植物激素間相互作用實(shí)驗(yàn)考題賞析

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

科學(xué)研究表明,在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)過程中,植物激素發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。在植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)中各種激素并不是單獨(dú)地、孤立地起作用,而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)。各種激素之間的相互作用有兩種:協(xié)調(diào)作用和拮抗作用。前者是指兩種或多種激素綜合使用時(shí),其效果大于分別單獨(dú)使用;后者是指兩種激素混合使用時(shí),一種激素的效果被另一種激素所抑制。激素間的這種相互作用是通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)的,是考查考生能力的重要素材,一直備受考試命題者的青睞。考高考中浙江和江蘇卷就涉及到有關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析和設(shè)計(jì)。

 

例1.(浙江卷30題)研究人員進(jìn)行了多種植物激素對(duì)豌豆植株側(cè)芽生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn),結(jié)果見下圖。

 

 

請(qǐng)回答:

 

(1)比較曲線1、2、3與4,可知       對(duì)側(cè)芽的生長(zhǎng)有抑制作用,其中起作用的主要激素是       ,而且         (激素)能解除這種激素的抑制作用。在保留頂芽的情況下,除了曲線3所采用的措施外,還可通過噴施       的化合物促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)。

 

(2)比較曲線4與5,可知赤霉素能明顯促進(jìn)         。而在完整豌豆植株的頂芽中,赤霉素產(chǎn)生于          組織。

 

(3)分析上圖,推測(cè)側(cè)芽生長(zhǎng)速度不同的原因是側(cè)芽?jī)?nèi)          濃度或比例的改變。

 

解析:本題主要考查有關(guān)植物激素之間的相互作用以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析能力。通過多種植物激素對(duì)豌豆植株側(cè)芽生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線的對(duì)比分析,找出實(shí)驗(yàn)的自變量,明確實(shí)驗(yàn)變量與因變量的因果關(guān)系,便可得出相關(guān)的結(jié)論。

 

(1)通過比較曲線1、2、3與4,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量和對(duì)照原則,可知1和4;2和4;1和3各形成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在1和4這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)變量為頂芽的有無,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是去掉頂芽后的豌豆植株側(cè)芽的平均長(zhǎng)度長(zhǎng),說明頂芽對(duì)側(cè)芽的生長(zhǎng)有抑制作用。在2和4這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)變量去頂芽的切口是否涂抹生長(zhǎng)素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是切口涂抹生長(zhǎng)素后側(cè)芽的生長(zhǎng)受到抑制,進(jìn)一步說明對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)起抑制作用的是生長(zhǎng)素。在1和3這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)變量保留頂芽的情況下是否在側(cè)芽上涂抹細(xì)胞分裂素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是涂抹細(xì)胞分裂素后的豌豆植株側(cè)芽的平均長(zhǎng)度比不涂抹長(zhǎng),側(cè)芽生長(zhǎng)明顯,說明細(xì)胞分裂素可以解除生長(zhǎng)素對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)抑制的作用。由于生長(zhǎng)素對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)起抑制作用,在保留頂芽的情況下,可以噴施對(duì)抗生長(zhǎng)素的化合物來解除這種抑制促進(jìn)側(cè)芽的生長(zhǎng)。

 

(2)通過比較曲線4與5,可知在這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)變量是赤霉素的有無,因變量是側(cè)芽的生長(zhǎng)狀況,其觀測(cè)指標(biāo)是側(cè)芽的平均長(zhǎng)度,結(jié)果是去頂芽切口涂抹赤霉素后側(cè)芽生長(zhǎng)的平均長(zhǎng)度大于沒有涂抹赤霉素的一組,由此說明赤霉素能明顯促進(jìn)側(cè)芽的伸長(zhǎng)。在完整豌豆植株的頂芽中,赤霉素產(chǎn)生于頂芽的分生組織細(xì)胞。

 

(3)綜合以上實(shí)驗(yàn)可知側(cè)芽的生長(zhǎng),同時(shí)受到生長(zhǎng)素、赤霉素和細(xì)胞分裂素等的影響,由此推測(cè)側(cè)芽生長(zhǎng)速度不同的原因是側(cè)芽?jī)?nèi)不同植物激素濃度或比例的改變。

