内容正文:
生物个体通过一定的调节机制保持稳态
第一部分 大概念七
[非选择题规范解答] 生命活动调节类
内容索引
NEIRONGSUOYIN
非选择题规范解答特训
典例体验
(12分)男性睾丸的发育受“下丘脑—垂体—睾丸”控制,如图所示,下丘脑分泌GnRH促进垂体合成与释放卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)等激素,促进睾丸分泌睾酮(雄激素)。回答下列问题。
(1)睾酮的化学本质为 ,其可通过 方式进入靶细胞。
(2)GnRH的中文名称应为 ,图中显示睾酮(T)的分泌存在 等调节机制。
(3)有些运动员违规服用人工合成的睾酮衍生物(兴奋剂的一种),来促进肌肉的生长,增强肌肉的力量,提高比赛成绩。但长期服用睾酮衍生物对身体危害巨大,比如造成自身分泌的睾酮减少,请结合所学知识分析,原因是_______ ________________________
__________________________________________________________。
(4)反映垂体的功能有无问题可通过测定血液中FSH和LH的含量来判断,请根据激素调节的特点分析,依据是___________________________
____________________________________________________________
__________________________________________________________。
[试做] 时间 自评得分
(1)________________________ ________________________
(2) ________________________ ________________________
(3) _____________________________________________________
________________________________________________________
(4)______________________________________________________
________________________________________________________
[答案与评分标准]
标准答案 评分细则
(1)脂质(或固醇)(1分) 自由扩散(1分) 第一空:答“有机物”或“胆固醇”不得分;第二
空:只答“扩散”不得分
(2)促性腺激素释放激素(2分) 分级调节和负反馈调节(2分) 第一空:答案唯一,简化不得分;第二空:只答“分级调节”或“负反馈调节”得1分,答“体液调节”不得分
标准答案 评分细则
(3)长期服用睾酮衍生物可抑制下丘脑分泌GnRH和抑制垂体分泌LH和FSH(2分),从而使睾丸分泌的睾酮减少(1分)(本空共3分) 该空属于长句表达中的“原因分析”类。只答“抑制下丘脑分泌GnRH”或“抑制垂体分泌LH和FSH”得1分
(4)FSH与LH分泌后进入血液(1分),通过体液(血液)运输(才能作用于靶器官、靶细胞)(2分)(本空共3分) 该空属于长句表达中的“判断依据”类。涉及两个采分点,第一个采分点的关键词是“进入血液”,第二个采分点的关键词是“通过体液(血液)运输”,要采集关键点给分
[答题技巧与规则]
(1)判断问题的范围一定要准确、完整,不能过宽。
(2)要充分利用题干信息及所学的教材知识作答。例如该题睾酮(T)的分泌存在的调节机制的判断要根据题干信息和教材所学的甲状腺激素分泌的调节结合起来才能准确作答。
(3)对于长句表达中的“判断依据”类的作答,要理解解决的问题是什么?解决该问题的依据是什么?依据从哪里找?例如该题要解决的问题是通过测定血液中FSH和LH的含量判断垂体的功能有无问题,这就需要题干的提示和所学的教材中相关知识回答。
命题预测
(2024·惠州市调研考试)大脑海马既能够调节情绪,也是HPA轴(下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴)的负反馈调节中枢,海马上有丰富的糖皮质激素受体(GR)。HPA轴功能亢进是抑郁症重要的生理变化之一,其致病与治疗机理如图甲所示。
(1)5-羟色胺是一种可使人产生愉悦情绪的兴奋性神经递质,以______ 方式被释放到突触间隙,据图甲分析,长期应激刺激使突触间隙5-羟色胺的量 (填“增大”“减少”或“不变”)导致抑郁症患者情绪低落;氟西汀是目前临床广泛应用的抗抑郁西药,它能抗抑郁的作用机理是
___________________________________________________________________________________________________________________________________。
胞吐
减少
能选择
性的与5-羟色胺转运体结合,阻断突触前膜对5-羟色胺的再摄取,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度增加,从而延长和增加5-羟色胺的作用,产生抗抑郁的作用
