Question

植物的根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Ca²⁺。?

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萌发的玉米种子，按实验一中乙组的方法处理胚根一定时间后，移去根冠外的琼脂帽。?

第二步：                               。?

第三步：                                。

（3）实验结果：                                            

（4）科学进一步证实，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。?

Answer 1

  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：将培养皿均分为两组，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(如图)?

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：A组胚根仍水平生长，B组胚根弯曲向上生长?

（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，高浓度则抑制生长。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?

解析:

  本题的命题水平较高，体现了“源于课本，高于课本”的命题理念。实验一是根据已知实验过程推测实验结论，难度中等，结合题目“提示”即可得出正确结论。实验二属验证补充性实验，实验设计时就借鉴实验一的做法，对实验对象分组编号，并注意单一变量原则的运用。实验一是观察缺Ca²⁺时植物的反应，实验二是观察补充Ca²⁺后植物的反应，两个实验相互补充，完美地证明了Ca²⁺对根向地性生长的影响，同时又多层次地考查学生的实验能力。