内容正文:
第 2 讲 锁定热点题型,强化迁移应用 (综合融会课)
植物生命活动的调节机制大都是通过实验发现的,因此以生长素发现过程中科学实验的方法和原理为素材,通过实验分析形式考查植物激素的功能和相互关系,是高考命题的主要形式。高考命题多以生产、生活实际为素材,考点主要集中在两个方面:一是考查生长素的合成、运输、生理作用以及与其他植物激素的关系;二是考查有关植物生长调节剂作用的探究实验。
常考题型(一) 探索植物生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
[典型考法体验]
(2020·天津高考)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时,参照品种B的最佳激素配比(如表)进行预实验。
据表回答:
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体,原因是__________________________________________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是________阶段。
(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μmol·L-1为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为________μmol·L-1。
(4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol·L-1的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为______________,选用高浓度生长素时的处理方法为______________________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
解析:(1)选择茎尖、幼叶等作为外植体是因为其富含分生组织,细胞分化程度低,诱导其脱分化形成愈伤组织更容易。(2)阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别涉及脱分化、再分化形成芽和再分化形成根的过程,细胞形态、结构和功能在这些阶段都发生了变化,都存在基因的选择性表达。(3)因为m1 μmol·L-1为品种B在Ⅰ阶段的最佳激素配比中的细胞分裂素浓度,所以确定品种A在Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度时,若以0.5 μmol·L-1为梯度设计5个浓度水平,设置的浓度由低到高应依次为m1-1.0、m1-0.5、m1、m1+0.5、m1+1.0(单位均为μmol·L-1)。(4)用浸泡法处理幼芽时使用的生长素浓度较低,处理时间较长,用沾蘸法处理幼芽的时间较短,使用的生长素浓度较高,二者均可以得到最佳生根效果。(5)秋水仙素通过抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成使染色体加倍;Ⅱ、Ⅲ阶段中部分细胞可能已发生分化,失去了分裂能力,故用秋水仙素处理这两个阶段的材料,并非所有细胞的染色体数目都会加倍;而Ⅰ阶段形成的愈伤组织细胞都由已分化细胞经过脱分化形成,分化程度较低,分裂能力较强,该阶段中使用秋水仙素使染色体数目加倍,更容易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案:(1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ (3)m1+1.0 (4)浸泡法(长时间处理) 沾蘸法(短时间处理) (5)Ⅰ
[系统思维建模]
1.实验原理
(1)生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响,在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。
(2)生长素类调节剂的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.实验步骤
制作插条
把形态、大小一致的插条分成多组,每组3个
配制梯度溶液
取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成多份
处理插条
①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3 cm,处理几小时至一天。②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5 s),深约1.5 cm
实验培养
把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中,并放在适宜温度下培养
观察记录实验结果
一段时间后观察插条的生根情况,并记录所得到的数据
分析结果得出结论
可对小组得出的实验结果以表格或者曲线的形式分析,并分析实验结果和实验预测是否一致,得出实验结论
3.结果分析
由曲线可知,促进插条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度。
4.注意事项
需进行预实验
预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费
控制无关变量
无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等
处理插条
①生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低,处理时间较长)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。
②处理时插条上下不能颠倒,否则插条不能成活。
③扦