解析:(1)5-羟色胺作为神经递质,通过胞吐释放到突触间隙;长期应激刺激使5-羟色胺转运体增多,转运5-羟色胺到突触前膜,使突触间隙中的5-羟色胺含量减少;氟西汀能够抗抑郁,主要作用机理是选择性的与5-羟色胺转运体结合,阻断突触前膜对5-羟色胺的再摄取,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度增加,从而延长5-羟色胺的作用。
(2)临床上抗抑郁西药存在不良反应大、易复发等问题。蛤蟆油是我国名贵的中药材,其具有抗抑郁、不良反应小等特点。科研小组分三组进行实验,并检测各组小鼠海马组织中GR的表达量,结果见图乙。在本实验中,空白组为正常小鼠,应进行的处理是_________________________
;另外两组均为给予应激刺激而获得的抑郁症模型鼠。结合图甲与图乙推测,蛤蟆油抗抑郁的机理是_______ ___________
_____________________________________________________________ ____________________ ________ _。
不给予应激刺激,灌胃等量的
生理盐水
增加海马内GR含量,增强海
马对HPA轴的负反馈调节作用,抑制HPA轴的功能亢进,减少体内的糖皮质激素的含量,进一步减少5-羟色胺转运体的数量,从而延长和增加5-羟色胺的作用,达到发挥抗抑郁的作用
解析: (2)空白组与模型组要形成对照,因此空白组处理为不给予应激刺激,灌胃等量的生理盐水;据图甲、乙可知,蛤蟆油通过增加海马内GR的含量,增强海马对HPA轴的负反馈调节作用,抑制HPA轴的功能亢进,减少体内的糖皮质激素的含量,进一步减少5-羟色胺转运体的数量,从而延长和增加5-羟色胺的作用,达到发挥抗抑郁的作用。
(3)为了验证上述推测,本实验还需要检测血浆中______ __________
的含量,若蛤蟆油组的含量 ____(填“大于”“等于”或“小于”)模型组,说明蛤蟆油确实能够通过调节HPA轴的功能来缓解抑郁症状。
CRH、ACTH、糖皮
质激素
小于
解析: (3)为了验证题述推测,还需检测血浆中CRH、ACTH、糖皮质激素的含量,若蛤蟆油组的含量小于模型组,说明蛤蟆油确实能够通过调节HPA轴的功能来缓解抑郁症状。
非选择题规范解答特训(三) 生命活动调节类
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1.(2024·惠州市调研考试)阅读以下材料,回答问题。
我国载人航天技术处于世界领先水平。其中航天员穿的航天服具备生命保障系统,可为航天员提供一个类似于地面的环境。
(1)航天员体内细胞生活的内环境主要由以下三种成分组成,它们之间的关系如图所示。其中①②③依次是 、 、 。
组织液
血浆
淋巴液
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解析:(1)由题图可知,①和②之间为双向箭头,两者为组织液和血浆,由①可以流向③,③可以流向②,可以判定③为淋巴液,②为血浆,①为组织液。
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(2)失重环境中机体通过反射调节血压,这种反射属于____________。失重环境下,机体会发生应激反应,甲状腺激素的浓度会升高,但当其浓度过高时会抑制 激素和 激素的分泌,以维持甲状腺激素浓度的相对稳定,这种调节机制叫________调节。
非条件反射
促甲状腺激素释放
促甲状腺
负反馈
解析: (2)失重环境中机体通过反射调节血压,这种反射属于与生俱来的非条件反射。甲状腺激素浓度过高时会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,以维持甲状腺激素浓度的相对稳定,这种调节机制是负反馈调节。
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(3)外太空环境恶劣,在太空中,航天服是航天员必备的个人防护救生装备。试推测航天服对维持航天员内环境稳态可能具备哪些作用?① ;②_____________________________________
____________________________________________________。
维持航天员的体温
阻挡强而有害的辐射(如来自太阳的辐射)
(或提供氧气或抽去二氧化碳)(两种答案可互换,合理即可)
解析: (3)外太空的环境为失重、真空、强辐射、极低温,不适合人类生存,推测航天服对维持航天员内环境稳态可能具备的作用:维持航天员的体温;阻挡强而有害的辐射;提供氧气等。
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2.(2024·深圳市四校联考)抑郁症临床表现为情绪低落、悲观、认知功能障碍等症状。研究发现,抑郁症患者存在下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴(HPA轴)功能亢进的生理变化,血浆中的糖皮质激素(GC)浓度明显增高,其部分致病机理如图所示,5-羟色胺(5-HT)是一种神经递质,发挥作用后少部分被降解,大部分通过5-HT转运体回收进入突触前神经元。请回答下列问题。
