某校研究性学习小组的同学以“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用不同”为研究课题。三位同学提出了甲、乙、丙设计方案,其主要步骤如下:
甲方案:将生长素类似物配制成10-8 mol·L-1、10-4 mol·L-1、10-2 mol·L-1三种浓度,剪取某种植株的枝条若干,分为A、B、C三组,A组枝条浸泡在10-8 mol·L-1溶液中10 min,B组枝条浸泡在10-4 mol·L-1溶液中20 min,C组枝条浸泡在10-2 mol·L-1溶液中30 min,然后将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。
乙方案:将生长素类似物配制成10-4 mol·L-1浓度,剪取三种植株的枝条若干,分为A、B、C三组,浸泡一定时间,将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。
丙方案:将生长素类似物配制成10-8 mol·L-1、10-4 mol·L-1、10-2 mol·L-1三种浓度,剪取某种植株的枝条若干,分为A、B、C、三组,浸泡一定时间,然后将其扦插在校园生物角的土壤中,观察枝条的长势情况。分析实验结果,得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。
(1)上述三种方案是否都合理?请说明理由。
①甲方案: 。
②乙方案: 。
③丙方案: 。
⑵某同学用三种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条,结果发现三组扦插枝条生根无差异;该同学认为扦插枝条生根多少与生长素类似物的浓度无关。该同学的分析正确吗,为什么?
(10分)根据有关知识回答下列问题:
(1)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_________________________________。
(2)如图,甲为桃树,乙为龙爪槐,请回答它们顶芽产生的生长素的运输方向(回答A→B或B→A),并解释其原因:
①桃树______;龙爪槐______。
②原因____________________________________________。
(3)农业生产上常用生长素类似物喷洒生长有某种双子叶植物杂草的水稻田,结果水稻正常生长,杂草死亡。这说明______________________________________________。
(4)松柏、杉树的树冠都明显呈宝塔形,请解释其形成原因______________________。
(5)将未成熟的青香蕉和一只成熟的黄香蕉同放于一密封的塑料袋内,发现青香蕉很快变黄,该过程中起作用的主要激素是______________________________。
(6)刚刚收获的马铃薯块茎种到土壤里不能发芽,其原因是块茎含有较多的________,进入休眠期。要解除它的休眠,促使其发芽,可用______处理。
观察图,分析回答下列问题:
(1)图A植物将会出现的生长现象是 。
(2)图B植物将会出现的生长现象是 。
|
(3)从图A和图B可以看出生长素的生理作用有以下特点:
① ;② 。如图表示植物不同器官对生长素的反应,请观察后据图回答:
(1)促进芽生长的最适生长素浓度是 ______________ c/mol·L-1。
(2)生长素的运输方式是______________
(3)B点所对应的生长素的浓度对茎生长的效应是______________________________
(4)某生物兴趣小组参照图示开展萘乙酸(生长素类似物)促进某种植物插条生根的最适浓度的探索实验,按照下表设计浓度梯度。(单位:c/mol·L-1)
为进一步精确测定最适浓度,应该采取的改进措施是:_________________________。
(5)水平放置的根,具有向重力性生长的现象,有人发现在植物根向重力性弯曲部位除了生长素的分布不同外,在近地侧同时也集中了大部分的乙烯。由此可知:植物的生长发育过程是由______________作用的结果。
(6)科学家在研究生长素时,将带有尖端的金丝雀鬻草的胚芽鞘(a)和除去尖端的金丝雀鬻草的胚芽鞘 (b)置于单侧光下,结果a弯向光源生长,b不生长也不弯曲。该实验的结论是________________________________________________________________。
菜豆植物地上部分的生长表现出顶端优势,为探究根的生长是否也具有顶端优势(菜豆根为直根系,有主根和侧根之分),某实验小组设计方案如下:
①取已萌发并长出根(约2cm)的菜豆种子30粒,均分为A 、B 、C 三组;
② A组切除主根根尖,B组用锡箔小帽套住根尖,C组保持完整,三组均放在适宜的条件下培养,3-4天后观察实验结果。
(1)根据实验目的,修改实验方案中不妥之处;
