1. 研究人员以双子叶植物莴苣、大豆、杜仲为实验材料进行相关研究,请回答下列问题:
(1) 莴苣种子在有光的条件下才能萌发,此时光作为,可在植物体中被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育。光敏色素是一类(化学本质),在受到光照射时,其结构会发生变化,这一变化经过信息传递系统传导至细胞核内,影响,从而表现出生物学效应。
(2) 大豆种子萌发后,下胚轴顶端形成弯钩(顶勾)保护子叶和顶端分生组织在破土过程中不受土壤机械力的破坏。顶勾及顶勾内外两侧细胞如图1所示。研究发现,重力是触发幼苗顶勾形成的起始信号,顶勾是下胚轴顶端外侧与内侧生长素分布不均造成的。结合以上信息分析,顶勾出现可能的机理是

(3) 分别用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲的叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如图2所示。

①实验所用的芸苔素和赤霉素是植物生长调节剂,与植物激素相比植物生长调节剂具有的优点。(至少答出两点)

②据图2分析,与对照组相比,赤霉素在500mg⋅L-1时对桃叶珊瑚苷含量的积累起(填“促进”或“抑制”)作用。实验结果说明杜仲叶片对的作用更敏感。(填“芸苔素”或“赤霉素”)。

【考点】
生长素的作用及其作用的两重性; 其他植物激素的种类和作用; 植物激素及其植物生长调节剂的应用价值; 环境因素参与调节植物的生命活动;
【答案】

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1. 独脚金内酯是一类新发现的植物激素。为了探究独脚金内酶的作用,以及与生长素在调控植物顶端优势中的相互关系,科研人员以拟南芥为实验材料,进行了相关实验。
(1) 植物顶芽产生的生长素,通过运输到侧芽处,使顶芽生长素浓度降低从而促进其生长,侧芽处生长素浓度过高从而抑制其生长,这种现象称为顶端优势。
(2) 研究发现独脚金内酯合成受阻或不敏感突变体均无顶端优势,但生长素水平正常。科研人员将上述两种突变体与野生型(W)进行嫁接试验,培养后植株形态如下表所示。

组别

嫁接处理

结果(顶端优势)

1

突变体1的地上部分+W的根

2

突变体2的地上部分+W的根

3

突变体2地上部分+突变体1的根

4

突变体1地上部分+突变体2的根

分析上表,第1组嫁接植株表现出顶端优势,推测独脚金内酯合成部位最可能在,其作用为影响侧枝的生长;第2组嫁接结果无顶端优势,可能的原因是突变体2为(“独脚金内酯合成受阻突变体”或“独脚金内酯不敏感突变体”);第4组的嫁接结果最可能为

(3) 为进一步研究独脚金内酯与生长素的关系,科研人员作出如下假设:生长素沿主茎运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输,造成侧芽生长素浓度升高,从而形成顶端优势。下图为实验设计装置。

①对照组:在固体培养基(A或B)中添加适量生长素类似物处理主茎,在侧枝处施加一定量具有放射性的(“生长素类似物”或“独脚金内酯类似物”),一段时间后,检测主茎下端放射性强度。

②实验组:用生长素类似物对主茎进行与对照组相同处理,在侧枝处施加等量的与对照组相同的物质,在主茎另一端的固体培养基中施加适量的,一段时间后,检测主茎下端放射性强度。若实验结果为,则证明假设成立。

实验探究题 困难