Question

7．从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽）．自茎段顶端向下对称纵切至约$\frac{3}{4}$处．将切开的茎段浸没在蒸馏水中．一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图1所示．若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都无明显变化．
（1）根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测该现象的三种可能原因．
原因1是：内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，且其促进细胞生长的效果更明显，所以内侧细胞生长较快．
原因2是：内侧细胞中的生长素浓度比外侧低，但其促进细胞生长的效果更明显，所以内侧细胞生长较快．
原因3是：内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素的敏感性不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长．
（2）进一步的研究表明，原因3是正确的．某同学设计了如下实验对此进行验证．请完成相关空缺的内容．
Ⅰ．实验器材：某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽）若干、大小相同的琼脂块若干、胚芽鞘若干、刀片、测量角度的工具．
Ⅱ．实验原理：略．
Ⅲ．实验步骤（过程图示如图2）：
①将所有植物的幼茎段对半纵切，再将所有半边茎自下向上对称纵切至约$\frac{3}{4}$处．
②取20根半边茎切段，在其底端的外侧和内侧分别放置琼脂小块，外侧的琼脂小块依次标记为A₁、A₂、…、A₂₀，内侧的琼脂小块依次标记为B₁、B₂、…、B₂₀．
③一段时间后，将所有琼脂小块分别放置在40枝去除尖端的胚芽鞘的顶端左侧，在适宜条件下培养一段时间．
④待胚芽鞘出现明显的弯曲生长现象后，用测量角度工具测出每枝胚芽鞘的弯曲度，记录于下表中．（表格略）
Ⅳ．预期实验结果：A、B两大组胚芽鞘的弯曲度基本相同．

Answer 1

分析 解题关键点：（1）根据生长素对植物调节作用的两重性及题中的提示，正确表述其他的原因．（2）实验材料及实验步骤应结合上下文及实验过程图进行推导．由题干可知，将切开的茎段浸没在蒸馏水中，一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，说明半边茎的内、外侧细胞的生长速度不一样，内侧较外侧细胞长得快，因此可能是内侧细胞中的生长素浓度原本就比外侧细胞中的高或者是内、外侧细胞中的生长素浓度相等，而内、外侧细胞生长的最适生长素浓度不同，该浓度更适合内测细胞的生长．解答本题着重是认真审题，能够从题干和题图中获得解题信息．

解答 解：（1）根据生长素浓度大小关系，无非有三种情况：内＞外、内＜外、内=外，题中已给“内侧细胞中的生长素浓度比外侧高”和“内外两侧细胞中的生长素浓度相同”因此第二种原因为：内侧细胞中的生长素浓度比外侧低．并且当内外两侧细胞中的生长素浓度相同，而效应不同时，只有可能是内外侧细胞对生长素的敏感性不同．
（2）Ⅰ、实验器材可以从图中实验步骤中获得．
Ⅲ．在补充实验步骤时要结合过程图，图中看到，取20根半边茎切段，在其底端的外侧和内侧分别放置琼脂小块，由于有40个琼脂小块，因此一段时间后，将所有琼脂小块分别放置在40枝去除尖端的胚芽鞘的顶端左侧，在适宜条件下培养一段时间．待胚芽鞘出现明显的弯曲生长现象后，用测量角度工具测出每枝胚芽鞘的弯曲度，记录于下表中．
Ⅳ．由于题中提出原因3是正确的，即内外两侧细胞中的生长素浓度相同，因此实验处理后A、B两大组胚芽鞘的弯曲度基本相同．
故答案为：
（1）内侧细胞中的生长素浓度比外侧低   敏感性
（2）Ⅰ．琼脂块   胚芽鞘    （顺序可颠倒）
Ⅲ．②外侧和内侧分别放置琼脂小块  ③40枝去除尖端的胚芽鞘    ④弯曲生长
Ⅳ．实验结果：A、B两大组胚芽鞘的弯曲度基本相同

点评 本题属于信息题，考查了有关生长素两重性的实验设计，意在考查考生从题干中获取信息的能力、实验设计的能力以及分析能力，难度适中．