搜索
第八单元生命活动的调节第05讲植物的激素调节变量梯度设置在实验中的应用1．概述变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。2．注意事项(1)在合适范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度时，生长素浓度应保持在10－12～10－8mol/L范围内，变量梯度应相差一个数量级。(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，即共做五组实验，其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。(3)根据实验目的确定变量梯度的大小。①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响，一般情况下植物在30℃左右时，光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化，也要研究温度升高时的变化，温度梯度设置如下：0℃、10℃、20℃、30℃、40℃。②若要进行定量分析，梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度，温度梯度设置如下：24℃、27℃、30℃、33℃、36℃。在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，每组之间梯度适当加大一些，当找到一个大致的适宜范围后，再在这个范围内缩小每组之间梯度值，最后测出一个准确范围。提能演练1．某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料，做了探究α－萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度实验的预实验，结果如图。请根据预实验结果，设计进一步的探究实验。(1)材料用具：生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。(2)配制溶液：配制浓度依次为_____________________________________________________________________________________________(溶液浓度梯度为0.5ppm)的NAA溶液9份，并编号1～9。(3)实验步骤：第一步：__________________________________________________；第二步：__________________________________________________；第三步：一天后取出枝条分别进行扦插；第四步：每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。(4)请设计本实验的观察记录表。2ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm、4.5ppm、5ppm、5.5ppm、6ppm将迎春枝条随机均分为9份将9份枝条的基部分别浸泡在1～9号NAA溶液中答案(4)如下表：(5)该实验应控制好两个主要的无关变量，具体方法是____________________________________________________、____________________________________________________。各组枝条处理时间长短一致所用植物材料尽可能做到生长状况一致解析根据预实验的结果，可确定进一步探究的浓度范围是2～6ppm，再根据题中要求浓度差为0.5ppm，可确定要配制的浓度梯度为2ppm、2.5ppm、3ppm、3.5ppm、4ppm、4.5ppm、5ppm、5.5ppm、6ppm共9个不同的浓度。填写实验步骤时，应遵循随机分组→浸泡→培养(扦插)→统计的思路进行解答。该实验的无关变量应从实验材料、处理时间、温度等方面考虑。2．低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物，如脂质过氧化产物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能够消除过氧化产物，从而增强植物的抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验，步骤及结果如表所示。组别处理培养温度SOD活性/[U/(g·min)]125℃的蒸馏水浇灌25℃7.32①②9.435℃的0.5mmol/L水杨酸浇灌5℃10.345℃的1.0mmol/L水杨酸浇灌5℃11.655℃的1.5mmol/L水杨酸浇灌5℃13.665℃的2.0mmol/L水杨酸浇灌5℃8.575℃的2.5mmol/L水杨酸浇灌5℃7.985℃的3.0mmol/L水杨酸浇灌5℃6.5(1)表中①是__________________，②是______。实验设计时每组取50株水稻幼苗，而不是1株，目的是______________________________________。(2)本实验需要控制的无关变量有______________________________________________________________(至少写两点)。(3)组别1和2对照可得结论是____________________________________。组别2～8可得到的结论是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在5℃条件下，2.0mmol/L的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是__________(填“增强”或“减弱”)。5℃的蒸馏水浇灌5℃避免偶然性，减少误差，使实验结果更准确蒸馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、幼苗的发育情况等环境温度降低时，水稻幼苗自身可增强抗冷性在一定范围内，随水杨酸浓度的增加，水稻幼苗的抗冷性增强；当水杨酸浓度增加到一定程度时，水稻幼苗的抗冷性开始减弱(或水杨酸对水稻幼苗的抗冷性的影响具有两重性、1.5mmol/L左右的水杨酸增强水稻幼苗抗冷性的效果最好)减弱(4)请根据5℃条件下的实验结果，完成水杨酸浓度与SOD活性关系的坐标折线图。答案(4)如图解析(1)2组与3～8组之间应形成对照，根据单因子变量原则，表中①应为5℃的蒸馏水浇灌，②是5℃。实验对象多可避免偶然性，使实验结果更准确。(2)除自变量以外，对实验结果有影响的变量均为无关变量，比如蒸馏水和水杨酸的浇灌量、培养时间、动苗发育情况等。(3)组别1与2之间的变量为温度，且低温时SOD活性较大，说明环境温度降低时，水稻幼苗自身可增强抗冷性。分析2～8组SOD活性可知，在一定范围内随着水杨酸浓度的增加，水稻的抗冷性增强，当水杨酸浓度增加到一定值时，水稻的抗冷性开始减弱。与2组比较可知，在5℃条件下，2.0mmol/L的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是减弱。(4)根据表格中的实验结果，在坐标图中描点连线即可，同时注意横纵坐标一定要标上。