Question

    研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液l00OmL。利用以下实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。

    实验材料和器材：水稻种子：试管：培养皿；纱布：尺子（l00mm)；蒸馏水；恒温光照培养箱，温度设定为28℃，光强度为200O Lux）；(实验材料和器材的数量不限)

    根据给出的实验材料和器材．请设计实验方法和步骤．预测实验结果并作出分析。

  (1)方法和步骤：

  (2)结果预测和分析：

Answer

命题意图:本题是探究实验设计题，考查考生通过设计实验程序，观察实验结果，来验证生物学事实。探究生物学的目的题目、提供材料已告知。因此，需要考生阅读材料，弄清问题的来龙去脉，再通过分析，设计出严密的实验方案。

解析:本题解题思路为：首先认真阅读试题，明确题目探究的目的是：不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。然后仔细审查题目中提供的实验材料和用具，初步设想一下这些材料、用具在实验中可能起的作用。接着，认识到欲使实验设计完整、无漏洞，必须设置对照组来探究，而且为保证结果的可靠性，需有足够多的对照实验（4组以上）。a.确定实验变量为：不同浓度的重金属污染液。根据材料应进行配制，用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍等（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得多种不同浓度的污染液，不能忘记设空白对照组（变量为蒸馏水）。b.保证实验条件的一致性。除处理因素（变量）外，其他实验条件必须保持一致。用等量（数量、质量等）水稻种子，放入相同的用纱布铺垫的培养皿中，给予相同的条件恒温光照培养箱，温度设定为28℃，光强度为200O Lux进行实验。为保证实验过程科学性，要注意每天补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水。C.实验结果水稻种子萌发和生长情况的处理。根据材料实验材料，要用用尺子来测量幼苗株高（或根长），计算其平均值，确定其萌发和生长情况。最后，根据有关理论和原理对实验可能出现的结果进行预测，并能科学合理的分析。不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发和生长是否有抑制作用，抑制程度如何。

思路清楚后，按顺序把步骤和现象表述出来。表述时注意实验操作的规范、科学，实验现象表述要准确，语言表达要简明，尽可能做到无懈可击。

答案：（1）方法和步骤：

①用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍（稀释过程中pH值的变化可不作考虑），获得4种不同浓度的污染液；

②挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒，随机分成5组，50粒／组；

③取5只培养皿，垫上纱布；其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱布即可），另1只培养皿加人等体积的蒸馏水作为对照；

④在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；

⑤将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养；每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液，对照组补充等体积的蒸馏水，以保持纱布的湿润；

⑥1周后统计各组的发芽率；用尺子测量幼苗株高（或根长），计算其平均值。

（2）结果预测和分析：

不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用，随着浓度的增加，萌发率逐渐降低；不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用，随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低。