单侧光照射,植物会表现出向光性。已知该特性与生长素的横向运输有关,请利用所提供的实验材料,设计1组实验方案证明尖端存在着生长素的横向运输。要求:用图解和必要的文字说明(只画出实验开始时的状态)。
示例:植物向光弯曲与尖端有关的实验设计(见下图)
实验材料:玉米胚芽若干、光源 、云母片、刀片等。
答:
同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生长素浓度往往不同。甲是一株盆载植物,乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。据图回答下列问题。(要求:用乙图根、芽、茎三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图各点的生长素浓度)
(1)乙图_______点浓度可表示甲图①处生长素浓度,_______点表示②处生长素浓度。若想让②处结构长出来,可去除顶芽,此后②处生长素浓度将会低于_______mol.L-1。①②生长现象说明生长素作用特点具有 。
(2)将该植物向左侧放倒水平放置一段时间,可表示⑦侧浓度的是乙图中_______点浓度,表示⑧侧生长素浓度的是乙图中_______点浓度,因此根将向地生长。表示⑤侧浓度的是_______点浓度,表示⑥侧浓度的是_______点浓度,茎将背地生长。
(3)能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是_______mol.L-1。
某小组同学在探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度时,选用了不同浓度2,4—D溶液处理扦插枝条。3天后,扦插枝条生根的长度如下表所示。
分组编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
2,4—D浓度(mol/L) |
0 |
10-10 |
10-8 |
10-6 |
10-4 |
10-2 |
1 |
根的长度(cm) (3d前最初根长度为0) |
0.4 |
1.8 |
2.9 |
2.9 |
1.6 |
0.4 |
0.3 |
请回答下列相关问题:
(1)2,4—D (填“属于”或“不属于”)植物激素。根据表格中3天后扦插枝条生根情况,说明对扦插枝条生根有促进作用的2,4—D溶液浓度范围是 ,有抑制作用的2,4—D溶液浓度范围是 。
(2)由于不能确认2,4—D促进扦插枝条生根的最适浓度,该实验可称为 实验。若要在该实验的基础上进一步探究2,4—D促进扦插枝条生根的最适浓度,请写出实验思路 。
(3)若C、D两组由于疏忽未标明2,4—D的浓度,为了确定两组浓度的高低,可以采用的方法
和结果是 。
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)“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。
回答下列有关生长素的问题。
(1)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。
(2)上图是根、茎对生长素作用的反应曲线,图示字母中表示根近地侧(植物横放时,接触地面的一侧)的是 、茎的远地侧的是 。
(3)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 。
②为使实验更加严谨,还需将另一些同样的根尖放在 中,作为对照。
③请你用表格形式呈现本实验的设计思路。
④据此实验结果,推知图中根向地生长的原因是 。
(共6分)如下图所示,在第①组的胚芽鞘套上不透光的锡纸小帽,在第②、③、④组胚芽鞘的各部位插入云母片(不允许生长素穿过),沿箭头方向给予单侧光照射。
(1)请根据上述条件分别说明①-④组胚芽鞘的生长情况。
① ;
② ;
③ ;
④ 。
(2)以上实验说明,感受光刺激的部位在 ,向光弯曲生长的部位在 。
荔枝叶片在发育过程中,净光合速率及相关指标的变化如曲线所示。(说明:净光合速率是指在光照条件下,植物从外界环境吸收的CO2总量)
请分析回答:
(1)在发育过程中的BC阶段,净光合速率较低,推测原因可能是:① ;② 。在此阶段适当增加光照强度,荔枝叶片的净光合速率 (填“增大”、“减小”或“基本不变”)
(2)将处于A、D发育时期的两株荔枝分别置于光照、温度恒定的密闭容器中,一段时间后,A时期的叶肉细胞中开始积累 ,是由于 ,导致叶肉细胞进行厌氧呼吸;D时期的叶肉细胞中,短时间内3-磷酸甘油酸的含量将 。
(3)生产实践中,可适时喷洒植物激素中的 ,促进叶的生长,起到促进新叶展开的作用。
乙烯的一个主要功能是促进花的成熟衰老。实验证明,如果施用乙烯合成抑制剂或作用抑制剂(如1-MCP)可以明显延缓衰老,达到花卉保鲜功能。
(1)除乙烯外,还有 激素可加速衰老。
