Question

【題目】植物根尖成熟區的主要功能是吸收水分和礦質元素離子。下圖表示剛施肥后的根尖成熟區表皮細胞在土壤溶液中的狀態。圖中根表皮細胞此時所處的生理狀態是________（失水或吸水）。此時，還能吸收水分和礦質離子嗎？______________。植物根尖成熟區細胞進行細胞呼吸產生能量供各種生命活動使用，科學家研究細胞呼吸時常常選擇酵母菌，因為酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細胞呼吸的情況。

材料用具：保溫桶(500 mL)、溫度計、活性干酵母、質量濃度為0．1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。

實驗假設：酵母菌在有氧條件下細胞呼吸比無氧條件下細胞呼吸放出的熱量更多。

（1）取A、B兩裝置設計實驗如下，請補充下表中內容：

裝置	步驟一	步驟二	步驟三
A	加入240mL的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①________
B	加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液	②________	加入石蠟油，鋪滿液面

（2）B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是____________，這是控制實驗的______變量。

（3）要測定B裝置因細胞呼吸引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C。請寫出對裝置C的實驗處理：

裝置	步驟一	步驟二	步驟三
C	加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液	③__________	加入石蠟油，鋪滿液面

（4）實驗預期：在適宜條件下實驗，30 min后記錄實驗結果，若裝置A、B、C溫度大小關系是____________(用“<、＝、>”表示)，則假設成立。

Answer 1

【答案】 細胞失水 不能吸收水分，仍能吸收礦質離子 不加入石蠟油 加入10g活性干酵母 去除氧氣 自 ③不加入活性干酵母 A>B>C

【解析】試題分析：分析實驗裝置圖，本題實驗的目的是驗證酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多，因此實驗的自變量是有無氧氣，因變量是保溫瓶的溫度變化。分析表格，實驗設計需遵循對照性原則和單一變量原則，為了排除酵母菌以外因素產生的溫度變化，則需要增加一個裝置C，即空白對照組。

圖中原生質層與細胞壁發生了分離，說明細胞失水，處于質壁分離狀態，由于根對水分的吸收和對無機鹽的吸收是兩個相對獨立的過程，因此此時雖然不能吸收水分，但是仍然可以吸收礦質離子。

（1）實驗設計需遵循對照性原則和單一變量原則，因此①為不加入石蠟油，②處為加入10g活性干酵母。

（2）B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，這樣可以控制實驗的自變量。

（3）由于酵母菌呼吸作用之外的因素可能引起溫度變化，為了排除酵母菌以外因素產生的溫度變化，則需要增加一個裝置C作為空白對照組，即：③為不加入活性干酵母。

（4）因為有氧條件下比無氧條件下呼吸作用放出熱量多，因此裝置A、B、C溫度大小關系是A＞B＞C。