2019-2020年高三生物二輪復習 專題精講七 實驗與探究 滿分沖刺（十八）教材實驗的類型、常用技術與方法.doc

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2019-2020年高三生物二輪復習 專題精講七 實驗與探究 滿分沖刺（十八）教材實驗的類型、常用技術與方法 一、選擇題 1.下面是學生在實驗中遇到的一些問題，其中正確操作或想法是（ ） A.用滴管在花生子葉薄片上滴加蘇丹Ⅲ染液，發(fā)現(xiàn)整個視野都呈現(xiàn)橘黃色，于是滴1～2滴50%鹽酸洗去浮色 B.測定酵母菌的無氧呼吸產物時，可用酸性重鉻酸鉀溶液鑒定酒精的存在 C.在紙層析法分離葉綠體中色素的結果中，藍綠色帶最寬，可判斷為葉綠素在層析液中溶解度最高 D.在“探究細胞大小與物質運輸?shù)年P系”實驗中，計算紫紅色區(qū)域的體積與整個瓊脂塊的體積之比，能反映NaOH進入瓊脂塊的速率 【答案】B 【解析】用滴管在花生子葉薄片上滴加蘇丹Ⅲ染液，發(fā)現(xiàn)整個視野都呈現(xiàn)橘黃色，是由于沒有用酒精溶液洗去浮色；測定酵母菌無氧呼吸的產物時，可用酸性重鉻酸鉀溶液鑒定酒精的存在；在紙層析法分離葉綠體中色素的結果中，藍綠色帶最寬，可判斷葉綠素a含量最高；NaOH進入瓊脂塊的速率是一定的，與紫紅色區(qū)域的體積和整個瓊脂塊的體積之比沒有關系。 2.下列實驗中，不需要漂洗或沖洗的是（ ） A.觀察線粒體和葉綠體 B.觀察細胞的有絲分裂 C.低溫誘導染色體加倍 D.觀察DNA、RNA在細胞中的分布 【答案】A 【解析】觀察線粒體和葉綠體實驗保持活體狀態(tài)，不需要漂洗或沖洗，而觀察細胞的有絲分裂實驗、低溫誘導染色體加倍實驗、觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗都用到鹽酸，需要進行漂洗或沖洗。 3.科學家對單細胞傘藻的幼體嫁接，如圖，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了傘帽。下列有關評價合理的是（ ） A.該實驗證明了細胞核是遺傳的調控中心 B.該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心 C.欲證明細胞核的功能，需同時進行對照實驗 D.第一次新長出的傘帽與乙的傘帽特征完全相同 【答案】C 【解析】該實驗缺少對照，應設置“將乙的傘柄嫁接到甲的假根上”等。 4.下列關于生物實驗操作、實驗結果、實驗現(xiàn)象及原理的描述中，正確的是（ ） A.探究胚芽鞘的感光部位，可將胚芽鞘分別置于單側光下和無光環(huán)境中進行實驗 B.檢測生物組織中的還原糖、蛋白質和鑒定DNA都需要進行水浴加熱 C.用紙層析法分離葉綠體中的色素時，橙黃色的色素帶距離所畫濾液細線最遠 D.秋水仙素能誘導染色體數(shù)目加倍的原理在于抑制染色體著絲點分裂 【答案】C 【解析】探究胚芽鞘的感光部位，應將胚芽鞘進行遮光和不遮光處理；檢測生物組織中的蛋白質不需要進行水浴加熱：用紙層析法分離葉綠體中的色素時，橙黃色的色素帶是胡蘿卜素，距離所畫濾液細線最遠；秋水仙素能誘導染色體數(shù)目加倍的原理是抑制紡錘體的形成。 5.下圖為3株長勢相同并經過充分“饑餓”處理的同種植物，放在透光的不同鐘罩內培養(yǎng)，本實驗的目的是（ ） A.證明光合作用的必需條件是CO2 B.證明光合作用速率隨CO2濃度增高而增大 C.證明過多的CO2會阻礙光合作用 D.