Question

科学家研究发现，紫外光可抑制植物生长。原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶（有铁才能合成该酶）的活性，而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3—亚甲基氧化吲哚（不能促进细胞伸长）。为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有关，请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。（不考虑缺铁对植物生长其它方面的影响）

一、材料用具：

燕麦幼苗、完全培养液、缺铁的完全培养液（浓度均适宜）、蒸馏水、琼脂块、刀片等。

二、实验步骤：

（1）准备4个配有培养支架的烧杯，分别标记为A、B、C、D；

（2）向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液，C和D烧杯中加入__________________；

（3）选取______________，平均分成四组，分别放在A～D4组烧杯中培养一段时间；

（4）给予A、C适宜的可见光光照，给予B、D___________________光照，继续培养一段时间；

（5）切下幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并对应标记为a、c、b、d；

（6）培养一段时间后，观察胚芽鞘的弯曲情况。

三、实验分析：

（1）a、b、c、d琼脂块中收集的生长素含量最高的是__________。

（2）请预测上图中第①、⑤组胚芽鞘的生长情况：

① ___________________；⑤ __________________。

（3）通过对比上图中__________组胚芽鞘的生长情况即可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。

Answer

二、实验步骤：

（2）等量的缺铁培养液

（3）选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株

（4）同等强度的可见光和一定强度的紫外光

三、实验分析：

（1）c、d

（2）①向b侧弯曲生长，⑤直立生长

（3）①④（仅答①或④不给分）

【解析】实验步骤（2）根据题意，吲哚乙酸氧化酶的合成需要铁，根据对照原则，AB两组用的是完全培养液，所以CD两组用等量的缺铁培养液。

（3）配制好溶液后，选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株平均分成4组进行培养。

（4）紫外光可抑制植物生长，所以BD组除用同等强度的可见光外还需要一定强度的紫外光。

实验分析：（1）由实验设计步骤可知，A、B、C、D四组中，C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液，不能合成吲哚乙酸氧化酶，生长素含量最高，A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液，由于A组正常光照，生长素含量正常，B组另加紫外光照射，吲哚乙酸氧化酶活性最高，生长素含量最低，故生长素含量为c=d＞a＞b。

（2）生长素浓度a>b，①组向b侧弯曲，生长素浓度c＝d，所以⑤直立生长。

（3）由①组可知生长紫外线使植物生长素含量减少，由④组可知生长素少是因为缺铁引起的，而铁是合成吲哚乙酸氧化酶的原料。所以根据①④组胚芽鞘的生长情况即可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。

【考点定位】生长素实验

【名师点睛】实验设计题解法：

（1）选择材料，分组编号：题干中的材料、用具是帮助我们分析方法步骤的主要依据，一定要认真分析，看给出的材料、用具能不能直接运用，不能直接运用的，需要怎样处理才能把干扰因素排除。依据实验所需的组数对选定的材料进行分组编号或编组，在步骤中明确表达出来。

（2）操控自变量，设置对照组：根据实验目的，依据自变量的情况确定所需要的实验组的数量，设置对照组，对材料施以不同的处理。同时依据单一变量原则设法控制无关变量，设法提供其他的适宜条件。

（3）确定并描述因变量的观察或测量：在实验的最后一步，要明确本实验需观察或测量的内容，记录实验结果。