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(1)应激因素通过神经调节刺激下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该过程中的效应器是_______________ 。下丘脑通过HPA轴促进肾上腺分泌GC,说明GC的分泌存在 调节机制,该调节机制的意义是__ ________________________________
_______________________________________。
传出神经末梢及其支配的下丘脑
分级
可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利
于精细调控,从而维持机体的稳态(合理即可)
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解析:(1)应激因素通过神经调节导致下丘脑分泌激素,效应器为传出神经末梢及其支配的下丘脑。下丘脑通过HPA轴调控肾上腺分泌GC的过程为分级调节,该调节机制可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体的稳态。
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(2)抑郁症的发生与5-HT的含量降低有关。5-HT以胞吐的方式被释放,这种方式的意义是____________ __
_____, 该神经递质与突触后膜上的受体结合后,突触后膜发生的电位变化是________________________。
短时间内释放大量神经递质,有效提高兴奋的传递
速率
由内负外正变为内正外负
解析: (2)胞吐在短时间内能释放出大量的神经递质,使兴奋在短时间内就能从突触前膜传递到突触后膜,提高了兴奋的传递效率。据题干信息可知,5-HT为兴奋性递质,则其与突触后膜的受体结合后,突触后膜的电位由内负外正变为内正外负。
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(3)IL-6是免疫细胞分泌的促炎细胞因子,研究表明IL-6过度释放会加重抑郁症症状,据图分析其原因是_ _
_____________________________________________________________________________ _
__________ _。
IL-6能促进下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,能提高垂体细胞的敏感性,从而促进了糖皮质激素的分泌,进一步增加突触前膜上5-HT转运体的数量,导致对5-HT的回收增强(合理即可)
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解析: (3)据题图分析,IL-6能促进下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,还能提高垂体细胞的敏感性,从而导致机体的糖皮质激素分泌增多,而糖皮质激素能够促进含有5-HT转运体的囊泡向突触前膜移动,使突触前膜上5-HT转运体的数量增多,促进了突触前膜对5-HT的回收,降低了突触间隙中5-HT的量,减少了突触后膜的兴奋性,从而导致抑郁症加重。
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(4)帕罗西汀是目前治疗效果比较好的抗抑郁药物。某同学为探究中药姜黄素是否具有抗抑郁作用,进行了相关实验。请补充实验思路并预期实验结果。
实验材料:正常大鼠、抑郁症模型大鼠、生理盐水、帕罗西汀、姜黄素。
实验思路:将________________________________________________
,取等数量的正常大鼠记为A组; __________________________
___________ ,A、B组大鼠分别饲喂等量的生理盐水;
生理状态相同的抑郁症模型大鼠随机均分为B、C、D
三组
C、D两组大鼠分别饲喂适量
的帕罗西汀和等量的姜黄素
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将四组大鼠置于相同且适宜的条件下,一段时间后检测突触后膜的动作电位峰值大小。
预期实验结果及结论:若检测发现各组突触后膜的动作电位峰值大小是___________________,则说明姜黄素也具有抗抑郁作用。
A组=C组=D组>B组