(2)遵照修改后的方案预测最可能的实验结果;
(3)依据预测结果,得出结论。
(4)利用植物幼苗的根还可做哪些实验(至少二种)。
图1表示植物生长素与其对植物生长的促进作用和关系,请据图回答下列问题:
⑴曲线OH段说明 ;
⑵曲线HB段说明 ;
⑶曲线上C点表示 ;
⑷若某植物顶芽的生长素浓度为g时,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度是图中曲线的 区间。
⑸若用燕麦幼苗做向光性实验,并测得幼苗胚芽鞘尖端向光一侧与背光一侧生长素含量之比为1:2,则据图推测燕麦幼苗胚芽鞘尖端背光一侧的生长素浓度范围是非曲 区间。
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:
( l )生长素作用的第一步是与细胞膜上的受体结合,形成“激素一受体复合物”,这一过程体现了细胞膜的_________功能。
( 2 )被激活的“激素一受体复合物”能引起内质网释放Ca2 + , Ca2 +促使细胞内的 H十以 ____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 )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 一亚甲基氧代吲哚,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: ______________________________________________________ ( 2 分)
用蚯蚓粪提取液、原土提取液、全营养液、不同浓度生长素(IAA)溶液和蒸馏水分别处理大豆苗插条,结果如下表:
处 理 |
每株插条平均根数 |
每株插条平均根长(mm) |
50株插条干重(g) |
1.蚯蚓粪提取液 |
5.29 |
37 |
0.59 |
2.原土提取液 |
4.16 |
14 |
0.27 |
3.全营养液 |
3.82 |
17 |
0.27 |
4.85umol/LIAA |
5.44 |
29 |
0.59 |
5.170umol/LIAA |
6.02 |
24 |
0.33 |
6.蒸馏水 |
3.17 |
14 |
0.26 |
(1)土壤中有无生长素?提出你的立论依据并陈述可能的理由。
。
(2)1、4、5三组实验结果说明蚓粪中含有一定的 ,可能是因为蚯蚓消化道内没有 。
(3)上述各组实验中可以作为对照组的是第 组。
植物生命活动调节的基本形式是激素调节,下面是有关植物激素的知识及实验研究,请根据有关信息分别回答下列问题:
(1)植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用,植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度,请分析回答:
部位 |
激素的相对浓度 |
|||
生长素 |
赤霉素 |
细胞分裂素 |
脱落酸 |
|
茎尖 |
+++ |
+++ |
+++ |
— |
幼叶 |
+++ |
+++ |
— |
— |
伸长茎 |
++ |
++ |
— |
— |
侧 芽 |
+ |
+ |
— |
— |
成熟叶 |
+ |
+ |
— |
+++ |
根 |
+ |
+ |
— |
— |
根 尖 |
++ |
— |
— |
— |
+++表示含量高;++表示含量中等;+表示含量低;—表示无 |
①目前公认的植物激素共有五大类,除上表中的四大类外,植物体内还有一类物质也属于
植物激素,该激素的主要作用是______________________________。
②比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量,从细胞角度分析植物的生长,说明生长素和赤霉
素主要通过促进____ ____,从而促进生长;细胞分裂素主要通过促进______ _____,而促进生长。
(2)分析上表可知,成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分
析研究可知:脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成,促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿
素、核酸和蛋白质的降解,抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。
请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。
③实验原理:叶绿素逐渐丧失而失去绿色是叶片衰老最明显的特点,离体叶片很快就会出现衰老的特点,因此,可通过___________ ________________________来证明。
