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探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
 
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1白话原理

植物插条经植物生长调节剂处理后,对植物插条的生根情况有很大的影响,而且用不同浓度、不同时间处理其影响程度亦不同。其影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。

 

2拨云见日

1)植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用具有两重性,与生长素的生理作用类似,浓度过高或过低都会影响生根状况。

2)低温处理必须在培养出1cm左右不定根之后。如若生根前就送进冰箱,低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成,不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。

3)剪取根尖时间一般在中午10点左右,此时分裂旺盛,受低温影响较大,实验效果明显。

4)染色时间要严格控制,如染色不足,染色体会看不清,染色过度,会导致视野中染色体一团糟,无法分辨。

1. 某农场购买了一批生根粉准备用于某植物的批量扦插,说明书没有注明该植物适宜的使用浓度,正确的使用措施是

A. 用高浓度,以保证生根             B. 用低浓度,以降低成本

C. 任选一种浓度进行扦插             D. 用不同浓度进行预实验

释疑:生根粉在低浓度时会促进生根,高浓度则抑制生根,但浓度过低,所生的根又过少,因此正确的做法是先用不同浓度进行预实验,然后再在预实验的基础上设计细致的实验,找到该植物适宜的使用浓度。

答案D

 

2. 将生长素正确处理过的插条,置于适宜的条件下,其生根状况是

A. 形态学下端生根                    B. 两端都生根,形态学下端数量较多

C. 形态学上端生根                    D. 两端都生根,数量基本一致

释疑:植物分形态学上端和形态学下端,正确的处理是用一定浓度的生长素处理插条的形态学下端,以促进形态学下端生出大量的根。

答案A

 

3. 某同学发现了一株花色奇特的杜鹃花,于是采摘了部分枝条,打算用扦插的方式进行繁殖。下列关于该实验的叙述,正确的是(多选)(    

A. 采摘的枝条中,芽较多的较嫩枝条相对来说更容易生根

B. 生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比

C. 生长素类似物有一定的毒性,实验结束后应妥善处理废液

D. 可发现两个不同的生长素浓度,促进根生长的效果相同

释疑:由于芽能合成生长素,故扦插的枝条上若芽多,就能产生较多的生长素,促进枝条生根,提高存活率;生长素促进枝条生根的效果与生长素处理枝条的时间长短有关,但不成正比;生长素有一定的毒性,应妥善处理废液;根据生长素浓度与其作用的相关曲线可知,在最适浓度两侧有两种浓度对生根速度的影响效果是相同的。

答案AC D 

 

4. 某植物正常授粉形成幼果后,用较高浓度的生长素类似物喷洒幼果,可能出现的是(  

A. 种子明显增多                            B. 形成无子果实  

C. 部分果实脱落                      D. 果实生长不受影响

释疑:生长素的生理作用具有两重性,低浓度可以防止落花落果,高浓度则会疏花疏果,因而会造成部分果实脱落。

答案C

 

5. 取一段燕麦幼苗茎放在一定浓度的植物生长素水溶液中培养,结果如图。幼苗茎段重量增加的主要原因是(  

 

A. 水分增加       B. 糖类增加     C. 蛋白质增加          D. 无机盐增加

释疑:据曲线信息可知生长素促进茎段的生长,不是促进细胞数量的增加,而是促进细胞体积的增长。植物细胞体积的增加主要是细胞壁可塑性变大,含水量增多所致,因为细胞中含量最多的化合物是水。

答案A

 

6. 请回答下列有关赤霉素的问题:

1)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞,其细胞周期的______期明显变短,此时期分子水平上所发生的变化主要是_______________

2)植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等__________的部位。用赤霉素多次喷洒水稻植株后,引起其生长速度过快,将导致稻谷产量__________

3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图所示。

 

由图分析可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起__________作用;加入赤霉素溶液的时间在图中的__________A点、B点、C点)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是__________

答案:(1)间   DNA复制 蛋白质合成  2)生长活跃  下降   3)抑制  B  赤霉素能消除细胞壁中的Ca2+

 

7. 为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了以下实验:

①选取健壮,生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。

②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。

回答下列问题:.

