Question

7．植物的生长方向既受内部因子的调节，也受外部因子的影响．请回答下列相关问题：

（1）将幼小植株在适宜条件下横放，一段时间后，生长情况如图1所示，分析A、B、C、D四点的生长素的含量，其浓度较高的是B、D点．由图可知：对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同；不同的生长素浓度，对于同一器官的作用是在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长．
（2）将空白琼脂和含EDTA（其作用是去除与其临接部位的Ca²⁺）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2）．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：胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca²⁺有关．．
（3）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，完善实验步骤和写出实验结果．
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（2）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：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；
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．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图1中，由于重力作用，BD处生长素浓度大于AC处生长素浓度；生长素的双重作用与浓度和器官有关，如根比芽敏感，芽比茎敏感．
分析图2：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．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．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．

解答 解：（1）将幼小植株在适宜条件下横放，由于重力作用，一段时间后，A、C点的生长素含量会小于B、D点．对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同，不同的生长素浓度，对于同一器官的作用是：在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长．
（2）甲组玉米胚根的根冠外是空白琼脂和乙组玉米胚根的根冠含EDTA的琼脂，观察到甲组胚根向重力（下）生长，乙组胚根水平生长说明了胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca²⁺有关．
（3）②第二步：对照试验需要设置实验组和对照组，因此将培养皿均分为两组，编号为A组、B组．
第三步：实验中设计遵循单一变量原则，对A、B两组不同处理，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：实验中同时需要将实验组和对照组处于相同的环境，排除无光变量的影响，因此将胚根水平放置培养一定时间后，观察胚根的生长方向．
根据上一个实验的设计，本实验的设计如下：

③实验结果：根据上一个实验的结论，可得知胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca²⁺有关．A组胚根仍在水平生长时，B组胚根已弯曲向上生长．
故答案为：
（1）B、D 　不同    在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长
（2）胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）Ca²⁺有关．
（3）②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

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．

点评 本题考查了生长素的运输和胚芽鞘的弯曲生长的影响因素，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能