某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验:
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组,每组2株。
②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液:A=2.500mg/L、B=3.125mg/L、C=4.165mg/L、D=6.250mg/L。
③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗,并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间。
④对幼苗叶绿素含量测量数据如右图所示。请分析回答下列问题
(1)据图可知,随着萘乙酸浓度的升高,萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐 。
(2)有人指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷,不仅无法证明萘乙酸的作用,也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见:
① ;② 。
(3)本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量的有关数据,如下表(注:E用等量蒸馏水处理):
处理 |
样品鲜重(g) |
单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量(mg/g) |
A |
0.51 |
11.05 |
B |
0.51 |
11.03 |
C |
0.56 |
10.82 |
D |
0.54 |
10.06 |
E |
0.61 |
9.97 |
由数据分析可以得出,单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是 。表中数据 (是/否)支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量,原因是 。欲确定使用萘乙酸的最适浓度,应该在 浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。
(11分,每空1分)实际生产中,农户常用一定浓度的生长素类似物除去与单子叶农作物混生的双子叶杂草。左图表示不同浓度的生长素类似物对单子叶植物和双子叶植物的影响,请据图分析回答:
(1)生长素类似物作为除草剂的原理是:生长素对植物生长的作用具有 ,即_______(填“高”或“低”)浓度促进生长, 浓度抑制生长。
(2)图中代表单子叶农作物的曲线是 (填序号)。
(3)所用的生长素类似物的浓度最好在图中 左右(用字母表示)。
(4)当生长素类似物的浓度在B~C段时,其对曲线①所代表的植物的作用是 。
(5)在进行插条繁殖时,如果在枝条上保留一些正在生长的芽或幼叶,扦插枝条就容易生根,这是因为 。
(6)如图一为桃树,二为龙爪槐,请回答它们顶芽产生的生长素的运输方向(答A→B或B→A):桃树 ;龙爪槐 。
(7)刚刚收获的马铃薯块茎种到土壤里不能发芽,其原因是块茎中含有较多的 使其进入休眠期,要解除它的休眠,促使其发芽,可用 处理。
生长素能促进细胞伸长生长,其作用机理为:生长素通过细胞壁,与细胞膜上的受体结合,通过进一步信号传递促进质子泵基因的表达,质子泵是细胞膜上转运H+的载体,可将H+从膜内运到膜外,使细胞壁酸化,酸化后的细胞壁变得松弛从而有利于伸展。
回答下列问题:
(1)在幼嫩的芽、叶和发育的种子中, 经过一系列反应可转变成生长素。
(2)生长素对植物生命活动的影响,根本上是对细胞内的 的影响。
(3)与质子泵的合成与运输直接相关的细胞器有 。据题意分析,生长素通过细胞壁的方式是 。
(4)研究发现用赤霉素处理过的植物根系发育不好,据此分析,在影响植物生根方面,低浓度的生长素和赤霉素表现出相互 。
请完成下列实验探究:
Ⅰ 研究发现,两种调节功能相近的激素如果同时使用, 其调节作用会进一步增强。某兴趣小组为了探究甲状腺激素和生长激素同时使用时对动物生长的促进作用程度,设计了如下的实验:
(1)本探究实验的假设为:(80) ____。
(2)根据实验结果预测来完善以下实验设计思路:
①取4只同种性别的成年的W品系的小鼠,分别编号为甲、乙、丙、丁四组。
②配制生理盐水,并用生理盐水配制A mol/L的甲状腺激素溶液,B mol/L的生长激素溶液以及一定浓度的激素溶液X(每升X溶液含甲状腺激素Amol和生长激素B mol)。且这些激素的浓度适宜。
③甲、乙、丙、丁组小鼠每只每天分别注射 (81) ,
④ (82) 。
(3)上述实验思路①的设计是有问题的,请改正:
(83) 。
(4)从乙、丙、丁组的小鼠上所采集的数据如下图所示:
(5)实验结论(省略)
Ⅱ 科研人员为了探究生长素类似物吲哚丁酸(IBA)的不同使用方法和使用浓度对蓝莓插条(插枝)生根的影响,开展了如下实验研究。
① 方法与步骤:( 省略) 。
② 实验结果:测定12天、18天和30天的生根率,获得如下数据。
方法 |
组别 |
IBA浓度/mg·L-1 |
12天生根率 |
18天生根率 |
30天生根率 |
Ⅰ:将IBA预先添加到基本培养基中,再将插条接种到相应的培养基上。 |
1 |
0[。X。K] |
0 |
1.0 |
1.0 |
2 |
0.05 |
0 |
20.0 |
74.0 |
|
3 |
0.1 |
0 |
12.0 |
50.0 |
|
4 |
0.2 |
0 |
10.0 |
48.0 |
|
Ⅱ:将插条置于不同浓度的IBA溶液中沾蘸5s,再接种到基本培养基中 |
5 |
0 |
0 |
1.0 |
1.0 |
6 |
200 |
70.0 |
100 |
100 |
|
7 |
500 |
4.0 |
90.0 |
91.0 |
|
8 |
1000 |
0 |
87.0 |
88.0 |
(6)本实验中的对照组的组别为 。
(7)方法Ⅰ中若需进一步确定在培养基中添加IBA的最适浓度,则需要 。
(8)使用IBA诱导蓝莓插条生根时,采用方法Ⅱ更好,原因是使用该处理方法时,在 等方面都具有明显的优势。
(9)请根据实验数据绘出“当IBA浓度最适时,采用不同方法诱导蓝莓生根的生根率随时间变化”的柱形图。
