Question

6．適宜濃度的生長素能促進細(xì)胞的縱向伸長，對其作用機理的解釋之一是“酸生長”學(xué)說．“酸生長”學(xué)說認(rèn)為：生長素通過促進細(xì)胞分泌H⁺，進而促進細(xì)胞伸長．為了驗證酸能夠促進細(xì)胞伸長，現(xiàn)提供黑暗中萌發(fā)的小麥幼苗（如下圖）若干、不同pH的系列緩沖液、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(guān)實驗設(shè)計并回答有關(guān)問題：
（1）實驗材料的處理：選擇若干長勢一致的小麥幼苗，切取圖中b（字母）對應(yīng)的胚芽段，放入蒸餾水中浸洗才能作為實驗材料，理由是盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾．實驗中使用帶蓋的小瓶的目的是防止因水分揮發(fā)導(dǎo)致配制的溶液濃度增大．
（2）酸性物質(zhì)作用于細(xì)胞壁（結(jié)構(gòu)），使之可塑性變大，從而促進了植物細(xì)胞伸長生長．
（3）為了確定實驗中pH大致范圍，需要做預(yù)實驗，結(jié)果如上面右圖所示，請問：縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是小麥胚芽段生長的長度；可以推測本實驗的pH大致范圍為2～6（ppm）．
（4）正式實驗中，請作如下分析：
①如果要實現(xiàn)實驗?zāi)康�，最少需要設(shè)置5組實驗．（溶液濃度梯度差為1ppm）
②首先要進行的操作是將5只潔凈的小瓶編號，分別裝入等量的5種不同pH緩沖液，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(yǎng)，定期進行測量胚芽段長度并記錄．
④預(yù)期結(jié)果：在一定范圍內(nèi)酸性越強，細(xì)胞伸長越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長．

Answer 1

分析 本實驗的目的是驗證酸能促進細(xì)胞伸長，實驗設(shè)計要遵循對照原則和單一變量原則，為了實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，還需遵循平行重復(fù)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．

解答 解：（1）實驗材料要選擇圖中b段對應(yīng)的胚芽段，沒有頂芽或幼葉產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾．實驗中使用帶蓋的小瓶的目的是防止因水分揮發(fā)導(dǎo)致配制的溶液濃度增大．
（2）因為植物細(xì)胞有細(xì)胞壁束縛限制細(xì)胞進一步生長，故推斷酸性物質(zhì)作用于細(xì)胞壁，使之可塑性變大，從而促進了植物細(xì)胞伸長生長．
（3）根據(jù)實驗?zāi)康�，因變量即縱坐標(biāo)為小麥胚芽段生長的長度．根據(jù)圖解，pH在2～6c/ppm，小麥胚芽段生長的長度最大．
（4）①要實現(xiàn)實驗?zāi)康�，最少需要設(shè)置5組實驗．
②先根據(jù)自變量不同pH值的系列緩沖液分組對照，注意溶液量等量控制．
③因變量胚芽段長度要測量記錄．
④預(yù)期結(jié)果：根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，可以預(yù)測：在一定范圍內(nèi)酸性越強，細(xì)胞伸長越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長．
（1）b　盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實驗的干擾　防止因水分揮發(fā)導(dǎo)致配制的溶液濃度增大
（2）細(xì)胞壁　
（3）小麥胚芽段生長的長度　2～6
（4）①5　
②將5只潔凈的小瓶編號，分別裝入等量的5種不同pH緩沖液
③測量胚芽段長度并記錄
④在一定范圍內(nèi)酸性越強，細(xì)胞伸長越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長

點評 本題考查生長素實驗設(shè)計，意在考查考生具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理能力．