Question

10．回答下列有关科学探究的问题．

在探究植物向光性现象的研究中，科学家就禾本科植物胚芽鞘向光性实验，提出了如下的假设进行研究
①胚芽鞘尖端是感光部位；
②胚芽鞘尖端下一段是主要生长部位；
③胚芽鞘尖端产生促进植物生长的物质（生长素），向下运输，促进尖端下一段生长．
请用“单一变量控制原则”分析科学家探究植物生长素的实验．
（1）图一实验验证假设①，但需对实验改进，给予A组胚芽鞘戴透光小帽，以排除帽的质量（可能存在的变量）的影响．请用实验方法从细胞水平分析，胚芽鞘弯曲的原因是胚芽鞘纵切，显微镜观察向光侧与背光侧细胞的长度．
（2）图二实验验证假设②、③，其的意图是，C组尖端产生的“物质”向下运输使尖端下一段弯曲生长，D组尖端产生的物质不能向下运输，但实验还可能存在其他变量，请举一例说明琼脂促进尖端下一段生长，云母片抑制生长．
（3）图三实验设计用以验证假设③，但实验设计不够严密，请在图中增加实验组I完善实验设计（画在答题纸上，图中辅以文字简要说明．），增加I组的目的是对照．如果要验证生长素对植物生长的作用与浓度有关，请利用图三实验方法与思路设计实验（画在答题纸上，图中辅以文字简要说明．）．预测结果并得出结论．

Answer 1

分析 生长素的合成部位是胚芽鞘的尖端；感光部位是胚芽鞘的尖端；生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位．单侧影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长．生长素的生理作用：生长素对植物生长调节作用具有两重性，一般，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长（浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准）．
实验设计时遵循对照原则和单一变量原则，无关变量要相同且适宜．

解答 解：（1）图一实验验证假设①，但需对实验改进，给予A组胚芽鞘戴透光小帽，以排除帽的质量的影响．从细胞水平看，胚芽鞘弯曲的原因是胚芽鞘纵切，显微镜观察向光侧与背光侧细胞的长度．
（2）图二实验验证假设②、③，其的意图是，C组尖端产生的“物质”向下运输使尖端下一段弯曲生长，D组尖端产生的物质不能向下运输，但实验还可能存在其他变量，例如琼脂促进尖端下一段生长，云母片抑制生长．
（3）图三实验设计用以验证假设③，但实验设计不够严密，在图中增加实验组I完善实验设计，具体见答案．增加I组的目的是对照．如果要验证生长素对植物生长的作用与浓度有关，利用图三实验方法与思路设计实验，具体见答案．在一定的浓度范围内，随着生长素浓度的提高，胚芽鞘尖端下一段生长的长度增长，超过一定浓度后，胚芽鞘尖端下一段生长的长度减小．说明植物生长素对植物生长的作用与浓度有关．
故答案为：
（1）帽的质量    胚芽鞘纵切，显微镜观察向光侧与背光侧细胞的长度
（2）琼脂促进尖端下一段生长，云母片抑制生长
（3）
     对照            在一定的浓度范围内，随着生长素浓度的提高，胚芽鞘尖端下一段生长的长度增长，超过一定浓度后，胚芽鞘尖端下一段生长的长度减小．说明植物生长素对植物生长的作用与浓度有关

点评 本题考查生长素的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．