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)生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合,形成“激素—受体复合物”,这一过程体现了细胞膜的________________功能。
(2)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__________。实验发现,细胞在持续生长过程中,细胞壁的厚度能基本保持不变,出现这种现象的原因是由于__________(填细胞器)为细胞壁添加了新的成分。
(3)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的合成。
(4)生长素促进根系生长的最适宜浓度要比茎低得多,稍高浓度的生长素能促进乙烯的生物合成,从而抑制了根的伸长,这说明生长素的作用具有__________。
(5)应用过程中,人们往往使用是2,4-D等人工合成的类似物,这类物质和天然的植物激素合称为______________。请举出两例应用实例____________________ _________________________
(6)科学家研究发现紫外线可以抑制植物生长,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,请完成下列实验方案,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____________光照,给予乙组____________光照。
步骤3:观察两组幼苗的___________并测量______________的含量。
预测实验结果:_________________________________________。
研究表明,细胞分裂素可以延缓叶片的衰老。生物学兴趣小组的同学想通过实验检验生长素是否也具有延缓叶片衰老的作用。请你利用离体的叶片设计一个实验来探究这个问题。
(1)实验目的:探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。
(2)实验原理:离体的叶子会逐渐衰老,叶片变黄,使用一定浓度的细胞分裂素处理之后,可以显著地延长保绿时间,推迟离体叶片衰老。
(3)材料用具:足够数量的植物离体叶片、一定浓度的细胞分裂素和生长素、所需的相关器材和用具。
(4)实验步骤(写出实验的思路即可):
(5)结果预测和结论:
________________________________________________________________________________
某同学决定探究“生长素(IAA)对植物生长有何影响”。他选用了某植物的幼叶鞘作为实验材料,配制一系列不同浓度的IAA溶液进行实验。实验数据如下表所示:
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
IAA溶液浓度(mol·L -1 ) |
0(蒸馏水) |
10 -12 |
10 -10 |
10 -8 |
10 -6 |
10 -4 |
幼叶鞘增长长度(mm) |
2.6 |
3.2 |
3.9 |
5.1 |
3.1 |
1.8 |
请回答下列问题:
(1)实验中盛有不同浓度IAA溶液的小培养皿必须加盖,其原因是_______________。
(2)对该植物的幼叶鞘来说,最适的生长素浓度为_______________。
(3)假设各幼叶鞘的初始长度相等,请在右边坐标系中绘出随IAA溶液浓度的变化幼叶鞘增长变化的曲线。
(4)分析上述实验数据得出的结论是_______________。
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_______________。
研究表明,细胞分裂素可以延缓叶片的衰老。生物学兴趣小组的同学想通过实验检验生长素是否也具有延缓叶片衰老的作用。请你利用离体的叶片设计一个实验来探究这个问题。
(1)实验目的:探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。
(2)实验原理:离体的叶子会逐渐衰老,叶片变黄,使用一定浓度的细胞分裂素处理之后,可以显著地延长保绿时间,推迟离体叶片衰老。
(3)材料用具:足够数量的植物离体叶片、一定浓度的细胞分裂素和生长素、所需的相关器材和用具。
(4)实验步骤(写出实验的思路即可):
________________________________________________________________________________(5)结果预测和结论:
________________________________________________________________________________
某同学决定探究“生长素(IAA)对植物生长有何影响”。他选用了某植物的幼叶鞘作为实验材料,配制一系列不同浓度的IAA溶液进行实验。实验数据如下表所示:
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
IAA溶液浓度(mol·L -1 ) |
0(蒸馏水) |
10 -12 |
10 -10 |
10 -8 |
10 -6 |
10 -4 |
幼叶鞘增长长度(mm) |
2.6 |
3.2 |
3.9 |
5.1 |
3.1 |
1.8 |
请回答下列问题:
(1)实验中盛有不同浓度IAA溶液的小培养皿必须加盖,其原因是_______________。
(2)对该植物的幼叶鞘来说,最适的生长素浓度为_______________。
(3)假设各幼叶鞘的初始长度相等,请在右边坐标系中绘出随IAA溶液浓度的变化幼叶鞘增长变化的曲线。
(4)分析上述实验数据得出的结论是_______________。
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_______________。
为明确细胞分裂素(6-BA)对辣椒幼苗抵抗低温弱光的调控作用,现以耐低温弱光性不同的2个品种辣椒幼苗为实验材料,研究6-BA预处理对低温弱光下辣椒幼苗叶片光合速率和气孔导度的影响,结果见下图。
⑴低温胁迫下,辣椒幼苗的光饱和点应 (升高或降低)。
⑵在对湘研16号低温弱光胁迫处理第12天,实验组叶肉细胞叶绿体中ADP的移动方向是
,若此时提高环境CO2浓度,对照组三碳酸分子的合成速率 。
⑶由图1可得,6-BA预处理对增强辣椒幼苗抗低温弱光胁迫能力具有显著的效应,且对低温弱光耐性 (强或差)的品种表现更明显。辣椒幼苗的 (填器官)也可产生细胞分裂素提高抗低温弱光胁迫能力。
