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专题11 植物生命活动的调节
一、单选题
1.(2023高三下·广东月考)为研究氨苄青霉素对植物生长的影响,研究人员用不同浓度的氨苄青霉素和生长素分别处理小麦胚芽鞘切段,检测胚芽鞘伸长量,结果如图所示。下列相关叙述合理的是( )
A.生长素浓度为10mg·L-1时,小麦胚芽鞘的生长受到抑制
B.氨苄青霉素可看作一种植物生长调节剂
C.生长素和氨苄青霉素均能够促进插条生根
D.高浓度氨苄青霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
2.(2022·重庆)植物体细胞通常被诱导为愈伤组织后才能表现全能性。研究发现,愈伤组织的中层细胞是根或芽再生的源头干细胞,其在不同条件下,通过基因的特异性表达调控生长素、细胞分裂素的作用,表现出不同的效应(见如表)。已知生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根的再生;反之,有利于芽的再生。下列推论不合理的是( )
条件 基因表达产物和相互作用 效应
① WOX5 维持未分化状态
② WOX5+PLT 诱导出根
③ WOX5+ARR2,抑制ARR5 诱导出芽
A.WOX5失活后,中层细胞会丧失干细胞特性
B.WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累
C.ARR5促进细胞分裂素积累或提高细胞对细胞分裂素的敏感性
D.体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制
3.(2023·江苏)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1nmol/LBL培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1nmol/LIAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/LIAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/LIAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/LIAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
4.(2022高三上·河南期末)2022年8月29日,中科院分子植物卓越中心研究员郑慧琼在新闻发布会上介绍,我国空间站问天实验舱里培育的高秤水稻幼苗有望在国际上首次在太空结出种子,计划由航天员返回前进行采集、冷藏保存,随航天员返回地面。下列说法正确的是( )
A.太空中的高辐射有可能引起水稻的基因突变或染色体变异
B.太空中微重力环境下水稻植株的生长素不发生极性运输
C.太空舱内种植,给植物补充等强度的绿光比红光效率高
D.太空中水稻植株出现的变异不可能通过种子保留下来
5.(2023高三下·湖南模拟)科研人员以玉米耐深播自交系N192和深播敏感自交系178(分别简称N192、178)为试验材料,在3cm和15cm深播条件下,施加2.0mgL的外源生长素(IAA)进行处理,研究外源IAA对不同耐深播玉米自交系中胚轴生长特性的影响,试验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.CK中胚轴细胞生长不会受到IAA影响
B.胚轴细胞长度随外源IAA浓度的升高而升高
C.深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长
D.不同深播下,外源IAA对178的作用效果均小于N192
6.下列生产活动或自然现象中,与生长素的作用无关的是( )
A.扦插枝条时保留芽,易于生根成活
B.摘除棉花的顶芽,使其多开花多结果
C.移栽树苗时去掉部分叶,提高移栽成活率
D.倒伏的玉米苗,茎背地生长以更好地接受光照
7.(2023高二下·茂名期末)草莓果实是由多个瘦果和花柱发育膨大的部分组成,如图所示。为探究生长素对草莓果实发育的影响,进行了如图所示的三组实验。根据如图草莓果实发育结果,可以得出的结论是( )
A.花柱细胞膨大发育只受到生长素的调节
B.发育中瘦果产生生长素促进花柱膨大
C.高浓度生长素抑制花柱细胞的生长
D.瘦果中生长素通过极性运输作用于花柱细胞
8.科研人员将拟南芥幼苗分别置于含一定浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA和二者的混合培养液中培养,发现几组实验都能够抑制根的生长。为进一步探究ACC如何抑制根的生长,科研人员又将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,测得IAA的浓度随着ACC浓度的增加而增加。下列相关叙述错误的是( )
A.在上述实验中,IAA的有无及IAA的浓度均为自变量
B.ACC和IAA单独处理和混合处理的探究实验,需设置4个组
C.综合分析,乙烯有可能通过促进IAA的合成来抑制根的生长
D.该实验还能说明植物生长发育是多种激素共同调节的结果
9.(2023·梅州模拟)植物能对多种环境因素的变化作出反应,下列叙述错误的是( )
A.春化作用有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实
B.光照能改变光敏色素的结构,进而影响特定基因的表达
