Question

10．植物的生長需要多種礦質元素，其中必須元素就多達14種，需要量比較大的有氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵等．為了探究植物根系是否等比例吸收礦質元素和水分，興趣小組的同學設計了如圖所示裝置，選用兩株各方面均相同的水稻，通過改變光照來調節(jié)蒸騰作用，然后測定水稻根系所處溶液中礦質元素含量的變化．
【提出假設】植物根系等比例吸收礦質元素和水分．
【實驗設計】根據上述研究目的，設計相應的實驗方案及記錄表如表：

實驗條件		檢測項目
		水分蒸騰量	礦物質含量變化
			N元素 X  Y  …．．
甲	較強的光照	m1	n1
乙	較弱的光照	m2	n2

（1）為了確保上述假設的普遍適用性，表中的X、Y等應為不同的礦質元素．
（2）【數(shù)據處理】要初步證實假設成立與否，實驗后對表中的數(shù)據應按下列A方式處理．
A．比較m₁：m₂和n₁：n₂兩個比值   B．比較m₁+n₁和m₂+n₂的大小
C．比較m₁-m₂和n₁-n₂的大小
【實驗結論】植物根系不是以等比例的方式吸收礦質元素和水分．
【實驗反思】
①本實驗采用改變光照來調節(jié)水分蒸騰量，但在實驗設計中，我們也可以在相同的光照條件下，通過改變水稻植株上的葉片數(shù)目來進行實驗；
②實驗小組通過探究后否定了他們在開始時提出的假設．對于他們的這次探究活動你認為是否有價值？有．
（3）在甲、乙、丙、丁四個培養(yǎng)皿內分別放等量的棉花，再將相同數(shù)量的豌豆種子放在上面，在不同條件下進行培養(yǎng)．數(shù)日后紀錄的種子發(fā)芽情況如表．

裝置	甲	乙	丙	丁
場所	日光下	日光下．	黑暗中	黑暗中
溫度	23℃	23℃	23℃	23℃
棉花干濕狀態(tài)	潮濕	干燥	潮濕	干燥
數(shù)日后的種子發(fā)芽情況	全部發(fā)芽	沒有發(fā)芽	全部發(fā)芽	沒有發(fā)芽

①根據實驗可得出種子發(fā)芽所需要的條件是充足的水分．
②要證明“黑暗對種子發(fā)芽是否有影響”，在實驗設計上可選用丙組和甲組作為實驗組和對照組．
③把萌發(fā)的豌豆種子種植后，會長成一棵新的豌豆植株，即所謂“種豆得豆，種瓜得瓜”．生物這種性狀特征的遺傳是由細胞內的遺傳物質控制．

Answer 1

分析 分析實驗設置可知：該興趣小組以光照強度為變量形成一組對照試驗，要探究的問題是植物根系是否等比例吸收礦質元素和水分．

解答 解：（1）該興趣小組要探究的問題是“植物根系等比例吸收礦質元素和水分”，因此表中的X、Y等不應該是同一種礦質元素，應該是不同的礦質元素．
（2）根據作出的假設“植物根系等比例吸收礦質元素和水分”，要初步證實假設成立與否，應該比較m₁：m₂和n₁：n₂兩個比值．
①因為蒸騰作用的主要部位是葉片，因此可以在相同的光照條件下，通過改變水稻植株上的葉片數(shù)目來進行實驗．
②這次探究雖然不能支持假設，但對他們的實驗設置能力是一次鍛煉．
（3）①根據此實驗甲、乙或丙、丁對照，唯一不同的變量是水分，因此可得出種子萌發(fā)所需要的條件一定的水分．
②要證明“黑暗對種子萌發(fā)是否有影響”，所以作為對照的兩組應有惟一變量--光照，具備這一條件的是甲組和丙組．
③細胞核中有能被堿性染料染成深色的物質叫做染色體，它是由DNA和蛋白質兩部分組成，DNA是主要的遺傳物質，呈雙螺旋結構．一條染色體上包含一個DNA分子．一個DNA分子上包含有多個基因，基因是具有控制生物性狀的DNA片段，因此，“種瓜得瓜，種豆得豆”，生物這種性狀特征的遺傳是由細胞內的遺傳物質控制的．
故答案為：（1）不同的礦質元素；
（2）A；
①葉片數(shù)目；
②有；
（3）①充足的水分；
②甲組和丙組；
③遺傳物質．

點評 知道種子萌發(fā)的條件和對照實驗的變量的唯一性，本實驗″的設置存在明顯問題，實驗設置遠離了實驗假設．