調(diào)研5】
A.該實驗在黑暗中進(jìn)行,可排除受光不均勻?qū)嶒灲Y(jié)果的影響?yīng)?/span>
B.該實驗證明尖端確實能產(chǎn)生某種物質(zhì),該物質(zhì)是生長素
C.對照組是沒有尖端的胚芽鞘,不生長
D.該實驗證明了生長素在植物體內(nèi)進(jìn)行極性運輸
【解析】本題主要考查自變量的控制方法,以及對實驗結(jié)果(或因變量)的分析。胚芽鞘受光不均勻會影響實驗結(jié)果,因此在黑暗條件下可排除這種干擾,故A正確。在除去尖端的胚芽鞘的一側(cè)放置的是尖端,因此既不能證明尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì),也不能證明是生長素起作用,故B、D均錯。該實驗將放置胚芽鞘尖端的一側(cè)與未放置尖端的一側(cè)作比較,沒有再另外設(shè)置對照組,不能很好地排除無關(guān)變量的干擾,故C錯。答案:A
【方法探究】
常見的控制自變量的手段有遮蓋、切除、插入云母片、移植、橫放等,感受這些處理方式的部位為胚芽鞘尖端。要對因變量的變化作出正確判斷,需要從“生長”“彎曲”兩個角度考慮:(1)能否生長,要看有無生長素或生長素類似物。有則能生長,而生長素可以由自身合成(必須有尖端),也可以由外界提供(涂抹生長素或生長素類似物、放置含生長素或生長素類似物的瓊脂塊等)。
(2)能否彎曲,要看有無生長素分布不均的情況。彎曲的前提條件是生長,而生長的前提條件是有生長素或生長素類似物,因此,生長素或生長素類似物分布不均是彎曲生長的前提條件。引起生長素分布不均的情況主要包括三種:一是尖端受到單向刺激(單側(cè)光、重力等),二是無尖端但不均勻地施加外源生長素(如移植類),三是用云母片切斷了運輸途徑(如插入云母片)。
2013版《試題調(diào)研》第3輯P17【調(diào)研5】的“方法探究”活動欄目中對常見的控制自變量的手段“遮蓋、切除、插入云母片、移植、橫放等”有所提及,受篇幅限制,有關(guān)內(nèi)容并沒有以圖的形式直觀呈現(xiàn)。另外,這些方法也是研究植物向性運動的人工實驗方法。為了便于學(xué)生深入且透徹理解相關(guān)內(nèi)容,歸納總結(jié)如下:
(1)實驗材料的應(yīng)用。云母片和玻璃片可以阻斷生長素的運輸;瓊脂可以運輸生長素,且生長素在瓊脂中的運輸方式為擴(kuò)散;錫箔可以遮光,不會影響胚芽鞘的生長和彎曲。
(2)向性運動原因的追蹤。導(dǎo)致向性運動的主要原因是植物在單向刺激下(如單側(cè)光、離心力、重力),生長素發(fā)生非極性運輸,導(dǎo)致生長素分布不均,產(chǎn)生的定向運動。上表中暗盒開孔、切割移植和錫箔紙遮蓋胚芽鞘下部都是由于胚芽鞘尖端在單側(cè)光照下,背光側(cè)生長素分布多于向光側(cè)的導(dǎo)致向光生長。旋轉(zhuǎn)類是由于離心力使離心側(cè)的生長素分布多于向心側(cè)的,胚芽鞘向心生長。橫置類均是由于重力使近地側(cè)的生長素分布多于遠(yuǎn)地側(cè)的,根向地、莖背地生長。尤其值得注意的是:感受單側(cè)光的部位是胚芽鞘尖端,只有尖端受到單側(cè)光照,才會導(dǎo)致生長素分布不均。根比莖對生長素敏感得多,根具有背光、向地等生長的特點。若沒有單向刺激,生長素均勻分布,胚芽鞘則直立生長。
(3)勻速旋轉(zhuǎn)器上植物向性生長方向的分析。①旋轉(zhuǎn)器水平旋轉(zhuǎn):旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力與地心引力同時影響植物生長素的分布,又由于根對生長素的敏感度高,根將向著受到的離心力和地心引力的合力方向生長,而莖將向著向心力的方向生長。②旋轉(zhuǎn)器垂直旋轉(zhuǎn)(植物橫置):可抵消地心引力引起的植物向地側(cè)生長素分布多,根向地生長,莖背地生長的效應(yīng),而是使生長素在向地側(cè)與背地側(cè)均勻分布,植物水平生長。