Question

6．適宜濃度的生長素能促進(jìn)細(xì)胞的縱向伸長，對其作用機(jī)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(jìn)細(xì)胞分泌H⁺，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞伸長．為了驗(yàn)證酸能夠促進(jìn)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(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(shí)驗(yàn)材料，理由是盡可能排除植物本身產(chǎn)生的生長素對實(shí)驗(yàn)的干擾．實(shí)驗(yàn)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(jìn)了植物細(xì)胞伸長生長．
（3）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(shí)驗(yàn)的pH大致范圍為2～6（ppm）．
（4）正式實(shí)驗(yàn)中，請作如下分析：
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首先要進(jìn)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(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(qiáng)，細(xì)胞伸長越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長．

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，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對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情況，可通過測量胚芽鞘的長度來判斷．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的干擾．實(shí)驗(yàn)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?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁束縛限制細(xì)胞進(jìn)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(jìn)了植物細(xì)胞伸長生長．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?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(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，最少需要設(shè)置5組實(shí)驗(yàn)．
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(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以預(yù)測：在一定范圍內(nèi)酸性越強(qiáng)，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(shí)驗(yàn)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(qiáng)，細(xì)胞伸長越明顯，過酸則抑制細(xì)胞伸長

點(diǎn)評 本題考查生長素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，意在考查考生具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理能力．