Question

14．赤霉素与生长素都能促进茎的伸长，两者具有协同作用．为了验证此结论，某兴趣小组做了如下实验：（说明：协同作用是指两种或多种物质共同作用，其效果比每种物质单独起作用的效果之和还要大的现象．所用溶液的浓度符合实验要求；溶液的量不作要求）
第一步：取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成两组；
第二步：将两组豌豆茎切段分别放入标号为A、B的培养皿中，A组培养液加入适量一定浓度的生长素和赤霉素混合溶液，B组培养液添加等量蒸馏水，两组在相同适宜的条件下培养；
第三步：每隔12小时，测量茎切段长度一次，48小时后，计算茎切段伸长的平均值．
实验结果：A组茎切段伸长的平均值大于B组．
请回答：
（1）以上实验结果尚不能说明赤霉素与生长素具有协同作用，请在上述实验的基础上，写出补充的实验步骤，并在补充的基础上预测实验结果．
①应补充的实验步骤：第一步：再取生长状况相同的豌豆幼苗，从它们的同一部位切取等长的茎段若干段平均分成C、D两组；
第二步：C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素，在相同条件下培养；
第三步：每隔12h，测量茎切段长度一次，48h后，计算茎切段伸长的平均值．．
②预测结果：C组的茎切段比B组的短，但比A组的长；D组的茎切段比B组的短，但比A组的长．
（2）实验结果分析：赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者的关系可用如图表示．据图并结合所学的知识分析，生长素促进茎的伸长是通过促进细胞的伸长来实现；两者对茎伸长具有协同作用的合理解释是赤霉素对生长素的合成具有促进作用，对生长素的分解具有抑制作用．
（3）该兴趣小组欲进一步验证赤霉素的其它作用，请写出一个有关的课题名称：探究赤霉素能否促进种子的萌发．

Answer 1

分析 1、分析题干可知，本实验的目的是验证赤霉素与生长素具有协同作用，实验的自变量是否加入植物激素和植物激素的种类，因变量是豌豆茎段的长度，其他属于无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量的原则设计、完善实验步骤、分析实验结果获取结论．
2、分析题图可知，前提物质色氨酸能转化成生长素从而促进细胞伸长，生长素被氧化形成氧化产物后不再有促进细胞伸长的作用，赤霉素通过促进色氨酸能转化成生长素和抑制生长素的氧化过程促进细胞生长．

解答 解：（1）本题实验的目的是验证赤霉素与生长素具有协同作用，实验的自变量是否加入植物激素和植物激素的种类，因此实验应该分为4组，一组是不加植物激素，作为空白对照，一组加入生长素、一组加入赤霉素，一组同时加入赤霉素和生长素，只用不加激素和同时加入赤霉素、生长素的两组实验，没有单独使用生长素和赤霉素的比较，不能证明生长素和赤霉素的协调作用．
①应补充的实验及实验步骤：
第一步：再取生长状况相同的豌豆幼苗，从它们的同一部位切取等长的茎段若干段平均分成C、D两组；
第二步：C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素，在相同条件下培养；
第三步：每隔12h，测量茎切段长度一次，48h后，计算茎切段伸长的平均值．
②预测实验结果：只加入生长素或赤霉素的实验中，茎段的平均值高于空白对照组，低于同时加入生长素和赤霉素的实验组．
实验结论：生长素和赤霉素都能促进茎的伸长；两种激素具有协同作用，使其对植物茎伸长的促进作用增强．
（2）分析题图可知，前提物质色氨酸能转化成生长素从而促进细胞伸长，生长素被氧化形成氧化产物后不再有促进细胞伸长的作用，赤霉素通过促进色氨酸能转化成生长素和抑制生长素的氧化过程促进细胞生长．
（3）赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高．此外，它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用．故实验的课题可为探究赤霉素能否促进种子的萌发．
故答案为；
（1）①第一步：再取生长状况相同的豌豆幼苗，从它们的同一部位切取等长的茎段若干段平均分成C、D两组；
第二步：C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素，在相同条件下培养；
第三步：每隔12h，测量茎切段长度一次，48h后，计算茎切段伸长的平均值．
 ②C组的茎切段比B组的短，但比A组的长；D组的茎切段比B组的短，但比A组的长．
（2）细胞的伸长   促进  抑制
（3）探究赤霉素能否促进种子的萌发

点评 本题考查植物激素的作用的相关知识，主要考查生长素、赤霉素对植物生长的作用，通过实验验证赤霉素与生长素具有协同作用，考查考生的实验能力，分析题图、回答问题的能力．