(1)在高温环境中,植物能通过释放脱落酸来促进休眠。右图表示一个验证脱落酸促进叶柄脱落的实验,1~4 号是剪去叶片的叶柄,对1号做了如图所示的处理,应选择 号作为对照组,处理是 。
(2)脱落酸能抑制种子萌发,赤霉素能促进种子萌发。某研究性学习小组计划验证这两种激素在大麦种子α-淀粉酶合成上存在拮抗作用(指一种物质的作用被另一种物质所阻抑的现象),步骤见以下图解。
①该实验原理为: 。
②请你帮助他们设计实验结果记录表,并预测实验结果(在表格中用“高、中、低”来表示麦芽糖的相对含量)。
如图是大麦种子萌发过程中赤霉素诱导α—淀粉酶合成和分泌的示意图,其中甲、乙、丙表示有关结构,①②③表示有关过程。据图回答下列问题:
(1)催化①过程的酶是________。a、b表示mRNA的两端,完成②过程时,核糖体在mRNA上移动的方向为________。若产物中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—精氨酸—”,携带丝氨酸和丙氨酸的tRNA上的反密码子分别为UCA、GCC,则基因中供转录用的模板链的碱基序列为______________。
(2)大麦种子萌发时,赤霉素与细胞膜表面的特异性受体结合后,能活化赤霉素信息传递中间体,导致GAI阻抑蛋白降解。结合图解判断,GAI阻抑蛋白的功能是____________________________________________。
(3)大麦种子萌发时,赤霉素诱导合成α—淀粉酶,其意义是_________________________________。
植物的生长发育受到多种激素共同的调节,请回答下列问题:
(1)1926年科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后,会出现植株疯长的现象,病株往往比正常植株高50%以上,并且结实率大大降低,因而称为“恶苗病”。同年科学家进行了实验:将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康的水稻幼苗上,发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,却出现了恶苗病的症状。1935年科学家从培养滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素。多年后被证实为一种植物激素。1926年科学家根据观察到的现象做出假设 (填字母)并进行了实验。
A.赤霉菌能促进植株增高 |
B.赤霉菌能产生促进植株增高的特殊物质 |
C.赤霉菌能产生赤霉素促进植株增高 |
D.赤霉素是一种植物激素,能促进植物增高 |
(2)下图是表示利用玉米胚芽鞘研究生长素在植物体内运输方向的实验设计思路。则 (填“甲”“乙”“丙”或“丁”)组处理后的普通琼脂块能使去掉尖端的胚芽鞘继续生长。
(3)去掉其顶芽前后,侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图,据图分析:
①激素甲代表的是 ;激素乙的生理作用是 。
②据图分析高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动起的作用分别是 作用。
③为研究根向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中,并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
a.该实验的因变量有 。
b.为使实验严谨,还需要另设对照组,对照组的处理是将植物等量的根尖放在 中。
c.据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因可能是:近地侧生长素浓度高诱导产生 ,从而 。
(12分)为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用,科学家用一系列浓度梯度的生长素处理某种植物的茎,进行了一系列实验,结果如下图所示,后来还发现,生长素促进雌花分化是生长素诱导植物产生乙烯的结果。回答下列问题:
(1)据图可知生长素和乙烯的关系是 。
(2)据图中结果可知,测定时间在 之后,植物茎的生长速度可能不与生长素浓度成正比。
(3)在生产实践中,为了促进黄瓜雌花分化,可以直接用 处理,达到增产的目的。
(4)生长素在植物体内广泛存在,通过促进 促进植物生长。
(5)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。结果发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素的浓度越高,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该实验的自变量是 ,因变量是 。
②为了使实验更严谨,还需将另一些等量的根尖放在 中,作为对照组。
③根据此实验结果可推知,水平放置的植物的根向重力生长的原因是 。
甲图表示生长素浓度对植物根和茎生长的影响;乙图表示为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展的实验,请回答下列问题。
(1)由图甲可知,生长素的作用特点是 ;两种器官对生长素反应的灵敏程度依次为 ;C点表示的意义是 。
(2)若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其背光面的生长素浓度为2 m,则其向光面生长素浓度范围是 。
(3)若图乙中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是 (填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明 。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是 。
(4)若图乙中AB为成熟茎切段,琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性,说明 。
