Question

3．某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣，设计了如下实验：
（1）探究单侧光使生长素转移了，还是将生长素分解了？某同学研究植物向光性的原因时，进行了示意图1所示的实验，你从实验中获得的结论是单侧光引起生长素从向光侧更多地移到背光侧，试分析获得这一结论的理由示意图1中向光侧的生长素若被分解，则乙植物将生长并弯向光源．

（2）另一同学做了示意图2所示的实验设计，将经过图2甲处理后的琼脂块，分别放在切去胚芽鞘尖端的切面上（见图2乙），一段时间后，观察胚芽鞘的生长情况．

①若乙中胚芽鞘的长度关系为C＜A=B＜D，说明单侧光使生长素转移了；
②若乙中胚芽鞘的长度关系为C＜A=B=D，说明单侧光使生长素分解了．
（3）实验假设：如果单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多，则小麦胚芽鞘向光弯曲．
实验材料：小麦胚芽鞘，刀片，琼脂薄片若干．
实验设计和实验结果预测：见示意图3．

实验结论：实验假设成立．
①同学认为实验设计示意图3中的实验结果预测是错误的，你认为正确的现象应该是去尖端的胚芽鞘向左弯曲，理由是生长素不会向背光一侧转移（或感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端）．
②还有同学认为实验设计示意图3并不能得出实验结论，他画了实验设计示意图4中的一部分，请你将示意图4补充完整：在甲方框中画出与胚芽鞘尖端有关的图，在乙方框中画出实验结果预测图．

Answer 1

分析 （1）分析题图1中的甲可知，给以单侧光照，植物向光弯曲生长，乙图中胚芽鞘中间插入云母片，再给予单侧光照，胚芽鞘直立生长，如果是单侧光照使向光侧生长素分解，则图乙中的胚芽鞘向光侧生长素少，长得慢，会弯向光源生长．
（2）分析图2可知，甲中A、B琼脂块中生长素浓度相同，由于单侧光照使生长素向背光侧转移，C中生长素度小于D，又由于A+B=C+D，因此A、B、C、D中生长素的浓度含量是D＞A=B＞C，所以乙图中去尖端的胚芽鞘的生长情况是：C＜A=B＜D；若是向光侧生长素被分解，则有A、B琼脂块中生长素浓度相等，C中生长素浓度小于D，且A+B＞C+D，因此A、B、C、D中生长素的浓度含量是A=B=D＞C，图乙中去尖端的胚芽鞘的生长情况是：C＜A=B=D．

解答 解：（1）图1中，若单侧光将生长素分解了，则对照组和试验组的胚芽鞘都应向光弯曲生长，但实验组胚芽鞘直立生长，说明单侧光并没有将生长素分解，而是盖玻片阻挡了生长素的转移，使胚芽鞘直立生长，所以由图1可知单侧光使胚芽尖端的生长素发生转移（从向光侧移到背光侧）．
（2）①分析题图可知，若是单侧光照使生长素向背光侧转移，C中生长素度小于D，又由于A+B=C+D，因此A、B、C、D中生长素的浓度含量是D＞A=B＞C，乙图中去尖端的胚芽鞘的生长情况是：C＜A=B＜D．
②若是向光侧生长素被分解，则有A、B琼脂块中生长素浓度相等，C中生长素浓度小于D，且A+B＞C+D，因此A、B、C、D中生长素的浓度含量是A=B=D＞C，图乙中去尖端的胚芽鞘的生长情况是：C＜A=B=D．
（3）①图3中的实验结果预测是错误的，因为感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，而此处胚芽鞘缺少尖端，生长素不会向背光一侧转移，所以正确的现象应该是去尖端的胚芽鞘向左弯曲生长．
②因为此实验是要探究如果单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多，则小麦胚芽鞘向光弯曲．所以应该要考虑光照的影响，而光照的作用对象是胚芽鞘尖端，所以应该是在单侧光照的条件下放在胚芽鞘尖端．这样按照实验的假设会使左边的生长素浓度高于右侧，所以A组的弯曲程度要大于B组．
故答案为：
（1）单侧光引起生长素从向光侧更多地移到背光侧     示意图1中向光侧的生长素若被分解，则植物将生长并弯向光源
（2）①C＜A=B＜D；②C＜A=B=D 
（3）①去尖端的胚芽鞘向左弯曲    生长素不会向背光一侧转移（或感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端）
②见示意图5  
 （注：放置背光侧琼脂块A的胚芽鞘，弯曲程度更大．）

点评 本题考查与生长素相关的探究实验，要求学生掌握实验设计应遵循的原则，即对照原则和单一变量原则，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．还要求学生熟记生长素的产生、运输和作用部位，能运用所学的知识，对实验现象作出合理的解释．