解析 温特的实验,是在拜尔等人通过实验证实胚芽鞘尖端可产生某种化学物质的基础上进行的,所以采用胚芽鞘尖端,A项正确;实验结果是切去尖端的胚芽鞘向未放琼脂块的一侧弯曲生长,可用于解释胚芽鞘向光弯曲生长是因为生长素在其下部分布不均造成的,B项正确;为了排除琼脂本身的影响,还应设置在去除尖端的胚芽鞘上放置空白琼脂块的对照组,C项正确;因没有尖端,胚芽鞘不能感受到单侧光的刺激,因此进行步骤T时,若在胚芽鞘右侧进行光照,相同时间后其α角将与未光照组相同,D项错误。
思维延伸 下图为温特研究植物向光性的实验设计,①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。判断下列相关叙述:
(1)实验结果证明了尖端产生的某种物质具有极性运输的特点( × ) (2)温特猜想尖端产生的化学物质可以扩散到琼脂块中( √ ) (3)若在单侧光照下进行该实验,不能得到相同的实验结果( × ) (4)④和⑥组结果表明胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关( √ ) (5)设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响( √ ) 题组二 向光性原理相关实验分析
4.(2014·大纲全国,5)为验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关。下列收集生长素的方法(如图所示)中,正确的是( )
答案 B
解析 A项,胚芽鞘尖端用云母片分隔开,琼脂块未隔开,生长素无法进行横向运输,并且琼脂块中收集的是生长素总量,不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。B项,琼脂块用云母片隔开,尖端给予单侧光照射,测定两琼脂块中生长素的含量,可确定胚芽鞘中生长素在单侧光照射下分布是否均匀。C项,胚芽鞘尖端未完全分隔开,在单侧光照射下,生长素可发生横向运输,琼脂块未分隔开,收集到的是生长素总量,不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。D项,在单侧光的照射下,由于云母片插入胚芽鞘尖端和琼脂块,生长素在胚芽鞘尖端不能发生横向运输,两琼脂块的生长素含量相等。
5.(1)甲同学为探究某单子叶植物胚芽鞘向光性产生的原因,设计了如图所示的实验,并预测实验结果和结论为:
①若a、b、c、d的长度关系为________________,则说明单侧光将向光侧部分生长素分解。 ②若a、b、c、d的长度关系为________________,则说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素向背光侧转移了。
(2)甲同学进行实验得到的结果和结论为上述第②种,但乙同学查阅资料知道,科学家已经发现有些植物的向光性生长与某些抑制生长的物质分布不均匀有关,据此他认为甲的实验结论不严谨,应修正为:
该植物产生向光性的原因可能由于单侧光使胚芽鞘尖端的生长素向背光侧转移了或单侧光使胚芽鞘中的生长抑制物质向________侧转移了或以上两种原因同时存在。若乙同学进行进一步实验研究,测定A、B、C、D四个琼脂块中生长素浓度相同,则可以得出的结论是________________________________________________________。
答案 (1)①c<a=b=d ②c<a=b<d (2)向光 该植物产生向光性的原因是由于单侧光使胚芽鞘中的生长抑制物质向向光侧转移了
解析 (1)若单侧光将向光侧部分生长素分解,向光部分生长素含量较少,琼脂块C生长素含量较低,胚芽鞘c生长较慢,背光处和暗处生长素含量不受影响,胚芽鞘a、b、d生长速率相当;若单侧光使胚芽鞘尖端生长素向背光侧转移了,琼脂块D生长素含量较高,胚芽鞘d生长较快,琼脂块C生长素含量较低,胚芽鞘c 生长较慢,琼脂块A和B由于胚芽鞘暗处培养,所以生长素含量介于C和D之间且相等,胚芽鞘a和b生长速率介于胚芽鞘c和d之间且相等。(2)单侧光使胚芽鞘中生长抑制物质向向光侧转移,抑制了向光侧的生长,植物产生向光性。A、B、C、D四个琼脂块中生长素浓度相同,说明不是单侧光使胚芽鞘尖端的生长素向背光侧转移了,而是单侧光使胚芽鞘中生长抑制物质向向光侧转移了,使植物产生向光性。
题组三 生长素的运输相关实验分析
6.(2016·全国丙,4)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是( )
A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等 B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同 C.胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能 D.琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量
答案 D
解析 由于a中不含生长素,则b、c中均不能接收到生长素,而a′中含生长素可向下运至b′处,故b、b′中IAA含量不同,A、B不正确;胚芽鞘细胞均能运输IAA,C错误;由于b′细胞生长素可不断被消耗,则d′中获得的生长素量应小于a′中生长素量,D正确。 7.(2014·江苏,32)为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题:
14
C
(1)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是________(填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输________(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是________________________。
(2)若图中AB为成熟茎切段,琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性,说明IAA在成熟茎切段中的运输______(填“是”或“不是”)极性运输。
(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液,加入IAA溶液中可显著降解IAA,但提取液沸水浴处理冷却后,不再降解IAA,说明已伸长胚轴中含有________________。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长________(填“有利”、“不利”或“无影响”)。
答案 (1)① 不是 抑制剂与运输IAA的载体结合 (2)不是 (3)IAA氧化(降解)酶 有利 解析 (1)吲哚乙酸(IAA)具有极性运输的特点,只能从形态学上端(A)向形态学下端(B)运输,故琼脂块①和②中应是①中出现较强的放射性。琼脂块③和④中都出现较强的放射性,说明脱落酸(ABA)在茎尖的运输不是极性运输。吲哚乙酸(IAA)的运输方式是主动运输,用抑制剂
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