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解析: (4)该实验的目的是探究姜黄素是否具有抗抑郁作用,而帕罗西汀是目前治疗效果比较好的抗抑郁药物,因此选择抑郁症模型大鼠分别用适量的帕罗西汀、等量的姜黄素和等量的生理盐水处理,正常大鼠作为空白对照饲喂等量的生理盐水,抑郁症模型大鼠体内的5-HT减少,突触后膜兴奋性降低,可以通过测定突触后膜动作电位峰值大小检测是否抗抑郁,实验思路及预期实验结果见答案。
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3.肥胖型2型糖尿病是一种胰岛素抵抗或其他因素引起的疾病。为了探究大黄黄连泻心汤对肥胖型2型糖尿病小鼠的影响,连续高脂饮食饲喂构建模型小鼠。为评估模型是否构建成功,以正常小鼠为对照进行检测。图1和图2分别表示灌胃葡萄糖和腹腔注射胰岛素后的相关指标。对模型小鼠用3种不同剂量的大黄黄连泻心汤进行实验,胰岛素抵抗指数如表。回答下列问题。
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普通小鼠 肥胖型2型糖尿病模型小鼠
A B C D E F
处理 蒸馏水 蒸馏水 罗格利酮片 低剂量 中剂量 高剂量
胰岛素抵抗指数 2.2 11.3 5.1 8.2 6.4 4.8
(1)胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素的敏感性下降,表现为胰岛素很难与组织细胞表面的 结合,使组织细胞对葡萄糖的转运摄取能力 ,导致患2型糖尿病。
胰岛素受体
下降
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解析:(1)胰岛素是信息分子,需要与组织细胞表面的胰岛素受体特异性结合才能发挥作用。胰岛素抵抗表现为胰岛素很难与组织细胞表面的受体结合,使组织细胞对葡萄糖的转运摄取能力下降,导致患2型糖尿病。
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(2)图1和图2是模型小鼠构建成功的相关指标,模型小鼠对应的是_____ 曲线,据图分析,成功构建的模型小鼠应具备的生理特征是___________
_______________________________________________________。
b
血糖浓度升
高后很难下降恢复正常、注射胰岛素后血糖很难下降恢复正常
解析: (2)分析图1,相同时间内曲线b对应的血糖高于曲线a,说明灌胃葡萄糖后b组小鼠的血糖值更高,且升高后很难下降到正常值,分析图2,发现腹腔注射胰岛素后,相同时间内a组小鼠血糖下降比b组小鼠更明显,而构建的模型小鼠患有肥胖型2型糖尿病,降血糖的能力较弱,对应的是曲线b。结合以上分析可知,该模型小鼠具备血糖浓度升高后很难下降恢复正常、注射胰岛素后血糖很难下降恢复正常的特点。
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(3)罗格利酮片是一种常用的治疗糖尿病的药物,对模型小鼠处理时,设置B、C组分别与大黄黄连泻心汤作对照,B组的作用是______________
;C组的作用是 。
探究大黄黄连
泻心汤是否有作用
探究大黄黄连泻心汤的作用效果
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解析: (3)B组对模型小鼠用蒸馏水处理,为空白对照,分析该组小鼠的胰岛素抵抗指数,与D、E、F对比,有助于探究大黄黄连泻心汤是否有作用。C组用罗格利酮片处理,罗格利酮片是一种常用的治疗糖尿病的药物,能够明显降低胰岛素抵抗指数,可用于探究大黄黄连泻心汤的作用效果。
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4.(2024·广东七校联考)肾素也被称为血管紧张素原酶,是肾小球旁器的球旁颗粒细胞释放的一种蛋白水解酶,其分泌量受肾小动脉压及原尿中的钠量等因素影响。肾素作用于血浆内的血管紧张素原,经过一系列反应生成血管紧张素,促进血压上升。如图是机体通过肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血压和血量的调节示意图。
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(1)根据以上信息推测,肾素的化学本质是 , _______ (填“属于”
或“不属于”)动物激素,理由是__ _ _________________ 。
蛋白质
不属于
肾素是一种蛋白水解酶,具有催化作用
解析:(1)由题中信息可知,肾素是一种蛋白水解酶,故其化学本质是蛋白质。肾素作为一种酶,起催化作用,而动物激素作为信息分子起调节作用,因此肾素不属于动物激素。
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(2)醛固酮也能促进机体重吸收水,说明其与抗利尿激素具有____ 作用;机体中醛固酮等多种激素需要不断地合成才能使其含量维持动态平衡,原因是 ____________________________________。
协同
