Question

大麦种子结构如图1（a）发芽时，胚产生赤霉素．有人推测赤霉素扩散到糊粉层，诱导合成淀粉酶，淀粉酶再分泌到胚乳中，使储藏的淀粉分解，为胚生长发育提供物质和能量．有同学对此开展课题研究，假设你是其中一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：课题一：赤霉素能否诱导淀粉酶合成．假设：赤霉素能诱导淀粉酶合成

实验：供选材料--表面消毒的干燥大麦种子若干粒，将种子横切成两部分（X部分无胚，Y部分有胚），如图1（b）所示．供选试剂--①蒸馏水    ②适当浓度的赤霉素溶液方法--请在下表空格内填入适当的材料．试剂和用于定量测定的物质名称

	使用材料	加入试剂	测定物名称
实验组
对照组

结果：若假设成立，实验组和对照组的结果将如图2中的

 

和

 

．
课题二：赤霉素诱导淀粉酶合成机理是否与基因表达有关
假设：赤霉素诱导淀粉酶合成与基因表达有关．
实验：材料--同课题一
试剂--①适当浓度的赤霉素溶液  ②放线菌素D（mRNA合成抑制剂） ③亚胺环已酮（蛋白质合成抑制剂）．
方法--设置三组，每组所有材料和加入试剂同课题一的实验组，定量测定生成物．16小时后，其中两组分别加入亚胺环已酮和放线菌素D，另一组作为对照．
结果：三组实验结果汇总于图3
讨论：
①曲线b和c分别表示加入

 

和

 

后生成物量的变化．
②加入放线菌素D，最终和加入亚胺环已酮一样，都能抑制生成物形成，说明在种子萌发时的淀粉酶合成过程中，赤霉素的作用是影响基因表达的

 

过程．
③曲线b和c不同的原因是

 

．

Answer 1

考点：植物激素及其植物生长调节剂的应用价值

专题：

分析：根据课题一的目标、假设方向、实验步骤，如果假设成立，实验组和对照组将有不同的结果，而且这一不同的结果还要因测定物的不同而不同．课题二：在课题一的基础上又深入一层去假设，同时给出新的试剂和实验方法，这些是分析做题的启示点和依据．再围绕实验结果汇总图（图3）仔细分析，结合问题方向，可以得出结论．

解答： 解：课题一：赤霉素能诱导淀粉酶的合成，淀粉在淀粉酶的作用下分解．此题主要考查实验设计的基本原则--对照实验，对照实验的条件要求实验组有赤霉素，对照组没有赤霉素．因为赤霉素的来源有两个：可直接加入，又可由种子的胚产生提供．若直接加入，则材料选择都用X部分，试剂的选择实验组加入赤霉素，对照组加入等量的蒸馏水；若赤霉素由种子的胚来提供，则材料选择一个用X部分，一个用Y部分，试剂的选择都用蒸馏水．测定物质即可测定淀粉酶的生成量，也可测定淀粉的减少量．若假设成立，实验组淀粉酶增加，对应坐标曲线为C，淀粉的数量减少，对应曲线为A；对照组淀粉酶的数量基本不变而且数量减少，对于曲线为D，淀粉的数量基本不变而且数量多，对于曲线为B．
课题二：基因表达包括转录和翻译两个过程，在16小时后加入放线菌素D时，抑制信使RNA的合成，但加入前已经形成的信使RNA依然在指导淀粉酶的合成，所以一段时间后，淀粉酶合成才能停止；而加入亚胺环己酮时，抑制蛋白质的合成，所以一旦加入淀粉酶合成立即停止．假如线菌素D通过抑制信使RNA的转录过程而抑制生成物淀粉酶的合成，通过该实验能证明赤霉素的作用是影响基因表达的转录过程．
故答案为：
课题一：

Y	①	淀粉酶/淀粉
X	①	同上

或

X	②	淀粉酶/淀粉
X	①	同上

如选淀粉酶为测定物，则应为C和D 如选淀粉为测定物，则应为A和B
课题二：
（1）放线菌素D 亚胺环已酮
（2）转录
（3）亚胺环已酮控制蛋白质合成，所以一加入就使淀粉酶合成就立即停止，放线菌素D抑制mRNA的合成，加入前已经形成的mRNA仍在指令淀粉酶的合成，所以4小时后，才使淀粉酶合成停止．

点评：该题通过研究性学习题目，考查学生实验设计、实验分析及对相关知识的理解能力，解题技巧：①阅读文字材料、图表材料，提取试题中关键信息（找出新信息、已知信息）； ②理解信息、整合信息；③运用信息、准确作答．