植物的要具有向重力生长的特性.下列是研究根向重力生长机理的两个实验．实验一:将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状.分别套在甲.乙两组玉米胚根的根冠外．提示:EDTA的作用是去除与其临接部位的Ga2+．将胚根水平放置培养一定时间后.观察到甲组胚根向重力(下)生长.乙组胚根水平生长．根据上述实验结果.得出实验结论: ．实验二:水平放置� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

植物的要具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验．
实验一：将空白琼脂和含EDTA的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外（示意图如下）．提示：EDTA的作用是去除与其临接部位的Ga²⁺．

将胚根水平放置培养一定时间后，观察到甲组胚根向重力（下）生长，乙组胚根水平生长．根据上述实验结果，得出实验结论：

．
实验二：水平放置的胚根弯曲向下生长，与根冠近地侧的Ca²⁺浓度明显高于远地侧有关．研究表明，根总是朝着Ca²⁺浓度高的方向弯曲生长．为验证这一结论，有人设计了下列实验方案．请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，并回答问题．
（1）实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子，含EDTA的琼脂帽，含Ca²⁺的琼脂块，空白琼脂块，培养皿等．
（2）实验步骤：
第一步：取若干个培养皿，在每个培养皿中放置适量的萌发玉米种子，按实验一中乙组的方法处胚根一定时间后，移去根冠外的琼脂帽．
第二步：
（3）实验结果：

．
（4）科学家进一步证实，根冠中生长素的分布受Ca²⁺浓度影响，当胚根水平放置时，重力诱导Ca²⁺向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高．请分析胚根的生长素分布与向重力生长的关系：

．

考点：生长素的产生、分布和运输情况,生长素的作用以及作用的两重性

专题：

分析：实验一是根据已知实验推测实验结论，难度中等，结合题目“提示”即可得出正确结论．胚根具有向重力生长的特性，但是当胚根的根冠外的EDTA去除了与其邻接部位的Ca²⁺，根的向重力性就表现不出来了，说明胚根向重力生长与根冠部位的Ca²⁺有关．为了验证根总是朝着Ca2+浓度高的方向弯曲生长，而根冠近地侧的Ca²⁺浓度明显高于远地侧，所以首先要去除根冠上的Ca²⁺，用EDTA处理根冠，然后应在根冠的远地侧放置有Ca²⁺的琼脂块，使根远地侧Ca²⁺高于近地侧，从而显现出根弯曲向上生长的现象．当然实验中应注意要设计对照实验．

解答： 解：（1）本题重在研究Ca²⁺、生长素分布与作用原理（而本题用胚根做试验材料），首先要搞清楚已知的试验一中甲、乙两组的试验不同条件和引起的不同现象．甲组没有改变胚根的任何物质（比如Ca²⁺）的含量和分布，胚根向重力（下）生长；乙组中含EDTA的琼脂帽除去了胚根尖端周围与之临接部位的Ca²⁺，胚根水平生长，由此可知胚根向重力生长与否与胚根尖端Ca²⁺分布和含量有关．
（2）根据题目要求由已知的结论要做论证试验，必须注意试验所用材料、用具的选择及设计过程中对比试验的作用．
已知水平放置的胚根弯曲向下生长与根冠近地侧的Ca²⁺浓度明显高于远地侧有关，研究表明根总是朝着Ca²⁺浓度高的方向弯曲生长．那么设计一个试验将根制造出两侧不同Ca²⁺浓度的材料，并且要对照即两侧浓度仍相同的情况．需要突破的是对于未处理的相同胚芽鞘而言，可能其根冠均有Ca²⁺分布，会造成试验的误差与结论的错误，试验第一步已经处理，就是所有的胚根都用含EDTA的琼脂帽处理胚根，去除根冠周围的Ca²⁺．
试验中要有对照处理，即一组要使胚根两侧Ca²⁺浓度不同，一组则相同．所以第二步：将培养皿均分成两组，编号为A组和B组，在A组的胚根上方放一个空白琼脂块（仍保持两侧Ca²⁺浓度一致），在B组的胚根上方放一个含Ca²⁺的琼脂块（使上侧远地侧Ca²⁺浓度高于近地侧）．最后将胚根水平放置培养一段时间，观察胚根的生长方向．
（3）试验结果预测的是：A组胚根仍水平生长，B组已弯曲向上生长．此时应该注意的是所得结果应该符合需要论证得试验结果．否则试验就是失败．
（4）把生长素与Ca²⁺关联起来，生长素的作用具有双重性，即在一定范围内随着生长素浓度的升高，表现出促进植物生长，超过这个浓度则抑止生长．植物的不同部位生长素作用的最适浓度不同（根所要求得最适浓度10^-10mol/l，茎要求的最适浓度10^-4mol/l），即一定浓度的生长素，对根的生长表现为抑止，而对茎的生长则是促进；超过一定浓度，茎的生长亦将受到抑止．）由上胚根水平放置时，重力诱导Ca²⁺向根冠下侧移动，导致胚根近地侧生长素浓度比远地侧高，则可以得出胚根的生长素分布与向重力生长的关系简述如下：生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抑止生长．对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长．
故答案为：
实验一结论：胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca²⁺有关．
实验二
（2）实验步骤：
第二步：将培养皿均分成两组，编号为A组、B组．
第三步：在A组的胚根上方放一个空白琼脂块，在B组的胚根上方放一个含Ca²⁺的琼脂块．

第四步：将胚根水平放置培养一定时间后，观察胚根的生长方向．
（3）实验结果：当A组胚根仍在水平生长时，B组胚根已弯曲向上生长．
（4）生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抵制生长．对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长．

点评：该题目通过创设一个新情境，考查分析、综合运用所学知识及实验设计能力，体现了高考命题“源于课本，高于课本”的理念．

练习册系列答案

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