Question

大麦种子在萌发过程中可合成多种酶来催化胚乳中有机物的分解，以供胚的生长发育所需。某生物兴趣小组据此做了系列实验，获得图1所示的实验结果。图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。

（1）赤霉素通过促进___________来促进植物体的生长，图1实验的自变量为种子是否萌发和是否使用_____________处理。由实验结果可以推测赤霉素通过促进细胞内基因的转录和_________过程，从而促进胚乳中有机物的分解。由此可知，激素调节植物生长发育的过程,根本上是基因组在一定时间和空间上程序性__________的结果。

（2）图2的根部现象体现了生长素作用具有__________的特点,a、b、c、d四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是_______________处。

（3）为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下部位。请你结合图2，利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。

实验步骤：

①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组，编号A、B、C；

②A组在__________纵向插入云母片，B组在尖端以下部位的中央纵向插入云母片，C组不做任何处理；

③将三组燕麦胚芽鞘水平放置,在适宜条件下培养一段时间后，观察现象。

预测结果：____________________________。

实验结论：____________________________。

Answer

细胞伸长 赤霉素 翻译 表达 两重性 a 尖端中央 A组水平生长，B组背地生长,C组背地生长 在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位

【解析】 试题分析：解决本题需以“图1呈现的信息和图2的生长情况”为解题的切入点，围绕“赤霉素的生理作用、根的向地性和茎的背地性产生的原因、实验设计遵循的原则”等相关的知识，对各问题情境进行分析解答。

(1) 赤霉素通过促进细胞伸长来促进植物体的生长。分析图1可知：实验的自变量为种子是否萌发和是否使用赤霉素处理。用赤霉素处理的未萌发种子的实验组，其有机物分解酶和合成有机物分解酶所需的mRNA的相对含量均高于其它组，说明赤霉素通过促进细胞内基因的转录和翻译过程，从而促进胚乳中有机物的分解。由此可知，激素调节植物生长发育的过程,根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。

(2) 图2所示现象为根的向地性和茎的背地性。受地心引力的影响，近地侧（a、c）生长素浓度高于远地侧（b、d）。因根对生长素较茎敏感，近地侧（a）高浓度的生长素抑制了根的生长，远地侧（b）低浓度的生长素促进了根的生长，使根表现出向地性；但对茎而言，近地侧（c）高浓度的生长素对茎的生长所起的促进作用强于远地侧（d），使茎表现出背地性。综上分析，图2的根部现象体现了生长素作用具有两重性的特点；a、b、c、d四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是a处。

(3) 依题意可知：本实验的目的是验证在重力作用下生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下部位，则自变量应为云母片插入的位置，其中一组应在尖端中央纵向插入云母片，以阻断横向运输；另一组在尖端以下部分中央纵向插入云母片，以阻断横向运输；还有一组为空白对照组，不做处理。因该实验是验证性实验，其实验结论是已知的，即在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位，据此推出的（预测）结果是：A组因生长素均匀分布而水平生长，B组和C组因近地侧生长素浓度高于远地侧，所以均表现为背地生长。

【点睛】解答本题需要全面理解关于生长素发现过程中的经典实验以及生长素的运输特点。解答实验题的一般思路是：

(1)依据实验遵循的单一变量原则，通过实验目的或步骤（具有单一因素不同）找出实验变量（自变量、因变量、无关变量），在此基础上来确定实验组和对照组；(2)分析实验变量与结果间的逻辑关系，得出正确的结论。例如本题的第(3)题，依据题干信息和已经给出的不完善的实验步骤可确定实验的自变量是云母片插入的位置，因变量是胚芽鞘的生长情况，其它对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜；再依据实验设计遵循的对照原则，即可确定实验的设计思路，进而完善实验步骤。

（3）对于实验结果的预测和结论，可采用“逆向推导，顺向作答”的策略，即先对可能出现的情况进行假设，由该假设推出相应的结果，在书写答案时，把“推出的相应结果”写在实验结果的位置，把“假设”写在实验结论的位置。本题为验证性实验，“假设”是唯一的，即在重力作用下生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下部位。