1)各组植株侧芽的预期生长情况分别为:

甲组____________;乙组____________;丙组___________;丁组____________

2)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明______________

3)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明______________

4)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明______________

5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是______________

答案:(1)生长受抑制  生长  生长  生长受抑制 2)顶芽生长抑制侧芽的生长

3)琼脂块对侧芽生长没有影响  4)对侧芽生长起抑制作用的是生长素

5)顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制

 

8. 在用生长素促进某植物枝条生根的实践过程中,发现枝条生根情况不一,分析其原因,认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究的课题,要求写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。

答案:课题:探究生长素浓度对该植物枝条生根的影响

观察指标:生根数量(或长度)

影响这一指标的因素:生长素浓度

 

9. 为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给的实验材料,完成下列实验步骤并回答下列问题:

实验材料:具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液,喷壶等。

1)实验步骤:

将上述大豆幼苗平均分成AB两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。

用喷壶分别将                    喷洒在AB两组幼苗上。

将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的        

2)预测实验结果:                                                      

3)上述实验中,如果AB两组各选用1株幼苗进行实验,是否影响实验结果的可靠性?为什么?

                                           

4)该实验原理是:                                           

答案:(1:蒸馏水   赤霉素溶液  :高度

2A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株的平均高度

3)有影响   因为每组实验材料的数量过少(或样本数过少),代表性差。

4)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。用赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。

 

10. 已知在促进生长的浓度范围内,浓度相同时,生长素类似物萘乙酸(NAA)产生的促进生长作用大于吲哚乙酸(IAA)。为了验证NAAIAA的这种差异,可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。请简单写出实验设计思路并预测结果。

1)以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。

实验设计思路:

预测结果:

2)以扦插枝条为材料的实验设计思路及预测结果。

实验设计思路:

预测结果:

释疑:该题主要考查生长素类似物的生理作用及实验设计能力,由于选用了不同的实验材料,所以处理方法不同,观测的实验现象也不同。选择胚芽鞘为实验材料,可利用生长素类似物促进植物生长的生理作用,观察比较IAANAA促进胚芽鞘生长的差异,为了避免胚芽鞘尖端产生的生长素的影响,需要去除尖端。对于胚芽鞘的处理,既可以将生长素类似物分别放在去除尖端的胚芽鞘的顶端,观察比较各组直立生长的长度,也可以用生长素类似物处理去除尖端的胚芽鞘的一侧,观察比较各组弯曲生长的角度。选择扦插枝条作为实验材料,可利用生长素类似物促进扦插枝条生根的生理作用,观察比较IAANAA促进扦插枝条生根的差异。由于该实验属于验证性实验,所以其预测结果应与实验目的相一致,即NAA处理的实验材料应比IAA促进作用明显。

答案:(1)用等量相同浓度的IAANAA分别处理各组去尖端的胚芽鞘一侧(或答顶端),观察其弯曲生长角度(或答直立生长长度)的差异。

预测结果为:NAA处理胚芽鞘的弯曲角度(或答直立生长的长度)大于IAA的处理。

2)用相同浓度的IAANAA分别处理各组扦插枝条的下端,观察其生根的差异。

预测结果为:NAA处理的扦插枝条生根数量多于IAA的处理

 

11. 为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:

1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?

                                                                      

请说明理论依据。                                                         

2)在进行扦插枝条生根实验时,一般需要剪去扦插枝条上的一部分叶片。其制约目的是为了减少________,同时还应使扦插环境保持较高的            ,避免扦插枝条干枯。

释疑:该题主要是结合生长素能促进扦插枝条生根这一原理考查实验与探究能力,属于实验分析题。生长素对植物的促进作用有一定的范围,在这一范围内设立梯度浓度的不同溶液重复上述实验,再比较实验结果,另外还需要扩大实验的范围,以保证实验结果的准确性。植物在扦插过程中,由于根尚未长出,影响了对水分的吸收,若植物散失水分过多会引起扦插的枝条失水死亡,所以去掉部分叶片或增大空气中的湿度都会降低水分的散失。

答案:(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。

理论依据:生长素促进生根的浓度范围是一定的,浓度过高或过低都不能促进生根。

2)插条蒸腾失水;湿度

1. 将一组玉米胚芽鞘的顶端切除,分别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12h,胚芽鞘可能向右弯曲(如右图)。则胚芽鞘弯曲的角度β(纵轴)与琼脂块中生长素浓度(横轴)的关系可表示为(  

 

2. 下列关探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的探究过程的注意事项说法不正确的是(   

A. 在正式实验前先做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件 

B. 找准枝条的上下端,防止颠倒     

C. 所用的每个枝条都应留34个芽

D. 此探究活动中不存在对照实验

 

3. 某同学在“探究生长素类似物NAA促进银杏插条生根的最适浓度”实验中获得了下图所示结果,有关本实验分析或评价的叙述不正确的是

 

