植物在单侧光照射下会弯向光源生长。回答下列问题：

（1）单侧光照射后9燕麦胚芽鞘向光弯曲生长的原因是_________________。

（2）生长素的极性运输对缺氧、缺少蔗糖等条件非常敏感，说明其运输方式是_________。

（3）科学家发现：向光素接受光信号后会发生某种化学变化进而从细胞膜上脱离。脱离下来的向光素形成浓度梯度，并与生长素转运蛋白相互作用，进而可能诱导生长素向胚芽鞘背光侧运输。请以燕麦胚芽鞘的向光素缺失突变体和野生型为材料，设计实验来验证“生长素在胚芽鞘横向运输是由向光素引起的”。要求简要写出实验思路和预期结果（注：向光素缺失突变体是不能合成向光素的个体。向光素是接受光的受体，其化学本质是蛋白质）。

实验思路：

①取__________________的野生型和向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘为实验材料；

②A组：野生型燕麦胚芽鞘进行单侧光照射；

B组：野生型燕麦胚芽鞘__________________；

C组：向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘进行__________________；

③在相同且适宜条件下培养一段时间后，观察A、B、C组燕麦胚芽鞘的生长情况。

预期结果：

A组__________________，B组__________________，C组__________________。

答案

单侧光照射后，胚芽鞘背光侧的生长素含量多于向光侧，生长素具有促进细胞伸长的作用，胚芽鞘背光侧比向光侧生长得快，从而造成向光弯曲    主动运输    等量    生长状况相同的在黑暗条件下培养    单侧光照射（燕麦胚芽鞘）    弯向光源生长（燕麦胚芽鞘）    直立生长（燕麦胚芽鞘）    直立生长   

【解析】

1、单侧光照射使胚芽鞘尖端产生某种刺激，生长素向背光侧移动，运输到下部的伸长区，造成背光面比向光面生长快，因此出现向光弯曲，显示出向光性。

2、生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。顶端优势是指植物的顶芽优先生长，而侧芽受抑制的现象。顶端优势产生的原因是顶芽产生生长素极性运输到侧芽，大量积累在侧芽，使侧芽生长素浓度升高，进而抑制侧芽的生长。

【详解】

（1）生长素的发现使人们认识到，植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧。生长素具有促进细胞伸长的作用，胚芽鞘背光一侧比向光一侧生长快，从而造成向光弯曲。

（2）由“极性运输对缺氧、缺少蔗糖等条件非常敏感”可以推知，极性运输生长素需要能量，即其运输方式为主动运输。

（3）本实验的自变量有2个：野生型和突变型、单侧光和黑暗条件；因变量是燕麦胚芽鞘的长势。具体实验思路为：

①取实验材料：取等量长势相同的野生型和向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘为实验材料；

②AB两组自变量为单侧光和黑暗条件，故B组为生长状况相同的野生型燕麦胚芽鞘在黑暗条件下培养；AC两组对照，自变量为燕麦胚芽鞘的种类（野生型和突变型），故C组为向光素缺失突变型燕麦胚芽鞘进行单侧光照射；

③实验结果：A组对照组，燕麦胚芽鞘弯向光源生长；B组实验组，自变量是是否有光照，无光照燕麦胚芽鞘直立生长；C组自变量是是否突变，突变体燕麦胚芽鞘直立生长。

【点睛】

本题考查生长素的作用机理、生长素的极性运输、运输方式，把握实验设计的自变量和因变量处理，是设计实验的关键。