Question

【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，紫外光可抑制植物生長(zhǎng)。原因是紫外光增加了植物體內(nèi)吲哚乙酸氧化酶(含鐵蛋白)的活性，而吲哚乙酸在乙酸氧化酶的作用下已被分解為3亞甲基氧化吲哚(不能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng))。為驗(yàn)證紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)，請(qǐng)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析。

一、材料用具：

燕麥幼苗，完全培養(yǎng)液、缺鐵培養(yǎng)液(以上溶液濃度均適宜)，蒸餾水，瓊脂塊，刀片等。

二、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）準(zhǔn)備4個(gè)配有培養(yǎng)支架的燒杯，分別標(biāo)記為A、B、C、D。

（2）向A和B燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液，C和D燒杯中加入________。

（3）先取生長(zhǎng)狀況相同的燕麥幼苗若干株，平均分成四組，分別放在A～D 4組燒杯中培養(yǎng)一段時(shí)間。

（4）給予A、C適宜的可見光光照，給予B、D________________光照，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間。

（5）切下幼苗的胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素，并對(duì)應(yīng)標(biāo)記為a、b、c、d。

（6）將a～d含生長(zhǎng)素的瓊脂塊兩兩分組，并分別置于去尖端的胚芽鞘兩側(cè)(分組號(hào)標(biāo)記為①～⑥，如下圖)，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察胚芽鞘的彎曲情況。

三、實(shí)驗(yàn)

（1）請(qǐng)預(yù)測(cè)上圖2中第①、④組胚芽鞘的生長(zhǎng)情況：①________，④_______。

（2）上圖2中第_____組胚芽鞘的生長(zhǎng)情況可證明紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)。

Answer 1

【答案】等量適量的缺鐵培養(yǎng)液 同等強(qiáng)度的可見光和一定強(qiáng)度的紫外光 向b側(cè)彎曲生長(zhǎng) 直立生長(zhǎng) ①②

【解析】

根據(jù)題意，紫外光增加了植物體內(nèi)吲哚乙酸氧化酶(含鐵蛋白)的活性，吲哚乙酸在乙酸氧化酶的作用下被分解為3亞甲基氧化吲哚，導(dǎo)致不能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)，則由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟可知，A、B、C、D四組中，C和D燒杯中應(yīng)加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液，故不能合成吲哚乙酸氧化酶，生長(zhǎng)素含量最高，A和B燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液；由于A組正常光照，生長(zhǎng)素含量正常，B組應(yīng)另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生長(zhǎng)素含量最低，故生長(zhǎng)素含量為C=D＞A＞B。圖2①中a生長(zhǎng)素含量多，生長(zhǎng)快，所以①中向b側(cè)彎曲生長(zhǎng)，②中向a彎曲生長(zhǎng)，⑥中c、d生長(zhǎng)素含量相等則直立生長(zhǎng)，由①、②兩組的胚芽鞘生長(zhǎng)情況可證明紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)。

二、實(shí)驗(yàn)步驟：

（2）C和D燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液。

（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)保證單一變量原則，和 A、C相比較，B、D的不同在于多了紫外光照射，故給予A、C適宜的可見光光照，則應(yīng)給予B、D同等強(qiáng)度的可見光和一定強(qiáng)度的紫外光光照，繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間。

三、實(shí)驗(yàn)

（1）由于A正常，而B組另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生長(zhǎng)素含量低，因此a生長(zhǎng)素含量多，生長(zhǎng)快，所以①中向b側(cè)彎曲生長(zhǎng)；由于C和D燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生長(zhǎng)素含量高，且c、d含生長(zhǎng)素相同，故④直立生長(zhǎng)。

（2）瓊脂塊a是A組胚芽鞘尖端收集生長(zhǎng)素的瓊脂塊，A組適宜的可見光光照，生長(zhǎng)素產(chǎn)生正常，含量較多；瓊脂塊b是B組胚芽鞘尖端收集生長(zhǎng)素的瓊脂塊，B組是用同等強(qiáng)度的可見光和一定強(qiáng)度的紫外光光照處理的瓊脂塊，紫外光增強(qiáng)植物體內(nèi)吲哚乙酸氧化酶的活性，沒有促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用，所以a側(cè)的生長(zhǎng)素濃度較b側(cè)的高，胚芽鞘向b側(cè)彎曲生長(zhǎng)；瓊脂c是C組胚芽鞘尖端收集生長(zhǎng)素的瓊脂塊，C組是用同等強(qiáng)度的可見光處理，生長(zhǎng)素產(chǎn)生正常，含量較多；故由①、②兩組的胚芽鞘生長(zhǎng)情況可證明紫外光抑制植物的生長(zhǎng)與吲哚乙酸的氧化有關(guān)。