A. 本实验的自变量是促进插条生根的NAA浓度大小

B. 银杏插条上侧芽的数目及饱满程度会影响实验结果

C. 促进银杏插条生根的最适浓度为c

D. NAA处理枝条的时间应该相同

 

4. 下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验叙述中,错误的是

A. 探究的问题:所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少

B. 实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法

C. 在正式实验前先做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件 

D. 实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度

 

5. 以下是一个研究细胞分裂素能延缓叶片衰老的原因的实验:向离体叶片的局部(a)施以一定浓度的细胞分裂素,在同叶的另一部位(b)施以一定浓度的氨基酸溶液,一段时间后检测发现,b处的氨基酸集中到a处。下列相关的叙述中正确的是

A. 该实验是建立在“叶片衰老与营养物质缺乏有关”这一观点之上

B. 实验中的离体叶片应处在适宜进行光合作用的环境中

C. 应该利用放射性同位素对实验中所用的氨基酸进行标记

D. 实验表明,细胞分裂素促进叶肉细胞的蛋白质合成,从而延缓了叶片衰老

 

6. 某生物兴趣小组利用24-D进行了如下实验:配制不同浓度的24-D溶液共6组;选取生理状况相同的桂花枝条,均分6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的24-D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;一段时间后取出,统计每组枝条生根数目并计算其平均值,结果如下表:

24-D浓度(molL

O

1015

1014

1013

1012

1011

生根平均值(条)

2.0

3.8

7.2

9.4

15.1

20.3

根据以上实验,可以得到的结论是.

A. 促进桂花枝条扦插生根的24-D最适浓度是1011molL

B. 一定浓度的24-D溶液对植物生根具有明显的促进作用

C. 超过一定浓度的24-D溶液对植物生根有抑制作用

D. 相同浓度的24-D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同  

 

7. 植物激素如吲哚乙酸、赤霉素等能提高细胞的呼吸作用,所以,用激素处理过的部位,能够“吸引”更多的有机物运来。某同学为了验证吲哚乙酸能够促进有机物的运输设计了如下实验步骤,请帮助他完成下列有关过程:

1)实验材料及用具:玉米胚芽鞘若干、琼脂、生长状况相同的棉花植株幼苗若干、14CO2、小刀、放射性强度测试仪(如何测定不作要求)等。

2)实验步骤:                                                           

                                                                     ;一段时间后用放射性测试仪测定放射性强度,并进行比较。

3)实验结果、结论:

结果:                                                             

结论:                                                             

 

8. 将燕麦幼苗的胚根尖端及胚芽尖端各切去4mm,再将剩余10mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入不同浓度的生长素溶液中,保持在25℃下培养2d,实验结果如下表:

生长素溶液
浓度(mol/L)
10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4
2d后平均
长度(mm)
胚芽 12.3 12.3 12.7 13.5 14.7 16.0 15.1 12.2 10.8 10.0
胚根 11.3 12.1 12.7 13.6 12.6 12.0 10.9 10.0 10.0 10.0

1)实验中盛有不同浓度生长素溶液的小培养皿必须加盖,其原因是          。切去胚芽尖端及胚根尖端的主要原因是               

2)根据实验数据可以得知:与胚芽相比,胚根对生长素的反应敏感程度较      

3)某同学用切去尖端的胚芽作为实验材料验证生长素(IAA)与赤霉素(GA)对胚芽生长的促进作用,实验结果如下图曲线所示。

 

从图中判断,该同学的实验结果能不能准确说明“生长素与赤霉素对胚芽的生长有共同促进作用”?        ,其主要原因是                     

 

9. 赤霉素广泛存在于高等植物体内,它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)含量间接促进植物生长。那么它是如何提高生长素含量的呢?某研究小组开展了探究。

生长素在植物体内有一个合成和分解的代谢过程(如图1IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。研究小组据此提出假设:赤霉素通过促进生长素的合成提高生长素含量。

                         

1                        2

为验证假设,研究小组设计了实验。材料用具包括燕麦幼苗,完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜),蒸馏水、琼脂块、刀片等。

1)参考图2,补充完成以下实验步骤:

准备四个配有培养支架的烧杯,分别标记为14号。

1号和2号烧杯中加入等量适量的完全培养液。

_________________,分别在1号和2号烧杯中培养一段时间。

1号幼苗喷洒适量蒸馏水,2号幼苗喷洒等量赤霉素溶液。继续培养一段时间。

                  。培养一段时间后,观察胚芽鞘的弯曲情况。

3号和4号烧杯中加入等量适量的缺铁培养液,                    

2)实验分析:

