Question

2．某科研小組以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時間的關(guān)系”為課題，設(shè)計了如下實驗：
①選取同一海灘的互花米草幼苗分別栽種于多個沙盆中．
②將長勢相同生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，分別在每天進行0h、3h、6h、12h和24h的水淹處理．．
③在處理50d后，采集整株植株并測定自由水與結(jié)合水含量，如曲線甲所示．
分析實驗過程及實驗結(jié)果，回答以下問題：
（1）在該實驗中，水淹時間是自變量，自由水與結(jié)合水的含量是因變量．請補充實驗步驟②．
（2）為了最大程度地模擬互花米草水淹的生態(tài)環(huán)境，在進行水淹處理時，實驗用水應(yīng)為來源海水的潮汐海水．
（3）自由水與結(jié)合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關(guān)系．根據(jù)實驗結(jié)果可知，互花米草在水淹時間為3h/d的環(huán)境下，抗逆性最強．
（4）在實驗結(jié)束時水淹時間為24h/d的實驗組互花米草長勢最差，甚至死亡，導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是進行無氧呼吸造成供能不足，無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根細胞有毒害作用．
（5）該實驗小組同時測定K⁺吸收速率與水淹時間的關(guān)系，如曲線乙所示．由圖可知，互花米草吸收K⁺的方式是主動運輸．

Answer 1

分析 分析題圖曲線可知，本實驗自變量是水淹時間，自由水與結(jié)合水的含量及鉀離子的吸收速率是因變量；實驗設(shè)計要遵循單一變量原則、對照原則、無關(guān)變量相同且適宜原則，為了能最大程度地模擬互花米草水淹的生態(tài)環(huán)境，在進行水淹處理時，實驗用水應(yīng)為海水，來源于互花米草采樣地點自由水與結(jié)合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關(guān)系．根據(jù)實驗結(jié)果可知，互花米草在水淹時間為3h/d的環(huán)境下，抗逆性最強；在水淹時間為0h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛．水淹導(dǎo)致氧供給不足，導(dǎo)致能量供應(yīng)減少．無氧呼吸產(chǎn)生酒精引起酒精中毒．

解答 解：（1）由題圖甲曲線可知，該曲線是自由水與結(jié)合水的含量隨水淹時間變化而變化的曲線，因此水淹時間是自變量；按照實驗對照原則和單一變量原則，②的實驗步驟是將長勢相同生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，分別在每天進行0h、3h、6h、12h和24h的水淹處理．
（2）由題干知，互米花的生存環(huán)境是海灘，因此為了最大程度地模擬互花米草水淹的生態(tài)環(huán)境，在進行水淹處理時，實驗用水應(yīng)為海水．
（3）由題圖曲線可知，水淹時間在3h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最低，抗逆性最強．
（4）水淹時間為24h/d，細胞進行無氧呼吸，產(chǎn)生的能量少，無氧呼吸產(chǎn)生的酒精毒害根細胞，因此互花米草長勢最差，甚至死亡．
（5）由圖中乙曲線可知，鉀離子的吸收速率隨水淹時間的增加而降低，說明鉀離子的吸收需要消耗能量，是主動運輸過程．
故答案為：
（1）水淹時間   將長勢相同生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，分別在每天進行0h、3h、6h、12h和24h的水淹處理
（2）海水
（3）3
（4）進行無氧呼吸造成供能不足，無氧呼吸產(chǎn)生酒精對根細胞有毒害作用
（5）主動運輸

點評 本題旨在考查學(xué)生分析題圖曲線獲取信息、結(jié)合所學(xué)知識要點進行推理、判斷獲取結(jié)論的能力，安裝實驗設(shè)計的單一變量原則和對照原則完善實驗步驟的能力．