C.“淀粉-平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转变成运输生长素的信号
D.太空失重状态下,植物中的生长素不再进行极性运输
10.CONSTANS(缩写为CO)基因是监测日照长度,调控植物开花的重要基因。长日照条件下,植物韧皮部细胞中的CO蛋白会结合在成花素基因FT靠近转录起始的部位,从而激发FT基因表达出成花素,并运输到茎顶端,促进植物开花。下列分析正确的是( )
A.CO蛋白通过与非基因片段结合,调控基因的表达
B.成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式为协助扩散
C.成花素的加工与核糖体、内质网、高尔基体有关
D.植物开花受到日照长短和相关基因的共同影响
11.(2023·梅州模拟)某高级中学兴趣小组研究了某种植物生长调节剂对月季茎段侧芽生长的影响,结果如下图。下列说法不正确的是( )
A.该植物生长调节剂的浓度是该实验自变量
B.侧芽生长2cm,Z浓度处理时间比Y浓度短
C.X浓度的该植物生长调节剂对月季侧芽的生长具有抑制作用
D.该植物生长调节剂的三种浓度(X、Y和Z)中Z浓度最小
12.如图为用燕麦胚芽鞘进行的实验。下列判断正确的是( )
A.①②是一组对照实验 B.向右弯曲生长的是⑤
C.不生长也不弯曲的是①③ D.单侧光能够对②④起作用
13.(2023·江苏模拟)植物激素在植物生长发育过程中具有重要的调节作用。下列关于植物激素及其调节剂的叙述,正确的是( )
A.儿童吃了经乙烯催熟的香蕉可使其发育提前
B.细胞分裂素在根尖的分生区发挥作用,促进细胞分裂
C.由赤霉素引起的水稻恶苗病会使植株长高、结实率升高
D.延长马铃薯、大蒜贮藏期的青鲜素是赤霉素类似物
14.现代农业生产的很多方面都广泛使用植物生长调节剂,如蔬菜、水果、茶叶的生产。下列有关叙述正确的是( )
A.一些植物生长调节剂本身对人体是有毒物质,如青鲜素等
B.残留的植物生长调节剂能对人体起与对植物相同的作用,危害健康
C.使用了植物生长调节剂的农产品,没有营养,不利于人的健康
D.残留的植物生长调节剂会导致人体内的激素含量紊乱
15.(2023高二上·永吉期末)下图表示生长素浓度对某植物根和茎生长的影响,下列判断错误的是( )
A.A点对应的生长素浓度是该植物根生长的最适浓度
B.当生长素浓度高于A小于C时,根生长仍被促进
C.图中曲线表明生长素的生理作用具有在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
D.该植物茎对生长素的敏感性大于根
16.(2023高三下·浙江月考)利用不同浓度PEG模拟不同干旱程度,研究GA(赤霉素)浸种处理对不同干旱条件下多年生黑麦草种子萌发的影响,部分实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.在无外源GA时,黑麦草种子萌发率与干旱程度正相关
B.在不同干旱程度下,GA处理均有利于提高黑麦草种子的萌发率
C.干旱程度越高,GA处理种子后产生的效果越明显
D.根据实验结果可推测GA有利于提高种子的抗旱性
17.(2023高三下·宁波模拟)研究发现,盐胁迫可通过诱导细胞分裂素信号道路中一个重要的响应因子ARR1/10/12的降解,使植物生长受到抑制并进一步适应盐胁迫。过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用
B.盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是协同的
C.MPK3/6突变体对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型
D.植物激素和环境形成的复杂网络共同调控植物生命活动
18.(2023高二下·湛江月考)乙烯能够促进叶片、花、果实的脱落。研究发现,某种植物的叶片的脱落过程中,叶片中低浓度生长素提高了叶柄中脱落区细胞对乙烯的敏感性,叶柄的脱落区细胞壁松弛或脱落,如图表示某植物叶片脱落过程。下列相关叙述正确的是( )
A.叶柄处生长素浓度高促进叶片的脱落
B.叶柄处生长素浓度高促进脱落酸的合成
C.乙烯可能诱导脱落区纤维素分解酶的合成
D.生长素与乙烯对叶片的脱落具有协同作用
19.为研究植物生长素的作用,设计如下实验。将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并单侧光照,如图甲。一段时间后将A、B琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘Ⅰ和Ⅱ的一侧,数天后生长结果如图乙。该实验能得到的结论是( )
A.光照导致向光侧生长素的分解
B.胚芽鞘Ⅰ的生长速度快于胚芽鞘Ⅱ的
C.B琼脂块中的生长素含量多于A琼脂块中的
D.单侧光会干扰生长素向下运输
20.下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,从图中不能得到的结论是( )
A.生长素对三种器官的作用都具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长
B.a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度
C.幼嫩的细胞对生长素浓度敏感,成熟的细胞对生长素浓度敏感性差
D.d点对应的生长素浓度能促进茎和芽的生长,却抑制根的生长
21.(2022高二上·阳江月考)科学家用某种植物胚芽鞘做了如下的几个实验,从而发现了生长素。下列图示中胚芽鞘的生长情况,错误的是( )
