Question

10．植物的生长需要多种矿质元素，其中必须元素就多达14种，需要量比较大的有氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等．为了探究植物根系是否等比例吸收矿质元素和水分，兴趣小组的同学设计了如图所示装置，选用两株各方面均相同的水稻，通过改变光照来调节蒸腾作用，然后测定水稻根系所处溶液中矿质元素含量的变化．
【提出假设】植物根系等比例吸收矿质元素和水分．
【实验设计】根据上述研究目的，设计相应的实验方案及记录表如表：

实验条件		检测项目
		水分蒸腾量	矿物质含量变化
			N元素 X  Y  …．．
甲	较强的光照	m1	n1
乙	较弱的光照	m2	n2

（1）为了确保上述假设的普遍适用性，表中的X、Y等应为不同的矿质元素．
（2）【数据处理】要初步证实假设成立与否，实验后对表中的数据应按下列A方式处理．
A．比较m₁：m₂和n₁：n₂两个比值   B．比较m₁+n₁和m₂+n₂的大小
C．比较m₁-m₂和n₁-n₂的大小
【实验结论】植物根系不是以等比例的方式吸收矿质元素和水分．
【实验反思】
①本实验采用改变光照来调节水分蒸腾量，但在实验设计中，我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的叶片数目来进行实验；
②实验小组通过探究后否定了他们在开始时提出的假设．对于他们的这次探究活动你认为是否有价值？有．
（3）在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花，再将相同数量的豌豆种子放在上面，在不同条件下进行培养．数日后纪录的种子发芽情况如表．

装置	甲	乙	丙	丁
场所	日光下	日光下．	黑暗中	黑暗中
温度	23℃	23℃	23℃	23℃
棉花干湿状态	潮湿	干燥	潮湿	干燥
数日后的种子发芽情况	全部发芽	没有发芽	全部发芽	没有发芽

①根据实验可得出种子发芽所需要的条件是充足的水分．
②要证明“黑暗对种子发芽是否有影响”，在实验设计上可选用丙组和甲组作为实验组和对照组．
③把萌发的豌豆种子种植后，会长成一棵新的豌豆植株，即所谓“种豆得豆，种瓜得瓜”．生物这种性状特征的遗传是由细胞内的遗传物质控制．

Answer 1

分析 分析实验设置可知：该兴趣小组以光照强度为变量形成一组对照试验，要探究的问题是植物根系是否等比例吸收矿质元素和水分．

解答 解：（1）该兴趣小组要探究的问题是“植物根系等比例吸收矿质元素和水分”，因此表中的X、Y等不应该是同一种矿质元素，应该是不同的矿质元素．
（2）根据作出的假设“植物根系等比例吸收矿质元素和水分”，要初步证实假设成立与否，应该比较m₁：m₂和n₁：n₂两个比值．
①因为蒸腾作用的主要部位是叶片，因此可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的叶片数目来进行实验．
②这次探究虽然不能支持假设，但对他们的实验设置能力是一次锻炼．
（3）①根据此实验甲、乙或丙、丁对照，唯一不同的变量是水分，因此可得出种子萌发所需要的条件一定的水分．
②要证明“黑暗对种子萌发是否有影响”，所以作为对照的两组应有惟一变量--光照，具备这一条件的是甲组和丙组．
③细胞核中有能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体，它是由DNA和蛋白质两部分组成，DNA是主要的遗传物质，呈双螺旋结构．一条染色体上包含一个DNA分子．一个DNA分子上包含有多个基因，基因是具有控制生物性状的DNA片段，因此，“种瓜得瓜，种豆得豆”，生物这种性状特征的遗传是由细胞内的遗传物质控制的．
故答案为：（1）不同的矿质元素；
（2）A；
①叶片数目；
②有；
（3）①充足的水分；
②甲组和丙组；
③遗传物质．

点评 知道种子萌发的条件和对照实验的变量的唯一性，本实验″的设置存在明显问题，实验设置远离了实验假设．