分析有关科学探究的资料,回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如下图中①~④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括 ( )
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是 ( ) (多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别 |
NAA浓度 (mg/L) |
发根生长比 |
青蒿素含量 (mg/g) |
A |
0.025 |
34.457 |
0.080 |
B |
0.050 |
33.500 |
0.166 |
C |
0.100 |
29.400 |
0.128 |
D |
0.250 |
15.813 |
0.000 |
E |
0.500 |
13.059 |
0.000 |
F |
0.750 |
8.706 |
0.000 |
G |
① |
27.101 |
1.480 |
(注:发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量)
|
(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ (写出2种即可)。表6中①表示的数值是 。
(5)根据实验三结果,请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。下列是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘),请认真分析实验条件和现象,回答下列问题:
(1)A、B实验的推论是:燕麦胚芽鞘具有 。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端,则应选的实验组合是 。
(3)E、F实验的推论是 。上述实验体现了设计实验的单一变量原则,请你写出E、F实验的单一变量是 。
(4)A、G实验的推论是:向光性是由于 引起的。
(5)预测实验H的现象是 ,预测该现象是依据实验 填图中字母)。
对下列图中有关的生物学意义的描述正确的是
A.甲图若在c点切断,则刺激b点后,a点会兴奋,肌肉会收缩 |
B.乙图人体物质交换中体内细胞与B间不能直接物质交换,体内细胞与A之间才能直接进行物质交换 |
C.丙图中,对向光弯曲的植物而言,若茎背光侧为B对应的生长素浓度,则茎向光侧不可能为C对应的浓度 |
D.图丁中靶细胞裂解与效应T细胞内的溶酶体有关 |
如图为不同浓度的生长素对植物不同器官的作用关系。请据图回答:
(1)比较图中三条曲线,能说明__________________________。
(2)不同浓度的生长素对同一器官的作用不同说明了生长素的作用具有________。
(3)促进芽生长的最适生长素浓度是____mol·L-1。
(4)B点所对应浓度的生长素对茎生长的效应是__________________。
(5)某生物兴趣小组为探索萘乙酸(生长素类似物)促进某植物插条生根的最适浓度,首先设计了以下三组浓度梯度:
组别 |
A |
B |
C |
浓度(mol·L-1) |
10-12 |
10-9 |
10-6 |
根据上表可知:该实验是在正式实验前先做的一个______________。为进一步精确测定最适浓度,还应该采取的措施是__________________________。
为探究植物生长素的作用机理,设计了图1、图2所示实验:探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了,还是将生长素分解了。下列说法不正确的是
A.由图1可知单侧光将生长素分解,从而引起胚芽鞘弯曲 |
B.如果胚芽鞘的长度关系为c<a=b=d,则说明单侧光将胚芽鞘尖端向光侧生长素分解了 |
C.如果胚芽鞘的长度关系为c<b=a<d,则说明单侧光将向光侧生长素转移了 |
D.胚芽鞘尖端产生的生长素对胚芽鞘的弯曲生长起关键作用 |
扦插时,保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活,这主要是因为芽和幼叶能( )
A.迅速生长 | B.进行光合作用 |
C.产生生长素 | D.储存较多的有机物 |
人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题:
(1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是 、 。
(2)由图1的结果 (填“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计 种培养基。
(3)已知甲为生长素类似物,图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是 。
已经肯定的植物激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯五类。回答下列关于植物激素对棉花生命活动调节的问题。
(1)在图甲所示的棉花植株生长发育时期,部位①的生长素浓度 部位②,且部位①产生的生长素能运输到部位②,但如果缺氧将受阻,则运输方式是 ,要想棉花丰产,就要去除 。
(2)用适宜浓度的生长素类似物喷施,可以促使棉纤维的发生和生长,使棉纤维既多又长。研究者比较了生长素类似物喷施前后细胞内一些物质的含量,得到结果如下表,据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是 。
(3)如甲图③部位显示可知,此时棉花植株体内激素 含量升高,同时它还能 种子萌发,则促进 增多,两者相互拮抗,共同调节。
(4)为了延长棉花生长后期叶片的寿命,可向叶面喷施的植物激素是,收获后的水果也是使用该激素进行储存保鲜;而如果试图除去棉叶便于机械采收,可考虑使用植物激素脱落酸和 。
下列有关植物激素的叙述,正确的是( )
A.图1中生长素(IAA)和赤霉素(GA)同时存在对茎切段细胞分裂有促进作用
B.图2中生长素对不同植物的影响有差异,较高浓度的生长素可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂
C.图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点,则b侧生长素浓度一定在F点
D.图4中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D