回答下列有关植物激素调节的问题
I、为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养(图1)。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图2。
(1)本实验中,用激素处理时应将IAA加在____(填“培养液中”或“茎芽尖端”)原因是____________。
(2)当加入药物完全抑制DNA复制后,GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%,说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是____________________________。
(3)从图2中B组数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的_______倍、IAA单独处理的_______倍,由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在___________的关系。
II、20世纪70年代,科学家雷利(P.M.Ray)研究发现,植物细胞在酸性环境中,由于细胞壁的软化易引起细胞膨压下降,从而导致细胞吸水体积增加(表现为生长),在这个基础上他和克莱兰(Rayle and Cleland)共同提出生长素作用机理的“酸生长理论”。20世纪80年代科学家在大量研究基础上,又进一步提出了生长素的作用机理的“基因活化学说”。下图示意生长素促进生长的两种作用方式。
(4)生长素受体的化学本质是 ;此处的“H+泵”除了能在收到信息时泵出H+外,还能 。
(5)图中生长素促进生长的作用途径 (填序号)符合生长素作用机理的“酸生长理论”;结合图示,试推测生长素作用机理的“基因活化学说”内容: 。
回答下列有关植物生长与激素调节的问题。
(1)生长素(auxin)是植物内源激素之一,1934年,郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质,后鉴定其是一种名为 的有机酸。
达尔文父子、温特等人曾对通过胚芽鞘实验,推测和证实了生长素的产生部位及其作用。请根据他们的实验并结合自己的理解,完成以下实验设计。
(2)验证生长素的产生部位在尖端。
实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图A)
对照组: ,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧。
图A
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端。
设置三个相同的装置(如图),其中C为对照组,不作其它处理;A、B组作了一定的处理。一段时间后观察到的现象是装置A中胚芽鞘直立生长;装置B和C中胚芽鞘向左弯曲生长。
请在图中画出A、B装置的处理方法。
A B C
(4)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输。
实验操作(如图)
实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘生长状况是 ,B组去掉尖端的胚芽鞘的生长状况是 。
(5)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
实验操作:如图所示(注A盒下侧有开口,可以进光)
结果及结论:
若 ,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光对生长素分布的影响。
若 ,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力对生长素分布的影响。
回答下列与生命活动调节有关的问题:
⑴当人体处于寒冷环境中一段时间后,体内激素含量上升的有_________
①生长激素 ②甲状腺激素 ③性激素 ④抗利尿激素
⑵膀胱尿液中的Na+是不是从内环境中排出的?_________(是/不是)
⑶某型糖尿病表现为胰岛素分泌量并不低,甚至还偏高,但组织细胞对胰岛素不够敏感,其原因可能是______________________________________________
⑷下列关于植物激素及调节的说法不正确的为( )
A.植物激素的效应通过其直接参与代谢来体现 |
B.植物激素作为一种信息分子不能为生命活动提供能量 |
C.植物激素调节只是植物生命活动调节的一部分 |
D.植物的塔型结构体现了生长素作用的两重性 |
(5)突触前膜的表面积通常_______突触后膜(填“大于”、 “小于”、“等于”)
(12分,每空2分)请设计实验验证“植物生长素(IAA)促进细胞生长的作用机理”与其能酸化细胞(或细胞壁)有关。
(一)材料用具:燕麦胚芽鞘若干、中性缓冲液、弱酸性缓冲液、适宜浓度的生长素中性缓冲液、蒸馏水、锥形瓶等其他相关实验器材。
(二)方法步骤:
(1)选取 的燕麦胚芽鞘若干,切去尖端;测量并记录长度,用蒸馏水浸洗胚芽鞘切段,吸干表面水分。
(2)取锥形瓶3个,分别编号为A、B、C;把(浸洗过的燕麦)胚芽鞘切段平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中。
(3)在A瓶中加入中性缓冲液2 mL;B瓶中加入 ;C瓶中加入适宜浓度的生长素中性缓冲液2 mL。分别加盖,并放在 的条件下培养。
(4)一段时间后, 。
(三)结果预测:A组胚芽鞘切段的长度变化不明显;B组胚芽鞘切段 ;C组胚芽鞘切段 。
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 。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)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞,其细胞周期的________期明显变短,此时期分子水平上所发生的变化主要是 和 。
(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。
