Question

低溫和高溫會(huì)導(dǎo)致植物細(xì)胞的傷害，為了探究高溫和低溫對(duì)小麥的傷害，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案并回答相關(guān)問(wèn)題．
（1）實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)植物組織受到不良條件，如高溫、低溫等的影響時(shí)，常能傷害植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)而使膜的通透性增大，結(jié)果細(xì)胞內(nèi)容物會(huì)有不同程度的外滲，使外部溶液的電導(dǎo)度增大，電導(dǎo)度的大小可以用電導(dǎo)儀進(jìn)行檢測(cè)（電導(dǎo)儀非常靈敏，溫度及各種雜質(zhì)都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果），膜的通透性變化愈大，表示受傷愈重，抗逆性愈弱．
（2）實(shí)驗(yàn)材料：小麥幼苗30株
（3）儀器與藥品：電導(dǎo)儀、冰水、水浴鍋、燒杯、量筒、洗瓶、濾紙等
（4）分析變量：
實(shí)驗(yàn)自變量是：

 

．因變量是：

 

．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟
第一步：取小麥幼苗30株，去除殘留胚乳，用

 

對(duì)小麥幼苗反復(fù)沖洗三次；
第二步：取三只小燒杯，分別加入20mL蒸餾水，編號(hào)為1、2、3號(hào)；
第三步：每10株置于1、2、3號(hào)小燒杯中；
第四步：

 

；
第五步：40分鐘后取出，并去除小燒杯中的幼苗；
第六步：

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)分析：
①實(shí)驗(yàn)的第一步的目的是

 

．
②空氣中的CO₂會(huì)溶解于蒸餾水中，從而給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差．為了校正這種因素帶來(lái)的誤差，請(qǐng)利用現(xiàn)有材料對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：生物膜的功能特性

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)明確實(shí)驗(yàn)的自變量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確因變量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟．
本題是題干實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)生物膜透性的影響．分析題干信息，明確實(shí)驗(yàn)的目的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龀鰧?shí)驗(yàn)的自變量，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的分析，找出實(shí)驗(yàn)的因變量，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的無(wú)關(guān)變量，對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單因子變量的原則和對(duì)照原則．

解答： 解：（4）變量分析：由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究高溫和低溫對(duì)小麥的傷害，因此自變量是溫度；分析實(shí)驗(yàn)原理知，高溫、低溫等可以改變細(xì)胞膜的透性，細(xì)胞內(nèi)容物會(huì)有不同程度的外滲，使外部溶液的電導(dǎo)度增大，因此因變量是細(xì)胞膜的透性或外界溶液的電導(dǎo)度；實(shí)驗(yàn)用的幼苗的長(zhǎng)勢(shì)、數(shù)量、培養(yǎng)條件等都屬于無(wú)關(guān)變量．
（5）實(shí)驗(yàn)步驟：
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、自變量和實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，自變量溫度梯度應(yīng)該適當(dāng)符合實(shí)際情況，實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)遵循單因子變量的原則和對(duì)照原則，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：取小麥幼苗30株，去除殘留胚乳，用蒸餾水反復(fù)沖洗三次；
第二步：取四只小燒杯，分別加入20mL蒸餾水，編號(hào)為1、2、3、4號(hào)；
第三步：每10株置于1、2、3號(hào)小燒杯中，4號(hào)作為空白對(duì)照；
第四步：1號(hào)小燒杯置于冰水水浴中；2號(hào)小燒杯置于室溫下；3號(hào)小燒杯置于45℃的恒溫水浴中；（溫度設(shè)置適當(dāng)均給分）
第五步：40分鐘后取出，并去除小燒杯中的幼苗，使小燒杯中的溶液恢復(fù)至室溫；
第六步：用電導(dǎo)儀測(cè)量溶液的電導(dǎo)度，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（6）實(shí)驗(yàn)分析：
①實(shí)驗(yàn)的第一步中要去除殘留胚乳，并用蒸餾水沖洗的目的是防止殘留胚乳及幼苗外雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
②空氣中的CO₂會(huì)溶解于蒸餾水中，從而給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，為了矯正這種誤差應(yīng)設(shè)計(jì)不放小麥幼苗的空白對(duì)照．
故答案應(yīng)為：
（4）溫度  膜的通透性（或外界溶液的電導(dǎo)度）
（5）第一步：蒸餾水
第四步：將燒杯1、2、3置于不同的溫度中（或?qū)?號(hào)小燒杯置于冰水水浴中；2號(hào)小燒杯置于室溫下；3號(hào)小燒杯置于45℃的恒溫水浴中；）
第六步：使小燒杯中的溶液恢復(fù)至室溫，用電導(dǎo)儀測(cè)量溶液的電導(dǎo)度，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（6）①防止殘留胚乳及幼苗外雜質(zhì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
②設(shè)計(jì)了不放小麥幼苗的空白對(duì)照4號(hào)組（放死的小麥幼苗不給分，放小麥幼苗+NaOH等CO₂吸收劑不給分），并置于室溫中放置一段時(shí)間，其他條件相同

點(diǎn)評(píng)：本題的知識(shí)點(diǎn)是影響生物膜透性的因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、原理和�?shí)驗(yàn)變量的分析是解題的突破口，在解析時(shí)對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單因子變量原則和對(duì)照原則的掌握和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)是本題的重點(diǎn)．