Question

【題目】 依據實驗資料，分析回答下列關于植物激素調節與實驗設計的問題：

圖1為科研小組探究a、b、c三種不同濃度的生長素溶液對葡萄莖段側芽生長影響的實驗結果。圖2為該小組探究某種南瓜矮生突變體屬于激素合成缺陷型突變體還是激素不敏感型突變體的實驗結果，請回答下列問題：

（1）為得到某濃度生長素處理后的實驗數據，需要測量每個葡萄莖段_____長度，并計算出生長量；而且需要取每組多個葡萄莖段生長量的_____作為該組的實驗結果。

（2）若選用帶頂芽的葡萄莖段作實驗材料，要對其進行_____處理。

（3）圖1中的a、b、c三種濃度中，誰的濃度最高并寫出依據_____。

（4）由圖2可知，生長素對正常南瓜莖生長有_____作用；由圖2判斷噴施生長素能不能使矮生南瓜的莖恢復至正常，據此推測：該矮生南瓜屬于_____突變體。

（5）適宜濃度的生長素能促進細胞的縱向伸長，對其作用機理的解釋之一是“酸生長”學說。“酸生長”學說認為：生長素先是促進細胞分泌H+，進而促進細胞伸長。為了驗證酸能夠促進細胞伸長，現提供黑暗中萌發的小麥幼苗（如圖）若干、5種不同pH的系列緩沖液（pH＝2.0～6.0）、蒸餾水、鑷子、刀片、刻度尺、帶蓋的小瓶等材料器具，請完成相關實驗設計并回答有關問題：

1）實驗材料的處理：選擇若干長勢一致的小麥幼苗，切取圖3中_____（字母）對應的胚芽段，放入蒸餾水中浸洗，作為實驗材料。

2）實驗分析：

①如果要實現實驗目的，最少需要設置_____組實驗。

②首先要進行的操作是_____，每瓶投入10段相同的實驗材料。

③將各組在適宜條件下進行培養，定期_____。

④預期結果：_____。

3）酸性物質作用于_____（結構），使之可塑性變大，從而促進了植物細胞伸長生長。

Answer 1

【答案】處理前后 側芽平均值 去除頂芽避免頂芽產生的生長素對側芽的生長造成影響（或排除頂芽產生的生長素對實驗結果的干擾） a IAA的作用表現出兩重性，a濃度對葡萄莖段的側芽生長具有抑制作用 促進或抑制（或兩重性） 激素不敏感型 b ①6 ②將6支潔凈的小瓶編號，分別裝入等量的5種不同pH值的緩沖液和蒸餾水 ③測量胚芽鞘切段的平均長度并記錄 ④在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯，過酸則抑制細胞伸長 細胞壁

【解析】

據圖分析：a、b、c三種不同濃度的NAA對葡萄莖段側芽生長的影響與空白對照相比較，b、c濃度的側芽生長速度比空白對照組快，即具有促進作用，a濃度的生長速度比空白對照組慢，即具有抑制作用．根據生長素作用的兩重性可知，a濃度最高．

題干實驗的目的是驗證酸能促進細胞伸長，實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，為了實驗結果更加準確，還需遵循平行重復原則．本實驗的單一變量是pH，因變量是胚芽鞘的生長情況，可通過測量胚芽鞘的長度來判斷．

（1）為得到某濃度生長素處理后的實驗數據，需要測量每個葡萄莖段處理前后長度，并計算出生長量；而且需要取每組多個葡萄莖段生長量的平均值作為該組的實驗結果。

（2）本實驗的目的是探究a、b、c三種不同濃度的IAA對葡萄莖段側芽生長的影響，而頂芽能產生生長素，因此用帶頂芽的葡萄莖段實驗時，要去除頂芽，避免頂芽產生的生長素對側芽的生長造成影響，排除對實驗結果的干擾。

（3）IAA的作用具有兩重性，通過a、b、c與空白對照相比，對葡萄莖段的側芽生長具有促進作用的是b、c濃度，具有抑制作用的是a濃度，因此a、b、c三種濃度中，IAA濃度最高的是a。

（4）圖2生長素圖象先上升后下降，說明生長素對正常南瓜莖生長有兩重性，噴施生長素不能使矮生南瓜的莖恢復至正常，說明激素對矮生南瓜的莖不起作用，由此可推測：該矮生南瓜屬于激素不敏感型突變體。

（5）1）生長素作用的部位是胚芽鞘尖端的下面一段，即b段，將其放入蒸餾水中浸洗，盡可能排除植物本身產生的生長素對實驗的干預。

2）根據材料提供的不同PH值的系列緩沖液，應該準備7組裝置，其中6組分別裝入等量的緩沖液，1組裝入等量的蒸餾水，該實驗的因變量是胚芽鞘的生長情況，可通過測量胚芽鞘的長度來判斷。實驗結論：在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯，過酸則抑制細胞伸長。

3）根據實驗結果可知，酸性物質作用于細胞壁，使之可塑性變大，從而促進了植物細胞伸長生長。