證明NaOH能促進光合作用 【答案】B 【解析】圖中NaHCO3的作用是維持鐘罩內CO2濃度的平衡，NaHCO3濃度越高，則鐘罩內CO2的濃度越高，NaOH的作用是吸收鐘罩內的CO2，所以三組實驗的變量是鐘罩內CO2濃度，從大到小依次為Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ，最終結果應是CO2濃度的高低對光合作用的影響不同。 6.下列關于科學實驗及方法的敘述正確的是（ ） A.蝗蟲減數(shù)分裂期短，觀察一個精母細胞就可見到減數(shù)分裂的連續(xù)變化 B.摩爾根以果蠅為實驗材料通過類比推理法證明了“基因在染色體上” C.酒精可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃 D.探究酵母菌細胞呼吸方式，采用對比實驗法和產物檢測法 【答案】D 【解析】雖然蝗蟲減數(shù)分裂期短，但是觀察一個精母細胞不會見到減數(shù)分裂的連續(xù)變化，因為細胞已被殺死和固定，A錯誤；摩爾根以果蠅為實驗材料通過演繹推理法證明了“基因在染色體上”，B錯誤；二氧化碳可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃，C錯誤；探究酵母菌細胞呼吸方式，采用對比實驗法和產物檢測法，D正確。 7.下列調查活動或實驗中，所得數(shù)值與實際數(shù)值相比，可能偏小的是（ ） A.標志重捕法調查池塘中鯉魚的種群密度時，部分鯉魚身上的標志物脫落 B.調查某遺傳病在人群中的發(fā)病率時，以患者家系為調查對象 C.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量時，從試管中吸出培養(yǎng)液計數(shù)前沒有振蕩試管 D.調查蒲公英種群密度時，將樣方的四條邊上的個體都進行了統(tǒng)計 【答案】C 【解析】標志重捕法調查種群密度時，若標志物脫落，會導致第二次捕獲個體中有標志的個體變少，使得到的種群密度可能比實際數(shù)值偏大。調查遺傳病在人群中的發(fā)病率，應在人群中隨機抽樣調查，若僅以患者家系為調查對象，所得數(shù)值必會偏大；探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量時，取樣前若沒搖勻試管，酵母菌可能會有很多沉在底部，導致所得數(shù)值偏??；樣方法調查種群密度時應只統(tǒng)計相鄰兩邊及頂角，若四邊都統(tǒng)計，明顯數(shù)值偏大。 8.科學家恩格爾曼用透過三棱鏡的光照射水綿臨時裝片，發(fā)現(xiàn)好氧細菌大量聚集在如圖所示區(qū)域。以下分析正確的是（ ） A.實驗過程中裝片需放置在沒有空氣的黑暗環(huán)境中是為了設置自變量 B.水綿光合作用產生的氧氣能進入細菌的線粒體與[H]結合生成H2O C.圖中細菌分布的差異是由于水綿不同區(qū)域光合作用強度不同造成的 D.水綿葉綠體產生的ATP直接為核DNA復制提供能量 【答案】C 【解析】恩格爾曼實驗：將臨時裝片放在黑暗、沒有空氣的環(huán)境中是為了排除環(huán)境中光線和氧的影響，從而確保實驗能正常進行，A錯誤。照射水綿的光的光質不同（主要吸收紅光和藍紫光），光合作用強度不同，產生的氧氣量也不同，造成好氧菌的分布也不同，C正確。氧氣進入細菌中被利用，其場所是在細菌的細胞膜上，因為細菌中無線粒體，B錯誤。水綿光合作用產生的ATP中的能量需轉化為有機物中的穩(wěn)定化學能，然后通過呼吸作用分解有機物產生能量合成ATP，ATP再水解產生能量提供給細胞的生命活動（如核DNA復制），D錯誤。 9. 