Question

17．给你根系完好的水稻、番茄幼苗若干，新配制了含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等各种矿质元素的完全培养液，烧杯等必要的用具，现有一个探究物质跨膜运输特点的实验，请完善下列实验：
第一步：取两个容量相同的烧杯，分别加入等量的完全培养液，并将健壮的水稻幼苗和番茄幼苗分别培养在两烧杯中，作好标记．
第二步：培养2d后，取出幼苗，分别测量两烧杯中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子的浓度，并与原浓度相比较
第三步：分析结果：①若两种幼苗对Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺吸收情况相同，说明细胞膜运输离子无选择性
②②若两种幼苗吸收Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子有差异，说明细胞膜运输物质具有选择性．

Answer 1

分析 分析题意可知，该实验的目的是探究物质跨膜运输特点，实验的原理是物质跨膜运输具有选择性，由于不同植物根细胞膜表面的载体蛋白的种类和数量不同，因此运输矿质元素的种类和数量不同；由步骤1可知，实验的自变量是植物种类，因此实验的因变量是不同植物对不同离子的吸收情况，实验中的完全营养液的浓度和体积、培养条件、植物幼苗的数量和生长状况都是无关变量，无关变量应该保持一致且适宜．

解答 解：第一步：两组实验植物种类不同，由分析可知，完全培养液属于无关变量，因此两组实验应该加入等量的完全培养液；
第二步：由分析可知，同植物对不同离子的吸收情况是因变量，因此应该测量两烧杯中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子的浓度，并与原浓度相比较．
第三步：结果预期及结论，若两种幼苗吸收Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子有差异，说明细胞膜运输物质具有选择性，两种幼苗吸收Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子有差异，说明细胞膜运输物质具有选择性．
故答案为：
等量的完全培养液
两烧杯中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子的浓度，并与原浓度相比较
①若两种幼苗对Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺吸收情况相同，说明细胞膜运输离子无选择性
②若两种幼苗吸收Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺等离子有差异，说明细胞膜运输物质具有选择性

点评 本题以实验设计为载体考查学生对细胞膜的选择透过性特点的理解，并学会根据实验目的分析实验的自变量、因变量和无关变量及对变量的控制，并按照实验设计的对照原则和单一变量原则完善实验步骤．预期结果、获取结论．