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高浓度的铅对植物的生长发育有害。某兴趣小组做了以下实验。

(1)请为实验拟一个题目:                                               

(2)实验材料:大豆、系列浓度的氯化铅溶液、培养皿、吸水纸、蒸馏水

(3)实验步骤:

①  将籽粒饱满的大豆种子,随机分为6组,并编号。

②  分别用浓度为50、100、200、400、800、1600ppm的氯化铅溶液浸泡种子

③  待种子吸水膨胀后,移至铺有吸水纸的湿润培养皿中,在相同且适宜的条件下培养

④  定期观察、记录、统计。

请指出上述实验设计的不足:                                            

(4)实验结果与结论:

 

50

100

200

400

800

1600

萌发率(%)

96.5

96

96

93

18.5

6.5

主根长(cm)

13.3

9.4

6.4

4.0

1.5

0.7

侧根数

49

32

22.7

20

9

0

由表中数据可知,随培养液中铅离子浓度的增高,萌发率、主根长及侧根数          。这说明                                                     

(5)在大豆培养中,受铅危害的植株,根变短变粗,主根顶端圆钝、膨大或畸形,这是由于铅影响根尖细胞的                  。另外,由于              作用,土壤的铅污染也会影响人类的健康。

(6)从实验可知,生物的性状是                                   的结果。

(7)研究表明,睾丸内分泌机能受下丘脑—垂体—睾丸轴调控,铅进入动物体内,可使性激素含量下降,并通过       调节影响下丘脑和垂体相应激素的合成和释放。

 

【答案】

(1)探究(不同浓度的)铅对植物生长发育(或萌发率、主根长、侧根数)的影响

(3)应增设一组用蒸馏水处理的空白对照组

(4)均下降(均降低)         铅能抑制作物根的生长发育,且这种抑制随铅浓度的增高而加强

(5)细胞分裂和细胞分化    食物链的富集(生物富集) 

(6)基因和环境共同作用的

(7)负反馈

【解析】

试题分析:(1)题干信息及实验过程,该实验自变量为铅的浓度,因变量为生长发育情况或者萌发率、主根长、侧根数目,因此题目可拟为“探究(验证)(不同浓度)铅对植物生长发育(或萌发率、主根长、侧根数)的影响”。(3)实验设计时,需要遵循对照原则、等量原则、单一变量原则,该题实验设计过程中,未考虑对照原则,可增设一组用蒸馏水处理的空白对照组。(4)表中数据明显显示,当铅离子浓度增加时,萌发率、主根长及侧根数都降低,说明铅能够抑制作物根的生长发育,且抑制随铅浓度的增高而加强。(5)题干给出信息“根变短变粗,主根顶端圆钝”说明铅可以影响细胞分裂和细胞分化过程,同时食物链具有富集作用,营养级越高,危害越严重。(6)实验可知,生物的性状是基因和环境共同作用的结果,或生物的性状是受环境影响的结果。(7)性激素同甲状腺激素一样,存在负反馈调节。

考点:本题考察学生的实验设计能力、内环境稳态、食物链等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理,能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。

 

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源:名师3轮点击新高考 生物 题型:022

有毒物质的污染

  有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质,排放到生态环境之中而引起危害.这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等.

  人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞,大部分进入海洋,工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等,而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质.水俣湾事件是有名的海洋污染事件.1953~1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染,原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾,汞进入鱼虾体内,猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒,因而得病.病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡,人称水俣病.

  人们为防治病虫害和消灭杂草,在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂,同时又大量使用化肥来提高土壤肥力,这在一定条件下能达到目的,但从长远利益看,却给人类自身带来危害.污染物进入环境后,不是静止不变的,而是随着生态系统的物质循环,在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集.杀虫剂DDT就是其中一个实例.

  DDT是有机氯类农药,其特点是化学性能较稳定,易溶于脂肪,难分解而残留性强,我国在1983年起已禁用.由于DDT的化学物质与脂肪相类似,因而很容易积累于生物体内,特别是水域,通过食物链而逐级浓缩,因分解缓慢,常可积累到毒害的程度.如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×,有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30..这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的.

  污染物进入环境后,还有一个积累和富集的过程.有机氯农药在水中的溶解度虽然很低,但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来.如美国旧金山北部休养圣地明湖,由于使用DDT,使湖中的鱼类和鸟类大量死亡.经分析证明,湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍,小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍,食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍,这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果,在生态学上这种现象叫生物富集作用.

  1999年上半年,在比利时一些养鸡场,突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象.4月下旬,该国农业部长经调查研究发现,某大型饲料公司生产的饲料中,竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin).由于使用受了污染的饲料,结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍,随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁.比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波,可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品,成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案,其范围之广、影响之大,与前者相比有过之而无不及.

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用,涉及到生态学、化学等多学科知识,因而是高考跨学科考试中的热点,特别是理科综合能力测试中的热点.下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法.

  瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖.DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子.联合国世界卫生组织曾评价说:“单独从预防疟疾病来看,DDT可能拯救了50000万生命”.但DDT是一种难降解的有毒化合物,进入人体可引起慢性中毒.我国已于1983年停止生产和使用.已知在许多化合物中硫可以取代氧,取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质.

  下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式:

据此回答下列问题:

1.杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT,但DDT已被禁用,而1605尚未禁用,这是因为________.

2.按照传播途径来分类,疟疾属于________传染病.

3.在过去,施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的一小部分,可是远离施药地区的南极,动物体内也发现了DDT,这种现象说明了

[  ]

A.DDT是挥发性物质

B.考察队将DDT带到了南极

C.DDT已加入全球性的生物地化循环

D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4.下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度.

请分析说明:

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________.

②从表中可以看出,生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的.

③人们在使用DDT的初期,杀虫效果十分明显,但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多,这说明DDT的使用对害虫起到了________作用,抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的.

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