如下图所示,甲、乙分别用不透光的锡箔纸套在燕麦胚芽鞘的不同部位,丙、丁、戊则分别用不透水的云母片插入燕麦胚芽鞘的不同部位,从不同方向照光,培养一段时间后。
(1)胚芽鞘的生长情况是:
甲 ;乙 ;丙 ;丁 ;戊
①直立生长 ②向右生长 ③向左生长 ④不生长,也不弯曲
(2)通过以上实验可知:感受光刺激的部位是 ,向光弯曲的部位是 。
(3)植物向光弯曲生长的原因是
某研究性课题小组的同学对植物生长素非常有研究兴趣,设计了如下实验:
(1)某同学研究植物向光性的原因时,进行了图1所示的实验,你从实验中获得的结论是单侧光引起生长素从 移向 。
(2)另一同学做了图2所示的实验设计,将经过图2甲处理后的琼脂块分别放在切去胚芽鞘尖端的切面上(见图2中乙),一段时间后,观察胚芽鞘的生长情况。
① 琼脂块C生长素浓度_____琼脂块D生长素浓;
② 琼脂块B生长素浓度_____琼脂块C生长素浓;
③ 切去尖端的胚芽鞘d的生长情况是____________________________。
表油菜素内酶(EBR)是一种固醇类植物激素类似物,为研究其生理作用,科学家进行了相关实验。请分析回答:
⑴取同样大小的黄瓜叶圆片浸泡在不同浓度的EBR溶液中,在适宜的温度、光照等条件下处理3h后测定叶圆片的光合放氧速率,结果如图1所示。
①EBR在使用前需用 作为溶剂配成高浓度母液,然后用蒸馏水稀释成不同的浓度(填选项前的序号)。
A.蒸馏水 | B.生理盐水 | C.乙醇 | D.无菌水 |
②本实验的目的是 。
⑵在上述实验基础上,科学家分别用一定浓度的EBR溶液和不含EBR的溶液(对照)喷施黄瓜植株叶片,在处理后0-168h中,间隔一定时间测定叶片的净光合速率和叶绿素含量,结果如下图2、图3所示。
①在本实验中,实验组最好使用浓度为 的EBR溶液喷施黄瓜叶片。
②据图2、图3分析,喷施EBR后,与对照组相比,实验组黄瓜叶片净光合速率 。叶绿素含量 ,由此推测,EBR处理可能提高了叶绿素 的能力,使类囊体膜上合成的 增加,进而促进了碳(暗)反应过程。
③在用EBR处理黄瓜幼苗24h后,进一步测定黄瓜叶片光合作用相关参数发现:在适宜光照强度下,当光合作用速率达最大时,实验组所需的环境中CO2的浓度低于对照组;在适宜CO2浓度下,当光合作用速率达最大时,实验组所需的光照强度低于对照组。这一结果说明,EBR处理提高了黄瓜幼苗对 的利用效率,使其在 条件下就达到最大的光合能力。
(每空1分,共11分)材料分析题:
(一)某科研人员进行了植物的向光性实验,他将种在同一条件下、同一时期的某禾本科植物的幼苗分别进行如下处理:①处于自然条件下;②切去胚芽鞘尖端;③在尖端罩上黑纸罩;④在尖端以下套上黑纸筒。然后从暗处取出一起放至窗台,使光线由单侧照过来。试分析:
(1)四种幼苗的生长情况分别是:
① ;
②直立不生长;
③ ;
④ 。
(2)据此实验,可以推测:产生促进生长物质的部位是 。
(3)据此实验,还可以推测,幼苗接受光刺激的部位是 ,向光弯曲的部位在 。由此推测,有某种化学物质从苗尖端传递到了下面。
(二)棉蚜虫蚜体型微小,能附着于棉花植株上生活繁殖,以吸取棉花汁液为食。为了对棉蚜虫害进行监测.一科研小组从某年6月lO日开始对某棉田棉蚜种群数量进行调查。调查结果如下图:
调查日期(月—日) |
6—l0 |
6—15 |
6—20 |
6—25 |
6—30 |
7—5 |
7—10 |
7—15 |
7—20 |
棉蚜数量(只/株) |
0.42 |
4.79 |
4l.58 |
261.73 |
1181.94 |
1976.96 |
2175.63 |
2171.46 |
2173.23 |
(1)棉蚜与棉花的种间关系是 。
(2)调查棉蚜种群数量可采用 法。据表分析调查期间棉蚜种群数量的增长曲线呈 型,在 (日期)左右棉蚜种群增长速率最大。
(3)若长期使用农药防治棉蚜,会导致棉蚜种群的抗药基因频率 (增大、不变、减小)。
某研究小组为探究3种植物生长素类似物NAA、IAA和IBA对竹柳扦插生根效果的影响,进行了如下相关的实验探究:
选用一年生茁壮、无病虫害的竹柳,取长10cm、粗0.2cm的枝条若干,上端剪口平滑,下端剪口沿30°剪切,并用0.5%的多菌灵进行表面消毒。
将3种生长素类似物分别都配制成50mg/L、100mg/L和200mg/L三种浓度的溶液。将竹柳插条每10枝一组,下端插入激素溶液60min,重复3次,然后在相同环境条件下进行扦插实验。观察并记录插条生根情况,结果如下表所示。
激素种类 |
NAA |
IAA |
IBA |
||||||
激素浓度mg/L |
50 |
100 |
200 |
50 |
100 |
200 |
50 |
100 |
200 |
7天生根率% |
52 |
73 |
63 |