步骤②→⑤的处理结果是去尖胚芽鞘弯向1号,这证明                   

步骤⑥可能出现             种不同的实验结果。

3)该研究小组只提出了一种假设,请你提出可能存在的其他假设。

 

10. 为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H,进而促进细胞伸长,有人设计了如下实验。

(一)实验:

1)实验材料与药品:105molL生长素溶液、pH值分别为5.09.0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等。

2)实验步骤:材料处理:选择          的黑暗中萌发的小麦种子若干,用镊子取其胚芽鞘并切掉尖端,平均分成三组。

将平均分组的胚芽鞘放入编号为l23的培养皿中,加等量的不同试剂,置于相同且适宜的温度下培养。

一定时间后                   ,并进行若干次重复实验,并记录结果。

3)实验结果:

组别

处理方法

结果

1

10只胚芽鞘+105molL生长素溶液

       

2

                      

胚芽鞘生长不明显

3

10只胚芽鞘+pH值为5.0的缓冲液

胚芽鞘生长明显

 

(二)问题:

1)步骤中切除胚芽鞘尖端的目的是                                  

2)步骤中重复实验的目的是                 ,其他步骤中还有哪些措施也是为了达到这一目的?

                                                                     

 

11. 某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料,做了研究α—萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度实验的预实验,结果如下图。请根据预实验结果,设计进一步的探究实验:

 

1)材料用具:生长旺盛一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。

2)配制溶液:配制浓度依次为        (溶液浓度梯度差为0.5ppmNAA溶液9份,

编号19

3)实验步骤:

第一步:                                                             

第二步:                                                             

第三步:一天后取出枝条分别进行扦插;

第四步:每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。

4)请设计本实验的观察记录表。

5)该实验应控制好的两个主要无关变量是                              

 

1. A    2. D    3. C    4. D    5. A    6. B

 

7.2)实验步骤:将玉米胚芽鞘的尖端切割下来后放置于琼脂块上,几小时后将混有吲哚乙酸的琼脂切成小块,将棉花幼苗均分为2组,其中一组在茎端放置含吲哚乙酸的琼脂小块,另一组在相同位置放置未经处理的琼脂块(放置位置不作要求),供给植株14CO2,其他条件相同且适宜,使其在光下进行光合作用

3)实验结果、结论:

结果:用含有吲哚乙酸的琼脂小块处理过的植株,其放射性强度高于未经处理的

结论:吲哚乙酸能够促进有机物的运输

 

8. 1)避免水分蒸发引起生长素溶液浓度变化    胚芽、胚根的尖端都能产生生长素,对实验有干扰

2)高    3)不能   缺少生长素和赤霉素单独作用时的对照实验

 

9.1)③选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株,平均分为两组

⑤切下1号和2号幼苗的胚芽鞘尖端,分别用琼脂块收集生长素,并将琼脂小块分别放到去尖端胚芽鞘的两侧

⑥重复步骤③~⑤

2)赤霉素能提高生长素含量;  3

3)赤霉素可能通过抑制生长素的分解,提高生长素的含量。赤霉素也可能同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解,提高生长素的含量。

 

10. (一)(2生长状况一致      ③测量并统计各组胚芽鞘的平均长度

3

组别

处理方法

结果

1

 

胚芽鞘生长明显

2

10只胚芽鞘+105molL生长素溶液+pH值为9.0的缓冲液

 

3

 

 

(二)(1)排除胚芽鞘尖端产生的生长素对实验的干扰

2)减小实验误差(一次实验的偶然性太大)    

选择生长一致的幼苗、平均分组、置于相同且适宜的温度下培养、测量并统计各组胚芽鞘的平均长度

 

11.2)配制溶液:2ppm2.5ppm3ppm、……6ppm

3)第一步:将迎春枝条随机均分为9

第二步:将9份枝条的基部分别浸泡在19NAA溶液中

4

5)各组枝条处理时间长短一致     所用植物材料尽可能做到条件相同

探讨课题

1. 请独立完成该实验的探究报告。

提示:基本思路,提出问题作出假设设计实验(包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格)实施实验分析与结论表达与交流。

2. 浸泡法和沾蘸法所使用的植物生长调节剂浓度一样吗?处理后,生根效果有何区别?

3. 这个实验中,有可能对实验造成影响的无关变量有哪些?

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