高中 | 第3节 植物生长调节剂的应用 题目答案及解析

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选择性必修一 稳态与调节

第三章 植物生命活动的调节

第3节 植物生长调节剂的应用

我国$\rm 2022$年发射的问天实验舱搭载了拟南芥种子进行实验。拟南芥是生物学实验常用的模式植物。为研究生长素($\rm IAA$)对植物生根的影响,科学家用拟南芥插条进行相关实验,结果如图$\rm 1$;图$\rm 2$为外施$\rm IBA$$\rm NAA$$\rm 2$$\rm 4-D$三种生长素类似物对拟南芥主根伸长影响的研究结果。

$\rm 1$所示实验结果说明                                                                

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在一定的浓度范围内,生长素能促进植物生根

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分析图$\rm 1$可知:浓度为$\rm 0$时的生根数为对照组,从图上可以看出其他浓度下生根数均高于对照组,因此实验结果说明在一定浓度范围内生长素能促进植物生根。

$\rm 2$所示实验的自变量是                ,外施三种生长素类似物后,对主根生长的作用都是                

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生长素类似物的种类和浓度;抑制

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由图可知:图$\rm 2$所示实验的自变量是生长素类似物的种类和浓度,施加$\rm IBA$$\rm NAA$两种生长素类似物与对照组相比,主根长度均低于对照组,因此施加两种生长素类似物后对主根生长的作用是抑制。

在探讨植物抗冻害的调控机制时,研究人员发现外施$\rm ABA$$\rm H_{2}O_{2}$均能提高植物的抗冻性。有一种假说是:细胞产生的$\rm H_{2}O_{2}$能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生,$\rm ABA$通过$\rm H_{2}O_{2}$的信号途径起抗冷害作用。现欲将生理状况相同的若干拟南芥植株分别进行不同的处理后,观察统计植株的冷害发生率来验证上述假设。现有试剂如下:蒸馏水、$\rm ABA$$\rm ABA$合成抑制剂、$\rm H_{2}O_{2}$$\rm H_{2}O_{2}$清除剂,上述溶液均用蒸馏水配制,浓度适宜。请你利用以上试剂来完成上述实验设计,写明实验思路,并预测假说成立时的实验结果                                                                

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实验思路:①选取生理状况相同的若干拟南芥植株随机均分为四组,编号为甲、乙、丙、丁;②甲组施加适量蒸馏水,乙组施加等量且适量$\\rm ABA$,丙组等量且适量$\\rm ABA$$\\rm H_{2}O_{2}$清除剂,丁组施加等量且适量$\\rm ABA$合成抑制剂和$\\rm H_{2}O_{2}$,③把以上各组均置于寒冷环境中,培养观察并统计植株的冷害发生率。

实验结果:若假说成立,则乙组冻害发生率低于甲组,丙组冻害率高于乙组,丁组冻害发生率低于甲组。

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根据题干信息“$\rm H_{2}O_{2}$能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生。据此提出假说:$\rm ABA$通过$\rm H_{2}O_{2}$的信号途径起作用”,甲组作为对照组,乙组施加适量$\rm ABA$,甲组与乙组对照,如果乙组冻害发生率低于甲组,说明$\rm ABA$能降低冷害发生率;乙组与丙组对照,丙组加$\rm ABA+H_{2}O_{2}$清除剂,如果丙组的冷害发生率高于乙组,就可以说明$\rm ABA$通过$\rm H_{2}O_{2}$的信号途径起抗冷害作用;乙组与丁组对照,丁组加了$\rm ABA$合成抑制剂,可以抑制$\rm ABA$的作用,单独来看$\rm H_{2}O_{2}$的作用,如果丁组的冷害发生率小于甲组,就可以说明$\rm H_{2}O_{2}$能参与自由基的调控过程,延缓冷害的发生。

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