Question

【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，紫外光可抑制植物生長。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(不能促進細胞伸長)。為驗證紫外光抑制植物的生長與吲哚乙酸的氧化有關(guān)，請補充下列實驗設(shè)計并完成相關(guān)的實驗分析。

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、實驗步驟：

（1）準(zhǔn)備4個配有培養(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)一段時間。

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

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

三、實驗

（1）請預(yù)測上圖2中第①、④組胚芽鞘的生長情況：①________，④_______。

（2）上圖2中第_____組胚芽鞘的生長情況可證明紫外光抑制植物的生長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 同等強度的可見光和一定強度的紫外光 向b側(cè)彎曲生長 直立生長 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)致不能促進細胞伸長，實驗?zāi)康氖球炞C紫外光抑制植物的生長與吲哚乙酸的氧化有關(guān)，則由實驗設(shè)計步驟可知，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，生長素含量最低，故生長素含量為C=D＞A＞B。圖2①中a生長素含量多，生長快，所以①中向b側(cè)彎曲生長，②中向a彎曲生長，⑥中c、d生長素含量相等則直立生長，由①、②兩組的胚芽鞘生長情況可證明紫外光抑制植物的生長與吲哚乙酸的氧化有關(guān)。

二、實驗步驟：

（2）C和D燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液。

（4）實驗設(shè)計應(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同等強度的可見光和一定強度的紫外光光照，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間。

三、實驗

（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，生長素含量低，因此a生長素含量多，生長快，所以①中向b側(cè)彎曲生長；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，生長素含量高，且c、d含生長素相同，故④直立生長。

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