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。
为证明光照和重力两种因素对生长素在植物体内的分布哪个影响更大,某研究性学习小组进行了如下探索:
材料用具:品种、大小相同的泡胀玉米种子若干,空易拉罐四个,沙土,不透光的牛皮纸,剪刀等。
方法步骤:
(1)取四个空易拉罐,分别剪去顶盖,装入湿润沙土并分别标号(甲、乙、丙、丁);在每个易拉罐内植入三颗玉米种子,放在温度适宜的阴暗处培养,待苗长到2 cm左右时备用。
(2)将甲、乙、丙、丁均用不透光的牛皮纸包严(留出幼苗生长的足够空间),放在实验台上,甲、乙直立放置,在乙装置的一侧开直径1 cm左右的小口,在它们的侧面0.5 m处用100 W的白炽灯连续照射;丙、丁水平放置,在丙装置的正对地面处开直径1 cm左右的小口,在它们的下方0.5 m处用100 W的白炽灯连续照射(装置如图所示);甲、乙、丙、丁的其他条件相同。
实验现象:两昼夜后,如下图所示。甲直立生长;乙向光弯曲生长;丁向上弯曲生长;丙也向上弯曲生长,但与丁相比,弯曲度要小一些。
请根据实验现象分析原因并得出结论:
(1)由甲、乙装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有_______________特性,最可能的原因是_______________。
(2)由甲、丁装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有_______________特性,最可能的原因是_______________。
(3)由乙、丙、丁装置内的玉米苗生长情况可知:_______________。
(4)如果实验开始后使整个实验装置失去重力,甲、乙、丙、丁四个装置的幼苗生长方向将是:甲_______________,乙_______________,丙_______________,丁_______________。
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。
为证明光照和重力两种因素对生长素在植物体内的分布哪个影响更大,某研究性学习小组进行了如下探索:
材料用具:品种、大小相同的泡胀玉米种子若干,空易拉罐四个,沙土,不透光的牛皮纸,剪刀等。
方法步骤:
(1)取四个空易拉罐,分别剪去顶盖,装入湿润沙土并分别标号(甲、乙、丙、丁);在每个易拉罐内植入三颗玉米种子,放在温度适宜的阴暗处培养,待苗长到2 cm左右时备用。
(2)将甲、乙、丙、丁均用不透光的牛皮纸包严(留出幼苗生长的足够空间),放在实验台上,甲、乙直立放置,在乙装置的一侧开直径1 cm左右的小口,在它们的侧面0.5 m处用100 W的白炽灯连续照射;丙、丁水平放置,在丙装置的正对地面处开直径1 cm左右的小口,在它们的下方0.5 m处用100 W的白炽灯连续照射(装置如图所示);甲、乙、丙、丁的其他条件相同。
实验现象:两昼夜后,如下图所示。甲直立生长;乙向光弯曲生长;丁向上弯曲生长;丙也向上弯曲生长,但与丁相比,弯曲度要小一些。
请根据实验现象分析原因并得出结论:
(1)由甲、乙装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有_______________特性,最可能的原因是_______________。
(2)由甲、丁装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有_______________特性,最可能的原因是_______________。
(3)由乙、丙、丁装置内的玉米苗生长情况可知:_______________。
(4)如果实验开始后使整个实验装置失去重力,甲、乙、丙、丁四个装置的幼苗生长方向将是:甲_______________,乙_______________,丙_______________,丁_______________。
(9分)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
试管编号 |
GA溶液 |
缓冲液 |
水 |
半粒种子10个 |
实验步骤 |
实验结果(颜色深浅) |
|
步骤1 |
步骤2 |
||||||
1 |
① |
1 |
1 |
带胚 |
25℃保温24h后去除种皮,在各试管中分别加入1ml淀粉液 |
25℃保温10min后各试管中分别加入1ml碘液,混匀后观察溶液颜色深浅 |
++ |
2 |
0 |
1 |
1 |
去胚 |
++++ |
||
3 |
0.2 |
1 |
0.8 |
去胚 |
++ |
||
4 |
0.4 |
1 |
0.6 |
② |
+ |
||
5 |
0.4 |
1 |
0.6 |
不加种子 |
++++ |
||
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深,表中液体量的单位均为ml |
请分析回答下列问题:
(1)表中①的溶液浓度是 ,表中②的处理是 。在1~5号试管中,起对照作用的是 (填试管编号)。
(2)该实验的原理是:α-淀粉酶能催化淀粉水解成二糖或单糖,淀粉遇碘变蓝色,而二糖和单糖不能,因而根据 ,说明酶促反应的程度。
(3)分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 。这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(4)分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(5)分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,某课题组选择生长整齐的健壮植株,按题9图1步骤进行实验,激素处理方式和实验结果如题9图2所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。
(1)选择生长整齐的健壮植株是为了控制 变量; 标记的元素是 ;A组作为对照组,处理方式是 。
(2)由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是 组。B组幼铃放射性强度百分比最低,说明B组叶片的光合产物 。
(3)为优化实验设计,增设了D组, 处理方式是 ,各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是 。由此可知,正确使用该激素可改善光合产物调配,减少棉铃脱落。
甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长情况;丙图表示燕麦胚芽鞘。
(1)由甲图可知,对于不同的器官来说生长素促进生长的最适浓度________;对于同一器官来说,生长素的作用与浓度的关系是 。
(2)乙图中a侧生长素浓度大于________mol·L-1,b侧生长素对根生长的效应是________。
