Question

14．依据实验资料，分析回答下列关于植物激素调节与实验设计的问题：
图1为科研小组探究a、b、c三种不同浓度的生长素溶液对葡萄茎段侧芽生长影响的实验结果．图2为该小组探究某种南瓜矮生突变体属于激素合成缺陷型突变体还是激素不敏感型突变体的实验结果，请回答下列问题：

（1）为得到某浓度生长素处理后的实验数据，需要测量每个葡萄茎段处理前后长度，并计算出生长量；而且需要取每组多个葡萄茎段生长量的侧芽平均值作为该组的实验结果．
（2）若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料，要对其进行去除顶芽避免顶芽产生的生长素对侧芽的生长造成影响（或排除顶芽产生的生长素对实验结果的干扰）处理．
（3）图1中的a、b、c三种浓度中，谁的浓度最高并写出依据a IAA的作用表现出两重性，a浓度对葡萄茎段的侧芽生长具有抑制作用．
（4）由图2可知，生长素对正常南瓜茎生长有促进或抑制（或两重性）作用；由图2判断喷施生长素能不能使矮生南瓜的茎恢复至正常，据此推测：该矮生南瓜属于激素不敏感型突变体．
（5）适宜浓度的生长素能促进细胞的纵向伸长，对其作用机理的解释之一是“酸生长”学说．“酸生长”学说认为：生长素先是促进细胞分泌H⁺，进而促进细胞伸长．为了验证酸能够促进细胞伸长，现提供黑暗中萌发的小麦幼苗（如图）若干、5种不同pH的系列缓冲液（pH=2.0～6.0）、蒸馏水、镊子、刀片、刻度尺、带盖的小瓶等材料器具，请完成相关实验设计并回答有关问题：
（1）实验材料的处理：选择若干长势一致的小麦幼苗，切取图3中b（字母）对应的胚芽段，放入蒸馏水中浸洗，作为实验材料．
（2）实验分析：
①如果要实现实验目的，最少需要设置6组实验．
②首先要进行的操作是将6支洁净的小瓶编号，分别装入等量的5种不同pH值的缓冲液和蒸馏水，每瓶投入10段相同的实验材料．
③将各组在适宜条件下进行培养，定期测量胚芽鞘切段的平均长度并记录．
④预期结果：在一定范围内酸性越强，细胞伸长越明显，过酸则抑制细胞伸长．
（3）酸性物质作用于细胞壁（结构），使之可塑性变大，从而促进了植物细胞伸长生长．

Answer 1

分析 据图分析：a、b、c三种不同浓度的NAA对葡萄茎段侧芽生长的影响与空白对照相比较，b、c浓度的侧芽生长速度比空白对照组快，即具有促进作用，a浓度的生长速度比空白对照组慢，即具有抑制作用．根据生长素作用的两重性可知，a浓度最高．
题干实验的目的是验证酸能促进细胞伸长，实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，为了实验结果更加准确，还需遵循平行重复原则．本实验的单一变量是pH，因变量是胚芽鞘的生长情况，可通过测量胚芽鞘的长度来判断．

解答 解：（1）为得到某浓度生长素处理后的实验数据，需要测量每个葡萄茎段处理前后长度，并计算出生长量；而且需要取每组多个葡萄茎段生长量的平均值作为该组的实验结果．
（2）本实验的目的是探究a、b、c三种不同浓度的IAA对葡萄茎段侧芽生长的影响，而顶芽能产生生长素，因此用带顶芽的葡萄茎段实验时，要去除顶芽，避免顶芽产生的生长素对侧芽的生长造成影响，排除对实验结果的干扰．
（3）IAA的作用具有两重性，通过a、b、c与空白对照相比，对葡萄茎段的侧芽生长具有促进作用的是b、c浓度，具有抑制作用的是a浓度，因此a、b、c三种浓度中，IAA浓度最高的是a．
（4）图2生长素图象先上升后下降，说明生长素对正常南瓜茎生长有两重性，喷施生长素不能使矮生南瓜的茎恢复至正常，说明激素对矮生南瓜的茎不起作用，由此可推测：该矮生南瓜属于激素不敏感型突变体．
（5）、（1）生长素作用的部位是胚芽鞘尖端的下面一段，即b段，将其放入蒸馏水中浸洗，尽可能排除植物本身产生的生长素对实验的干预．
（2）根据材料提供的不同PH值的系列缓冲液，应该准备7组装置，其中6组分别装入等量的缓冲液，1组装入等量的蒸馏水，该实验的因变量是胚芽鞘的生长情况，可通过测量胚芽鞘的长度来判断．
实验结论：在一定范围内酸性越强，细胞伸长越明显，过酸则抑制细胞伸长．
（3）根据实验结果可知，酸性物质作用于细胞壁，使之可塑性变大，从而促进了植物细胞伸长生长．
故答案为：
（1）处理前后    侧芽平均值
（2）去除顶芽避免顶芽产生的生长素对侧芽的生长造成影响（或排除顶芽产生的生长素对实验结果的干扰）
（3）a   IAA的作用表现出两重性，a浓度对葡萄茎段的侧芽生长具有抑制作用
（4）促进或抑制（或两重性）  激素不敏感型
（5）、（1）b　
（2）①6　②将6支洁净的小瓶编号，分别装入等量的5种不同pH值的缓冲液和蒸馏水　③测量胚芽鞘切段的平均长度并记录　④在一定范围内酸性越强，细胞伸长越明显，过酸则抑制细胞伸长　
（3）细胞壁

点评 本题结合曲线图，考查生长素的作用及作用的两重性、探究实验，要求考生识记生长素的作用，掌握生长素作用的两重性，能根据曲线图中信息判断浓度高低；明确探究实验的目的，能结合所学的知识合理解释实验中的相关操作，属于考纲理解和应用层次的考查．