激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活
解析: (2)抗利尿激素可以促进肾小管、集合管重吸收水,而醛固酮也能促进机体重吸收水,因此二者之间具有协同作用。激素与靶细胞结合并发挥作用后就会失活,因此机体需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
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(3)沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩,从而使血压降低,据图分析,其作用机制可能是__________________ _
_____________________________________________(答出1点即可)。
阻止肾素分泌;阻止肾素作用于血浆内的血管紧张素原或阻止血管紧张素的生成;阻止血管紧张素发挥作用
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解析: (3)据图分析,肾素分泌增加,可催化血管紧张素原生成血管紧张素,血管紧张素可以促进小动脉血管收缩,引起血压上升,同时血管紧张素还可以促进醛固酮分泌,从而促进机体对水分的重吸收,使血容量增加,进而引起血压上升。已知沙坦类药物通过阻断动脉血管收缩使血压降低,则其作用机制可能是阻止肾素分泌或阻止肾素催化血管紧张素原转变为血管紧张素或阻止血管紧张素发挥作用。
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(4)蛋白质在体内代谢产生的含氮无机盐会进入尿液,因此医生提醒肾源性高血压患者要低蛋白饮食,其原因是_________________________
____________________________。
高蛋白饮食会产生过多的含氮代谢废物,加重肾脏排泄负担
解析: (4)由题中信息可知,蛋白质在体内代谢产生的含氮无机盐会进入尿液,若肾源性高血压患者长期食用高蛋白食物,其体内会产生过多含氮代谢废物,这些废物的排出经过肾脏,会加重肾脏负担。
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5.(2024·广州市调研测试)肿瘤的发生、转移和复发通常与肿瘤干细胞密切相关。人源诱导多能干细胞(iPSC)与肿瘤干细胞具有相似的特异性抗原和增殖特性,科学家利用iPSC联合佐剂来制备抗肿瘤干细胞的疫苗。科学家向实验小鼠体内注射等量相应物质预处理2周后,再注射等量的肿瘤干细胞,一段时间后检测小鼠体内免疫细胞比例和肿瘤体积,实验结果如表所示。
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处理 细胞类型
抗原呈递细胞
/% 调节性T细胞/% 细胞毒性T细胞/% 肿瘤体积/mm3
缓冲液 0.81 3.04 0.74 约600
iPSC 0.31 1.16 2.42 约560
iPSC+佐剂 1.55 1.86 3.79 69.57
注:调节性T细胞具有抑制自身T细胞活化与增殖的能力;佐剂作为一种辅助物质,同抗原一起注入体内能增强机体对抗原的免疫应答能力。
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回答下列问题。
(1)抗原呈递细胞包括 (填2种)等,这些细胞都能摄取和处理抗原,并且可以将抗原信息 ,以便传递给辅助性T细胞等其他免疫细胞。
树突状细胞、巨噬细胞、B细胞
呈递在细胞表面
解析:(1)抗原呈递细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞等,具有摄取和处理抗原的作用,可以将抗原信息呈递在细胞表面,以便传递给辅助性T细胞等其他免疫细胞。
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(2)利用iPSC制备抗肿瘤干细胞的疫苗前,需要用一定强度的射线处理iPSC,该操作类似于用病毒做疫苗时的灭活,该操作的目的是 _____ __
______________________________。
增殖能力的同时保留其抗原特性
消除iPSC
解析: (2)利用iPSC制备抗肿瘤干细胞的疫苗前,需要用一定强度的射线处理iPSC,该操作目的是消除iPSC增殖能力的同时保持其抗原特性。
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(3)实验结果表明,iPSC和佐剂共同注射后可引起________ __________
_______________________________________,从而抑制肿瘤的发生。
降低调节性T细胞比例,提高抗原呈递细胞和细胞毒性T细胞比例
解析: (3)与表中的缓冲液组对比可知,iPSC和佐剂共同注射后可降低调节性T细胞比例,提高抗原呈递细胞和细胞毒性T细胞比例,从而抑制肿瘤的发生。