下列科學方法和實驗目的的組合，恰當?shù)氖牵? ） 【答案】B 【解析】觀察細胞膜的基本骨架要使用電子顯微鏡；探究生長素類似物促進迎春枝條生根適宜濃度的實驗要作預實驗；紙層析法可用來分離葉綠體中的各種色素；調查色盲的發(fā)病率要在一定地區(qū)的人群中隨機調查。 10.將栽有剛發(fā)芽玉米幼苗的小盆固定于如圖所示的以一定速度勻速旋轉的轉盤上（小盆不透光），并給予左側光照。一段時間后，玉米的頂芽和根的生長方向分別為（假定觀察時小盆也處于如圖位置）（ ） 【答案】D 【解析】由于幼苗處于勻速旋轉中，其頂芽受光均勻，根不受光（花盆不透光），因此幼苗只受離心力的影響，在離心力的作用下幼苗遠軸側生長素濃度高，而近軸側生長素濃度低，由于根比芽對生長素敏感，一段時間后，頂芽向軸心生長而根則背軸心生長。 11.下列有關實驗的敘述，正確的是（ ） A.顯微鏡下觀察到的質壁分離是細胞質與細胞壁的分開 B.研究土壤中小動物類群的豐富度時.宜采用標志重捕法 C.觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時，可用表皮細胞代替根尖細胞 D.可根據(jù)葉綠體中的色素在層析液中溶解度不同，對色素進行分離 【答案】D 【解析】質壁分離與分離復原實驗中發(fā)生質壁分離的“質”指原生質層，而非細胞質，A錯誤；土壤中的小動物活動能力弱、活動范圍小，在進行土壤中小動物類群豐富度調查時應選擇樣方法，B錯誤；觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時，應選用根尖分生區(qū)細胞進行觀察，而其表皮細胞已失去了分裂能力，C錯誤；分離光合色素的原理是不同的光合色素在層析液中的溶解度不同，D正確。 12.下列實驗中不需要用到氯化鈉溶液的是（ ） A.觀察口腔上皮細胞中的線粒體 B.觀察蘚類葉片中的葉綠體 C.用顯微鏡觀察紅細胞的正常形態(tài) D.制取細胞膜可以用豬的成熟紅細胞作為實驗材料 【答案】B 【解析】制口腔上皮細胞臨時裝片時，先在載玻片上滴加生理鹽水。用顯微鏡觀察紅細胞時，用生理鹽水制成紅細胞懸液。用豬血做提取細胞膜的材料時需要加適量的生理鹽水。 二、非選擇題 13.有人做了下面的實驗以研究pH對酶活性的影響：準備5支盛有等量人胃蛋白酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白質，試管均置于25 ℃室溫條件下，各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表： （1）請?zhí)峁﹥煞N使實驗在更短的時間內完成的方法，并說明理由。 方法1： ，理由 。 方法2： ，理由 。 (2)如果要確認上述實驗中蛋白塊的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，還應補充怎樣的對照實驗? 。 【答案】(1)適當提高溫度(將25 ℃提高至約37 ℃) 人胃蛋白酶的最適溫度在37 ℃左右，適當提高溫度可以增加酶的催化活性 將原題中1 cm3的正方體蛋白塊切得更小些 減小蛋白塊的體積可以增加蛋白酶和蛋白質的接觸面積 (2)另取5支試管，分別加入等量的蒸餾水，且調節(jié)pH分別為1~5，每支試管中均加一塊1 cm3的正方體凝固蛋白質，對比觀察 【解析】本題屬于材料和信息開放型試題。解題關鍵是要理解酶的有關實驗設計技能，如影響酶活性的因素的實驗設計方法等。(1)題目要求提供使實驗在更短的時間內完成的方法，也就是加快反應速率的方法，這是本題的題眼，加快酶促反應速率可以采取增加酶的濃度或提高酶的活性等，影響酶活性的因素主要是溫度和pH，由于本實驗研究的是pH對酶活性的影響，實驗所給溫度為25 ℃室溫，不是人胃蛋白酶的最適溫度37 ℃，故可以采用適當升溫的方法提高酶的活性來提高酶促反應速率；還可以將蛋白塊切得更小些，以增加蛋白酶和蛋白質的接觸面積，以有利于酶促反應的進行。