Question

17．赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素（吲哚乙酸）含量间接促进植物生长．生长素在植物体内的合成和分解代谢过程如图1所示，吲哚乙酸氧化酶是一种含铁蛋白．为研究赤霉素如何提高生长素的含量，某小组设计了相关实验，实验方案如图：

实验材料：燕麦幼苗，适宜浓度的完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液，蒸馏水，琼脂块，刀片等．
实验步骤：
①准备四个烧杯，分别标记为1～4号．
②向1号和2号烧杯中加入适量的完全培养液；向3号和4号烧杯中加入适量的缺铁培养液．
③选取燕麦幼苗若干株，平均分为4组，分别在烧杯中培养一段时间．
④向1号、3号幼苗喷洒适量蒸馏水，向2号、4号幼苗喷洒等量某溶液．继续培养一段时间．
⑤切下胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，再将琼脂小块分别放到去尖端胚芽鞘A．B的两侧（如图2）．培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况．
请回答下列问题：
（1）实验步骤③对选择燕麦幼苗的要求是生长状况相同，步骤④中向2号、4号幼苗喷洒的某溶液与生长素在促进植物生长方面表现为协同作用．
（3）2号与3号幼苗不能（填“能”或“不能”）作为一组对照，理由是2号与3号幼苗存在两个变量．
（4）赤霉素能够提高生长素的含量的原因可能是促进生长素的合成或抑制生长素的分解．已知图2中，胚芽鞘A向左弯曲生长．如果胚芽鞘B向左弯曲生长，则说明赤霉素促进生长素的合成；如果胚芽鞘B直立生长，则说明赤霉素抑制生长素的分解．

Answer 1

分析 题干中的实验是验证实验，单一变量是否用赤霉素溶液处理幼苗．如果用赤霉素溶液处理幼苗1，则取自该幼苗的胚芽鞘中生长素含量高，放置琼脂块的去尖端的胚芽鞘向右弯曲（情况类似于向光生长）．图1表示生长素的合成与分解过程，若继续进行赤霉素影响植物生长的实验，可以探究赤霉素提高生长素含量的机理．

解答 解：（1）本实验的自变量：是培养液的成分、所加蒸馏水还是赤霉素，实验材料是该实验的无关变量，要遵循等量性原则，实验步骤③对选择燕麦幼苗的要求是生长状况相同．因为本实验要探究赤霉素如何提高生长素的含量，故步骤④中向2号、4号幼苗喷洒的某溶液为赤霉素溶液，赤霉素与生长素在促进植物生长方面表现为协同作用．
（2）2号与3号幼苗存在两个变量：培养液的成分、所加蒸馏水还是赤霉素，故2号与3号幼苗不能作为一组对照．
（3）已知图2中，胚芽鞘A向左弯曲生长．如果赤霉素促进生长素的合成，则4号生长素含量高于3号，胚芽鞘B向左弯曲生长；若赤霉素抑制生长素的分解，3号和4号是缺铁缺铁培养液，在3号和4号内生长的幼苗都不能合成吲哚乙酸氧化酶，4号生长素含量等于3号，胚芽鞘B直立生长．
故答案为：
（1）生长状况相同     协同
（3）不能     2号与3号幼苗存在两个变量
（4）向左弯曲生长    直立生长

点评 本题旨在考查学生分析和控制实验变量、预期实验结果的能力及根据所学知识提出实验假设的能力．