Question

【題目】對下列生物學實驗進行思路設計、結果預測或分析與討論。

(1)誘導酶是指在環境中有誘導物(一般是反應的底物)存在時，微生物會因誘導物存在而產生一種酶，沒有誘導物就不會產生該酶。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)是否為誘導酶，實驗思路是 ________________，還可以利用_______________技術測定大腸桿菌細胞內是否含有該酶的mRNA來確定。

(2)某研究小組用禾本科植物的冬芽切段為實驗材料，進行了赤霉素(GA3)和生長素(IAA)對植物生長的影響的實驗研究，實驗裝置見圖1。實驗分為A、B、C三組，分別培養至第1、8、15天，每組再用適宜濃度的激素處理30天，測量莖芽長度，A、B兩組的結果見圖2。請回答：

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

②實驗裝置中，濾膜的作用是在不影響_____通過的情況下，起到____的作用。

③A、B、C三組中受內源IAA影響最大的是____組。

④當加入藥物完全抑制DNA復制后，GA3誘導的莖芽伸長生長被抑制了54%，說明GA3影響莖芽生長的方式是____。

⑤在C組中，若兩種激素聯合處理對莖芽伸長生長的促進作用是GA3單獨處理(GA3單獨處理莖芽的長度為6.0cm)的3倍、IAA單獨處理的60倍，請參考B組在圖3中畫出C組的實驗結果圖(要求寫出不同處理后的莖芽長度)。

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Answer 1

【答案】設置三組實驗，第一組以葡萄糖為唯一碳源，第二組以乳糖為唯一碳源，第三組同時加入葡萄糖和乳糖，每隔段時間，分別檢測培養液中是否含有β-半乳糖苷酶 分子雜交 激素的作用部位 氣體 防止污染 A 促進細胞伸長和細胞分裂

【解析】

1、由題意可知，在環境中有誘導物存在時，微生物會因誘導物存在而產生誘導酶，沒有誘導物就不會產生誘導酶。

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

(1)由題意可知，微生物會因誘導物存在而產生相應誘導酶，沒有誘導物就不會產生誘導酶。為了探究大腸桿菌的β-半乳糖苷酶是否為誘導酶，可設計三組實驗：第一組以葡萄糖為唯一碳源，第二組以乳糖為唯一碳源，第三組同時加入葡萄糖和乳糖。然后，每隔段時間，分別檢測培養液中是否含有β-半乳糖苷酶；也可以利用分子雜交技術測定大腸桿菌細胞內是否含有該酶的mRNA來確定是否含有β-半乳糖苷酶。

(2)①植物激素是植物細胞間傳遞信息的分子，每種激素的作用決定于植物的種類、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行組織培養，需在無菌的條件下，因此試管用濾膜封口是為了在不影響氣體通過的情況下，防止空氣中的微生物進入培養液污染培養基。

③與B、C兩組對比，A組禾本科植物的冬芽切段離體時間最短，內源IAA的含量最高，冬芽切段受內源IAA的影響最大。

④當加入藥物完全抑制DNA復制后，GA3誘導的莖芽伸長生長被抑制了54%，說明GA3具有促進細胞伸長和細胞分裂的作用。

⑤由題可知，不含激素時，C組的莖芽長度應與B組的相同，即4.0。C組的冬芽切段離體時間比B組的長，其內源激素的含量比B組的低，故不同處理后的莖芽長度均比B組小，且兩種激素聯合處理對莖芽伸長生長的促進作用是GA3單獨處理的3倍、IAA單獨處理的60倍，實驗結果圖如下圖所示：