Question

4．下面是有关生长素的两组实验，请分析、回答相关的问题：
（一）对燕麦胚芽鞘做如下处理：①放在暗盒里；②在胚芽鞘尖端的下部用锡箔遮住；③在尖端横向插入云母片；④在尖端横向插入琼脂片；⑤切去胚芽鞘的尖端；⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块；⑦切去尖端，在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块并放在暗盒里；⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里．上述装置均用相同的单侧光照射．

（1）有单侧光照射时仍能直立生长的有①⑥⑦．
（2）弯向光源生长的有②④．
（3）不生长、不弯曲的有③⑤⑧．
（二）将培植在琼脂培养基内的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如图），其中第②号和第④号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入．

（1）选择③④两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系．
（2）选择①③两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系．
（3）④装置中的蚕豆幼苗的茎尖生长情况是向光（右）弯曲生长．如将④装置的蚕豆幼苗放在匀速旋转器中央，暗箱不转，则茎尖的生长情况是直立向上生长．

Answer 1

分析 1、胚芽鞘中的生长素是由胚芽鞘尖端合成的，胚芽鞘的尖端部位感受单侧光的刺激，单侧光能引起生长素的横向运输，横向运输发生在尖端．生长素生理作用：促进生长．
根据题意和图示分析可知：锡铂能遮住光，云母片能阻碍生长素的运输，琼脂片不阻碍生长素的运输．
2、植物尖端有感光性，单侧光引起生长素分布不均，背光一侧多，生长素极性向下端运输，使背光一侧生长快，植物表现出弯向光源生长．
3、重力引起生长素分布不均匀，使近地侧生长素浓度较高，远地侧生长素浓度较低．由于根对生长素的敏感性强，远地侧较低的生长素促进了该侧细胞的生长，近地侧较高的生长素抑制了该侧细胞的生长，从而使根表现出向地性；而茎对生长素的敏感性较弱，远地侧较低的生长素使该侧细胞生长较慢，近地侧较高的生长素使细胞生长较快，从而表现出茎的背地性．

解答 解：（一）根据题意和图示分析可知：锡铂能遮住光，云母片能阻碍生长素的运输，琼脂片不阻碍生长素的运输．
由于①放在暗盒里，没有光照，所以燕麦胚芽鞘直立生长；
②在胚芽鞘尖端的下部用锡铂遮住，而尖端部位是感受单侧光的刺激，所以在单侧光照射下能弯向光源生长；
③在尖端横向插入云母片，阻碍了生长素的运输，所以燕麦胚芽鞘不能生长；
④在尖端横向插入琼脂片，而琼脂片不阻碍生长素的运输，所以在单侧光照射下能弯向光源生长；
⑤切去胚芽鞘的尖端，不能合成生长素，所以燕麦胚芽鞘不能生长；
⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块，琼脂小块中的生长素能扩散到切去尖端的胚芽鞘中，但由于没有尖端，不能感受单侧光的刺激，所以燕麦胚芽鞘直立生长；
⑦切去尖端，在切口上放一含有一定浓度的生长素的琼脂小块并置于在暗盒里，琼脂小块中的生长素能扩散到切去尖端的胚芽鞘中，所以燕麦胚芽鞘直立生长；
⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里，由于不能合成生长素，所以燕麦胚芽鞘不能生长．
故：（1）有单侧光照射时仍能直立生长的有①⑥⑦，因为它们的生长素分布是均匀的．
（2）②④的生长素分布不均匀，所以弯向光源生长的有②④．
（3）③⑤⑧的伸长区都没有生长素，所以不生长、不弯曲的有③⑤⑧．
（二）（1）③④的自变量是有无单侧光照，无关变量相同，可用于了解蚕豆茎的生长与光的关系．
（2）用①③这两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系，其中③装置起对照作用．
（3）植物横放，茎对生长素的敏感性较弱，远地侧较低的生长素使该侧细胞生长较慢，近地侧较高的生长素使细胞生长较快，从而表现出茎的背地性；幼苗的茎尖表现为向光生长．如将④装置放在匀速旋转器上，暗箱不转，由于植物的受光部位均匀，茎尖将直立向上生长．
故答案为：
（一）（1）①⑥⑦
（2）②④
（3）③⑤⑧
（二）（1）③④
（2）①③
（3）向光（右）弯曲生长   直立向上生长

点评 本题的知识点是单侧光照和重力对植物生长的影响，分析题干明确实验目的、实验的自变量是解题的关键，对于实验设计的单一变量原则和对照原则的应用是解题的关键．