Question

【題目】小麥的穗發芽影響其產量和品質．某地引種的紅粒小麥的穗發芽率明顯低于當地白粒小麥．為探究淀粉酶活性與穗發芽率的關系，進行了如下實驗．

取穗發芽時間相同、質量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液（去淀粉），并在適宜條件下進行實驗．實驗分組、步驟及結果如下：

		紅粒管	白粒管	對照管
①	加樣	0.5mL提取液	0.5mL提取液	C
②	加緩沖液（ml）	1	1	1
③	加淀粉溶液（ml）	1	1	1
④	37℃保溫適當時間終止酶促反應，冷卻至常溫，加適量碘液顯色
顯色結果		…	…

（1）步驟①中加入的C是_____，步驟②中加緩沖液的目的是_____。

（2）若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應_____；由顯色結果可知：淀粉酶活性越低，穗發芽率越_____。

小麥淀粉酶包括α﹣淀粉酶和β﹣淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發芽率差異中的作用，設計了如下實驗方案：

（3）X處理的作用是_____；若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著_____白粒管（填“深于”或“淺于”），則表明α﹣淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發芽率差異的主要原因。

小麥種子結構如圖1（a），發芽時胚產生赤霉素．有人推測赤霉素擴散到糊粉層，誘導合成淀粉酶，淀粉酶再分泌到胚乳中，使儲藏的淀粉分解，為胚生長發育提供物質和能量，有同學對此開展課題研究．假設你是其中一員，請根據課題研究要求，提出假設并利用題目所給的實驗材料和供選試劑完成實驗方案的設計。

①課題：赤霉素能否誘導淀粉酶合成。

②供選材料：表面消毒的干燥大麥種子若干粒，將種子橫切成兩部分（X部分無胚，Y部分有胚），如圖1（b）所示。

③供選試劑：①蒸餾水 ②適當濃度的赤霉素溶液

（4）假設：_____。

（5）實驗方案：請在下表空格內填入適當的材料、試劑和用于測定的物質名稱________。

	使用材料	加入試劑	測定物名稱
實驗組
對照組

Answer 1

【答案】0.5mL蒸餾水 控制pH 縮短 低 β﹣淀粉酶失活 深于 赤霉素能誘導淀粉酶合成

	使用材料	加入試劑	測定物名稱
實驗組	X	②	淀粉酶含量
對照組	X	①	淀粉酶含量

【解析】

1、根據表格數據分析可知實驗的單一變量是小麥籽粒，則“加樣”屬于無關變量，應該保持相同，所以步驟①中加入的C是0.5mL蒸餾水作為對照；加入緩沖液的目的是調節pH，實驗的因變量是顯色結果，顏色越深，說明淀粉被分解得越少，種子的發芽率越低。

2、根據實驗的目的、假設方向、實驗步驟，如果假設成立，實驗組和對照組將有不同的結果，而且這一不同的結果還要因測定物的不同而不同；對照實驗的條件要求實驗組有赤霉素，對照組沒有赤霉素；注意赤霉素的來源有兩個：可直接加入，又可由種子的胚產生提供。

實驗1：

（1）根據表格數據分析可知實驗的單一變量是小麥籽粒，則“加樣”屬于無關變量，應該保持相同，所以步驟①中加入的C是0.5mL蒸餾水作為對照；加入緩沖液的目的是控制pH。

（2）實驗的因變量是顯色結果，顏色越深，說明淀粉被分解得越少，則種子的發芽率越低；若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應縮短。

（3）據圖分析可知，X處理的目的是使β-淀粉酶失活；若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發芽率差異的主要原因。

實驗2：

（4）假設赤霉素能誘導淀粉酶的合成，淀粉在淀粉酶的作用下分解。

（5）此題主要考查實驗設計的基本原則--對照實驗，對照實驗的條件要求實驗組有赤霉素，對照組沒有赤霉素；因為赤霉素的來源有兩個：可直接加入，又可由種子的胚產生提供；若直接加入，則材料選擇都用X部分，試劑的選擇實驗組加入赤霉素，對照組加入等量的蒸餾水；若赤霉素由種子的胚來提供，則材料選擇一個用X部分，一個用Y部分，試劑的選擇都用蒸餾水。測定物質即可測定淀粉酶的生成量，也可測定淀粉的減少量。

	使用材料	加入試劑	測定物名稱
實驗組	X	②	淀粉酶含量
對照組	X	①	淀粉酶含量