Question

8．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：生長素通過促進細胞分泌H⁺，進而促進細胞伸長．為了驗證酸對細胞伸長有促進作用，現提供6種不同pH的系列緩沖液（pH為5.0～6.0）、黑暗中萌發的小麥種子（如圖所示）若干、鑷子、刀片、刻度尺、帶蓋的青霉素小瓶等器材和試劑．請完成實驗設計并回答相關問題．
（1）實驗設計：
①實驗材料的處理：選擇長勢一致的小麥幼苗若干，切取并用鑷子取下圖中的b段，放入蒸餾水（清水）中浸洗2h，作為實驗材料．
②方法步驟：
第一步：取6種不同pH的緩沖液和蒸餾水各2mL，分別裝入7個潔凈的青霉素小瓶（編號）中，吸干實驗材料表面水分后，每瓶投入10段，每組分別進行3次重復實驗
第二步：各小瓶加蓋后置于適宜條件下培養一段時間．
第三步：定時取出各瓶中胚芽鞘切段，用刻度尺測量切段的長度并記錄并求平均值
③預期結果：在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯
（2）回答下列問題．
不同于動物細胞，植物細胞若要伸長生長，必須擴大細胞壁 （結構），使之可塑性變大．

Answer 1

分析 實驗材料應選取胚芽中生長素的主要作用部位，即尖端下面的一段b，然后放入蒸餾水中浸洗2 h以除去原有生長素和H+．根據本實驗的實驗目的及實驗設計的單一變量原則和對照原則，此實驗應用6種不同pH的緩沖液處理胚芽鞘切段作實驗組，用蒸餾水處理作對照組，置于適宜條件下培養，再定時測量切段的長度，其實驗結果是在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯．

解答 解：（1）①實驗材料應選取胚芽中生長素的主要作用部位，即尖端下面的一段b，然后放入蒸餾水中浸洗2 h以除去原有生長素和H+．
②方法步驟：
第一步：取6種不同pH的緩沖液和蒸餾水各2mL，分別裝入7個潔凈的青霉素小瓶（編號）中，吸干實驗材料表面水分后，每瓶投入10段，為確保實驗結果的準確性，每組分別進行3次重復實驗
第二步：為防止緩沖液的pH受外界環境影響，各小瓶加蓋后置于適宜條件下培養一段時間．
第三步：觀測因變量，定時取出各瓶中胚芽鞘切段，用刻度尺測量切段的長度并記錄并求平均值．
③預期結果：在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯．
（2）細胞壁相對于細胞膜來說可塑性小，要使植物細胞伸長，應增大細胞壁的可塑性，這一點也是與動物細胞的重要區別．
故答案為：
①b  蒸餾水（清水）  
第二步：將各小瓶加蓋后置于適宜條件下培養 
第三步：．定時取出各瓶中胚芽鞘切段，用刻度尺測量切段的長度并記錄并求平均值 
③在一定范圍內酸性越強，細胞伸長越明顯  
（2）細胞壁

點評 該設計實驗的注意事項：①每組加入的液體要等量，如各2 mL；②需把實驗材料表面水分吸干后放入青霉素小瓶中，并加蓋防止緩沖液的pH受外界環境影響；③為增加實驗的準確性，每組應分別進行3次重復實驗．