Question

2．某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中．
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别在每天进行0h、3h、6h、12h和24h的水淹处理．．
③在处理50d后，采集整株植株并测定自由水与结合水含量，如曲线甲所示．
分析实验过程及实验结果，回答以下问题：
（1）在该实验中，水淹时间是自变量，自由水与结合水的含量是因变量．请补充实验步骤②．
（2）为了最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为来源海水的潮汐海水．
（3）自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系．根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，抗逆性最强．
（4）在实验结束时水淹时间为24h/d的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，导致该现象发生的主要原因是进行无氧呼吸造成供能不足，无氧呼吸产生酒精对根细胞有毒害作用．
（5）该实验小组同时测定K⁺吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示．由图可知，互花米草吸收K⁺的方式是主动运输．

Answer 1

分析 分析题图曲线可知，本实验自变量是水淹时间，自由水与结合水的含量及钾离子的吸收速率是因变量；实验设计要遵循单一变量原则、对照原则、无关变量相同且适宜原则，为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为海水，来源于互花米草采样地点自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系．根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为3h/d的环境下，抗逆性最强；在水淹时间为0h/d的环境下，代谢活动最旺盛．水淹导致氧供给不足，导致能量供应减少．无氧呼吸产生酒精引起酒精中毒．

解答 解：（1）由题图甲曲线可知，该曲线是自由水与结合水的含量随水淹时间变化而变化的曲线，因此水淹时间是自变量；按照实验对照原则和单一变量原则，②的实验步骤是将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别在每天进行0h、3h、6h、12h和24h的水淹处理．
（2）由题干知，互米花的生存环境是海滩，因此为了最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为海水．
（3）由题图曲线可知，水淹时间在3h/d的环境下，自由水与结合水的比值最低，抗逆性最强．
（4）水淹时间为24h/d，细胞进行无氧呼吸，产生的能量少，无氧呼吸产生的酒精毒害根细胞，因此互花米草长势最差，甚至死亡．
（5）由图中乙曲线可知，钾离子的吸收速率随水淹时间的增加而降低，说明钾离子的吸收需要消耗能量，是主动运输过程．
故答案为：
（1）水淹时间   将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别在每天进行0h、3h、6h、12h和24h的水淹处理
（2）海水
（3）3
（4）进行无氧呼吸造成供能不足，无氧呼吸产生酒精对根细胞有毒害作用
（5）主动运输

点评 本题旨在考查学生分析题图曲线获取信息、结合所学知识要点进行推理、判断获取结论的能力，安装实验设计的单一变量原则和对照原则完善实验步骤的能力．