Question

分析有关科学探究的资料，回答问题．
为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收矿质和水分），特设计如实验图：通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用（水分蒸发忽略不计），然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素含量的变化．

【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分．
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如表．

实验条件	检测参数
	Y1	Y2	Y3	…	Yn
X1	Z1	Z2
X2	Z3	Z4

（1）表中，如果实验条件X1代表光照，检测变量Y2代表大麦培养液中的Ca²⁺浓度，那么x2应为

 

，而作为Y1的大麦根系水分吸收（或蒸腾量）可借助于

 

测得．
（2）表中的实验数据应按

 

方式处理方可初步证实探究假设的成立与否．
A．比较z1：Z3和Z2：z4两个比值    B．比较z1+Z2和Z3+Z4两个加和
c．比较z1一z3和Z2一Z4两个差值  D．比较Z1×z2和Z3×Z4两个乘积
（3）为了进一步调查上述假设的普遍适用性，表5中的Y3至Yn应为

 

．
（4）实验条件xl的光照既有光能因素又有热能因素，为区分两者，增设一实验条件x3

 

．
A．将II号杯置于晨光或夕照之下     B．在II号杯中加装散热搅拌装置
C．在光源与II号杯之间加装滤色玻片D．将II号杯置于不同温度的恒温水浴中
（5）在本探究中，检测变量Y2的初始浓度（大麦插入前）不宜过高，否则

 

．
【探究结论】植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分．

Answer 1

考点：水和无机盐的作用的综合

专题：

分析：本题借助实验设计考查了我们的实验设计能力和细胞吸水原理．我们抓住探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收矿质和水分）这个目的，设置对照试验，我们要注意实验中的变量控制和分析．

解答： 解：（1）实验设计要遵循对照原则，X1表示光照，则X2应表示黑暗或者不同强度的光照，以形成对照；大麦根系吸收水分（或蒸腾）会导致容器中液面的下降，可通过容器上的刻度来表示大麦根系水分吸收（或蒸腾量）的量． 
（2）不同条件下Z1和Z3、Z2和Z4表示对应的水分吸收量和矿质元素吸收量，若Z1：Z3和Z2：z4两个比值相同，则说明水分的吸收和矿质元素的吸收是同步的，否则则说明二者是不同步的，本题选A．
（3）为了使得到的结论更有说服力，需要对不同矿质元素的吸收进行测定，则Y3至Yn应为其他不同的矿质元素（如N P K等） 
（4）为了将光能因素和热能因素分开，保持遵循实验的单一变量原则，可通过使光能因素相同或者热能因素相同来实现．通过D选项的途径，使得两组实验装置的温度相同，排除了温度对实验结果的干扰．本题选D．
（5）在探究实验中Y2的初始浓度不宜过高，当外界溶液浓度过高，大于细胞液浓度时，会导致植物根系细胞失水，不能正常的吸收水分，影响植株的生长和实验结果．
故答案为：
（1）黑暗（或不同光照强度） 容器上的刻度
（2）A
（3）其它矿质元素（或至少三种以上的矿质元素名称）
（4）D
（5）会导致植株失水．

点评：本题通过探究植物吸收水分和矿质元素两个过程的关系为切入点，考查了实验设计的单一变量原则和对照原则、实验数据的处理及植物细胞吸水失水条件与植物生长的关系等内容，难度中等．练习了我们综合分析和运用知识的能力．