Question

某校研究性学习小组的同学以“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用不同”为研究课题。三位同学提出了甲、乙、丙设计方案，其主要步骤如下：

    甲方案：将生长素类似物配制成10^-8 mol·L^-1、10^-4 mol·L^-1、10^-2 mol·L^-1三种浓度，剪取某种植株的枝条若干，分为A、B、C三组，A组枝条浸泡在10^-8 mol·L^-1溶液中10 min，B组枝条浸泡在10^-4 mol·L^-1溶液中20 min，C组枝条浸泡在10^-2 mol·L^-1溶液中30 min，然后将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。

    乙方案：将生长素类似物配制成10^-4 mol·L^-1浓度，剪取三种植株的枝条若干，分为A、B、C三组，浸泡一定时间，将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。　

    丙方案：将生长素类似物配制成10^-8 mol·L^-1、10^-4 mol·L^-1、10^-2 mol·L^-1三种浓度，剪取某种植株的枝条若干，分为A、B、C、三组，浸泡一定时间，然后将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。

(1)上述三种方案是否都合理？请说明理由。

①甲方案：                                               。　　

②乙方案：                                               。　　

③丙方案：                                               。

⑵某同学用三种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条，结果发现三组扦插枝条生根无差异；该同学认为扦插枝条生根多少与生长素类似物的浓度无关。该同学的分析正确吗，为什么？

Answer 1

(1)①不合理，甲方案中具有浓度和时间两个变量，不符合实验设计要求   ②不合理，乙方案中未设置浓度对照组，不符合题意要求  ③合理，丙方案设计中既控制单一变量，又有对照实验，是完全可行的实验方案     ⑵得配制一定浓度梯度的生长素类似物溶液，比方说10^-8、10^-4、10，分别处理相同扦枝入土端，生根较多的为最适宜浓度。

解析:

⑴进行实验程序设计时，应遵循一些基本原则，如单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响；平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度；设置对照原则，即实验中设立对照组，使实验结果具有说服力。⑵本小题考查学生对生长素作用曲线的掌握情况和实验分析能力。根据作用曲线分析可知：某同学用的生长素类似物在设定的三种浓度下作用效果一样，如a和d点或b和c；也可能设定的三种浓度相差不大，如都在a(或b、或c、或d)点附近。在上述情况下，都找不到生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度。解决这个问题的办法：就是设置含有适宜浓度的浓度梯度去处理扦插枝条；根据扦插枝条的生根情况找到生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度。