(每空1分,共5分)某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的关系,进行了相关实验。如图为去掉其顶芽前后,侧芽部位激素甲和激素乙的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图,据图分析
(1)高浓度的激素甲和激素乙对侧芽萌动的影响分别是________________________
(2)该学习小组又将长壮的小麦根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,加入少量蔗糖作为能源分子,经过一段时间后观察发现,培养液中出现了乙烯,而且生长素浓度越高,培养液中乙烯含量也就越高,根尖的生长也越缓慢。
①该实验的因变量是____________________________________。
②为使实验严谨,还需要另设对照组,对照组的处理是:
____________________________________________________________。
③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________________________。
(3)激素甲和乙的关系为 。
(每空1分,共5分)将玉米种子在黑暗条件下萌发,切除长势相同的多个玉米胚芽鞘的顶端,然后在其左侧分别放置含有不同浓度生长素的琼脂块,保持在黑暗中 12 h ,胚芽鞘向右弯曲,弯曲角度与琼脂块中生长素浓度关系如下图所示。回答下列问题:
(1)生长素的化学本质是___________________
(2)胚芽鞘能够向生长素含量较_________的一侧弯曲生长
(3)当琼脂块中生长素含量为0 mg/L时,胚芽鞘不生长,说明琼脂对胚芽鞘生长_________(有、没有)促进作用。
(4)琼脂块中的生长素浓度约为_________ mmol/L时,胚芽鞘的弯曲度最大,当1.8 mmol /L时,对其下部细胞生长起_________作用
(9分)植物激素对植物的生长发育有调控作用,以下是关于植物激素的相关实验探究:
(1) 为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养(如图1)。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图2。
① 本实验中,用激素处理时应将IAA加在________(填“培养液中”或“茎芽尖端”)。
② 从图2中B组数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用分别是GA3和IAA单独处理的________倍,由此可以推测GA3和IAA对茎芽伸长生长的作用存在________关系。
(2) 为研究细胞分裂素的生理作用,研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(如图3),对插条的处理方法及结果见图4。
① 制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是________。
② 从图4中可知,对插条进行的实验处理包括________、________。
③ 在实验Ⅰ中,对A叶进行实验处理,导致B叶________。该实验的对照处理是________。
④ 实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是________。
某同学为探究生长素类似物2,4—D对月季枝条生根的影响,首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4—D溶液,然后选择插条,分组、编号,在蒸馏水及不同浓度的2,4—D溶液中浸泡枝条12小时,再在相同且适宜条件下扦插培养,得到实验结果如图二所示。
(1)设置蒸馏水这一组的目的是 。
(2)实验用的月季枝条取自于同一植株并长势相同,此外,每组溶液中的插枝__________相同。该实验的自变量为_____________。
(3)由图二可确定促进月季枝条生根的最适2,4—D溶液浓度的范围是 ,实验结果__________(能,不能)体现2,4—D生理作用的两重性。
(11分)将豌豆放在适宜条件下黑暗培养7天后,从生长状况相同的一些胚芽鞘上分别制取两种等长的切段(S1、S2)若干。然后将两种切段分别在不含外源激素、含生长素、含赤霉素(生长素与赤霉素浓度相同),适宜条件下继续培养3天观察记录结果。结果如图(其中图3为第3天测量的伸长值)
(1)胚芽鞘尖端、幼芽、幼叶等部位都能产生生长素,图2中,I组与C组相比,I组的S1段伸长不如C组的原因: 。
(2)从图3可知, (激素)对S2段的伸长促进作用更明显,主要体现了该激素的哪种生理作用: 。
(3)如果分别用DNA合成抑制剂和蛋白质合成抑制剂处理S2段后再进行相应实验,则对实验结果影响较大的是 抑制剂处理过的切段S2。
(4)某同学利用若干等长的S2段、含14C赤霉素的琼脂块及空白琼脂块,设计实验证明赤霉素无极性运输特点。但只做了一组实验,请右下方框中补出其对照实验,并写出各自最可能的实验结果。
实验结果:
植物学家在研究赤霉素(GA3 )和生长素(IAA)对植物生长的影响时,切取菟丝子 茎顶端2.5cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养(图1),实验分为A、B、C三组, 分别培养至第1、8、15天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图2。
(1)植物激素是对植物生长发育有显著影响的________。
(2)除图中的激素外,植物体内还存在________等三种植物激素。
(3)用激素处理时,应将IAA加在________(填“培养液中”或“茎芽尖端”),原因是 ________________________。
(4)如果不考虑自身激素的影响, GA3处理的三组中,A组的效果最为明显,原因是______________。
(5)加入药物完全抑制茎芽细胞的DNA复制后,GA3 诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%, 从细胞角度分析,说明 GA3影响茎芽生长的方式是________________。