(2)某同学为了验证乙烯具有促进花的成熟衰老的作用,进行以下实验设计:取20朵康乃馨,随机分成两组,一组10朵不做任何处理,任其自然状态,作为对照;另一组10朵康乃馨用一定量的乙烯处理。两组放在温度相同的环境下一段时间。结果:实验组康乃馨没有对照组鲜艳。结论:乙烯具有促进花的成熟衰老的作用。
实验中有两处不够严密的地方,请你列举出来并加以改正。
① ;
② 。
(3)请设计实验探究1-MCP在康乃馨保鲜中的适宜处理浓度。
背景知识:①1-MCP使用上非常方便,在密闭空间中熏蒸植物可达到最好的保鲜效果;②1-MCP使用时溶于水或缓冲液中,即可释放出气体抑制乙烯的产生。
材料用具:新鲜康乃馨若干支,蒸馏水,1-MCP(片剂,每片适用0.3 m3),电子天秤,250 ml烧杯5只,大小适宜、容积相同的纸箱5只,封箱胶带,花瓶五只(含等量营养液)。
(3)主要步骤:
①估算纸箱中1-MCP的适宜使用量,计算实验用纸箱空间内适宜的1-MCP使用量。
②取纸箱五只,编号A、B、C、D、E,取生理状态基本相似的新鲜康乃馨若干并随机均分成五组,分别插入五只纸箱内的花瓶中。
③取五只烧杯,并向其中各加入200 ml蒸馏水,置于五只纸箱中;据①计算结果,依次向A~E五只纸箱内的烧杯中加入 。
④___________________________________________。
⑤一段时间后开箱,___________________________________。
(4)实验结果与结论:某纸箱中鲜花的新鲜度最好,则对应的药剂使用量为最适宜的使用量。
(5)如果希望继续探究1-MCP处理鲜花的适宜时间长度,请你提出简单的实验设计思路。_____________________________________
已知大麦在萌芽过程中可以产生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:
试管号 |
GA溶液 |
缓冲液 |
水 |
半粒种子10个 |
实验步骤 |
实验结果 |
|
步骤1 |
步骤2 |
||||||
1 |
0 |
1 |
1 |
带胚 |
25℃保温24h后去除种子,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 |
① |
去胚 |
++ |
||
4 |
0.4 |
1 |
0.6 |
去胚 |
+ |
||
5 |
0.4 |
1 |
0.6 |
去除糊粉层的种子 |
② |
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。
回答下列问题:
(1)请完成表格中的① ,表格中的② 。
(2)综合分析试管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__ 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是_ ___
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明___________ ___________。
(5)推测糊粉层细胞和α淀粉酶的关系可能是________,糊粉层细胞和赤霉素的关系可能是________。
为探究大气CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和加倍的CO2浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
分组及实验处理 |
株高(cm) |
叶绿素含量 (mg·g- 1) |
光合速率 (μmol·m- 2·s- 1) |
|||||
15天 |
30天 |
45天 |
15天 |
30天 |
45天 |
|||
A |
对照(自然条件) |
21.5 |
35.2 |
54.5 |
1.65 |
2.0 |
2.0 |
8.86 |
B |
UV照射 |
21.1 |
31.6 |
48.3 |
1.5 |
1.8 |
1.8 |
6.52 |
C |
CO2浓度倍增 |
21.9 |
38.3 |
61.2 |
1.75 |
2.4 |
2.45 |
14.28 |
D |
UV照射和 CO2浓度倍增 |
21.5 |
35.9 |
55.7 |
1.55 |
1.95 |
2.25 |
9.02 |
(1)据表分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因一方面是由于 ,加快了碳反应的速率;另一方面是由于 含量增加,使光反应速率也加快。D组光合速率与对照相比 ,说明CO2浓度倍增对光合作用的影响可以抵消UV辐射增强对光合作用的影响。
(2)由表可知,CO2浓度倍增可以促进番茄植株生长。研究者认为,这可能与CO2参与了生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中的 含量。如检测结果是 ,则支持假设。
