Question

低温和高温会导致植物细胞的伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题．
（1）实验原理：当植物组织受到不良条件，如高温、低温等的影响时，常能伤害植物细胞的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内容物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测（电导仪非常灵敏，温度及各种杂质都会影响测量结果），膜的通透性变化愈大，表示受伤愈重，抗逆性愈弱．
（2）实验材料：小麦幼苗30株
（3）仪器与药品：电导仪、冰水、水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸等
（4）分析变量：
实验自变量是：

 

．因变量是：

 

．
（5）实验步骤
第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用

 

对小麦幼苗反复冲洗三次；
第二步：取三只小烧杯，分别加入20mL蒸馏水，编号为1、2、3号；
第三步：每10株置于1、2、3号小烧杯中；
第四步：

 

；
第五步：40分钟后取出，并去除小烧杯中的幼苗；
第六步：

 

．
（6）实验分析：
①实验的第一步的目的是

 

．
②空气中的CO₂会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差．为了校正这种因素带来的误差，请利用现有材料对实验进行补充

 

．

Answer 1

考点：生物膜的功能特性

专题：

分析：根据明确实验的自变量，根据实验原理明确因变量，根据实验设计的对照原则和单一变量原则设计实验步骤．
本题是题干实验探究温度对生物膜透性的影响．分析题干信息，明确实验的目的，根据实验目的分析出实验的自变量，通过对实验原理的分析，找出实验的因变量，明确实验过程中的无关变量，对实验步骤的设计应遵循单因子变量的原则和对照原则．

解答： 解：（4）变量分析：由题意知，该实验的目的是探究高温和低温对小麦的伤害，因此自变量是温度；分析实验原理知，高温、低温等可以改变细胞膜的透性，细胞内容物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，因此因变量是细胞膜的透性或外界溶液的电导度；实验用的幼苗的长势、数量、培养条件等都属于无关变量．
（5）实验步骤：
根据实验的目的、自变量和实验材料设计实验步骤，自变量温度梯度应该适当符合实际情况，实验步骤设计的过程中应遵循单因子变量的原则和对照原则，实验步骤如下：
第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用蒸馏水反复冲洗三次；
第二步：取四只小烧杯，分别加入20mL蒸馏水，编号为1、2、3、4号；
第三步：每10株置于1、2、3号小烧杯中，4号作为空白对照；
第四步：1号小烧杯置于冰水水浴中；2号小烧杯置于室温下；3号小烧杯置于45℃的恒温水浴中；（温度设置适当均给分）
第五步：40分钟后取出，并去除小烧杯中的幼苗，使小烧杯中的溶液恢复至室温；
第六步：用电导仪测量溶液的电导度，并记录实验结果．
（6）实验分析：
①实验的第一步中要去除残留胚乳，并用蒸馏水冲洗的目的是防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果．
②空气中的CO₂会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差，为了矫正这种误差应设计不放小麦幼苗的空白对照．
故答案应为：
（4）温度  膜的通透性（或外界溶液的电导度）
（5）第一步：蒸馏水
第四步：将烧杯1、2、3置于不同的温度中（或将1号小烧杯置于冰水水浴中；2号小烧杯置于室温下；3号小烧杯置于45℃的恒温水浴中；）
第六步：使小烧杯中的溶液恢复至室温，用电导仪测量溶液的电导度，并记录实验结果．
（6）①防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果
②设计了不放小麦幼苗的空白对照4号组（放死的小麦幼苗不给分，放小麦幼苗+NaOH等CO₂吸收剂不给分），并置于室温中放置一段时间，其他条件相同

点评：本题的知识点是影响生物膜透性的因素，对实验目的、原理和实验变量的分析是解题的突破口，在解析时对于实验设计的单因子变量原则和对照原则的掌握和应用是解题的关键，对实验进行设计、分析和评价是本题的重点．