科研人员选取若干生理状态相同且良好植物(已知该植物体内生长素可由幼芽运输至根部),研究了使用生长素对该植物主根长度及侧根数的影响。下表为研究结果。
请回答问题:
(1)生长素的本质是吲哚乙酸,是由 (填氨基酸的名称)经过一系列反应转变而来。
(2)施用10-4mol/L生长素,对主根的生长表现为 作用,这是因为植物体内生长素的总量过高,促进了主根处 (填激素名称)的含量升高,从而抑制了细胞伸长的作用。
(3)施用10-3mol/L生长素,对侧根的生长表现为 作用,将未施用IAA的植物除去部分芽,会导致主根长度 ,侧根数量 。
早在1926年,科学家就观察到,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象。据研究,赤霉素(GA3)促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。细胞壁里的Ca2+有降低细胞壁伸展性的作用,有人用赤霉素消除细胞壁中Ca2+的作用来解释赤霉素促进细胞延长的原因。据报道,用CaCl2处理莴苣下胚轴,生长变慢;当加入GA3(50 μmol)后,生长迅速增快,如下图所示。请回答:
(1)植物体内赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼根和 。用一定浓度的赤霉素多次喷洒水稻植株后,引起其生长速度过快,将导致稻谷产量 。
(2)与赤霉素有协同作用的植物激素是 ,其作用特点 ,运输的特点 ;植物的向光性是因为该植物激素 造成的。
(3)请完成以下实验步骤,证明Ca2+抑制植物生长,而赤霉素通过消除细胞壁中Ca2+而促进植物生长。
实验材料:一定浓度的CaCl2溶液和赤霉素溶液、生长状况相同的植物若干、蒸馏水。
实验步骤:①取生长状况相同的植物若干,均分为甲、乙两组。
②向甲组植物加入 ,乙组加入等量蒸馏水。
③培养一段时间后,观察两组植物的生长状况。
④向甲组植物中加入 ,乙组不作特殊处理。
⑤继续培养一段时间后,观察两组植物的生长状况。
实验结果:甲组植物加入CaCl2溶液后, ,加入赤霉素后正常生长,乙组植物正常生长。
下图表示棉花根、芽、茎在不同生长素浓度下的生长情况。请回答相关问题:
(1)比较图中三条曲线,能说明__________。
(2)若棉花幼苗顶芽处的生长素浓度为b,则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为__________(用图中字母回答),二者的生长情况体现了生长素作用的_______________。
(3)某棉农获知脱落酸可以促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显,为探究其原因,生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设:生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案:取若干长势相同的、处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做下图所示的处理,观察三组植株叶片脱落的先后。
①脱落酸能抑制________,促进叶和果实的衰老和脱落。
②根据科学实验原则,上图中X处应放置________,则乙、丙两组的实验变量是________。
③预测三组植株的落叶情况,得出实验结论:
若________,则假设成立;
若________,则假设不成立。
用不同浓度的生长素类似物2,4-D对迎春花进行插条生根的研究,其实验结果如图。其中1、2、3、4组分别是培养环境中2,4-D浓度为a、b、c和清水组的生根数量。下列相关叙述正确的是( )
A.图示说明实验中2,4-D浓度关系为a<b<c |
B.实验结果表明浓度b是促进插条生根的最适浓度 |
C.实验结果表明,植物体产生的2,4-D与生根有关 |
D.实验结果可说明,2,4-D对根的生理作用具有两重性 |
向触性是某些植物的一种向性运动,是指由接触刺激引起的植物的卷须卷成许多圈呈盘旋状的现象,如下图所示。
请分析下列两则资料,并回答问题:
资料一:达尔文观察到西番莲卷须的顶端接触到支柱后,在20-30S内就能激发出明显的弯曲现象。他认为如此快速的运动不能用向光性原理进行解释,并大胆提出:卷须的向触性运动是靠电信号传递和原生质收缩来实现的。
资料二:为探究向触性的原因,有科学家在卷须顶端均匀涂抹一定浓度的吲哚乙酸,结果发现,卷须卷成了许多圈呈盘旋状。
(1)向光性的原理是 。
(2)达尔文认为不能用向光性原理解释向触性的理由是 。
请设计一个实验探究向触性是否是靠电信号传递的,实验思路是 。
(3)分析资料二中的实验现象,结合生长素的相关知识,请针对向触性产生的原因,提出一种假说: 。
某生物兴趣小组的同学进行探究萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度的预实验,结果如图所示。在预实验的基础上,他们又进一步设计如下实验探究萘乙酸促进生根的最适浓度。请回答相关问题:
1、材料用具:生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。
2、配制一系列具有一定 的萘乙酸溶液5份,编号为1-5。
3、实验步骤:
第一步:将月季枝条随机均分为 5等份;
第二步:将5份枝条的基部分别浸泡在 l-5号 NAA溶液中;
第三步:一天后,取出枝条分别进行扦插:
第四步:每天对扦插的枝条生根情况(或长度)进行观察记录。
(1)配制的NAA溶液浓度应依次为范围 。
(2)该实验中的自变量是 。
(3)实验开始前进行预实验的意义是___________________。
‖某植物有高茎和矮茎,分别由A和a基因控制、宽叶和窄叶分别由X染色体上的B和b基因控制。
1、某基因型为AaXbY个体,产生一个AaaXb精子,则与同时产生的另外三个精子的基因型为( )
A.AY AY aXb B.AaaXb Y Y
C.AXb Y Y D.Xb AY AY
2、用31P标记该植物体细胞(含10条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含31P的培养基中培养,再第二次有丝分裂完成后,每个细胞中被31P标记的染色体条数是( )
A.0条 B.10条
C.大于0小于10条 D.以上都有可能
3、某同学将杂合的高茎雌株用秋水仙素处理后,与正常的矮茎雄性杂交,则子代高茎和矮茎的比例为( )
A.3:1 B.5:1 C.1:1 D.4:1