A. B.
C. D.
22.科研人员将拟南芥幼苗分别置于含一定浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA和二者的混合培养液中培养,发现几组实验都能够抑制根的生长。为了进一步探究乙烯如何抑制根的生长,科研人员又将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,测得IAA的含量随着ACC浓度的增加而增加。下列关于实验的分析,不正确的是( )
A.乙烯和生长素都能抑制根生长,说明两者具有协同作用
B.两种激素单独处理和混合处理的探究实验,需要设置4组
C.还可增设用生长素极性运输阻断剂,培养拟南芥幼苗的实验
D.综合分析,乙烯有可能通过促进IAA的合成来抑制根生长
23.某校生物兴趣小组把一个胚芽鞘尖端放在一块琼脂块上,琼脂块的中央被云母片隔开,同时被一个纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照(如图1所示)。经过以下三种方法处理一段时间:仅纸盒转动、仅胚芽鞘和琼脂块转动、整个装置同时转动,然后分别把甲、乙所示琼脂块放在三个切去尖端胚芽鞘的切口上(如图2)。胚芽鞘的生长状况分别是( )
A.直立生长、向右弯曲生长、向右弯曲生长
B.向左弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长
C.向左弯曲生长、向右弯曲生长、直立生长
D.向右弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长
24.影响植物生长发育的因素中,光的影响尤为显著。光不但为植物光合作用提供能量来源,而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号,如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。这种依赖光调节控制植物生长、分化和发育的过程,称为植物光形态的建成。下列分析有误的是( )
A.光在植物形态建成中属于物理信息,物理信息可以来源于无机环境和生物
B.植物光形态建成说明信息传递可以调节种间关系,使植物在竞争中处于优势
C.光形态的建成建立在一系列信息传递的基础上,最终都是对基因组表达的调控
D.研究植物光形态的建成,可以提高农产品的产量,也可以为花卉栽培提供理论依据
25.(2023高二下·吉林期末)青钱柳细胞的花青素对人体有降血糖、抗氧化、抗肿瘤等作用。为使青钱柳细胞在工厂化条件下能高效生产花青素,实验人员研究了不同浓度的对悬浮培养的青钱柳细胞的影响,相关结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.工厂化生产花青素受季节、天气等因素的影响较大
B.工厂化生产花青素需要将青钱柳细胞培育为幼苗
C.较高浓度的不利于花青素的生产
D.一定浓度的可以促进青钱柳细胞的生长
二、综合题
26.(2023高二下·安庆期末)椰子主要通过成熟椰子果(种子)进行种苗繁育。本研究以海南红矮椰子为材料,通过测定种子萌发过程中椰子水(液体胚乳)、椰肉(固体胚乳)、吸器(将胚乳中的营养物质转化为养分,为种子萌发提供能量)和苗高的变化,结果如图1。并测定吸器不同发育期的主要内源激素的含量变化,结果如图2回答下列问题:
注明:11月龄成熟椰果为对照(TO),确定发芽后30天(T1)、60天(T2)、90天(T3)、120天(T4)和210天(T5)为椰子种子萌发的5个阶段。
(1)据图1可知,在种子萌发过程中,吸器的重量与 的重量变化基本呈负相关。在T3~T4阶段主要是 为吸器提供物质和能量,判断依据是 。
(2)在TI-T5阶段,随着苗高的增长,所需的营养物质不仅来自胚乳的转化,也来源于光合色素吸收光能的转化。此阶段接收光的物质还有 ,当受到红光或远红光照射时,该物质的结构发生变化,变化的信号最终传导到 ,从而调控其生长发育的进程。
(3)脱落酸和赤霉素对种子萌发的效应相互 ,其中赤霉素具有 的作用。据图2不能确定T3时吸器中赤霉素的含量低于其他发育期,这体现了决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是 。进一步研究发现,激素的含量会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时激素的含量变化也受相关因素的影响,影响因素可能包括 (写出两点)。
27.(2023高三上·贵州开学考)加拿大森林大火的蔓延、人类活动持续排放的温室气体都将导致全球气温进一步升高,估计在2021~2040年内全球气温会升高1.5℃。2023年7月19日《泰晤士报》报道,最新研究发现,气候变化导致气温每升高1℃,野生蜜蜂结束冬眠出巢的时间平均会提前6.5天,会增加野生蜜蜂与它们赖以为生的植物之间出现不同步的风险。植树造林、建立生态农业减少化石燃料的使用等措施都可以有效减缓碳达峰时间,降低人类面临的生态危机。回答下列问题。
(1)加拿大森林火灾导致部分地区原有植被消失,火灾熄灭之后进行的演替属于 演替,群落不断演替,最终都会达到一个 状态。
(2)蜜蜂发现蜜源后跳舞属于典型的 信息,野生蜜蜂赖以为生的部分植物需要白天高于一定的时长才能开花,植物可以感知光信号、接受光信号的分子有 。
(3)生态系统的结构包括 ;为了保证“农作物—家禽家畜—沼气池—食用菌”农业生态系统内部结构与功能的协调,人们在该生态系统中可采取的具体措施是 (答出1点)。
28.(2023·柳州模拟)在中国古代,人们把青的梨子采摘下来,放在屋子里,经熏香后,梨子就会很快变甜变软;采了生的猕猴桃后,把它们跟成熟的苹果放在一起,会软得更快。几千年前,古埃及人在无花果结果之后,会在树上划出一些口子,这样可以让果实更大、成熟更快。科学家们发现,古人这些“歪打正着”的做法都是合理。有效的,因为利用了乙烯,调节了植物细胞的某些生理作用。请回答下列问题:
