Question

【題目】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1中_____（填字母）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_____。實驗中使用帶蓋的小瓶的目的是_____。

（2）為了確定實驗中pH值大致范圍，需要做預(yù)實驗，結(jié)果如上面圖2，請問：縱坐標(biāo)的含義應(yīng)是_____；可以推測本實驗的pH值大致范圍是在_____，理由是_____。

（3）正式實驗中，請作如下分析：

①如果要達(dá)到實驗?zāi)康�，最少需要設(shè)置_____組實驗。

②將各組小瓶編號，分別裝入_____，每瓶投入10段相同的實驗材料。

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)致配制的溶液濃度發(fā)生改變 小麥胚芽段生長的長度 2～6 因為當(dāng)pH值等于4時胚芽段的生長較好，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 測量并記錄胚芽段的長度 在一定酸性范圍內(nèi)，酸性越強(qiáng)，細(xì)胞伸長越明顯，超過一定酸性范圍，則會抑制細(xì)胞伸長

【解析】

分析題文描述可知：本實驗的目的是驗證酸能促進(jìn)細(xì)胞伸長，自變量是pH不同，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，而其它對實驗結(jié)果有影響的因素均為無關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此，依據(jù)實驗設(shè)計遵循的單一變量原則、對照原則、平行重復(fù)原則等對各問題情境進(jìn)行分析解答。

(1) 生長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)生的生長素會干擾實驗結(jié)果，所以在進(jìn)行實驗時，對所選擇的若干長勢一致的小麥幼苗，應(yīng)切取圖1中b對應(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)生的生長素對實驗的干擾。實驗中配制的溶液濃度為無關(guān)變量，應(yīng)控制相同，所以實驗中使用帶蓋的小瓶的目的是防止因水分揮發(fā)導(dǎo)致配制的溶液濃度發(fā)生改變。

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

(3) 結(jié)合對圖2的分析可知，正式實驗中，①如果要達(dá)到實驗?zāi)康�，最少需要�?/span>pH值等于2～6的范圍內(nèi)設(shè)置5組實驗。②該實驗的思路為：將5支潔凈的小瓶編號，分別裝入等量的5種不同pH值緩沖液，每瓶投入10段相同的實驗材料。③由于實驗的因變量為胚芽鞘的生長情況，因此將各組在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)的過程中，需要定期測量胚芽段的長度并記錄。④該實驗為驗證性實驗，實驗結(jié)果是唯一的。從反映預(yù)實驗結(jié)果的圖2中可以看出，促進(jìn)細(xì)胞生長的最適pH值為4左右，呈酸性，pH值高于或低于4，胚芽段生長都變慢，甚至抑制細(xì)胞伸長，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)胞伸長越明顯，超過一定酸性范圍，則會抑制細(xì)胞伸長。