(2)要確認上述實驗中蛋白塊的消失是酶的作用而不是其他因素的作用，實驗的自變量應為酶的有無，所以設計的對照實驗應不含酶，其余條件與實驗組相同。 14.某校生物興趣小組在學習了課本實驗“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后，想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗：將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封（瓶中無氧氣），按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。請分析回答： （1）甲、乙兩組的實驗自變量是 ，實驗中需控制的無關變量主要有 。 （2）酵母菌產生CO2的場所是 。 （3）利用提供的U型管（已知濾液中的葡萄糖不能通過U型管底部的半透膜，其余物質能通過）、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗。 實驗步驟： Ⅰ.將 的濾液1和濾液2分別倒入U型管的A、B兩側并標記； Ⅱ.一段時間后觀察 的變化。 實驗結果預測和結論： ①如果 ，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少； ②如果 ，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多； ③ 。 【答案】(1)有無氧氣 溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等 (2)細胞質基質和線粒體 (3)實驗步驟： Ⅰ.等量 Ⅱ.(兩側)液面 實驗結果預測和結論： ①A側液面上升，B側液面下降 ②A側液面下降，B側液面上升 ③如果A、B兩側液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多 【解析】(1)甲、乙兩裝置設置的區(qū)別是氧氣的有無，因此有無氧氣為此實驗的自變量，而能改變CO2產生量的還有實驗中的溫度、pH、培養(yǎng)液濃度等，這些都為無關變量。(2)酵母菌無氧呼吸發(fā)生在細胞質基質，有氧呼吸發(fā)生在細胞質基質和線粒體，所以產生CO2的場所綜合表述為細胞質基質和線粒體。（3）甲組和乙組分別提供濾液1和濾液2，哪組剩余的葡萄糖多，溶液濃度就高，U形管水分子就往該側滲透，液面上升。因為濃度差是發(fā)生滲透作用的重要條件，若沒有濃度差，U形管兩側液面不會改變。 15.為探究低濃度NaHSO3溶液對水稻光合速率的影響，某研究小組做了如下實驗，請完成實驗報告并回答下列問題： (1)實驗報告 ①材料用具：乳熟期的溫室盆栽水稻，1 mmol、L的NaHSO3溶液，蒸餾水，噴壺，光合分析測定儀等。 ②實驗步驟： 第—步：選取若干 的水稻植株，并隨機平均分成甲、乙兩組，甲組為對照組，乙組為實驗組。 第二步：每天傍晚分別將等量的 、 噴灑在甲、乙兩組的水稻葉片上，次日上午測定光合速率。 ③結果與分析： 實驗結果見圖1，經分析可以得出的結論是 。 (2)研究發(fā)現(xiàn)NaHSO3增加了葉片內葉綠體形成ATP的能力，推測其作用部位是葉綠體的 ，進而加快對圖2 中(填字母A～D)物質的利用。 【答案】(1)②株型、長勢、葉片面積均—致 蒸餾水 1 mmol/L的NaHSO3溶液 ③不同光照強度下低濃度NaHSO3溶液可提高水稻光合速率 (2)類囊體 A、B、D 【解析】本題考查實驗設計的一般步驟。