Question

10．多年生草本水生植物水葫蘆和水鱉，由于根系龐大，繁殖快速，其根部對(duì)水中的Hg²⁺離子吸收富集能力較強(qiáng)．某研究小組進(jìn)行了水葫蘆和水鱉對(duì)不同濃度的HgCl₂吸收富集能力比較的研究．
材料用具：采自江蘇太湖水域的水生植物水葫蘆和水鱉，后移植于某實(shí)驗(yàn)室水生植物培育池．一定濃度的HgCl₂溶液、蒸餾水等．
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步：將采自江蘇太湖水域的水葫蘆和水鱉先用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行馴化培養(yǎng)一段時(shí)間．
第二步：選取若干生長(zhǎng)狀況一致的水葫蘆和水鱉分別隨機(jī)平均分成若干組．
第三步：略．
第四步：測(cè)定各組細(xì)胞內(nèi)重金屬Hg²⁺含量．
結(jié)果與分析；實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示．請(qǐng)分析回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)先將水葫蘆和水鱉先用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行馴化培養(yǎng)一段時(shí)間的目的是讓水葫蘆和水鱉適應(yīng)實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖環(huán)境．
（2）請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟的第三步分別配置2組一系列濃度為0、0.1、0.5、1、1.5、2mg．L^-1的HgCl2溶液，然后將植物放入其中．
（3）根據(jù)如圖分析，當(dāng)Hg²⁺濃度低于0.1mg．L^-1時(shí)，水葫蘆和水鱉對(duì)Hg²⁺富集能力差異不大；當(dāng)環(huán)境中Hg²⁺濃度大于0.5mg．L^-1時(shí)，選用水葫蘆作為富集Hg²⁺的植物．
（4）植物對(duì)Hg²⁺的富集，與細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性功能有關(guān)．研究表明，Hg²⁺能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，高濃度的Hg²⁺可以通過(guò)影響光合作用和呼吸作用的酶、載體蛋白的活性，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)．

Answer 1

分析 本題考查學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意單一變量原則和對(duì)照原則．一定要理清題目中的自變量和因變量．從圖 中分析可知，該實(shí)驗(yàn)中的自變量是HgCl₂的濃度，因變量是細(xì)胞內(nèi)重金屬H_g²+含量．

解答 解：（1）水葫蘆和水鱉原先是生長(zhǎng)在野外（太湖水域），要作為實(shí)驗(yàn)材料，由于生活環(huán)境不同，應(yīng)先用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行馴化培養(yǎng)一段時(shí)間，以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，因而其目的是讓水葫蘆和水鱉適應(yīng)實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖環(huán)境．
（2）請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟的第三步是加樣，變化的是自變量HgCl₂的濃度，因而要分別配置2組一系列濃度為0、0.1、0.5、1、1.5、2mg．L^-1的HgCl₂溶液，然后將植物放入其中．
（3）根據(jù)圖分析，當(dāng)H_g²+濃度低于0.1mg．L^-1時(shí)，兩種生物的曲線在同一條上，因此水葫蘆和水鱉對(duì)H_g²+富集能力差異不大．當(dāng)環(huán)境中H_g²+濃度大于0.5mg．L^-1時(shí)，水葫蘆的生物曲線在上方，說(shuō)明了其體內(nèi)的H_g²+濃度高，因此富集了更多的重金屬．因此應(yīng)選水葫蘆作為富集H_g²+的植物．
（4）植物對(duì)H_g²+的是通過(guò)細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸吸收的，說(shuō)明了細(xì)胞膜是一種選擇透過(guò)性膜．H_g²+能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，在光合作用和呼吸作用過(guò)程中酶和載體蛋白的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)．
故答案為：
（1）讓水葫蘆和水鱉適應(yīng)實(shí)驗(yàn)養(yǎng)殖環(huán)境
（2）分別配置2組一系列濃度為0、0.1、0.5、1、1.5、2mg．L^-1的HgCl2溶液，然后將植物放入其中
（3）差異不大  水葫蘆
（4）選擇透過(guò)性    酶  載體蛋白

點(diǎn)評(píng) 本題的重點(diǎn)要求學(xué)生能讀出圖中的自變量和因變量．這是解題的關(guān)鍵．