同一植株的不同器官对生长素浓度的反应往往不同,甲图是一盆栽植物,乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。据图回答下列问题(要求用根、芽、茎三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)。
(1)乙图______点浓度可表示甲图①处生长素浓度,______点浓度表示②处生长素浓度。②处结构不能生长的原因是________________________________________________________________________。
解决的办法是__________,此后②处生长素的浓度将会低于__________。
(2)将该植物较长时间置于右侧光照下,乙图______点浓度可表示③侧生长素浓度;______点表示④侧生长素浓度。此时,植物茎将______生长。
(3)将该植物向左侧横放一段时间,可表示⑦侧浓度的是乙图中__________点浓度,表示⑧侧生长素浓度的是乙图中__________点浓度,因此根将__________生长。表示⑤侧的浓度是__________点浓度,表示⑥侧浓度的是____________点浓度,所以__________侧生长快,茎将__________生长。
(4)能够促进茎生长的浓度范围是________________,能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是________________________________________________________________________。
植物生命活动调节的基本形式是激素调节。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度,请分析回答:
(1)植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。目前公认的植物激素共有五大类,除上表中的四类外,植物体内还有________属于植物激素,该激素的主要作用是______________。
(2)比较茎尖和伸长茎中各激素的含量,同时从细胞学基础来分析植物的生长,可以说明生长素和赤霉素主要是通过促进___________而促进生长,细胞分裂素主要是通过促进________而促进生长。
(3)分析研究上表可知幼叶中没有脱落酸,成熟叶中含有较多的脱落酸。某同学通过查资料得知“成熟叶叶柄容易脱落是因为成熟叶含有脱落酸,而脱落酸能促进叶柄脱落”。请你设计一个实验验证这句话。
①实验步骤:
第一步:______________。
第二步:______________。
第三步:______________。
②实验结果预测及结论:_______________。
下图表示棉花的根、芽、茎在不同生长素浓度下的生长情况。请回答相关问题:
(1)比较图中三条曲线,能说明 .
(2)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,为探究其原因,生物兴趣小组设计了下面的实验方案。
实验假设: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,做下图所示的处理,观察三组植株叶片脱落的先后。
①脱落酸能抑制 ,促进叶和果实的衰老和脱落。主要分布在 中。
②根据科学实验原则,上图中X处应放置 ,则乙丙两组的实验变量是 。③预测三组植株的落叶情况,得出实验结论:
若 ,则假设成立;
若 ,则假设不成立。
沙棘对干旱缺水的环境有较强的适应性,是治理荒漠化的常用植物。某科研小组在夏季的晴天测定了三种沙棘的光合特性,其结果如下图所示。请据图分析并回答:
(1)从图1和图2看,直接影响碳反应的环境因素是 。除图中的环境因素外,还有 环境因素会影响光合作用。
(2)在严重荒漠化土地上栽种沙棘到形成沙棘林的过程属于 演替,但这种沙棘林易爆发沙棘木蠹蛾引起沙棘林大面积死亡,原因是 。白僵菌能寄生沙棘木蠹蛾致死,引入白僵菌增强了该沙棘林自我调节能力,使沙棘、沙棘木蠹蛾、白僵菌三者通过 调节保持该沙棘林的稳态。
(3)沙棘种子很难萌发,一定浓度的聚乙烯醇和低温共同处理沙棘种子,可显著提高沙棘种子的萌发率,聚乙烯醇和低温的生理作用最可能相当于植物激素中的 。
某生物兴趣小组研究了光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验后,结果如图所示。
(1)该实验的自变量是: ,
需要控制的无关变量有: (至少写出两个)。
(2)该小组同学实验完成后,发现第5组的标签被污损,请你帮他重新标记。 。
(3)以上实验能否准确说明茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起? 。其原因是 。
(4)某同学根据上述实验现象,结果得出以下结论:认为该植物是赤霉素缺失突变体。你认同吗?
,理由是 。
(5)芹菜是人们喜爱的蔬菜之一,且具有平肝降压、防癌抗癌、减肥等诸多功效。想要提高种植芹菜的产量,根据本实验结果可采取的措施有: 。