(5)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液,加入IAA溶液中可显著降解IAA,但提取液沸水浴处理冷却后,不再降解IAA,说明已伸长胚轴中含有 。研究已证实光也有降解IAA的作用,这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长 (填“有利”、“不利”或“无影响”)。
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_________作用的一类化合物。
(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)生长素类似物A溶解于_________中,以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少________对实验结果的影响。
(4)图2中,对照组切段的平均长度是_______mm。浓度0.001mg/L的溶液对切段伸长___________(选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1mg/L的结果相比。浓度为10mg/L的溶液对切段的影响是____ ___。
(5)图2中,浓度为0.1mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应_____ _____。
第Ⅱ部分 选做题,以下两题任选一题做答:
(15分,除标注外,每空2分)某研究性学习小组为了探究愈伤组织形成导管是芽的直接作用,还是芽产生的物质的作用,做了如下两组实验:
(1)愈伤组织细胞与根尖分生区细胞相比,在结构上具有________的特点,形成导管的过程称为________(1分)。在此过程中离不开的植物激素是_________________________,它们的比值 (填“高”、“低”、“适中”)时,有利于愈伤组织的形成。
(2)愈伤组织常用做诱变育种的理想材料,理由是_______________________________。
(3)若形成图示结果的物质是生长素,为了进一步验证导管的形成是由于生长素的作用,请仿照上述实验,提出实验设计思路________________________________________。
(4)经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体,其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照,叶绿素总量不变。某同学用 (填序号:①绿色;②红色;③蓝紫色;④黄色)光照射突变体和对照叶片,检测到两者光合作用放氧速率差异不大。若取等量色素提取液进行层析,会发现突变体第 条色素带(自上而下)窄于对照组。
为探究“小麦萌发种子中生长素含量”,某小组同学用小麦胚芽鞘进行实验,其胚芽鞘延长部分切段,可以在含有生长素IAA的溶液中继续伸长。在一定范围内,胚芽鞘切段的伸长与生长素浓度的对数成正比,因而可通过测定切段伸长的多少来测定生长素的含量。
以下是有关实验步骤,请补充完善其过程并分析结果:
(1)取6个小瓶,编号。配置0.001、0.01、0.1、1.0、10μg/mL的IAA系列标准溶液分别放在1-5号瓶中,第6号瓶中放_______________________________
(2)挑选生长状况一致的小麦胚芽鞘(如右图所示)若干。选取同样长度(5mm)的切段 (A、B、C)作为材料,飘浮在蒸馏水中2~3h,除去切段中的内源生长素。
(3)在上述每瓶标准溶液中浸泡切段10段,20h后取出切段,测量 ____________ 结果预测及分析:_____________________________说明小麦萌发种子中生长素含量为1.0μg/mL。
生长素的主要作用是促进细胞纵向伸长,其作用机理如图所示,请回答下列问题。
(1)被激活的“激素﹣受体复合物”能引起内质网释放Ca2+,Ca2+促使细胞内的H+以__________的方式运往细胞外,增加了细胞壁的延展性,使细胞壁对细胞的压力减小,导致细胞吸水、体积增大而发生不可逆增长。细胞在生长过程中体积变化最大的细胞器是________________。
(2)此外,Ca2+还能激活细胞中的转录因子,它进入细胞核后,能引起____________酶催化mRNA合成。
(3)生长素促进根系生长的最适浓度要比茎低得多,稍高浓度的生长素能促进______的生物合成,从而抑制根的伸长。
(4)科学家研究发现紫外光可以抑制植物生长,原因是紫外线增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性,从而促进了生长素氧化为3﹣亚甲基氧代吲哚,而后者没有促进细胞伸长的作用。现在提供生长状况相同的健康的小麦幼苗若干作为实验材料,请完成下列实验步骤,以验证紫外线抑制植物生长与生长素的氧化有关。
步骤1:将小麦幼苗平均分为甲组和乙组。
步骤2:给予甲组___________________,给予乙组______________________。
步骤3:观察两组幼苗的_________________并测量___________________的含量。
预测实验结果:略。
食品安全人们日益关注。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。根据材料回答下列问题。
(1)青鲜素和 (一种植物激素)的作用类似,它是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,是属于 。
(2)青鲜素残留毒性可能会使 发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
(3)科研人员以小鼠为实验材料,用“动物细胞培养技术”对青鲜素毒害性进行了检测。
①请完善检测青鲜素毒性的实验:
主要实验步骤:
第一步:取大小相同的六只培养瓶编号为1-6,分别加入等量的相同培养液和小鼠细胞。
第二步:向1号培养瓶中加入生理盐水,向2-6号培养瓶中分别加入 。
第三步:培养一段时间后,取样制成临时制片,用显微镜观察, 。
结果如下表:
培养瓶编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
添加剂中青鲜素浓度(mg/L) |
水 |
10 |
30 |
90 |
270 |
810 |
变异细胞比例 |
0 |
0 |
1/106 |
1/106 |
2/106 |
8/106 |
结论: 。
②该实验检测有毒物质毒性的指标是 ,所用培养液中需要加入的特殊营养成分是 。
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)DNA彻底水解的产物是_________________________________。
(2)“激动素”_________________________(“属于”或“不属于”)植物激素,理由是________________________________________。
(3)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:______________________________________________________。
(4)植物体合成细胞分裂素的主要部位是________________,细胞分裂素与____________(激素)存在拮抗作用。
(5)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。
为了探究不同环境下生长素对植物生长的影响,设计了如下实验:装置A花盆侧放在一个不透光的木箱内(G′、E′表示近地侧,L′、F′表示远地侧);装置B花盆摆放在一个有小孔的木箱中,右侧固定光源位置,让花盆和木箱一起绕d轴匀速转动。装置C和装置D表示花盆置于密闭的暗箱内,其中装置C幼苗被注入某种溶液。请回答下列问题:
(1)从装置A的实验结果可以看出,生长素具有使根向________弯曲生长的作用,其原因是在重力作用下G′侧生长素分布多, 了近地侧细胞的伸长。对茎而言,E′侧生长素分布多,茎对生长素敏感度 根, 了近地侧细胞的伸长。
(2)实验一段时间后,装置B箱内幼苗地上部分的生长方向是________________________。
(3)若装置C的幼苗被注入的是乙烯利溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度 装置D的幼苗高度;若装置C的幼苗被注入的是赤霉素溶液,则实验一段时间后,装置C幼苗高度 装置D的幼苗高度。
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图所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。
(1)该放射性物质中被标记的元素是_________。光合作用过程中,含标记元素的化合物被光反应提供的___________________还原成糖类。在适宜温度下测得叶片光饱和点,若其他条件不变,进一步提高温度,则该叶片光饱和点的变化是_________________。
(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____________________。为优化实验设计,增设了D组(激素处理叶片),各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是____________________。
(3)若该激素不能促进插条生根,却可促进种子萌发和植株增高,其最可能是________________________。
甲图表示生长素浓度对植物根和茎生长的影响;乙图表示为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展的实验,请回答下列问题。
(1)由图甲可知,生长素的作用特点是 ;两种器官对生长素反应的灵敏程度依次为 ;C点表示的意义是 。
(2)若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其背光面的生长素浓度为2 m,则其向光面生长素浓度范围是 。
(3)若图乙中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是 (填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明 。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是 。
(4)若图乙中AB为成熟茎切段,琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性,说明 。
(5)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液,加入IAA溶液中可显著降解IAA,但提取液沸水浴处理冷却后,不再降解IAA,说明已伸长胚轴中含有 。研究已证实光也有降解IAA的作用,这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长 (填“有利”、“不利”或“无影响”)。
(10分)如图表示棉花的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)比较图一中三条曲线,能说明_________________________________。
(2)图一中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,生物兴趣小组设计了图二的实验方案进行探究。
实验假设:植株中存在的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,做图二所示的处理,观察三组植株叶片脱落的先后。
请回答下列问题。
①脱落酸能抑制 ,促进叶和果实的衰老和脱落。主要分布在 。
②根据科学实验原则,上图中的X处应放置 ,则乙、丙两组的实验变量是 。
③预测三组 ,得出实验结论:若__________________________,则假设成立。若__________________________,则假设不成立。