为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收矿质和水分），特设计如下实验（如图）：通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用（水分蒸发忽略不计），然后测定大麦

Question

为了探究植物矿质吸收是否与水分吸收同步（即植物根系是否等比例吸收矿质和水分），特设计如下实验（如图）：通过光照控制大麦叶片的蒸腾作用（水分蒸发忽略不计），然后测定大麦根系所处溶液中矿质元素含量的变化．
【探究假设】植物根系等比例吸收矿质和水分．
【实验设计】依据上述研究目的设计的实验记录表如表5．

实验条件	检测参数
	Y1	Y2	Y3	…	Yn
X1	Z1	Z2
X2	Z3	Z4

（1）表5中，如果实验条件X1代表光照，检测变量Y2代表大麦培养液中的Ca²⁺浓度，那么X2应为______，而作为Y1的大麦根系水分吸收（或蒸腾量）可借助于______测得．
（2）表5中的实验数据应按______方式处理方可初步证实探究假设的成立与否．
A．比较Z₁：Z₃和Z₂：Z₄两个比值        B．比较Z₁+Z₂和Z₃+Z₄两个加和
C．比较Z₁一Z₃和Z₂一Z₄两个差值        D．比较Z₁×Z₂和Z₃×Z₄两个乘积
（3）为了进一步调查上述假设的普遍适用性，表5中的Y₃至Y_n应为______．
（4）实验条件X₁的光照既有光能因素又有热能因素，为区分两者，增设一实验条件X3______．
A．将Ⅱ号杯置于晨光或夕照之下         B．在Ⅱ号杯中加装散热搅拌装置
C．在光与Ⅱ号杯之间加装滤色玻片       D．将Ⅱ号杯置于不同温度的恒温水浴中
（5）在本探究中，检测变量Y2的初始浓度（大麦插入前）不宜过高，否则______．
（6）【探究结论】依据实验数据，与假设对照判断是否相符，并得出结论．
根据所学的知识，判断该实验的结论是：植物根系以______（等比例或不等比例）的方式吸收矿质和水分．
（7）【实验分析】请分析支持该结论的理论依据是______．

Answer 1

（1）实验设计要遵循对照原则，X1表示光照，则X2应表示黑暗或者不同强度的光照，以形成对照；大麦根系吸收水分（或蒸腾）会导致容器中液面的下降，可通过容器上的刻度来表示大麦根系水分吸收（或蒸腾量）的量． 
（2）不同条件下Z1和Z3、Z2和Z4表示对应的水分吸收量和矿质元素吸收量，若Z1：Z3和Z2：z4两个比值相同，则说明水分的吸收和矿质元素的吸收是同步的，否则则说明二者是不同步的，本题选A．
（3）为了使得到的结论更有说服力，需要对不同矿质元素的吸收进行测定，则Y3至Yn应为其他不同的矿质元素（如N P K等）．
（4）为了将光能因素和热能因素分开，保持遵循实验的单一变量原则，可通过使光能因素相同或者热能因素相同来实现．通过D选项的途径，使得两组实验装置的温度相同，排除了温度对实验结果的干扰．本题选D．
（5）在探究实验中Y2的初始浓度不宜过高，当外界溶液浓度过高，大于细胞液浓度时，会导致植物根系细胞失水，不能正常的吸收水分，影响植株的生长和实验结果．
（6）植物根系以不等比例的方式吸收矿质和水分．
（7）【实验分析】请分析支持该结论的理论依据是植物吸收水和吸收矿质元素方式不同．
故答案为：
（1）黑暗（或不同光照强度）      容器上的刻度          
（2）A
（3）其它矿质元素（或至少三种以上的矿质元素名称）     
（4）D
（5）会导致植株失水
（6）不等比例
（7）植物吸收水和吸收矿质元素方式不同