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(4)为提高实验结果的可靠性,研究人员在上述实验基础上,还增设了一组实验,其具体处理为_________________________________________
________________________________________________________。
注射等量佐剂进行预处理2周后,再注射等量的肿瘤干细胞,一段时间后检测小鼠体内免疫细胞比例和肿瘤体积
解析: (4)为提高实验结果的可靠性,还需增设一组实验,其具体处理为注射等量佐剂进行预处理2周后,再注射等量的肿瘤干细胞,一段时间后检测小鼠体内免疫细胞比例和肿瘤体积。
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(5)若想将该疫苗应用于人类癌症的预防和治疗,还需进一步研究的问题有 _______________________________________________________
_____________________________________________________ (写出1个)。
在人体免疫中效果是否与动物实验相同或疫苗注射的安全性如何,是否存在不良反应(从疫苗安全性和有效性角度作答均可)
解析: (5)若想将该疫苗应用于人类癌症的预防和治疗,还需进一步研究的问题有在人体免疫中效果是否与动物实验相同,或疫苗注射的安全性如何,是否存在不良反应等。
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6.(2024·梅州市模拟)科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处适宜条件下。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如表所示。回答下列问题。
组别 光照射处理方式 发芽情况
对照组 无光照 不发芽
组1 红光 发芽
组2 红光→远红光 不发芽
组3 红光→远红光→红光 发芽
组4 红光→远红光→红光→远红光 不发芽
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(1)由上述实验结果可以得出的结论是____________________________
_______________________。
红光促进莴苣种子发芽,远红光
照射下莴苣种子不发芽
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解析:(1)分析表格可知,1组和3组均发芽,2组和4组不发芽,可推测莴苣种子的发芽情况,与最后一次照射的是红光还是远红光密切相关,最后一次是红光则会发芽,最后一次是远红光,则不发芽,故由上述实验结果可以得出的结论是红光促进莴苣种子发芽,远红光照射下莴苣种子不发芽。
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(2)若将组4处理的种子最后置于黑暗条件下,该组种子将 (填“能”或“不能”)发芽。
不能
解析: (2)结合表格可知,在黑暗和远红光照射条件下,莴苣种子不发芽。
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(3)如图是红光/远红光调节莴苣种子萌发的机制,植物细胞中接受红光/远红光信号的分子是 ,在红光照射下该分子转换为Pfr型,进入细胞核与PIF1互作,解除PIF1对GA3ox1/2的 (填“抑制”或“促进”)和GA2ox2的 (填“抑制”或“促进”),从而激活 (填激素)信号,进而促进种子萌发。该调节过程体现了植物生长发育的调控,是由 共同完成的。
Pr型光敏色素
抑制
促进
赤霉素
环境和基因
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解析: (3)据图分析可知,光敏色素主要为Pr型,经红光处理后,其转换为生理激活型Pfr,Pfr进入细胞核与PIF1作用,促进PIF1蛋白降解,PIF1对赤霉素合成基因GA3ox1/2的抑制作用减弱,赤霉素代谢基因GA2ox2的促进作用减弱,因此植物细胞中接受红光/远红光信号的分子是Pr型光敏色素,在红光照射下该分子转换为Pfr型,进入细胞核与PIF1互作,解除PIF1对GA3ox1/2的抑制作用和对GA2ox2的促进作用,从而激活赤霉素进而促进种子萌发。该调节过程体现了植物生长发育的调控,是由环境和基因共同完成的。
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(4)综合分析上述实验,为了延长莴苣种子的储藏期,可以采取的措施有______________________________。
对其进行一定时间的远红光照射
解析: (4)综合分析上述实验,为了延长莴苣种子的储藏期,为防止种子萌发,可对其进行一定时间的远红光照射。
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