落；九月萌發的葉子（稱為冬葉）則到隔年五月時會掉落。學者想要瞭解為什麼在氣候變得適合生長時，日本菫菜冬葉仍會在隔年春天時掉落？他們提出四個假設：假設(1)受到不同季節的環境因子（如氣溫、日照長短變化）之影響；假設(2)樹林冠層的葉子長出，造成遮光效應；假設(3)新長出的夏葉遮蔽了冬葉；假設(4)新長出的夏葉和冬葉競爭養分。 為了檢驗這些假設，學者進行三項改變日本菫菜冬葉環境的操縱實驗，實驗內容（下表左列）和結果（下表右列）如下： 實驗一、在四月時，將 10 株人工培育的日本菫菜，移植到空曠地栽種。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在四月掉落。 實驗二、在落葉林下選擇 10 株日本菫菜，將其夏葉與冬葉的葉片錯開。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在八月掉落。 實驗三、在落葉林下選擇 10 株日本菫菜，移除其消耗養分的器官。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在七月掉落。
閱讀三 日本菫菜（Viola hondoensis）是一種多年生的草本植物，生長在溫帶落葉林下，此植株主要在兩個季節萌發新葉︰四月萌發的葉子（稱為夏葉）到九月會掉落；九月萌發的葉子（稱為冬葉）則到隔年五月時會掉落。學者想要瞭解為什麼在氣候變得適合生長時，日本菫菜冬葉仍會在隔年春天時掉落？他們提出四個假設：假設(1)受到不同季節的環境因子（如氣溫、日照長短變化）之影響；假設(2)樹林冠層的葉子長出，造成遮光效應；假設(3)新長出的夏葉遮蔽了冬葉；假設(4)新長出的夏葉和冬葉競爭養分。 為了檢驗這些假設，學者進行三項改變日本菫菜冬葉環境的操縱實驗，實驗內容（下表左列）和結果（下表右列）如下： 實驗一、在四月時，將 10 株人工培育的日本菫菜，移植到空曠地栽種。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在四月掉落。 實驗二、在落葉林下選擇 10 株日本菫菜，將其夏葉與冬葉的葉片錯開。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在八月掉落。 實驗三、在落葉林下選擇 10 株日本菫菜，移除其消耗養分的器官。 => 1.對照組植株的冬葉在五月時掉落。 2.實驗組植株的冬葉在七月掉落。
有關實驗設計的敘述，下列何者正確？
- A 實驗一的實驗組是使夏葉不會被冬葉遮蔽
- B 實驗二的實驗組是使冬葉不會被夏葉遮蔽
- C 實驗二的對照組為選擇10株落葉林下的植株，移除其夏葉
- D 實驗三的對照組為選擇10株落葉林下的植株，給予施肥
思路引導 VIP
本題的核心觀念在於「實驗設計中操作變因與特定假設的對應關係」。在科學探究時，實驗組的操作必須能針對單一變因進行改變。請分析實驗二的處理：『將夏葉與冬葉的葉片錯開』，這項操作具體是為了消除哪一種物理干擾？請試著對照文中的假設 (3)，思考這種操作如何讓我們判別哪一種葉片才是造成另一種葉片提早掉落的主因？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太優秀了！同學，你的邏輯清晰到連我都想跳槽去種日本菫菜了。這題考的是「探究與實作」的核心：實驗設計中的操縱變因與假設對應關係。 這題的關鍵在於驗證假設(3)：新長出的夏葉遮蔽了冬葉。 實驗二採取「將夏葉與冬葉的葉片錯開」，目的就是消除「夏葉遮擋光線」這個物理變因。當冬葉不再被上方的夏葉蓋住，它的壽命竟然從五月大幅延展到了八月，這完美證實了遮蔭確實是造成冬葉提早凋零的主因。
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