要求學生能按照規(guī)范的語言答題。(1)取材：對于一般植物材料，要求植株的株型、長勢、葉片數(shù)量以及發(fā)育狀況基本相同；而對于動物材料，要求年齡、發(fā)育狀況、性別、體重等方面基本一致，這是對一般生物材料的選擇模式，所以應寫明水稻植株株型、長勢、葉片面積均一致。實驗處理階段，注意控制好自變量，根據(jù)實驗目的“為探究低濃度NaHSO3溶液對水稻光合速率的影響”，可知本實驗的自變量為NaHSO3溶液的有無，故對甲、乙兩組應分別噴灑等量的蒸餾水、1 mmol/L的NaHSO3溶液。由圖1可知，對照組和實驗組植株的光合速率都隨光照強度增加而逐漸增加，逐漸達到平衡點，且噴灑NaHSO3溶液比噴灑蒸餾水的植株光合速率高，可推知在不同光照強度下低濃度的NaHSO3溶液可提高水稻的光合速率。(2)葉綠體內合成ATP的部位是類囊體，可推知NaHSO3作用的部位是類囊體，ATP含量增加。根據(jù)圖2中“固定”二字的提示，可推知暗反應中B物質為C3，A物質為CO2，D物質為C5。 16.請分析下列實驗并回答問題： 實驗一：格里菲思實驗 第一組：注射R型活菌→實驗鼠 第二組：注射S型活菌→實驗鼠 第三組：注射加熱殺死的S型菌→實驗鼠 第四組：注射R型活菌+加熱殺死的S型菌→實驗鼠 實驗二：果蠅雜交實驗 已知果蠅長翅與殘翅是一對相對性狀，灰身與黑身是另一對相對性狀。取長翅黑身果蠅與殘翅灰身果蠅交配，圖解如下： （1）對實驗一的四組實驗鼠進行解讀分析，既有S型菌又有R型菌的是第 實驗鼠。格里菲思將S型菌在特殊條件下進行單獨培養(yǎng)，也曾獲得了R型菌，最可能的原因是 。 （2）從實驗二的結果分析：顯性性狀是 ，控制果蠅翅長和身體顏色的基因位于 對同源染色體上。讓F2代中長翅灰身果蠅與殘翅黑身果蠅交配，F(xiàn)3代果蠅中，長翅灰身∶長翅黑身∶殘翅灰身∶殘翅黑身= 。 （3）已知果蠅的一種隱性性狀由單基因h控制，但不知基因h位于何種染色體上，請設計一個簡單的調查方案，并預測調查結果。 方案：尋找具有該隱性性狀的果蠅種群，統(tǒng)計 的個體數(shù)量。 ①如果具有該隱性性狀的 ，則h基因位于X染色體上。 ②如果具有該隱性性狀的 ，則h基因位于Y染色體上。 ③如果具有該隱性性狀的 ，則h基因位于常染色體上。 【答案】（1）四 基因突變 （2）長翅、灰身 兩 4∶2∶2∶1 （3）具有該隱性性狀果蠅的雄性和雌性 ①雄性個體數(shù)量明顯多于雌性 ②個體全部為雄性 ③雄性和雌性個體數(shù)量大致相當 【解析】（1）第四組將R型菌和加熱殺死的S型菌注入老鼠體內，老鼠死亡，在老鼠體內檢測到R型菌和S型菌。單獨培養(yǎng)S型菌，若獲得R型菌，最可能的原因是基因突變。（2）F1長翅灰身自交，后代出現(xiàn)了殘翅、黑身，發(fā)生了性狀分離，說明長翅、灰身是顯性；F2四種表現(xiàn)型其比例為9∶3∶3∶1，說明控制果蠅翅長和身體顏色的基因位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律。讓F2A_B_aabb雜交，后代果蠅中，翅長：aa的可能性2/3Aaaa→1/3aa,A=1-1/3=2/3;身體顏色：bb的可能性2/3Bbbb→1/3bb,B=1-1/3=2/3,所以F3中，長翅灰身：2/32/3=4/9；長翅黑身：2/31/3=2/9；殘翅灰身：1/32/3=2/9；殘翅黑身：1/31/3=1/9。（3）該實驗是調查實驗，尋找該隱性性狀的果蠅個體，統(tǒng)計隱性性狀的雌雄個體的數(shù)量，分析即可得知該基因h位于何種染色體上。