Question

為了探究植物礦質(zhì)吸收是否與水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收礦質(zhì)和水分），特設(shè)計如下實驗（如圖）：通過光照控制大麥葉片的蒸騰作用（水分蒸發(fā)忽略不計），然后測定大麥根系所處溶液中礦質(zhì)元素含量的變化．
【探究假設(shè)】植物根系等比例吸收礦質(zhì)和水分．
【實驗設(shè)計】依據(jù)上述研究目的設(shè)計的實驗記錄表如表5．

實驗條件	檢測參數(shù)
	Y1	Y2	Y3	…	Yn
X1	Z1	Z2
X2	Z3	Z4

（1）表5中，如果實驗條件X1代表光照，檢測變量Y2代表大麥培養(yǎng)液中的Ca²⁺濃度，那么X2應(yīng)為

 

，而作為Y1的大麥根系水分吸收（或蒸騰量）可借助于

 

測得．
（2）表5中的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)按

 

方式處理方可初步證實探究假設(shè)的成立與否．
A．比較Z₁：Z₃和Z₂：Z₄兩個比值        B．比較Z₁+Z₂和Z₃+Z₄兩個加和
C．比較Z₁一Z₃和Z₂一Z₄兩個差值        D．比較Z₁×Z₂和Z₃×Z₄兩個乘積
（3）為了進(jìn)一步調(diào)查上述假設(shè)的普遍適用性，表5中的Y₃至Y_n應(yīng)為

 

．
（4）實驗條件X₁的光照既有光能因素又有熱能因素，為區(qū)分兩者，增設(shè)一實驗條件X3

 

．
A．將Ⅱ號杯置于晨光或夕照之下         B．在Ⅱ號杯中加裝散熱攪拌裝置
C．在光與Ⅱ號杯之間加裝濾色玻片       D．將Ⅱ號杯置于不同溫度的恒溫水浴中
（5）在本探究中，檢測變量Y2的初始濃度（大麥插入前）不宜過高，否則

 

．
（6）【探究結(jié)論】依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，與假設(shè)對照判斷是否相符，并得出結(jié)論．
根據(jù)所學(xué)的知識，判斷該實驗的結(jié)論是：植物根系以

 

（等比例或不等比例）的方式吸收礦質(zhì)和水分．
（7）【實驗分析】請分析支持該結(jié)論的理論依據(jù)是

 

．

Answer 1

考點：水和無機鹽的作用的綜合

專題：

分析：本題借助實驗設(shè)計考查了我們的實驗設(shè)計能力和細(xì)胞吸水原理．我們抓住探究植物礦質(zhì)吸收是否與水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收礦質(zhì)和水分）這個目的，設(shè)置對照試驗，我們要注意實驗中的變量控制和分析．

解答： 解：（1）實驗設(shè)計要遵循對照原則，X1表示光照，則X2應(yīng)表示黑暗或者不同強度的光照，以形成對照；大麥根系吸收水分（或蒸騰）會導(dǎo)致容器中液面的下降，可通過容器上的刻度來表示大麥根系水分吸收（或蒸騰量）的量． 
（2）不同條件下Z1和Z3、Z2和Z4表示對應(yīng)的水分吸收量和礦質(zhì)元素吸收量，若Z1：Z3和Z2：z4兩個比值相同，則說明水分的吸收和礦質(zhì)元素的吸收是同步的，否則則說明二者是不同步的，本題選A．
（3）為了使得到的結(jié)論更有說服力，需要對不同礦質(zhì)元素的吸收進(jìn)行測定，則Y3至Yn應(yīng)為其他不同的礦質(zhì)元素（如N P K等）．
（4）為了將光能因素和熱能因素分開，保持遵循實驗的單一變量原則，可通過使光能因素相同或者熱能因素相同來實現(xiàn)．通過D選項的途徑，使得兩組實驗裝置的溫度相同，排除了溫度對實驗結(jié)果的干擾．本題選D．
（5）在探究實驗中Y2的初始濃度不宜過高，當(dāng)外界溶液濃度過高，大于細(xì)胞液濃度時，會導(dǎo)致植物根系細(xì)胞失水，不能正常的吸收水分，影響植株的生長和實驗結(jié)果．
（6）植物根系以不等比例的方式吸收礦質(zhì)和水分．
（7）【實驗分析】請分析支持該結(jié)論的理論依據(jù)是植物吸收水和吸收礦質(zhì)元素方式不同．
故答案為：
（1）黑暗（或不同光照強度）      容器上的刻度          
（2）A
（3）其它礦質(zhì)元素（或至少三種以上的礦質(zhì)元素名稱）     
（4）D
（5）會導(dǎo)致植株失水
（6）不等比例
（7）植物吸收水和吸收礦質(zhì)元素方式不同

點評：本題通過探究植物吸收水分和礦質(zhì)元素兩個過程的關(guān)系為切入點，考查了實驗設(shè)計的單一變量原則和對照原則、實驗數(shù)據(jù)的處理及植物細(xì)胞吸水失水條件與植物生長的關(guān)系等內(nèi)容，難度中等．練習(xí)了我們綜合分析和運用知識的能力．