52 |
65 |
63 |
79 |
80 |
72 |
14天生根率% |
63 |
79 |
75 |
54 |
65 |
64 |
84 |
87 |
82 |
请回答下列问题:
(1)插条下端沿一定角度剪切的目的是 。
(2)该项实验研究过程中的自变量是 。请写出一种上述研究过程中没有涉及的因变量: 。
(3)从实验设计的科学性角度分析,本实验缺少 。
(4)根据结果数据分析,3种生长素类似物对竹柳生根影响的共同点是 ;从研究的变量分析, 对生根影响率的程度大于 。
科学家在研究脱落酸的生理作用时,做了如下实验:取棉花幼苗植株一棵,剪去叶片留下叶柄(如下图所示),并在切口A、B处分别滴加不同的溶液,然后将所有处理的材料插在培养皿的湿砂中,24小时后,定期用镊子轻碰叶柄,观察叶柄是否脱落,并记录叶柄脱落时间。
(1)脱落酸是植物体内产生的一种植物激素,主要作用是 细胞分裂,促进 的衰老和脱落,在将要 的器官和组织中含量较多。
(2)实验中需剪去幼苗上的叶片,是因为 。
(3)实验中在图1中A处滴加的是一定浓度的 溶液,B处滴加 ,两处滴加量要相等。
(4)实验进行4天后,观察发现,在一定外力作用下,叶柄脱落。但改用乙烯利(具有与乙烯相同的生理效应)重复本实验时,发现不需施加外力,叶柄可自然脱落。这说明在促进植物器官(叶片)脱落方面,乙烯的作用 (填“大于”或“小于”)脱落酸的作用。
(5)实验证明,细胞分裂素有延缓细胞衰老(即保绿)作用,而乙烯则能加速叶片的衰老。若要设计实验证明这一结论,则至少需要设置 组实验。
(6)在植物的生长和发育过程中,除受激素调节和环境因子的影响外,在根本上是在一定时间和空间上的程序性表达的结果。
据报道,在某地现代高效设施农业示范园里,许多西瓜未成熟就竞相炸裂,引发人们的关注,初步调查发现西瓜的炸裂可能与使用膨大剂有关。膨大剂名为氯吡苯脲(CPPU),20世纪80年代由日本首度开发之后引入中国,是经过国家批准的植物生长调节剂。回答下列有关问题。
(1)植物生长调节剂是一类人工合成的对植物的________有调节作用的化学物质,具有________等优点。
(2)下面是“0.1%CPPU可溶性液剂对西瓜产量和品质的影响研究”,请你补充完成。
①配制0.1%CPPU可溶性液剂:配制浓度为50 mg·kg-1、45 mg·kg-1、40 mg·kg-1的0.1%(体积百分比)的CPPU可溶性液剂。
②抽样处理:选一块平整的西瓜地,把实验地划分为20个小区,每小区定植24株。每次随机抽取1个小区依次用等量的三种浓度的CPPU液剂和________涂抹西瓜雌花的果柄,每株上涂抹一个雌花,并注意挂牌标记。重复,直到20个小区全部涂抹即可。
③调查与统计:涂抹药液后,加强田间管理。施药后15 d调查各小区的坐果数,并分别统计坐果率(有效坐果数/涂抹总果数),在西瓜成熟采收当天测定各小区西瓜的含糖量和维生素C含量。下表是本研究的实验数据:
根据实验结果,可以得出的结论:①0.1%CPPU可溶性液剂可以________;②生产中提高西瓜产量和品质的0.1%CPPU可溶性液剂最佳使用浓度为________左右。
(3)科学家以3H—CPPU处理植物,结果发现在豌豆叶绿体的类囊体膜上出现较强的放射性,提取分离只有放射性的物质,经鉴定发现是细胞分裂素结合蛋白(受体),这一事实说明,CPPU是________类植物生长调节剂。
(4)植物生长调节剂在农业生产中使用可以提高作物产量和品质,但人们也有很多疑虑,比如这些人工合成的化学物质对人体健康是否会造成危害?请以小鼠肝细胞悬液为材料,设计实验探究CPPU是否抑制动物细胞的增殖,简单实验思路是
① ②
③ ④__________ _。
在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。
请分析并回答:
(1)生长素类似物是对植物生长发育有重要调节作用的一类化合物。本实验中________mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。
(2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的________以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液成分接触更________。
(3)图2中,对照组切段的平均长度是________mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长________(选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1 mg/L的结果相比,浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是________。