若h基因位于X染色體上，隱性性狀個體雄性多于雌性；若位于Y染色體上，則只有雄性有該性狀；若位于常染色體上，則雌雄個體數(shù)量大致相當。 17.生物體內的化學反應一般都需要酶的參與。請回答下列相關問題。 （1）酶的化學本質是 。同無機催化劑相比，酶的催化效率更高，其原因是 。 （2）血栓主要由不溶性的纖維蛋白等物質組成。下圖是有關納豆激酶（NK）溶栓機理簡圖： ①研究NK直接水解作用；給定纖維蛋白質平板，將 滴加其上，若出現(xiàn)相應的溶解圈，則可說明 。 ②NK的間接作用是通過 激活體內纖溶酶原，增加纖溶酶的量和作用，溶解血栓。 ③請根據(jù)下列給出的實驗材料，比較NK與內源性纖溶酶溶栓效果。 供選實驗材料：NK溶液、內源性纖溶酶溶液、纖維蛋白塊、蛋清溶液、緩沖液、雙縮脲試劑、量筒、試管和秒表。 實驗步驟：（“+”表示添加，“-”表示未添加） 表格中A、B處添加的物質分別是 、 。實驗結果的鑒定可觀察記錄 。 【答案】（1）具有催化作用的有機物 降低活化能的作用更顯著 (2)①納豆激酶 NK對纖維蛋白有直接水解作用或降解作用(NK在體外有溶栓效果) ②刺激血管上皮細胞，釋放組織纖溶酶原激活劑 ③纖維蛋白塊 內源性纖溶酶溶液 蛋白塊消失的時間 【解析】(1)酶是具有催化作用的有機物，包括蛋白質酶和少量RNA酶，酶能極大地降低化學反應中的活化能。(2)①將納豆激酶直接滴加在纖維蛋白平板上，看是否出現(xiàn)溶解圈，從而可確定NK的直接作用。②由圖可知，NK可通過刺激血管上皮細胞釋放組織纖溶酶原激活劑來激活纖溶酶原，增加纖溶酶的量和作用，溶解血栓。③根據(jù)實驗設計的要求和原則可推知A應加入反應底物纖維蛋白塊，B處應加入內源性纖溶酶溶液，實驗的因變量為蛋白塊消失的時間。 18.植物生命活動受多種激素的調控。下圖甲表示生長素濃度對根和莖生長的影響，圖乙表示種子在解除休眠過程中幾種激素的變化情況。下表丙是不同濃度的油菜素內酯水溶液對芹菜幼苗生長影響的實驗結果。請回答下列問題： 表丙：不同濃度油菜素內酯水溶液對芹菜幼苗生長影響實驗結果(a~e依次增大) (1)若某植物幼苗已表現(xiàn)出向光性，且測得其背光面的生長素濃度為2m，則其向光面生長素濃度范圍為 。 (2)從圖乙可以看出 對種子萌發(fā)起抑制作用，該激素對葉和果實的作用是 。 (3)油菜素內酯對植物生長發(fā)育具有多方面的促進作用，被稱為“第六大植物內源激素”。表丙中實驗結果能否說明油菜素內酯對芹菜生長具有兩重性? ，理由是 。 (4)請完善進一步探究油菜素內酯促進芹菜生長的最適濃度范圍的實驗步驟： ① ； ②取同一批種子使其萌發(fā)，從中選取株高、長勢相同的芹菜幼苗， ； ③分別 噴灑對應組的芹菜幼苗； ④在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間， 。 【答案】(1)小于m (2)脫落酸 促進衰老和脫落 (3)否 該實驗結果只表明a～e各種濃度均有促進作用，沒有體現(xiàn)抑制作用 (4)①在濃度b～d之間配制系列濃度梯度的油菜素內酯水溶液 ②均分為4組(或4組以上)，每組30株，編號 ③用等量且適量的上述系列濃度的油菜素內酯水溶液 ④測量并記錄芹菜株高，再計算平均值 【解析】(1)背光面的生長素濃度為2m,其向光面生長素濃度范圍小于n，背光側生長速度才能大于向光側。(2)從圖乙可以看出種子未萌發(fā)時脫落酸較多，對種子萌發(fā)起抑制作用，脫落酸促進葉和果實的衰老、脫落。(3)表丙中a～e處理都使株高大于清水組，不能說明油菜素內酯對芹菜生長具有兩重性。(4)進一步探究油菜素內酯促進芹菜生長的最適濃度范圍，應在低于最大株高兩側的濃度之間選取濃度梯度，用不同濃度的溶液噴灑對應組的芹菜幼苗，記錄株高。