Question

【題目】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。“酸生長(zhǎng)”學(xué)說認(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值的系列緩沖液、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1中_____（填字母）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_____。實(shí)驗(yàn)中使用帶蓋的小瓶的目的是_____。

（2）為了確定實(shí)驗(yàn)中pH值大致范圍，需要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如上面圖2，請(qǐng)問：縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是_____；可以推測(cè)本實(shí)驗(yàn)的pH值大致范圍是在_____，理由是_____。

（3）正式實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)作如下分析：

①如果要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�最少需要設(shè)置_____組實(shí)驗(yàn)。

②將各組小瓶編號(hào)，分別裝入_____，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_____。

④預(yù)期結(jié)果：_____。

Answer 1

【答案】b 盡可能排除植物本身產(chǎn)生生長(zhǎng)素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 防止因水分揮發(fā)導(dǎo)致配制的溶液濃度發(fā)生改變 小麥胚芽段生長(zhǎng)的長(zhǎng)度 2～6 因?yàn)楫?dāng)pH值等于4時(shí)胚芽段的生長(zhǎng)較好，所以最適pH值應(yīng)在4左右 5 等量的5種不同pH值緩沖液 測(cè)量并記錄胚芽段的長(zhǎng)度 在一定酸性范圍內(nèi)，酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長(zhǎng)越明顯，超過一定酸性范圍，則會(huì)抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)

【解析】

分析題文描述可知：本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酸能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，自變量是pH不同，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，而其它對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因素均為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此，依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的單一變量原則、對(duì)照原則、平行重復(fù)原則等對(duì)各問題情境進(jìn)行分析解答。

(1) 生長(zhǎng)素作用的部位是胚芽鞘尖端的下面一段，即圖1中的b段，而胚芽鞘自身產(chǎn)生的生長(zhǎng)素會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)所選擇的若干長(zhǎng)勢(shì)一致的小麥幼苗，應(yīng)切取圖1中b對(duì)應(yīng)的胚芽段，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。實(shí)驗(yàn)中配制的溶液濃度為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)控制相同，所以實(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)致配制的溶液濃度發(fā)生改變。

(2) 該實(shí)驗(yàn)的自變量是pH不同，因變量是胚芽鞘的生長(zhǎng)情況，所以圖2縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是小麥胚芽段生長(zhǎng)的長(zhǎng)度。圖2顯示：當(dāng)pH值等于4時(shí)，胚芽段的長(zhǎng)度最長(zhǎng)，說明pH值等于4時(shí)，胚芽段生長(zhǎng)最快，胚芽段的生長(zhǎng)較好，所以最適pH值應(yīng)在4左右，據(jù)此可推測(cè)本實(shí)驗(yàn)的pH值大致范圍是在2～6。

(3) 結(jié)合對(duì)圖2的分析可知，正式實(shí)驗(yàn)中，①如果要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�最少需要�?/span>pH值等于2～6的范圍內(nèi)設(shè)置5組實(shí)驗(yàn)。②該實(shí)驗(yàn)的思路為：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，每瓶投入10段相同的實(shí)驗(yàn)材料。③由于實(shí)驗(yàn)的因變量為胚芽鞘的生長(zhǎng)情況，因此將各組在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，需要定期測(cè)量胚芽段的長(zhǎng)度并記錄。④該實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一的。從反映預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖2中可以看出，促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的最適pH值為4左右，呈酸性，pH值高于或低于4，胚芽段生長(zhǎng)都變慢，甚至抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)，所以預(yù)期結(jié)果為：在一定酸性范圍內(nèi)，酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長(zhǎng)越明顯，超過一定酸性范圍，則會(huì)抑制細(xì)胞伸長(zhǎng)。