Question

低溫和高溫會導致植物細胞的傷害，為了探究高溫和低溫對小麥的傷害，請完成下列實驗設計方案并回答相關問題．
（1）實驗原理：當植物組織受到不良條件，如高溫、低溫等的影響時，常能傷害植物細胞的結構而使膜的通透性增大，結果細胞內容物會有不同程度的外滲，使外部溶液的電導度增大，電導度的大小可以用電導儀進行檢測（電導儀非常靈敏，溫度及各種雜質都會影響測量結果），膜的通透性變化愈大，表示受傷愈重，抗逆性愈弱．
（2）實驗材料：小麥幼苗30株
（3）儀器與藥品：電導儀、冰水、水浴鍋、燒杯、量筒、洗瓶、濾紙等
（4）分析變量：
實驗自變量是：

 

．因變量是：

 

．
（5）實驗步驟
第一步：取小麥幼苗30株，去除殘留胚乳，用

 

對小麥幼苗反復沖洗三次；
第二步：取三只小燒杯，分別加入20mL蒸餾水，編號為1、2、3號；
第三步：每10株置于1、2、3號小燒杯中；
第四步：

 

；
第五步：40分鐘后取出，并去除小燒杯中的幼苗；
第六步：

 

．
（6）實驗分析：
①實驗的第一步的目的是

 

．
②空氣中的CO₂會溶解于蒸餾水中，從而給實驗帶來誤差．為了校正這種因素帶來的誤差，請利用現(xiàn)有材料對實驗進行補充

 

．

Answer 1

考點：生物膜的功能特性

專題：

分析：根據(jù)明確實驗的自變量，根據(jù)實驗原理明確因變量，根據(jù)實驗設計的對照原則和單一變量原則設計實驗步驟．
本題是題干實驗探究溫度對生物膜透性的影響．分析題干信息，明確實驗的目的，根據(jù)實驗目的分析出實驗的自變量，通過對實驗原理的分析，找出實驗的因變量，明確實驗過程中的無關變量，對實驗步驟的設計應遵循單因子變量的原則和對照原則．

解答： 解：（4）變量分析：由題意知，該實驗的目的是探究高溫和低溫對小麥的傷害，因此自變量是溫度；分析實驗原理知，高溫、低溫等可以改變細胞膜的透性，細胞內容物會有不同程度的外滲，使外部溶液的電導度增大，因此因變量是細胞膜的透性或外界溶液的電導度；實驗用的幼苗的長勢、數(shù)量、培養(yǎng)條件等都屬于無關變量．
（5）實驗步驟：
根據(jù)實驗的目的、自變量和實驗材料設計實驗步驟，自變量溫度梯度應該適當符合實際情況，實驗步驟設計的過程中應遵循單因子變量的原則和對照原則，實驗步驟如下：
第一步：取小麥幼苗30株，去除殘留胚乳，用蒸餾水反復沖洗三次；
第二步：取四只小燒杯，分別加入20mL蒸餾水，編號為1、2、3、4號；
第三步：每10株置于1、2、3號小燒杯中，4號作為空白對照；
第四步：1號小燒杯置于冰水水浴中；2號小燒杯置于室溫下；3號小燒杯置于45℃的恒溫水浴中；（溫度設置適當均給分）
第五步：40分鐘后取出，并去除小燒杯中的幼苗，使小燒杯中的溶液恢復至室溫；
第六步：用電導儀測量溶液的電導度，并記錄實驗結果．
（6）實驗分析：
①實驗的第一步中要去除殘留胚乳，并用蒸餾水沖洗的目的是防止殘留胚乳及幼苗外雜質干擾實驗結果．
②空氣中的CO₂會溶解于蒸餾水中，從而給實驗帶來誤差，為了矯正這種誤差應設計不放小麥幼苗的空白對照．
故答案應為：
（4）溫度  膜的通透性（或外界溶液的電導度）
（5）第一步：蒸餾水
第四步：將燒杯1、2、3置于不同的溫度中（或將1號小燒杯置于冰水水浴中；2號小燒杯置于室溫下；3號小燒杯置于45℃的恒溫水浴中；）
第六步：使小燒杯中的溶液恢復至室溫，用電導儀測量溶液的電導度，并記錄實驗結果．
（6）①防止殘留胚乳及幼苗外雜質干擾實驗結果
②設計了不放小麥幼苗的空白對照4號組（放死的小麥幼苗不給分，放小麥幼苗+NaOH等CO₂吸收劑不給分），并置于室溫中放置一段時間，其他條件相同

點評：本題的知識點是影響生物膜透性的因素，對實驗目的、原理和實驗變量的分析是解題的突破口，在解析時對于實驗設計的單因子變量原則和對照原則的掌握和應用是解題的關鍵，對實驗進行設計、分析和評價是本題的重點．