(1)植物体合成乙烯的部位为 ,其主要作用是 。
(2)研究发现低浓度生长素促进细胞伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量增高,反过来又抑制了生长素促进细胞生长的作用。这说明植物的生长发育过程中,各种激素不是孤立起作用,而是多种激素 。
(3)有人认为,儿童食用乙烯催熟的水果,会导致儿童早熟。这种说法 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
29.(2023高二下·宁波期末)我国北方的冬小麦幼苗常遇到冰点以上的低温危害(冷害),严重时会造成烂种、死苗或幼苗不萌发。回答下列问题:
(1)吉林冬小麦在冬季来临之前,体内会发生一系列适应低温的生理生化变化,以提高抗冷害能力。下图是冬小麦不同时期含水量的变化。
据图分析,入冬前,冬小麦体内的结合水/自由水的比值 ;入冬后,自由水的含量变化会 (填“减弱”或“增强”)植物体的呼吸作用,有利于糖分的 ,避免细胞内结冰。
(2)冬小麦受到冷害后,体内的乙烯和 含量明显增加,后者可以明显促进气孔 ,抑制细胞分裂与伸长,使枝条上的腋芽进入 状态,生长停止,一定程度上增强植物的抗冷性。冷害叶片还会发生缺绿或黄化,可能的原因是 。
(3)正常情况下,冬小麦需要经历一定时间的低温才能开花,称为 。该现象有利于冬小麦应对寒冷环境,确保其繁衍后代,这是生物与无机环境 的结果。实验室里红光与远红光交替处理冬小麦,也会影响其开花,这与细胞膜上的 接受光信号有密切关系。
30.(2023高三下·海淀模拟)学习以下材料,回答(1)~(4)题。
受水分影响的激素运输决定侧根形成
土壤中水分分布会影响侧根形成,在土壤水含量高的区域,侧根会优先分化出来,称为“水生根”。水分充足时,水分主要由根系外侧细胞通过胞间连丝往内侧细胞流动,生长素也随之向内侧运输,调控中柱鞘细胞启动侧根形成(如图A组)。
干旱刺激时,侧根形成就会被抑制,称为“干分支”(如图B组)。科研人员观测到干旱刺激12小时后,根组织中的脱落酸水平开始升高,当根尖再次接触水分时,脱落酸水平迅速下降。对脱落酸合成缺陷的玉米、番茄突变体给予干旱处理,干分支现象消失。
研究发现,脱落酸主要在韧皮部细胞中合成。受到干旱刺激后,水分从内侧细胞通过胞间连丝向外侧细胞流动以维持根的生长,此时韧皮部细胞产生的脱落酸也随着水分向外侧细胞运输(如图B组i)。随着时间的推移,根的细胞还会出现B组和ü的不同状态。
脱落酸合成缺陷突变体的D蛋白会显著下调,胞间连丝的关闭受到D蛋白的调控,敲除D基因的突变体干分支现象消失。干旱刺激后胞间连丝关闭,脱落酸和生长素均无法通过胞间连丝运输。干旱刺激后,通过在根尖内、外细胞中过表达生长素载体,可恢复侧根分支(如图C组)。
植物感知水的变化动态调节侧根分支形成,对植物生命活动有着重要意义。
(1)植物生长发育的调控,是由激素调节、环境因素调节和 共同完成的。水能影响植物生根,又作为良好的 协助激素运输。
(2)依据本文内容,下列叙述正确的是 (选填下列字母)。
a.对侧根形成来说,脱落酸和生长素的作用是相反的
b.野生型植株的韧皮部细胞表面大量表达生长素载体
c.干旱刺激时,敲除D基因的植株胞间连丝无法关闭
d.胞间连丝在实现细胞间信息交流等方面具有重要作用
(3)综合本文信息,阐明“干分支”的机理。
(4)植物感知水的变化,动态调节侧根分支的意义是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、据图可知,与对照相比,生长素浓度为10mg·L-1时,胚芽鞘的伸长量较高,说明该浓度的生长素对于小麦胚芽鞘具有促进作用,A错误;
B、植物生长调节剂是指人工合成的,对于植物生长发育具有调节作用的物质,图示氨苄青霉素在一定范围内与生长素的作用效果像是,故氨苄青霉素可看作一种植物生长调节剂,B正确;
C、本实验是探究氨苄青霉素和生长素对胚芽鞘切段生长的影响,不能体现其对枝条生根的影响,C错误;
D、据图分析,图示高浓度的氨苄青霉素处理后,胚芽鞘伸长量>对照组,说明实验范围内,高浓度(100mg·L-1)氨苄青霉素对胚芽鞘切段的伸长起促进作用,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、生长素的生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长.同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,根对生长素最敏感,其次是芽,茎对生长素最不敏感。
3、分析题意,本实验目的是研究氨苄青霉素对植物生长的影响,实验的自变量是氨苄青霉素和生长素的浓度,因变量是胚芽鞘伸长量,据此分析作答。
2.【答案】C
【解析】【解答】A. 维持未分化状态是生长素与细胞分裂素基本想等的生理效果,而WOX5可以推动并维持这一胜利效果,若WOX5失活,则该效果被打破,愈伤组织进行再分化,故中层细胞会丧失干细胞特性,A正确;
B. 根据题意可知生长素大于细胞分裂素生理作用时诱导生根,结合表格可推测WOX5+PLT应该引起生长素含量增加,B正确;
C. 根据题意,WOX5+ARR2可以提高细胞分裂素的含量或生理效果,故ARR5可能是降低细胞分裂素的含量或细胞对其敏感性,C错误;
D. 据题意推测,生长素和细胞分裂素既可以促进生芽,又可以促进生根,同时还有可能维持未分化。说明两激素间的作用可能有不同的表现,很有可能存在相互抑制,D正确。
故答案为:C。
