Question

10．回答下列有關科學探究的問題．

在探究植物向光性現象的研究中，科學家就禾本科植物胚芽鞘向光性實驗，提出了如下的假設進行研究
①胚芽鞘尖端是感光部位；
②胚芽鞘尖端下一段是主要生長部位；
③胚芽鞘尖端產生促進植物生長的物質（生長素），向下運輸，促進尖端下一段生長．
請用“單一變量控制原則”分析科學家探究植物生長素的實驗．
（1）圖一實驗驗證假設①，但需對實驗改進，給予A組胚芽鞘戴透光小帽，以排除帽的質量（可能存在的變量）的影響．請用實驗方法從細胞水平分析，胚芽鞘彎曲的原因是胚芽鞘縱切，顯微鏡觀察向光側與背光側細胞的長度．
（2）圖二實驗驗證假設②、③，其的意圖是，C組尖端產生的“物質”向下運輸使尖端下一段彎曲生長，D組尖端產生的物質不能向下運輸，但實驗還可能存在其他變量，請舉一例說明瓊脂促進尖端下一段生長，云母片抑制生長．
（3）圖三實驗設計用以驗證假設③，但實驗設計不夠嚴密，請在圖中增加實驗組I完善實驗設計（畫在答題紙上，圖中輔以文字簡要說明．），增加I組的目的是對照．如果要驗證生長素對植物生長的作用與濃度有關，請利用圖三實驗方法與思路設計實驗（畫在答題紙上，圖中輔以文字簡要說明．）．預測結果并得出結論．

Answer 1

分析 生長素的合成部位是胚芽鞘的尖端；感光部位是胚芽鞘的尖端；生長素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位．單側影響了生長素的分布，使背光一側的生長素多于向光一側，從而使背光一側的細胞伸長快于向光一側，結果表現為莖彎向光源生長．生長素的生理作用：生長素對植物生長調節作用具有兩重性，一般，低濃度促進植物生長，高濃度抑制植物生長（濃度的高低以各器官的最適生長素濃度為標準）．
實驗設計時遵循對照原則和單一變量原則，無關變量要相同且適宜．

解答 解：（1）圖一實驗驗證假設①，但需對實驗改進，給予A組胚芽鞘戴透光小帽，以排除帽的質量的影響．從細胞水平看，胚芽鞘彎曲的原因是胚芽鞘縱切，顯微鏡觀察向光側與背光側細胞的長度．
（2）圖二實驗驗證假設②、③，其的意圖是，C組尖端產生的“物質”向下運輸使尖端下一段彎曲生長，D組尖端產生的物質不能向下運輸，但實驗還可能存在其他變量，例如瓊脂促進尖端下一段生長，云母片抑制生長．
（3）圖三實驗設計用以驗證假設③，但實驗設計不夠嚴密，在圖中增加實驗組I完善實驗設計，具體見答案．增加I組的目的是對照．如果要驗證生長素對植物生長的作用與濃度有關，利用圖三實驗方法與思路設計實驗，具體見答案．在一定的濃度范圍內，隨著生長素濃度的提高，胚芽鞘尖端下一段生長的長度增長，超過一定濃度后，胚芽鞘尖端下一段生長的長度減�。�說明植物生長素對植物生長的作用與濃度有關．
故答案為：
（1）帽的質量    胚芽鞘縱切，顯微鏡觀察向光側與背光側細胞的長度
（2）瓊脂促進尖端下一段生長，云母片抑制生長
（3）
     對照            在一定的濃度范圍內，隨著生長素濃度的提高，胚芽鞘尖端下一段生長的長度增長，超過一定濃度后，胚芽鞘尖端下一段生長的長度減�。�說明植物生長素對植物生長的作用與濃度有關

點評 本題考查生長素的相關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論；具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理．