Question

（Ⅰ）水稻是我國重要的糧食作物，研究其生活特性有著十分重要的科學價值和經(jīng)濟價值．我國科學家對水稻的生長特性進行了深入研究，下面是其中部分實驗：
實驗用具：玻璃方缸、泡沫板、光源燈
實驗材料及試劑：正常水稻種子，水稻完全培養(yǎng)液
實驗裝置及實驗結(jié)果如下：

（1）本實驗說明水稻的根除向重力性外還具有

 

特性
（2）進一步研究發(fā)現(xiàn)，第一組實驗中采用不同顏色的單側(cè)光，α的大小不同，具體數(shù)據(jù)如下：

光波	紅光 （大于 600nm）	綠光 （500-600nm）	藍光 （430-480nm）	近紫外光 （320-400nm）
α	0°	37.5°	45.0°	29.4°

請比較紅光、綠光、藍光、近紫外光以及重力對水稻根長的影響程度（從小到大，用“＜”、“＞”、“=”表示）：

 

（3）水稻的幼根可分為四個區(qū)，即根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和成熟區(qū)，有資料表明根冠、分生區(qū)可能是水稻根尖的感光部位．請完成下面的實驗設(shè)計以進一步探究水稻根尖感受單側(cè)光的部位．
實驗用品：玻璃方缸、泡沫板、光源燈、黑色防水膠帶
實驗材料及試劑：正常水稻種子，清水
實驗步驟：
a、取正常水稻種子經(jīng)浸種、萌發(fā)，培育到長出1cm根尖的幼苗．
b、選取生長健壯的根豎直向下生長的幼苗若干，并均分為3組，編號甲、乙、丙；甲組不作處理，用黑色防水膠帶包住乙組水稻幼苗根尖的根冠，用黑色防水膠帶包住丙組水稻幼苗根尖的分生區(qū)，將分組處理好的水稻幼苗固定于泡沫板上，置于盛有清水的玻璃方缸內(nèi)培養(yǎng)，在暗室中給予單側(cè)光照射，保持其它條件適宜．
c、一段時間以后，觀察并測量每組水稻根尖的生長情況．
實驗結(jié)果預測與分析：
ⅰ、若甲組、乙組水稻幼苗的根背向光源生長，丙組水稻幼苗的根豎直向下生長，則根冠為根尖的感光部位．
ⅱ、若

 

，則分生區(qū)為根尖的感光部位．
ⅲ、若

 

．

（Ⅱ）小白鼠是恒溫動物．科學家們在實驗中發(fā)現(xiàn)如果破壞了小白鼠的下丘腦，它就不再具有維持體溫恒定的能力．
（1）這個實驗說明了

 

．
本實驗的對照方式是

 

．
（2）正常小白鼠的體溫調(diào)節(jié)類型與圖所示的

 

 曲線相同．
（3）有人認為脊髓也參與了體溫調(diào)節(jié)，請簡要地寫出實驗思路．

 

．

Answer 1

考點：生長素的作用以及作用的兩重性,體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)

專題：

分析：生長素生理作用具有雙重性，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長．根、芽、莖三種器官對生長素的敏感性為根比芽敏感，芽比莖敏感．胚芽鞘的尖端部位感受單側(cè)光的刺激；單側(cè)光能引起生長素的橫向運輸，橫向運輸發(fā)生在尖端．
下丘腦在機體穩(wěn)態(tài)中的作用主要包括以下四個方面：①感受：滲透壓感受器感受滲透壓升降，維持水代謝平衡．②傳導：可將滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳導至大腦皮層，使之產(chǎn)生渴覺．③分泌：分泌促激素釋放激素，作用于垂體，使之分泌相應(yīng)的激素或促激素．在外界環(huán)境溫度低時分泌促甲狀腺激素釋放激素，在細胞外液滲透壓升高時促使垂體分泌抗利尿激素．④調(diào)節(jié)：體溫調(diào)節(jié)中樞、血糖調(diào)節(jié)中樞、滲透壓調(diào)節(jié)中樞．

解答： 解：（Ⅰ）（1）由于生長素在重力作用下向背光一側(cè)移動，使背光一側(cè)生長素濃度高；又根對生長素濃度最敏感，濃度高起抑制作用，所以水稻的根除向重力性外還具有背光性．
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，紅光下α為0、最小，藍光下為45.0°、最大；又當重力（垂直方向）的作用效果和藍光（水平方向）的作用效果一樣大小時，合理的方向才是45度，所以重力的作用和藍光的作用效果相同．因此可判斷紅光、綠光、藍光、近紫外光以及重力對水稻根長的影響程度為紅光＜近紫外光＜綠光＜藍光=重力．
（3）實驗結(jié)果預測與分析：①若甲組、乙組水稻幼苗的根背向光源生長，丙組水稻幼苗的根豎直向下生長，則根冠為根尖的感光部位；②若甲組、丙組水稻幼苗的根背向光源生長，乙組水稻幼苗的根豎直向下生長，則分生區(qū)為根尖的感光部位；③若甲組、乙、丙三組水稻幼苗的根均背向光源生長，則水稻幼苗根尖的根冠和分生區(qū)均能感光．
（Ⅱ）（1）由于沒有破壞小白鼠的下丘腦時，小白鼠能保持恒溫；而破壞了小白鼠的下丘腦，它就不再具有維持體溫恒定的能力，說明調(diào)節(jié)體溫的主要中樞在下丘腦．本實驗通過小白鼠被破壞下丘腦前后的狀態(tài)進行對照，觀察現(xiàn)象．
（2）正常小白鼠能保持恒溫狀態(tài)，所以在溫度高時代謝降低，在溫度低時代謝增強，其體溫調(diào)節(jié)類型與圖所示的甲曲線相同．
（3）另取幾只健康小白鼠，測量實驗前體溫，再分別只破壞脊髓，觀察各自的體溫是否恒定，可探究脊髓是否也參與體溫調(diào)節(jié)．
故答案為：
（Ⅰ）（1）負向光性（或背光性）
（2）紅光＜近紫外光＜綠光＜藍光=重力
（3）若甲組、丙組水稻幼苗的根背向光源生長，乙組水稻幼苗的根豎直向下生長；若甲組、乙、丙三組水稻幼苗的根均背向光源生長，則水稻幼苗根尖的根冠和分生區(qū)均能感光
（Ⅱ）（1）調(diào)節(jié)體溫的主要中樞在下丘腦         實驗前后動物的狀態(tài)進行對照（或小白鼠被破壞下丘腦前后的狀態(tài)進行對照或前后對照、自身對照）
（2）甲
（3）另取幾只健康小白鼠，測量實驗前體溫，再分別只破壞脊髓，觀察各自的體溫是否恒定

點評：本題綜合考查生長素生理作用特性、動物體溫調(diào)節(jié)的相關(guān)知識，意在考查學生理解所學知識的要點、識圖分析能力和綜合運用所學知識分析問題的能力，具備設(shè)計簡單生物學實驗的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析的能力．