【分析】离体的植物细胞从愈伤组织进一步再分化时,根据植物激素的不同配比会有不同的分化表现。根据题干中的配比值进一步推测出基因表达产物在影响植物激素诱导再分化时的作用。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、由图可知,当IAA浓度为0~1nmol/L时,有BL的组形成侧根的相对量均多于无BL组,说明0~1nmol/LIAA浓度范围内,BL对侧根形成有影响,A不符合题意
B、由图可知,1~20nmol/LIAA浓度范围内,BL与IAA同时施加后,形成侧根的相对量远多于无BL组,说明在1~20nmol/LIAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著,B符合题意;
C、由图可知,1~20nmol/LIAA浓度范围内,BL对侧根形成的影响比20~50nmol/LIAA浓度范围内更为显著,C不符合题意;
D、由题意可知,本实验的BL浓度一直保持1nmol/L,根据本实验,无法观察到BL浓度变化对侧根的形成相对量的影响,此外,图中显示,BL与IAA协同处理后,对侧根的形成始终是促进作用,所以无法得出BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进这一结论,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】分析图解:由图可看出,有BL组形成侧根的相对量都多于无BL组,可得出结论:BL能促进侧根的形成,同时BL和IAA对植物侧根形成具有协同效应。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、太空辐射有可能破坏DNA分子甚至染色体的结构,因此可能引起水稻的基因突变或染色体变异,A正确;
B、极性运输的方向只取决于植物本身,与重力无关,B错误;
C、植物主要吸收红光和蓝紫光,给植物补充等强度的红光比绿光效率高,C错误;
D、太空中水稻植株出现的变异如果发生时间较早,含有变异的细胞分裂产生了生殖细胞,变异就可以通过种子保留下来,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
2、生长素的运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、CK中胚轴细胞生长受到自己产生的IAA影响,A错误;
B、由图可知,胚轴细胞长度不仅与外源IAA浓度有关,IAA浓度达到一定时,会起到抑制作用,且胚轴细胞长度与深播也有关,B错误;
C、由图可知,深播15cm+外源IAA时,其胚轴长度最大,故深播15cm时,外源IAA能更显著促进N192中胚轴细胞的生长,C正确;
D、由图可知,深播3cm情况下,外源IAA对178和 N192的作用差别不大,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物激素的合成部位和作用:(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。 (3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。 (4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。 (5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、芽和幼叶能产生生长素,扦插枝条时保留芽,易于生根成活,与生长素有光,A错误;
B、摘除棉花的顶芽,可以增加分枝数,利用顶端优势,与生长素有关,B错误;
C、刚移栽的幼苗,根的吸水功能较弱,去掉一部分枝叶,降低植物的蒸腾作用,有利于幼苗的成活提高移栽成活率,与生长素的作用无关,C正确;
D、在倒伏的玉米苗茎部,重力影响生长素的分布,使生长素由背地侧向近地侧运输,于是背地侧生长素少,近地侧生长素多,导致茎部背地侧生长得慢,近地侧生长得快,植物就表现出背地弯曲生长,D正确;
故答案为:C。
【分析】生长素及生长素类似物的应用:
(1)摘除棉花的顶芽,促进侧芽的发育及开花结果。
(2)生长素类似物(α-萘乙酸、2,4-D 等)可以防止果实和叶片脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条的生根等。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、花柱细胞膨大发育受到多种植物激素的调节,不只受到生长素的调节,A错误;
B、乙、丙组为实验组,甲组为对照组,比较乙、丙组可知,瘦果可能是通过产生生长素而促进果实膨大,B正确;
C、该实验不能说明高浓度生长素抑制花柱细胞的生长,C错误;
D、该实验不能得出生长素通过极性运输作用于花柱细胞,D错误。
故答案为:B。
【分析】生长素的产生、分布、运输和作用:
1、产生:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2、分布:集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。
3、运输:极性运输即生长素只能由形态学上端运向形态学下端;极性运输是细胞的主动运输。在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。
4、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
8.【答案】A
【解析】【解答】A、第一个实验中的自变量是IAA的有无,第二个实验中的自变量IAA的浓度,A错误;
B、ACC和IAA单独处理和混合处理的探究实验,需设置4个组,即空白对照组,ACC组、IAA组、ACC和IAA混合组,B正确;
C、IAA的浓度随着ACC浓度的增加而增加,故乙烯有可能通过促进IAA的合成来抑制根的生长,C正确;
