Question

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(jī)理的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)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(yǎng)一定時(shí)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(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

實(shí)驗(yàn)二：水平放置的胚根彎曲向下生長，與根冠近地側(cè)的Ca²⁺濃度明顯高于遠(yuǎn)地側(cè)有關(guān)。研究表明。根總是朝著Ca²⁺濃度高的方向彎曲生長。為驗(yàn)證這一結(jié)淪，有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案。請根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，寫出所缺的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并回答問題。

⑴實(shí)驗(yàn)材料和用具：胚根等長的萌發(fā)玉米種子，含EDTA的瓊脂帽，含Ca²⁺的瓊脂塊，空白瓊脂塊，培養(yǎng)皿等。

⑵實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步：取若干個(gè)培養(yǎng)皿．在每個(gè)培養(yǎng)皿中放置適量的萌發(fā)玉米種子，按實(shí)驗(yàn)一中乙組的方法處理胚根一定時(shí)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：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)果：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑷科學(xué)家進(jìn)一步證實(shí)，根冠中生長素的分布受Ca²⁺濃度影響。當(dāng)胚根水平放置時(shí)，重力誘導(dǎo)Ca²⁺向根冠下側(cè)移動(dòng)，導(dǎo)致近地側(cè)的生長素濃度比遠(yuǎn)地側(cè)高。請分析胚根的生長素分布與向重力生長的關(guān)系：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

Answer 1

【解析】　本題考查同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)分析能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。解答本題時(shí)，同學(xué)們應(yīng)首先對題目所給的實(shí)驗(yàn)材料的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；再結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，在題目給出的步驟的基礎(chǔ)上，運(yùn)用題目所給實(shí)驗(yàn)材料對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。由實(shí)驗(yàn)一中甲、乙兩組的試驗(yàn)不同條件和引起的不同現(xiàn)象，即甲組沒有改變胚根的任何物質(zhì)（比如Ca^2＋）的含量和分布，胚根向重力（下）生長；乙組中含EDTA的瓊脂帽除去了胚根尖端周圍與之臨接部位的Ca^2＋，胚根水平生長，可推知胚根向重力生長與否與胚根尖端Ca^2＋分布和含量有關(guān)。

根據(jù)題目信息，可確定本實(shí)驗(yàn)的自變量為Ca^2＋濃度；即實(shí)驗(yàn)組根兩側(cè)的Ca^2＋濃度不同，且要對照組兩側(cè)的濃度仍相同。需要注意的是對于未處理的胚芽鞘而言，其根冠均有Ca^2＋分布，這會(huì)造成試驗(yàn)的誤差與結(jié)論的錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)的第一步已經(jīng)處理了，就是所有的胚根都用含EDTA的瓊脂帽處理胚根，去除根冠周圍的Ca^2＋。應(yīng)該注意的是本實(shí)驗(yàn)屬驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，所得結(jié)果應(yīng)該符合需要論證的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，否則實(shí)驗(yàn)就是失敗的。