Question

植物的根具有向重力生長的特性，下列是研究根向重力生長機理的兩個實驗．
實驗一：將空白瓊脂和含EDTA的瓊脂做成帽狀，分別套在甲、乙兩組玉米胚根的根冠外（示意圖如圖所示）．提示：EDTA的作用是去除與其臨接部位的Ca²⁺．

（1）將胚根水平放置培養(yǎng)一定時間后，觀察到甲組胚根向重力（下）生長，乙組胚根水平生長．
根據(jù)上述實驗結(jié)果，得結(jié)論：

 

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（2）實驗二：水平放置的胚根彎曲向下生長，與根冠近地側(cè)的Ca²⁺濃度明顯高于遠地側(cè)有關(guān)．研究表明，根總是朝著Ca²⁺濃度高的方向彎曲生長．為驗證這一結(jié)論，有人設(shè)計了下列實驗方案．請根據(jù)提供的實驗材料和用具，寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結(jié)果，并回答問題．
實驗材料和用具：胚根等長的萌發(fā)玉米種子，含EDTA的瓊脂帽，含Ca²⁺的瓊脂塊，空白瓊脂塊，培養(yǎng)皿等．
實驗步驟：
第一步：取若干個培養(yǎng)皿，在每個培養(yǎng)皿中放置適量的萌發(fā)玉米種子，按實驗一中乙組的方法處理胚根一定時間后，移去根冠外的瓊脂帽．
第二步：

 

第三步：

 

第四步：

 

請作圖輔助說明：

 

（3）實驗結(jié)果：

 

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（4）科學(xué)家進一步證實，根冠中生長素的分布受Ca²⁺濃度影響．當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca²⁺向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠地側(cè)高．請分析胚根的生長素分布與向重力生長的關(guān)系：

 

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Answer 1

考點：生長素的產(chǎn)生、分布和運輸情況,生長素的作用以及作用的兩重性

專題：

分析：1、實驗過程中可以變化的因素稱為變量．其中人為改變的變量稱做自變量，隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量．除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量．實驗設(shè)計時要遵循對照原則和單一變量原則．要注意無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．
2、生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進生長，高濃度則抑制生長．當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca²⁺向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠地側(cè)高．對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠地側(cè)的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長．

解答： 解：（1）甲組玉米胚根的根冠外是空白瓊脂和乙組玉米胚根的根冠含EDTA的瓊脂，觀察到甲組胚根向重力（下）生長，乙組胚根水平生長說明了胚根向重力（下）生長與（根冠部位的）Ca²⁺有關(guān)．
（2）第二步：對照試驗需要設(shè)置實驗組和對照組，因此將培養(yǎng)皿均分為兩組，編號為A組、B組．
第三步：實驗中設(shè)計遵循單一變量原則，對A、B兩組不同處理，在A組的胚根上方放一個空白瓊脂塊，在B組的胚根上方放一個含Ca²⁺的瓊脂塊．
第四步：實驗中同時需要將實驗組和對照組處于相同的環(huán)境，排除無光變量的影響，因此將胚根水平放置培養(yǎng)一定時間后，觀察胚根的生長方向．
根據(jù)上一個實驗的設(shè)計，本實驗的設(shè)計如下：

（3）實驗結(jié)果：根據(jù)上一個實驗的結(jié)論，可得知胚根向重力（下）生長與（根冠部位的）Ca²⁺有關(guān)．A組胚根仍在水平生長時，B組胚根已彎曲向上生長．
（4）生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進生長，高濃度則抑制生長．當(dāng)胚根水平放置時，重力誘導(dǎo)Ca²⁺向根冠下側(cè)移動，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠地側(cè)高．對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠地側(cè)的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長．
故答案為：
（1）胚根向重力（下）生長與（根冠部位的）Ca²⁺有關(guān)．
（2）實驗步驟：
第二步：將培養(yǎng)皿均分為兩組，編號為A組、B組．
第三步：在A組的胚根上方放一個空白瓊脂塊，在B組的胚根上方放一個含Ca²⁺的瓊脂塊．
第四步：將胚根水平放置培養(yǎng)一定時間后，觀察胚根的生長方向．

（3）實驗結(jié)果：當(dāng)A組胚根仍在水平生長時，B組胚根已彎曲向上生長．
（4）生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進生長，高濃度則抑制生長．對根來說，生長素的最適濃度低，近地側(cè)的生長素濃度過高，生長慢；遠地側(cè)的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長．

點評：本題考查了生長素的運輸和胚芽鞘的彎曲生長的影響因素，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能獨立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康�、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能