⑷气孔导度表示的是气孔张开的程度,辣椒幼苗中的哪种激素可调控气孔导度? 。由图2可推测,低温弱光胁迫处理后,辣椒幼苗该激素的含量 (升高或降低)。
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。
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,并且结实率降低.因此,把该病称为“恶苗病”。 为了探究“恶苗病”的原因,科学家将培养赤霉菌的培养基滤液喷施到健康水稻幼苗上,这些幼苗虽然没有感染赤霉菌,却表现出了“恶苗病”症状。据此回答:
⑴根据水稻“恶苗病”的症状表现和喷施赤霉菌培养基的滤液的水稻表现,科学家作出的合理推测是 。
⑵1935年科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出有以上效应的活性物质,称之为赤霉素,此时能确定赤霉素是植物激素嘛? ,为什么 。
⑶赤霉素虽然对水稻生产不利,但对造纸原料芦苇的产量和品质是否有影响呢?研究小组为探究不同浓度赤霉素对芦苇纤维长度的影响,完成了一组预实验,如下图浓度设置为4、8、12、16、20ppm。
①从预实验的结果是否可确定赤霉素对芦苇纤维长度有促进作用 ,说明理由
。
②若已确定赤霉素对芦苇纤维长度有促进作用,要探究赤霉素促进芦苇纤维长度生长的最适浓度,还应增设实验组,从图中数据判断,增设实验组浓度的取值应设在 ppm之间。
.(8分)柿子成熟过程中,其贮藏物不断发生转化,柿子逐渐由苦涩变甘甜。图中①②两条曲线分别表示柿子成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取已停止生长的青柿子和黄柿子果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL青柿子的提取液,在c、d试管中各加5 mL黄柿子的提取液。
(1)在a、c试管中各加入等量碘液后,c试管呈蓝色,与c试管相比a试管的颜色________,两试管中被检测的物质是____________,图中能表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。
(2)为了检测上述物质转化成另一种物质导致果实变甜与成熟度的关系,某同学向b、d两试管中分别加入质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液1 mL摇匀,再加质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液1 mL,水浴加热后比较两试管的颜色深浅就可知道成熟度与这两种物质转化的关系,你认为他的操作正确吗?____为什么?_______。
(3)已知生长素含量增加能提高细胞内乙烯的含量。如果对青柿子喷洒一定浓度的生长素,则青柿子继续成熟时曲线②将呈现出________趋势,曲线①将呈现出________趋势。
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__________________________。
根据所学生物生命活动调节的相关知识,回答下列问题。
(1)为了验证胰岛素的作用,实验人员选取了3组生理状态相当的饱食实验兔,分为A、B、C三组。实验人员向A组兔子体内注射了用生理盐水配置好的2mL胰岛素溶液,向B组兔子体内注射了用生理盐水配置的2mL胰岛素受体抑制剂溶液(可与胰岛素受体特异性结合,降低胰岛素作用),向C组兔子注射了 。一段时间后,测三组兔子血糖的平均浓度,按大小排序为_____________,如果A组兔子出现了四肢无力的症状,原因是
。
(2)右图所示,为一株长着气生根的植物示意图。有部分根垂直向上伸出土面,暴露于空气之中,可以为植物根呼吸提供氧气。根据生长素的作用特点,对图中A处气生根出现的向上弯曲的现象,作出合理的解释。
①如果考虑生长素向重力方向运输,合理解释为:
,导致气生根弯曲向上生长。
②如果不考虑重力对生长素运输的影响,则可能的解释为:气生根近地侧生长素浓度等于远地侧, ,导致气生根弯曲向上生长。
(3)在一条离体神经纤维的左侧施加电刺激如图甲,使其兴奋。请在答题卡相应的图甲上,在兴奋部位和未兴奋部位的膜两侧标出电荷类型,然后再在膜内外两侧标出局部电流的方向。
(4)当神经冲动在通过图乙所示的结构时,会发生信号模式的转变:电信号 化学信号电信号,其中a、b代表的结构分别是 、突触后膜(或神经递质受体)。
叶片的蒸腾速率可反映气孔的开放程度。为验证脱落酸能使气孔关闭的作用,某小组设计了如下实验。
[材料]小麦。
[试剂]脱落酸溶液(100mg/L)、蒸馏水。
[用具]电子天平、烧杯、移液管、剪刀、镊子、光源等。
[步骤]①选取苗龄约10天的小麦,取第1叶为材料,剪取长10cm切段60段;
②取相同的烧杯2个,均加入脱落酸溶液10ml,插入叶片切段15段;
③用电子天平称出每个烧杯的总质量,并记录;
④将烧杯置于光强度3000lx的光源下;
⑤2小时后,称量并记录。
(1)请完善用于记录和处理实验数据的表格,并补充对照组的实验处理。
脱落酸对小麦叶片蒸腾作用影响的实验
烧杯 |
处理 |
第1次称量(m1)/g |
第2次称量(m2)/g |
① |
② |
1 |
脱落酸溶液10ml, 插入叶片切段15段 |
|
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2 |
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3 |
③ |
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4 |
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5 |
④ |
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|
6 |
|
|
|
(2)该实验的自变量是 。
(3)脱落酸合成缺陷植株的叶片形态表现为萎蔫,而使用外源脱落酸可以改变这一表现,这也验证了脱落酸可使气孔关闭。脱落酸的这一功能,使植物具有一定的 能力。
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 |
25oC保温24h后去除种皮,在各试管中分别加入1mL淀粉液 |
25oC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 。