(3)为验证在单侧光照下,丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A段而不是B段,某同学设计了如下实验步骤,请帮助其完成下列有关实验过程。
Ⅰ.实验材料及用具:燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。
Ⅱ.下图表示的是该实验过程。
Ⅲ.实验结果及解释:①装置内胚芽鞘_________ 生长,则表明: ;
②③装置内胚芽鞘 生长,表明: 。
请回答下列有关植物激素的问题:
I. 现在食品安全已受到人们日益关注。一种保鲜剂——青鲜素,能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康。
(1)青鲜素和_____________ (一种植物激素)的作用类似,这类人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质被称为_____________ 。
(2)青鲜素残留毒性可能会导致人体细胞致癌,青鲜素导致细胞癌变的机理是使 _____________ ,从而导致正常细胞分裂失控而癌变。
(3)科研人员以小鼠为实验材料,对青鲜素毒害性进行了检测,结果如图甲。该实验检测有毒物质毒性的指标是_____________,请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导意见:____________。
Ⅱ.树叶到了秋天往往会大量脱落,经研究发现,这是因为乙烯能促进离层区(如图乙)细胞合成和分泌酶X,酶X能够水解离层区细胞的细胞壁导致叶柄脱落;叶柄离层区细胞两侧(近基端和远基端)的生长素浓度与叶片脱落关系如图丙。
(1)根据酶 X 的生理作用分析,它可能是_____________酶和_____________酶。
(2)根据图丙可知,当远基端生长素浓度_____________近基端生长素浓度时,叶柄脱落。已知生长素只能单方向的从远基端向近基端进行极性运输,这种运输是细胞的_____________运输。结合对图丙的分析,可得出叶柄内生长素的运输对乙烯合成的作用是__________________________。
回答下列有关植物激素的问题。
下图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。请分析回答:
(1)图中结构A的作用是________________________________________。
(2)图中表明,当生长素浓度由低升至最适时,酶X所处环境溶液pH的变化是______,被激活的酶X的直接作用是_________________________________,从而使细胞壁松散,最终使细胞伸长。能促进植物细胞伸长的另一种植物激素是______________。
(3)不能用图中这种细胞作为观察有丝分裂的材料,理由是______________________。
(4)用单侧光照射胚芽鞘尖端一段时间,图中现象在胚芽鞘尖端下部 侧更明显。若要在细胞水平上进行验证,可取弯曲处作 (横切/纵切)片制成装片,用显微镜观察并测量相应细胞长度。
(5)植物向光弯曲实验发现的生长素的基本特征是_______(多选)。
A.促进细胞伸长 | B.体内含量丰富 |
C.对各器官灵敏度相似 | D.可长距离转运 |
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。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__________________________。
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。
植物激素在植物生长、发育和繁殖等过程中至关重要。请回答以下有关植物生命活动调节的问题。
(1)植物激素指的是由植物体内产生,能从__________运送到__________,对植物生长、发育有显著影响的________有机物。植物生长、发育和繁殖等生命现象都是由多种激素共同调节的,其中激素间的关系有__________。
(2)图甲是三个完整的胚芽鞘,现要探究单侧光是影响生长素在尖端的横向运输,还是影响其在尖端以下的横向运输,请在下图中画出云母片安放的位置来设置对照实验,但要符合以下推理:如果胚芽鞘①与③向光弯曲生长,则说明单侧光影响生长素在尖端的横向运输。
(3)图乙是某同学在做探究某激素对月季茎段侧芽生长量的影响实验时绘制的结果图。图中虚线是不使用该激素处理时,所得到的数据绘制的。分析示意图可知,该激素对月季茎段侧芽生长具有________性,如果该激素对月季茎段侧芽生长的最适宜浓度在b与c两浓度之间,能否确定a、b、c三浓度的大小关系?_____________。
植物激素突变体是研究植物激素合成、代谢途径以及生理功能的重要实验材料。某课题组为了研究生长素和赤霉素对遗传性矮生植物的作用效应,将适宜浓度的生长素和赤霉素分别喷施到5个不同突变体(生长速率分别为lg 1.2、lg 1.4、lg 1.6、lg 1.8、lg 2.0毫米/7天)的矮生豌豆幼苗上,实验结果如图。
请回答下列问题:
(1)赤霉素能促进______________从而引起植株增高;生长素调节植物生长的功能,其作用表现出________性。
(2)该实验的自变量是_______________、_______________,图中设置③组的作用是______ __。
(3)根据实验结果可知,体外喷施_____________能明显促进矮生豌豆的生长,生长速率越慢的品种,对该激素生长反应越__________(填“显著”或“不显著”),其原因可能是遗传性矮生植株体内缺少___________。
(每空1分,共6分)为验证生长素和赤霉素对植物生长的影响,某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1h,然后分别转入5种不同浓度的生长素和赤霉素溶液中,同时以含糖的磷酸盐缓冲液作对照,在23℃的条件下培养24h后逐一测量切段长度。实验重复5次,结果取平均值,并绘制成下图。请回答:
(1)生长素和赤霉素是对植物生长发育具有重要______________作用的一类化合物;赤霉素的主要合成部位有______________(未成熟的/成熟的/萌发的)种子、幼根和幼芽。
(2)某同学将胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸馏水中1h的目的是排除_______________对实验结果的影响。要得到5种浓度的溶液,应将生长素和赤霉素溶解于________________________中。
(3)该生物兴趣小组的同学在分析实验结果时发现,浓度为0.1mg/L的赤霉素实验所进行的5次实验中,有一次的结果与其它4次有明显差异,从而导致该浓度下的平均值偏差较大。你认为在做原始记录时,对该次的实验数据______(应该/不应该)舍弃。本次实验结果______(能/不能)体现生长素作用的两重性。