 

答案:(1)頂芽    生長(zhǎng)素   細(xì)胞分裂素   對(duì)抗生長(zhǎng)素   (2)側(cè)芽的伸長(zhǎng)    分生(3)植物激素

 

例2.(江蘇卷30題)人工合成的植物激素類似物常用于生產(chǎn)實(shí)踐,某課題組研究了激素類似物甲和激素類似物乙對(duì)微型月季生根和側(cè)芽生長(zhǎng)的影響,請(qǐng)回答下列問題:

 

 

(1)由圖1得出的初步結(jié)論是:甲和乙對(duì)微型月季插條生根的影響分別是      、      。

 

(2)由圖1的結(jié)果     。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┡袛0.5μol/L的激素類似物乙對(duì)微型月季插條生根的影響。為探究3μol/L的激素類似物甲和0.5ol/L的激素類似物乙對(duì)微型月季插條生根的復(fù)合影響,應(yīng)設(shè)計(jì)     種培養(yǎng)基。

 

(3)已知甲為生長(zhǎng)素類似物,圖2為其X、Y和Z三種濃度下對(duì)微型月季莖段側(cè)芽生長(zhǎng)的影響,則: ①X濃度的甲對(duì)微型月季莖段側(cè)芽生長(zhǎng)具有     作用。②X濃度、Y濃度和Z濃度之間大小的關(guān)系是      

 

解析:本題考查植物激素類似物的生理作用及其作用特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和相互關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

 

(1)由圖1可以看出,在一定濃度范圍內(nèi),隨著激素類似物甲濃度增加,月季插條生根的數(shù)量逐漸增多;而隨著激素類似物乙濃度的增加,月季插條生根的數(shù)量逐漸減少。說明激素類似物甲具有促進(jìn)生根的作用,激素類似物乙具有抑制生根的作用。

 

(2)圖1中,激素類似物乙的濃度由0至1μol/L,月季枝條生根條數(shù)略有減少,且從圖示可以看出該實(shí)驗(yàn)設(shè)置的實(shí)際濃度梯度較大,因此不能確定0.5μol/L的激素類似物乙對(duì)微型月季插條生根的影響。

 

若要探究3μol/L的激素類似物甲和0.5ol/L的激素類似物乙對(duì)微型月季插條生根的復(fù)合影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則應(yīng)設(shè)置分別含有3μol/L的激素類似物甲和含有0.5ol/L的激素類似物乙,同時(shí)含有3μol/L的激素類似物甲和0.5ol/L的激素類似物乙以及無3μol/L的激素類似物甲和0.5ol/L的激素類似物乙的四種培養(yǎng)基來進(jìn)行培養(yǎng)研究。

 

(3)根據(jù)圖2可知,在三種濃度的生長(zhǎng)素類似物甲中,X濃度下的側(cè)芽生長(zhǎng)量小于空白對(duì)照時(shí)的生長(zhǎng)量,Y和Z濃度下的側(cè)芽生長(zhǎng)量大于空白對(duì)照時(shí)的生長(zhǎng)量,且Z濃度下側(cè)芽生長(zhǎng)效果最佳,Y濃度下側(cè)芽生長(zhǎng)效果次之。說明X濃度的激素類似物甲對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)具有抑制作用;Y和Z濃度的激素類似物甲對(duì)側(cè)芽生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。再結(jié)合圖1可知,激素類似物甲的生理作用具有兩重性,即低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng)。而在促進(jìn)生長(zhǎng)濃度中有促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度,高于或低于最適生長(zhǎng)濃度存在兩個(gè)濃度(一大一小)對(duì)生長(zhǎng)效應(yīng)相同。由此可以得出起抑制作用的X濃度應(yīng)該大于起促進(jìn)作用的Y和Z濃度。但Y和Z濃度大小不能確定。

 

答案:(1)促進(jìn)生根   抑制生根  (2)不能   4  (3)①抑制    ②X>Y,X>Z,Y與Z之間大小關(guān)系不確定


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