D、该实验探究ACC和IAA对根生长的影响,说明植物生长发育是多种激素共同调节的结果,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。
2、乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。
9.【答案】D
【解析】【解答】A、冬小麦开花需要长时间环境低温的诱导,该过程称之为春化作用。因此有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实,A正确;
B、在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,B正确;
C、平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号,C正确;
D、植物中的生长素进行极性运输不受重力因素影响,依然可以进行极性运输,D错误。
故答案为:D。
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
10.【答案】D
【解析】【解答】A、由题干“ CO蛋白会结合在成花素基因FT ”可知,CO蛋白结合的是基因片段,A错误;
B、仅通过提干信息,无法判断成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式,由可能为主动运输,B错误;
C、成花素的合成场所是核糖体,加工场所是内质网和高尔基体,C错误;
D、由题干可知,在长日照条件下,植物体内相关基因表达,植物才会开花,D正确;
故答案为:D。
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但激素调节只是植物生命活动调节中的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成 在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、研究某种植物生长调节剂对月季茎段侧芽生长的感响,该实验的自变量是该植物生长调节剂的浓度和处理后的时间,因此该植物生长调节剂的浓度是该实验自变量,A正确;
B、图中侧芽生长2cm,Z浓度处理时间约需要12h,Y浓度处理时间约需要18h,Z浓度处理时间比Y浓度短,B正确;
C、X浓度的该植物生长调节剂处理后,月季侧芽的生长量低于空白对照组,说明其具有抑制作用,C正确;
D、图中Y浓度、Z浓度对侧芽生长均起促进作用,且Z的作用大于Y,只能说明X一定大于Y和Z,而Y和Z之间的大小不确定,D错误。
故答案为:D。
【分析】四条曲线中,“空白对照”组的生长量可作为参照值,与之相比,X浓度的处理结果,生长量较低,起抑制作用。图中Y浓度、Z浓度对侧芽生长均起促进作用,且Z的作用大于Y,联系生长素作用的曲线分析:X一定大于Y和Z,而Y和Z之间的大小不确定。
12.【答案】A
【解析】【解答】 根据题意和图示分析可知:尖端是感光部位,图中①用锡箔遮住尖端,因此直立生长;
②尖端能够感受到单侧光的刺激,因此弯向右侧光源生长;
③尖端是产生生长素的部位,切去尖端将不生长也不弯曲;
④切去尖端后,中间放置含生长素的琼脂块,并且单侧光对其无刺激作用,因此直立生长;
⑤胚芽鞘切去尖端后,在胚芽鞘的右侧放置含生长素的琼脂块,单侧光对琼脂块没有影响,因此胚芽鞘弯向左侧生长。
A、①和②由单一变量,即胚芽鞘尖端是否能感受到光源,所以这两组可以作为对照实验,A正确;
B、由上述分析可知, 向右弯曲生长的是②,B错误;
C、由上述分析可知,①可生长但不不弯曲,③不生长也不弯曲,C错误;
D、单侧光能够对②起作用,D错误;
故答案为:A。
【分析】胚芽鞘向光性知识的归纳
①生长素合成部位:胚芽鞘尖端。
②生长素作用部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
③胚芽鞘感光部位:胚芽鞘尖端 。
④胚芽鞘弯曲生长部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
⑤胚芽鞘向光性外因:单侧光照射 ;内因:尖端下部生长素分布不均匀
13.【答案】B
【解析】【解答】A、乙烯对果实具有催熟的效果,人体细胞膜表面没有乙烯的受体,儿童吃了经乙烯催熟的香蕉不会使其发育提前,A 错误;
B、根尖的分生区能进行细胞分裂,因此细胞分裂素可在此部位发挥作用,促进细胞分裂,B 正确;
C、由赤霉素引起的水稻恶苗病使植株疯长,会降低结实率,C 错误;
D、延长马铃薯、大蒜贮藏期的青鲜素具有抑制发芽的作用,是脱落酸类似物,D 错误。
故答案为:B。
【分析】植物激素的合成部位和作用:(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。 (3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。 (4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。 (5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
14.【答案】A
【解析】【解答】A、虽然植物生长调节可以调节植物生长,但是一些植物生长调节剂本身对人体是有毒物质,如青鲜素等,A正确;
B、植物生长调节剂对植物调节作用与对人体的作用是不同的,由一些植物生长调节剂对人体是有毒物质,B错误;
C、正确合理的使用植物生长调节剂可以提高农产品的品质和产量,不会危害人体健康,C错误;
D、残留的植物生长调节剂跟人体内的激素是由不同的物质,不会导致人体内的激素含量紊乱,D错误
故答案为:A。
【分析】植物生长调节剂
(1)人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质 。生长素类似物也是植物生长调节剂。
