Question

（Ⅰ）水稻是我国重要的粮食作物，研究其生活特性有着十分重要的科学价值和经济价值．我国科学家对水稻的生长特性进行了深入研究，下面是其中部分实验：
实验用具：玻璃方缸、泡沫板、光源灯
实验材料及试剂：正常水稻种子，水稻完全培养液
实验装置及实验结果如下：

（1）本实验说明水稻的根除向重力性外还具有

 

特性
（2）进一步研究发现，第一组实验中采用不同颜色的单侧光，α的大小不同，具体数据如下：

光波	红光 （大于 600nm）	绿光 （500-600nm）	蓝光 （430-480nm）	近紫外光 （320-400nm）
α	0°	37.5°	45.0°	29.4°

请比较红光、绿光、蓝光、近紫外光以及重力对水稻根长的影响程度（从小到大，用“＜”、“＞”、“=”表示）：

 

（3）水稻的幼根可分为四个区，即根冠、分生区、伸长区和成熟区，有资料表明根冠、分生区可能是水稻根尖的感光部位．请完成下面的实验设计以进一步探究水稻根尖感受单侧光的部位．
实验用品：玻璃方缸、泡沫板、光源灯、黑色防水胶带
实验材料及试剂：正常水稻种子，清水
实验步骤：
a、取正常水稻种子经浸种、萌发，培育到长出1cm根尖的幼苗．
b、选取生长健壮的根竖直向下生长的幼苗若干，并均分为3组，编号甲、乙、丙；甲组不作处理，用黑色防水胶带包住乙组水稻幼苗根尖的根冠，用黑色防水胶带包住丙组水稻幼苗根尖的分生区，将分组处理好的水稻幼苗固定于泡沫板上，置于盛有清水的玻璃方缸内培养，在暗室中给予单侧光照射，保持其它条件适宜．
c、一段时间以后，观察并测量每组水稻根尖的生长情况．
实验结果预测与分析：
ⅰ、若甲组、乙组水稻幼苗的根背向光源生长，丙组水稻幼苗的根竖直向下生长，则根冠为根尖的感光部位．
ⅱ、若

 

，则分生区为根尖的感光部位．
ⅲ、若

 

．

（Ⅱ）小白鼠是恒温动物．科学家们在实验中发现如果破坏了小白鼠的下丘脑，它就不再具有维持体温恒定的能力．
（1）这个实验说明了

 

．
本实验的对照方式是

 

．
（2）正常小白鼠的体温调节类型与图所示的

 

 曲线相同．
（3）有人认为脊髓也参与了体温调节，请简要地写出实验思路．

 

．

Answer 1

考点：生长素的作用以及作用的两重性,体温调节、水盐调节、血糖调节

专题：

分析：生长素生理作用具有双重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长．根、芽、茎三种器官对生长素的敏感性为根比芽敏感，芽比茎敏感．胚芽鞘的尖端部位感受单侧光的刺激；单侧光能引起生长素的横向运输，横向运输发生在尖端．
下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面：①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水代谢平衡．②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉．③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素．在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素．④调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢．

解答： 解：（Ⅰ）（1）由于生长素在重力作用下向背光一侧移动，使背光一侧生长素浓度高；又根对生长素浓度最敏感，浓度高起抑制作用，所以水稻的根除向重力性外还具有背光性．
（2）根据表格中数据，红光下α为0、最小，蓝光下为45.0°、最大；又当重力（垂直方向）的作用效果和蓝光（水平方向）的作用效果一样大小时，合理的方向才是45度，所以重力的作用和蓝光的作用效果相同．因此可判断红光、绿光、蓝光、近紫外光以及重力对水稻根长的影响程度为红光＜近紫外光＜绿光＜蓝光=重力．
（3）实验结果预测与分析：①若甲组、乙组水稻幼苗的根背向光源生长，丙组水稻幼苗的根竖直向下生长，则根冠为根尖的感光部位；②若甲组、丙组水稻幼苗的根背向光源生长，乙组水稻幼苗的根竖直向下生长，则分生区为根尖的感光部位；③若甲组、乙、丙三组水稻幼苗的根均背向光源生长，则水稻幼苗根尖的根冠和分生区均能感光．
（Ⅱ）（1）由于没有破坏小白鼠的下丘脑时，小白鼠能保持恒温；而破坏了小白鼠的下丘脑，它就不再具有维持体温恒定的能力，说明调节体温的主要中枢在下丘脑．本实验通过小白鼠被破坏下丘脑前后的状态进行对照，观察现象．
（2）正常小白鼠能保持恒温状态，所以在温度高时代谢降低，在温度低时代谢增强，其体温调节类型与图所示的甲曲线相同．
（3）另取几只健康小白鼠，测量实验前体温，再分别只破坏脊髓，观察各自的体温是否恒定，可探究脊髓是否也参与体温调节．
故答案为：
（Ⅰ）（1）负向光性（或背光性）
（2）红光＜近紫外光＜绿光＜蓝光=重力
（3）若甲组、丙组水稻幼苗的根背向光源生长，乙组水稻幼苗的根竖直向下生长；若甲组、乙、丙三组水稻幼苗的根均背向光源生长，则水稻幼苗根尖的根冠和分生区均能感光
（Ⅱ）（1）调节体温的主要中枢在下丘脑         实验前后动物的状态进行对照（或小白鼠被破坏下丘脑前后的状态进行对照或前后对照、自身对照）
（2）甲
（3）另取几只健康小白鼠，测量实验前体温，再分别只破坏脊髓，观察各自的体温是否恒定

点评：本题综合考查生长素生理作用特性、动物体温调节的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力，具备设计简单生物学实验的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析的能力．