Question

【題目】赤霉素廣泛存在于高等植物體內，它可以通過提高生長素（吲哚乙酸）含量間接促進植物生長，生長素在植物體內的合成和分解代謝過程如圖1所示，吲哚乙酸氧化酶是一種含鐵蛋白。為研究赤霉素如何提高生長素的含量，某小組設計了相關實驗，實驗方案如圖2。

實驗材料:燕麥幼苗，適宜濃度的完全培養液、缺鐵培養液、赤霉素溶液、蒸餾水、瓊脂塊，刀片等。

實驗步驟：

①準備四個燒杯，分別標記為14號；

②向1號和2號燒杯中加入適量的完全培養液；向3號和4號燒杯中加入適量的缺鐵培養液；

③選取燕麥幼苗若干株，平均分為4組，分別在燒杯中培養一段時間；

④向1號、3號幼苗噴灑適量蒸餾水，向2號、4號幼苗噴灑等量某溶液，繼續培養一段時間；

⑤切下胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長素，再將瓊脂小塊分別放到去尖端胚芽鞘A、B 的兩側（如圖2），一段時間后，觀察胚芽鞘的彎曲情況。

請回答下列問題：

（1）實驗步驟③對選擇燕麥幼苗的要求是___________，步驟④中向2號、4號幼苗噴灑的某溶液與生長素在促進植物生長方面表現為___________作用。

（2）2號與3號幼苗___________（填“能”或“不能”）作為一組對照，理由是___________。

（3）赤霉素能夠提高生長素的含量的原因可能是促進生長素的合成或抑制生長素的分解，已知圖2中，胚芽鞘A向左彎曲生長，如果胚芽鞘B____________________，則說明刺霉素促進生長素的合成；如果胚芽鞘B___________________，則說明赤霉素抑制生長素的分解。

Answer 1

【答案】 生長狀況相同 協同 不能 2號與3號幼苗存在兩個變量 向左彎曲生長 直立生長

【解析】【試題分析】

本題旨在考查學生分析和控制實驗變量、預期實驗結果的能力及根據所學知識提出實驗假設的能力。題中實驗探究的是赤霉素如何提高生長素含量，其自變量是培養液的成分、是否用赤霉素溶液處理幼苗。假設赤霉素能促進生長素的合成，提高生長素的含量，則用赤霉素溶液處理幼苗2、4，取自2、4幼苗的胚芽鞘中生長素含量依次分別高于幼苗1、3，放置瓊脂塊的去尖端的胚芽鞘A、B均向左彎曲（情況類似于向光生長）。假設赤霉素抑制生長素的分解，則用赤霉素溶液處理幼苗2，導致幼苗2中生長素分解被抑制，生長素含量高于幼苗1，所以胚芽鞘A向左彎曲生長；缺鐵溶液能夠阻止生長素氧化分解，在3號和4號內生長的幼苗都不能合成吲哚乙酸氧化酶，4號幼苗中生長素含量等于3號，所以胚芽鞘B直立生長。可據此答題。

（1）本實驗的自變量是培養液的成分、所加蒸餾水還是赤霉素，實驗材料是該實驗的無關變量，要遵循等量性原則，所以實驗步驟③對選擇燕麥幼苗的要求是生長狀況相同；因為本實驗要探究赤霉素如何提高生長素的含量，故步驟④中向2號、4號幼苗噴灑的某溶液應為赤霉素溶液，赤霉素與生長素在促進植物生長方面表現為協同作用。

（2）2號與3號幼苗存在兩個變量：培養液的成分、所加蒸餾水還是赤霉素，故2號與3號幼苗不能作為一組對照。

（3）已知圖2中，胚芽鞘A向左彎曲生長。如果赤霉素促進生長素的合成，則4號生長素含量高于3號，胚芽鞘B向左彎曲生長；若赤霉素抑制生長素的分解，3號和4號是缺鐵培養液，則在3號和4號內生長的幼苗都不能合成吲哚乙酸氧化酶，4號生長素含量等于3號，所以胚芽鞘B直立生長。