Question

2．適宜濃度的生長(zhǎng)素能促進(jìn)細(xì)胞的縱向伸長(zhǎng)，對(duì)其作用機(jī)理的解釋之一是“酸生長(zhǎng)”學(xué)說(shuō)．“酸生長(zhǎng)”學(xué)說(shuō)認(rèn)為：生長(zhǎng)素通過促進(jìn)細(xì)胞分泌H⁺，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)．為了驗(yàn)證酸能夠促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，現(xiàn)提供黑暗中萌發(fā)的小麥幼苗（如圖1）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(qǐng)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答有關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)材料的處理：選擇若干長(zhǎng)勢(shì)一致的小麥幼苗，切取圖中b（字母）對(duì)應(yīng)的胚芽段，放入蒸餾水中浸洗才能作為實(shí)驗(yàn)材料，理由是盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長(zhǎng)素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾．
（2）為了確定實(shí)驗(yàn)中pH大致范圍，需要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示，請(qǐng)問：縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是小麥胚芽段生長(zhǎng)的長(zhǎng)度；可以推測(cè)本實(shí)驗(yàn)的pH大致范圍為2～6（ppm）．
（3）正式實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)作如下分析：
①如果要實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，最少需要設(shè)置5組實(shí)驗(yàn)．（溶液濃度梯度差為1ppm）
②首先將按實(shí)驗(yàn)要求取數(shù)只潔凈的小瓶編號(hào)，分別裝入等量的不同pH的緩沖液，每瓶投入10段相同的實(shí)驗(yàn)材料．
③將各組在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，定期進(jìn)行測(cè)量胚芽段長(zhǎng)度并記錄．
④預(yù)期結(jié)果：在一定范圍內(nèi)酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長(zhǎng)越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酸能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則，為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，還需遵循平行重復(fù)原則．
本實(shí)驗(yàn)的單一變量是pH，因變量是胚芽鞘的生長(zhǎng)情況，可通過測(cè)量胚芽鞘的長(zhǎng)度來(lái)判斷．

解答 解：（1）生長(zhǎng)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(chǎn)生的生長(zhǎng)素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾．
（2）細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，而細(xì)胞壁的伸縮性很小，它將是限制細(xì)胞長(zhǎng)大的主要因素，因此酸性物質(zhì)作用于細(xì)胞壁，使之可塑性變大，從而促進(jìn)了植物細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)．
（3）本實(shí)驗(yàn)中自變量為pH值，因變量為胚芽鞘b段的生長(zhǎng)情況，因此柱形圖中縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是小麥胚芽段生長(zhǎng)的長(zhǎng)度；柱形圖中看出，PH值為4時(shí)胚芽鞘生長(zhǎng)最快，該濃度最接近最適生長(zhǎng)素濃度，因此可以推測(cè)本實(shí)驗(yàn)的pH值大致范圍是在2～6c/ppm．
（4）在探究實(shí)驗(yàn)中，首先要設(shè)置自變量，即將5支潔凈的小瓶編號(hào)，分別裝入等量的5種不同pH值緩沖液；由于實(shí)驗(yàn)的因變量為胚芽鞘的生長(zhǎng)情況，因此需要定期測(cè)量胚芽段長(zhǎng)度并記錄，從預(yù)實(shí)驗(yàn)中可以看出，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的最適濃度在PH為4左右，呈酸性，因此在一定范圍內(nèi)酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長(zhǎng)越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)．
故答案為：（1）b　盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長(zhǎng)素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾
（2）小麥胚芽段生長(zhǎng)的長(zhǎng)度　2～6
（3）①5�、蹨y(cè)量胚芽段長(zhǎng)度并記錄
④在一定范圍內(nèi)酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長(zhǎng)越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究生長(zhǎng)素生理作用原理的實(shí)驗(yàn)，難度中等，屬于考綱理解層次，解答本題的關(guān)鍵是理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則，注意標(biāo)明橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義．