(2)优点:容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
(3)应用举例
①用乙烯利可催熟未成熟的果实。处理凤梨(菠萝),可促进其成熟,就可以做到有计划地上市。
②在芦苇的生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
③用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶,简化啤酒生产工艺、降低成本。
④青鲜素能抑制发芽,延长马铃薯、大蒜、洋葱的贮藏期,但有致癌作用,会损害人体健康。
15.【答案】D
【解析】【解答】 A、据曲线可知,A点生长素浓度时,根生长速度最快,是最适浓度,A正确;
B、生长素浓度从A增加到C的过程中,促进生长的效果>0,所以对根的生长依然有促进作用,B正确;
C、图像中可见当超过C点浓度时,对根的生长有抑制作用,而 小于C点浓度时有促进作用,C正确;
D、看图可知:根比茎对生长素敏感,D正确。
故答案为:B。
【分析】 促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育;特点:具有双重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素的双重作用与浓度和器官有关,根比茎敏感。效果如下图:
16.【答案】B
【解析】【解答】A、无外源GA处理时,种子芽抑制率与干旱程度正相关,A错误;
B、不同干旱程度下,GA处理均降低了芽抑制率,只不过程度有大有小,B正确;
C、不同浓度GA处理,种子抑制率并不与干旱程度呈完全正相关,C错误;
D、实验结果表明GA有利于提高种子萌发,但与抗性无关,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物激素的合成部位和作用:(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。 (3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。 (4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。 (5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、盐胁迫可以使ARR1/10/12降解,使植物进一步适应盐胁迫,说明ARR1/10/12与细胞的渗透压调节有关,而26S蛋白酶体能降解ARR1/10/12,溶酶体降解细胞内衰老、损伤的细胞器,因此26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用,A正确;
B、盐胁迫能阻断细胞分裂素信号通路,使植物生长受到抑制,因此盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是拮抗的,B错误;
C、从图示可知,MP3/6突变体不能完成细胞分裂素信号阻断通路,因此其对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型,B正确;
D、植物生命活动受基因、植物激素、环境等的调控,图示说明环境与植物激素形成的复杂网络共同调控植物生命活动,D正确;
故答案为:B。
【分析】植物的生长发育过程始终在环境因素的影响、调节下完成。光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面,它们是相互作用、协调配合的。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、由题干可知“ 叶片中低浓度生长素提高了叶柄中脱落区细胞对乙烯的敏感性,叶柄的脱落区细胞壁松弛或脱落 ”因此叶柄处生长素浓度低促进叶片的脱落,A错误;
B、关于脱落酸的形成在题干中为提及,B错误;
C、 由题干“ 乙烯能够促进叶片、花、果实的脱落。 ”推出乙烯可能诱导脱落区纤维素分解酶的合成 ,C正确;
D、 生长素与乙烯对叶片的脱落具有拮抗作用,D错误;
故答案为:C。
【分析】植物激素的合成部位和主要作用:
种类 合成部位 生理功能
生长素 幼嫩的芽和幼叶和发育中的种子 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高
赤霉素
(GA) 未成熟的种子、幼根和幼芽 促进细胞伸长生长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;
促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实 成熟
19.【答案】C
【解析】【解答】A、光照不能导致向光侧生长素的分解,只能使生长素在尖端发生横向运输,A错误;
B、图乙显示,II弯曲的程度大于I,因此胚芽鞘Ⅰ的生长速度慢于胚芽鞘Ⅱ的 ,B错误;
C、乙弯曲的程度大于甲,胚芽鞘乙生长速度快于乙,因此B琼脂块中的生长素含量多于A,C正确;
D、单侧光不能干扰生长素向下运输,D错误。
故答案为:C。
【分析】胚芽鞘向光性知识的归纳
①生长素合成部位:胚芽鞘尖端。
②生长素作用部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
③胚芽鞘感光部位:胚芽鞘尖端 。
④胚芽鞘弯曲生长部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
⑤胚芽鞘向光性外因:单侧光照射 ;内因:尖端下部生长素分布不均匀 。
20.【答案】C
【解析】【解答】A、由图示可知,生长素对三种器官在低浓度促进生长,高浓度抑制生,体现了生长素的作用的两重性,A正确;