④实验步骤:
第一步:选取_______ _________叶片随机分成两组,分别标记为甲组、乙组。
第二步: 。
第三步:___________________________________ ___________。
⑤实验结果预测:___________ ____________。
⑥实验结论:
玉米种子在黑暗中萌发,测定胚芽鞘与幼根中各部位生长素含量,结果如下:
(1)已知生长素从植物茎或根形态学上端向形态学下端运输,合成生长素旺盛的部位是 。
(2)生长素浓度在形态学下端逐渐降低的原因是 。
(3)玉米种子在黑暗中萌发形成黄化苗的原因是 。
(4)切除玉米胚芽鞘的顶端,然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块,保持在黑暗中12小时。胚芽鞘可能向右弯曲,角度如下图所示。
实验要在黑暗中进行的原因是 ;
请分析说明实验结果: 。
某研究性学习小组欲研究不同浓度的生长素类似物溶液对根和芽生长的影响,拟用小麦种子、温箱、培养皿、移液管、滤纸、尺、蒸馏水、10 mg/L 2,4-D(一种生长素类似物)以及0.1%升汞(表面消毒剂)等完成相关研究。
(1)该实验的原理是生长素类似物对植物生长有调节作用,其调节效应与 等有关;用不同浓度的2,4-D处理萌发的种子,对根、芽的生长有不同的影响。
(2)请补全下面的方法步骤:
①取小麦种子,用0.1%升汞消毒适宜时间,再用蒸馏水冲洗若干次,置于22℃温箱中催芽2 d。
②取培养器若干套,并编号。向1号皿中移入10 mg/L2,4-D 溶液10 mL,然后移出1 mL到2号皿中,加9 mL蒸馏水并混匀,如此稀释至6号皿(浓度为0.0001 mg/L)。最后 。
③在各皿中放置一滤纸圆片,选取萌动的种子10粒,合理排放于皿中,盖上皿盖,放在22℃温箱中黑暗培养3 d。
④测量并记录 。
(3)2,4-D的调节效应一般用一定时间内器官长度的增长百分率(%)来表示。计算增长百分率(%)需要获得的参数除了处理组长度以外,还应该包括 。请将本实验最可能的结果用曲线图表示其走势。(假设对根、茎的最适促进浓度分别是0.001 mg/L和1 mg/L)。
I
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。甲图是一株盆栽植物,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:用乙图根、茎、芽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, 点表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是 ,解决的办法是 ,此后②处生长素浓度将会低于 mol·L-1。
(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 生长。表示⑤侧浓度的是 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 mol·L-1,能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是 mol·L-1。
下图表示用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。请据图回答:
(1)图中生长且向光弯曲的是_____;生长但不弯曲的是_____;
(2)该实验表明胚芽鞘产生生长素的部位是_____;生长素的化学本质是__________.
(3)生长素对植物生长的调节作用具有______________,其在植物体里物质运输特点是_________________.
左下图中表示生长素浓度与植物不同器官的生长关系,将已长出幼根和幼芽的豌豆种子置于水平状态(如右下图所示),请回答下面的问题。
(1)右图中的生长素大部分分布在近地侧是由于_________作用的结果。豌豆幼芽继续生长的方向是_______,而幼根则________。
(2)由左图可知,幼芽与幼根对生长素的反映的灵敏度不同。根对生长素反应的灵敏度_______。10-10mol·L-1的生长素_______根的生长;________mol·L-1的生长素________根的生长,却强烈地__________芽的生长。
(3)由三条曲线分析可知,同浓度的生长素对不同器官的影响_________;不同浓度的生长素对同一器官的影响_________;生长素具有_________性,在一定________内能促进生长,当浓度___________时,可由促进生长转变为__________生长,甚至导致死亡。
(4)A、B、C、D四点所对应的生长素浓度,分别对根、芽、茎生长的效应依次是
。
(5)从图中分析,根、芽、茎对生长素浓度的敏感性有差异,三者敏感程度依次增强是 。若想培养无根豆芽,配制的生长素浓度应为 。