Question

32. （12分，每空2分）植物的根具有向重力生長的特性，下列是研究根向重力生長機理的兩個實驗：

實驗一：將空白瓊脂和含EDTA的瓊脂做成帽狀，分別套在甲、乙兩組玉米胚根的根冠外(示意圖如下)。（提示：EDTA的作用是去除與其臨接部位的Ca²⁺）

將胚根水平放置培養一定時間后，觀察到甲組胚根向重力(下)生長，乙組胚根水平生長。

根據上述實驗結果，得出實驗結論：                                        。

實驗二：水平放置的胚根彎曲向下生長，與根冠近地側的Ca²⁺濃度明顯高于遠地側有關。研究表明。根總是朝著Ca²⁺濃度高的方向彎曲生長。為驗證這一結淪，有人設計了下列實驗方案。請根據提供的實驗材料和用具，寫出所缺的實驗步驟和實驗結果，并回答問題。

（1）實驗材料和用具：胚根等長的萌發玉米種子，含EDTA的瓊脂帽，含Ca²⁺的瓊脂塊，空白瓊脂塊，培養皿等。

（2）實驗步驟：

第一步：取若干個培養皿．在每個培養皿中放置適量的萌發玉米種子，按實驗一中乙組的方法處理胚根一定時間后，移去根冠外的瓊脂帽。

第二步：                                                     。

第三步：在A組的胚根上方放一空白瓊脂塊，                              

第四步：                                                                。                                              

（3）實驗結果：                                                         。

（4）科學家進一步證實，根冠中生長素的分布受Ca²⁺濃度影響。當胚根水平放置時，重力誘導Ca²⁺向根冠下側移動，導致近地側的生長素濃度比遠地側高。請分析胚根的生長素分布與向重力生長的關系：                                   。

Answer 1

【答案】(1)實驗一：胚根向重力(下)生長與(根冠部位的)Ca²⁺有關

(2)第二步：將培養皿均分為兩組，編號為A組、B組

第三步：在B組的胚根上方放一個含Ca²⁺的瓊脂塊。

第四步：將胚根水平放置培養一定時間后，觀察胚根的生長方向

(3)當A組胚根仍在水平生長時，B組胚根已彎曲向上生長

(4)生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進生長，高濃度則抑制生長。對根來說，生長素的最適濃度低，近地側的生長素濃度過高，生長慢；遠地側的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長。

【解析】實驗一中兩組只有一個變量即EDTA的不同，EDTA的作用是去除與其臨接部位的Ca^2+‑，所以根據實驗結果可得到胚根向重力(下)生長與(根冠部位的)Ca²⁺有關的結論。為了驗證根總是朝著Ca²⁺濃度高的方向彎曲生長這一結論，實驗前用EDTA除去根中的Ca²⁺，然后將根分兩組水平放置以設置對照，其中一組A不加，另一組B在遠地側加Ca²⁺，若A組胚根仍水平生長，而B組胚根已彎曲向上生長，說明根總是朝著Ca²⁺濃度高的方向彎曲生長。生長素對根生長的作用具有兩重性，低濃度生長素可促進生長，高濃度則抑制生長。對根來說，生長素的最適濃度低，近地側的生長素濃度過高，生長慢；遠地側的生長素濃度較低，生長快，因而胚根彎曲向下生長。