(4)图2中,浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应________(选填下列选项前的字母)
A.舍弃 B.修改 C.如实填写
为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应____________。
早衰是棉花生产中普遍存在的现象,由此引起的一系列不良反应使棉花产量和品质受到严重影响。有研究表明,棉花的早衰可能与打顶处理有关。
(1)适时打顶是棉花高产栽培的关键技术之一,打顶的意义在于________________________。
资料:细胞分裂素(CTK)是维持植物生长和分化的重要激素,与植物衰老密切相关,可延缓衰老;脱落酸(ABA)促进叶片衰老,促进蛋白水解酶和RNA酶活性上升,加速蛋白质和核酸降解。为探究棉花打顶与早衰之间可能的因果关系,某研究小组在查阅资料后进行了探究:
【假设】棉花打顶后,生长素减少引起叶片出现内源激素失衡,ABA/CTK的比值 ① (选填“升高”“降低”或“不变”),引发了早衰现象。
【实验】实验设两个施氮水平:低氮组(N150)-每千克土壤中掺入氮肥150mg;高氮组(N500)-每千克土壤中掺入氮肥500mg。两个施氮水平各设4个处理:1- ② ;2-打顶;3-打顶并加 ③ ;4-打顶并加含萘乙酸(NAA)的羊毛脂。打顶后10天,取棉株的相同部位着生叶测定CTK和ABA两种激素含量,数据如下图所示:
【结论】低氮组和高氮组中,实验数据更能支持假设的一组是 ④ 。
(2)完成填空,将上述探究过程补充完整①______ ②______③______④______
(3)在处理4中,打顶后加的是含萘乙酸(NAA)的羊毛脂,却没有使用含生长素(IAA)的羊毛脂,原因
在于_____________________________________。
(4)该研究小组进一步测定了低氮水平下不同打顶处理的棉花叶片中淀粉含量,发现:打顶并加萘乙酸(NAA)
的一组淀粉含量最高,打顶的一组淀粉含量最低。试分析出现这一现象的可能原因:___________。
回答下列有关植物激素的问题。
(1)当植物表现出顶端优势时,顶芽产生的生长素运到相邻侧芽________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(2)某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲角度(α)。下图为实验示意图。
①α的范围为___________(填“180°≥α>0°”、“180°≥α≥90°”或“90°≥α>0°”)。
②若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响,可以取弯曲处做________(填“横切”或“纵切”)片制成装片,用显微镜观察、测量两侧细胞的平均长度,做出比较。
(3)下列化学物质中,不是植物激素的是 :
A.乙烯 | B.吲哚丁酸 | C.吲哚乙酸 | D.2,4-D |
(4)下图是根、茎对生长素作用的反应曲线,图示字母中表示根近地侧的是______、茎的远地侧的是_______。
(5)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的某些部位产生,被运输到 部位,对植物的生命活动有显著影响的_______有机物。
(6)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关,还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系,科研人员做了这样的实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①此科研人员所做实验的自变量是_____________,因变量是______________。
②为使实验更严谨,还需将另一些等量的根尖放在________________,作为对照组。
为探究一种生长素类似物促使扦插枝条生根的最适浓度,某生物小组得到如下表实验结果。请回答相关问题:
组别 |
A |
B |
C |
D |
浓度(mol/L) |
10-12 |
10-9 |
10-6 |
0 |
生根数量 |
5 |
9 |
4 |
2 |
(1)为进一步精确测定生长素类似物促进插条生根的最适浓度,应采取的改进措施是___________。
(2)该小组又进行了“探究经40℃处理后的生长素类似物活性”的实验。实验材料:适宜浓度的生长素类似物溶液,长势、长度相同的同种植物的扦插枝条若干,培养瓶(内含培养液)等。请回答以下相关问题:
①取3只培养瓶,编号甲、乙、丙,甲瓶中插入_____________作为对照组;乙瓶中插入用适宜浓度生长素类似物溶液浸泡过的扦插枝条;丙瓶中插入_______________。
②为提高实验结果的准确度,除培养条件相同外,还应控制___________________相同。
③____________两组实验结果相同,则说明经40℃处理过的生长素类似物失活。
每年的7月~9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间,每隔10d,采摘果树外围的果实测定其中内源激素的含量,结果如图。请分析回答
(1)苹果果实体积增大主要取决于果肉细胞 的增加和细胞 的增大。
(2)据图分析,在7月29日—9月27日期间,果实内 含量下降,可导致成熟期果肉细胞的 减弱,果实体积增大减缓。
(3)据图分析,在9月7日~9月17日期间,果实内 和 的含量增加,同时测得果实中花青素和可溶性糖的含量不断增多,果实的颜色和口味(成熟度)也会发生变化。
请回答以下有关激素调节的问题:
(1)人和高等动物体内的激素是由___________合成分泌的,激素种类多,量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起 作用,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞______________________。激素调节的特点是_____________________________________。
(2)植物的激素调节是植物生命活动的主要调节方式,植物激素是调节植物___________________的一类微量的有机物。植物的生命活动是由多种植物激素相互作用共同调节的,常见的植物激素种类主要有生长素、赤霉素、______________________、脱落酸和乙烯等。在“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,在正式实验前先做一个_______________,目的是为正式实验摸索条件,实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用______________________________等方法。
下表是植物细胞分裂素发现过程中的几个主要历程。请据此作答。
历程 |
时间 |
科学家 |
科学事实 |
① |
1954年 |
斯库格等 |
一定条件下腺嘌呤能促进细胞分裂 |
② |
1955年 |
米勒等 |
将存放了4年的鲱鱼精细胞的DNA,加入到烟草髓组织的培养基中,能诱导细胞分裂。 |
③ |
1956年 |
斯库格等 |
用新提取的鲱鱼精细胞DNA,不能促进细胞分裂;但在pH<4的条件下进行高压灭菌处理后,却能促进细胞分裂。从处理物中分离出这种活性物质,并命名为“激动素”。 |
④ |
1963年 |
莱撒姆 |
从未成熟的玉米籽粒中分离出类似于“激动素”的促进细胞分裂的物质,命名为“玉米素”,其生理活性高于“激动素”。 |
(1)“激动素” (“属于”或“不属于”)植物激素,理由是 。
(2)从②和③分析,“激动素”可能是 (物质)。请写出对此加以验证的简要实验思路: 。
(3)在植物组织培养中,通过调整细胞分裂素与 (激素)的比例,可诱导愈伤组织形成完整的植株。
叶片表面的气孔是由保卫细胞构成的特殊结构,是气体出入植物体的主要通道。气孔能通过开闭运动对外界环境刺激做出响应。请分析回答:
(1)气孔的开闭会影响植物的蒸腾作用、 过程的进行。研究表明,气孔的开闭可能与乙烯有关,乙烯是植物体产生的激素,具有____等作用。
(2)研究者取生长良好4-5周龄拟南芥完全展开的叶,照光使气孔张开。撕取其下表皮,做成临时装片。从盖玻片一侧滴入不同浓度乙烯利溶液(能放出乙烯),另一侧用吸水纸吸引,重复几次后,在光下处理30 min,测量并记录气孔直径。之后滴加蒸馏水,用同样方法清除乙烯利,再在光下处理30 min,测量并记录气孔直径,结果如图l所示。
①此实验的目的是研究____。
②图1中用乙烯利处理叶片后,气孔的变化说明,乙烯可诱导____,且随浓度增加____。
③用浓度为 的乙烯利处理拟南芥叶,既不会伤害保卫细胞,又能获得较好的诱导效果,做出以上判断的依据是____。
(3)为研究乙烯调控气孔运动的机制,研究者用乙烯利、cPTIO (NO清除剂)等处理拟南芥叶,并测定气孔直径和细胞内NO含量,结果如图2所示。
①实验I、III结果说明,有乙烯时 ;实验II、Ⅳ结果说明,有乙烯时,加入cPTIO后 。
②由图2所示结果可以推测____。