Question

17．單側光照、重力等許多環境因素都會影響到植物體內的生長素，如重力會導致根具有向地性，莖具有背地性．
（1）科學研究發現根的向地生長不僅與生長素有關，還與乙烯的作用有關．為了研究二者的關系，有人做了如下的實驗：將某種開花植物的根尖放在含不同濃度IAA的培養液中，并加入少量蔗糖作為能源．發現在這些培養液中出現了乙烯，且生長素濃度越高，培養液中乙烯的濃度也越高，根尖生長所受的抑制也越強．
①此實驗中的自變量是IAA濃度，因變量是乙烯濃度及根尖生長．
需要嚴格控制的無關變量有每組根尖的數量、溶液體積、蔗糖的量、環境的溫度等_（至少舉出兩種）．
②為使實驗更嚴謹，還需將另一些等量的根尖放在蒸餾水中，作為對照組．
③據此實驗結果，可推知水平放置的植物根向重力生長的原因是高濃度的生長素誘導根細胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地側的生長．
（2）科學家研究發現，同種植物在高原地區長得較為矮小，原因是紫外光可促進生長素發生氧化，進而抑制植物生長．為驗證紫外光抑制植物生長，請補充下列實驗設計并完成相關的實驗分析．
材料用具：燕麥幼苗，完全培養液（溶液濃度適宜），蒸餾水，瓊脂塊，刀片若干，
日光燈管和紫外燈管等．
實驗步驟：
①準備2個配有培養支架的燒杯，分別標記為A、B．向A、B兩燒杯中加入等量且適量的完全培養液．
②生長狀況相同的燕麥幼苗若干株，隨機平均分成2組，分別放在A、B兩燒杯中培養一段時間．其中A為對照組，B為實驗組．
③在培養過程中，A組用日光燈管照射，B組用相同的日光燈管和紫外燈管同時照射．
④切下幼苗的胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長素，并對應標記為a、b．將a、b置于去尖端的胚芽鞘兩側，觀察胚芽鞘的彎曲情況．結果預測：胚芽鞘向b側彎曲生長．

Answer 1

分析 本題是通過實驗探究植物的根向地生長的原因，先分析題干獲取實驗的目的、原理、實驗的自變量和因變量，然后按照實驗設計的對照原則分析解答實驗的設計思路，并結合題干信息對植物的根向地生長的原因進行推理判斷．

解答 解：（1）①由于該人的實驗組是將某種開花植物的根尖放在含不同濃度IAA的培養液中，加入少量蔗糖作為能源，等量根尖放在含等量蔗糖但不含生長素的培養液中作為空白對照，因此實驗的自變量是生長素的濃度；又由題意可知，在有生長素的培養液中出現了乙烯，且生長素濃度越高，培養液中乙烯濃度也越高，根尖的生長所受的抑制也越強，因此實驗的自變量是乙烯的濃度或者根尖的生長狀況．
②為使實驗更嚴謹，還需將另一些等量的根尖放在蒸餾水中，作為對照組．
③分析題干給出的信息可以推測出植物根向地生長的原因是近地側生長素濃度過高導致了乙烯的大量合成，從而抑制了根近地側的生長．
（2）②實驗過程中還要控制好無關變量，所以該實驗中選取燕麥幼苗長勢應相同．
③A組用40W白熾燈照射作為對照組，B組用相同的白熾燈和紫外燈管同時照射作為實驗組．
④將a、b置于去尖端的胚芽鞘兩側，觀察胚芽鞘的彎曲情況．由于紫外光可促進生長素氧化分解，所以b中生長素含量較少，胚芽鞘應向放置b側彎曲生長．
故答案為：
（1）①IAA濃度   乙烯濃度及根尖生長   每組根尖的數量、溶液體積、蔗糖的量、環境的溫度等
②蒸餾水
③高濃度的生長素誘導根細胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地側的生長
（2）②生長狀況相同的燕麥幼苗若干株
③用日光燈管照射     用相同的日光燈管和紫外燈管同時照射
④去尖端的胚芽鞘     胚芽鞘向b側彎曲生長

點評 本題的知識點是植物的根向地生長的原因，生長素和乙烯植物生長過程中的調節作用關系，準確分析題干獲取信息是解題的突破口，對實驗變量的分析和控制及對實驗思路的設計是本題的重點．