Question

【題目】對(duì)下列生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思路設(shè)計(jì)、結(jié)果預(yù)測(cè)或分析與討論。

(1)誘導(dǎo)酶是指在環(huán)境中有誘導(dǎo)物(一般是反應(yīng)的底物)存在時(shí)，微生物會(huì)因誘導(dǎo)物存在而產(chǎn)生一種酶，沒(méi)有誘導(dǎo)物就不會(huì)產(chǎn)生該酶。為了探究大腸桿菌的β-半乳糖苷酶(屬于胞外酶，能催化乳糖分解)是否為誘導(dǎo)酶，實(shí)驗(yàn)思路是 ________________，還可以利用_______________技術(shù)測(cè)定大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)是否含有該酶的mRNA來(lái)確定。

(2)某研究小組用禾本科植物的冬芽切段為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行了赤霉素(GA3)和生長(zhǎng)素(IAA)對(duì)植物生長(zhǎng)的影響的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖1。實(shí)驗(yàn)分為A、B、C三組，分別培養(yǎng)至第1、8、15天，每組再用適宜濃度的激素處理30天，測(cè)量莖芽長(zhǎng)度，A、B兩組的結(jié)果見(jiàn)圖2。請(qǐng)回答：

①植物激素是植物細(xì)胞間傳遞信息的分子，每種激素的作用決定于植物的種類(lèi)、激素的濃度、____________等。

②實(shí)驗(yàn)裝置中，濾膜的作用是在不影響_____通過(guò)的情況下，起到____的作用。

③A、B、C三組中受內(nèi)源IAA影響最大的是____組。

④當(dāng)加入藥物完全抑制DNA復(fù)制后，GA3誘導(dǎo)的莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)被抑制了54%，說(shuō)明GA3影響莖芽生長(zhǎng)的方式是____。

⑤在C組中，若兩種激素聯(lián)合處理對(duì)莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用是GA3單獨(dú)處理(GA3單獨(dú)處理莖芽的長(zhǎng)度為6.0cm)的3倍、IAA單獨(dú)處理的60倍，請(qǐng)參考B組在圖3中畫(huà)出C組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖(要求寫(xiě)出不同處理后的莖芽長(zhǎng)度)。

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Answer 1

【答案】設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，第一組以葡萄糖為唯一碳源，第二組以乳糖為唯一碳源，第三組同時(shí)加入葡萄糖和乳糖，每隔段時(shí)間，分別檢測(cè)培養(yǎng)液中是否含有β-半乳糖苷酶 分子雜交 激素的作用部位 氣體 防止污染 A 促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂

【解析】

1、由題意可知，在環(huán)境中有誘導(dǎo)物存在時(shí)，微生物會(huì)因誘導(dǎo)物存在而產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，沒(méi)有誘導(dǎo)物就不會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。

2、由分析圖2可知，與空白對(duì)照相比，對(duì)離體莖芽切段的促進(jìn)作用從大到小依次是GA3+IAA>GA3>IAA。

(1)由題意可知，微生物會(huì)因誘導(dǎo)物存在而產(chǎn)生相應(yīng)誘導(dǎo)酶，沒(méi)有誘導(dǎo)物就不會(huì)產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。為了探究大腸桿菌的β-半乳糖苷酶是否為誘導(dǎo)酶，可設(shè)計(jì)三組實(shí)驗(yàn)：第一組以葡萄糖為唯一碳源，第二組以乳糖為唯一碳源，第三組同時(shí)加入葡萄糖和乳糖。然后，每隔段時(shí)間，分別檢測(cè)培養(yǎng)液中是否含有β-半乳糖苷酶；也可以利用分子雜交技術(shù)測(cè)定大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)是否含有該酶的mRNA來(lái)確定是否含有β-半乳糖苷酶。

(2)①植物激素是植物細(xì)胞間傳遞信息的分子，每種激素的作用決定于植物的種類(lèi)、激素的濃度、激素的作用部位等。

②由題意可知，取禾本科植物的冬芽切段進(jìn)行組織培養(yǎng)，需在無(wú)菌的條件下，因此試管用濾膜封口是為了在不影響氣體通過(guò)的情況下，防止空氣中的微生物進(jìn)入培養(yǎng)液污染培養(yǎng)基。

③與B、C兩組對(duì)比，A組禾本科植物的冬芽切段離體時(shí)間最短，內(nèi)源IAA的含量最高，冬芽切段受內(nèi)源IAA的影響最大。

④當(dāng)加入藥物完全抑制DNA復(fù)制后，GA3誘導(dǎo)的莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)被抑制了54%，說(shuō)明GA3具有促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂的作用。

⑤由題可知，不含激素時(shí)，C組的莖芽長(zhǎng)度應(yīng)與B組的相同，即4.0。C組的冬芽切段離體時(shí)間比B組的長(zhǎng)，其內(nèi)源激素的含量比B組的低，故不同處理后的莖芽長(zhǎng)度均比B組小，且兩種激素聯(lián)合處理對(duì)莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用是GA3單獨(dú)處理的3倍、IAA單獨(dú)處理的60倍，實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖如下圖所示：