B、由图示可知, a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度,B正确;
C、图示中没有关于幼嫩细胞核成熟细胞的对生长素浓度的敏感性,无法得出此方面的结论,C错误;
D、由图示可知, d点对应的生长素浓度能促进茎和芽的生长,却抑制根的生长 ,D正确;
故答案为:C。
【分析】生长素的生理作用——生长素的两重性:
低浓度:促进生长、促进发芽、防止落花落果。
高浓度:抑制生长、抑制发芽、疏花疏果,甚至杀死植物。
幼嫩的细胞对生长素敏感,老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样,
21.【答案】B
【解析】【解答】A、用锡箔纸遮盖胚芽鞘尖端,胚芽鞘不能感受单侧光照,则直立生长,A正确;
B、生长素不能透过云母片,胚芽鞘尖端产生的生长素不能运输到胚芽鞘尖端下部的伸长区,胚芽鞘不能生长,B错误;
C、含有生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘的一侧,导致生长素分布不均一,去掉尖端的胚芽鞘向对侧生长,C正确;
D、空白琼脂块没有生长素,去掉尖端的胚芽鞘不生长,D正确。
故答案为:B。
【分析】胚芽鞘生长情况的判断方法有:一看有无生长素,没有不长;二看能否向下运输,不能运输就不长;三看是否均匀向下运输,均匀:直立生长;不均匀:弯曲生长(弯向生长素少的一侧)。
22.【答案】A
【解析】【解答】A、结合分析可知,乙烯是通过提高生长素的浓度来抑制根生长的,生长素对根生长的作用表现出两重性,因此不能说乙烯和IAA在抑制根生长方面有协同作用,A错误;
B、两种激素单独处理和混合处理的探究实验,需要设置4组,即再加上对照组,B正确;
C、还可增设用生长素极性运输阻断剂,培养拟南芥幼苗的实验,从而进一步研究乙烯抑制根生长的机理,C正确;
D、结合分析可知,乙烯有可能通过促进IAA的合成来抑制根生长,因为高浓度的生长素能抑制根的生长,D正确。
故答案为:A。
【分析】具协同作用的激素:
(1)促进生长:生长素、赤霉素和细胞分裂素。
(2)抑制生长:脱落酸、乙烯。
23.【答案】D
【解析】【解答】 胚芽鞘尖端在单侧光的照射下,生长素由向光侧向背光侧横向运输,再向下极性运输进入相应的琼脂块内。生长素的作用部位在尖端以下部分,生长素浓度高的一侧,促进生长作用强,生长快,向对侧弯曲生长。
仅纸盒转动时,胚芽鞘始终只有右侧受到单侧光照射,所以A所含的生长素浓度高于B,乙中胚芽鞘向右弯曲生长;仅胚芽鞘尖端及琼脂块转动时,相当于胚芽鞘的每一侧都均匀受光,所以A所含的生长素浓度等于B,乙中胚芽鞘直立生长;整个装置同时转动时,始终是靠开口的一侧受到单侧光,所以A所含的生长素浓度高于B,乙中胚芽鞘向右弯曲生长。综上所述,A、B、C错误;D正确;
故答案为:D。
【分析】胚芽鞘向光性知识的归纳
①生长素合成部位:胚芽鞘尖端。
②生长素作用部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
③胚芽鞘感光部位:胚芽鞘尖端 。
④胚芽鞘弯曲生长部位:胚芽鞘尖端以下的部分(伸长区)。
⑤胚芽鞘向光性外因:单侧光照射 ;内因:尖端下部生长素分布不均匀 。
⑥胚芽鞘生长与否:取决于尖端下部能否获得生长素;
⑦胚芽鞘生长弯曲与否:取决于尖端下部生长素分布是否均匀 。
24.【答案】B
【解析】【解答】A、光是一种物理形式,因此其在植物形态建成中属于物理信息,物理信息可以来源于无机环境和生物,A正确;
B、植物光形态建成说明生物体正常的生命活动离不开信息传递,B错误
C、光形态的建成建立在一系列信息传递的基础上,最终都是对基因组表达的调控,C正确;
D、研究植物光形态的建成,可以提高农产品的产量,也可以为花卉栽培提供理论依据,D正确。
故答案为:B。
【分析】参与植物的生命活动的因素:
(1)光对植物生长发育的调节
光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)参与调节植物生命活动的其他环境因素
除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
(3)植物生长发育的整体调控
高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
25.【答案】C
【解析】【解答】分析题图可知,2,4D浓度0-0.5之间,总花青素产量逐渐上升,在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,
A、工厂化生产花青素是几乎不受季节、天气等因素的影响的,A错误;
B、由题干可知,花青素是从青钱柳细胞中之间提取的,不需要将青钱柳细胞培育成幼苗,B错误;
C、分析题图可知,2,4D浓度在0.5-5.0之间,总花青素产量下降,所以较高浓度的2,4D浓度不利于花青素的生产 ,C正确;
D、分析题图可知,随着2,4D浓度的升高,生物量是降低的,所以一定浓度的2,4D是抑制青钱柳细胞的生长的,D错误;
故答案为:C。
【分析】细胞产物的工厂化生产的细胞产物类型:
①初生代谢物:初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动,在整个生命过程中一直进行着。初生代谢物是通过初生代谢产生的,自身生长繁殖所必需的物质,如糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
②次生代谢物:次生代谢不是生物生长所必需的,一般在特定的组织或器官中,并在一定的环境和时间条件下进行,在该过程中产生的一类小分子有机化合物就是次生代谢物,如酚类、萜类和含氮化合物等。
26.【答案】(1)液体胚乳和固体胚乳;固体胚乳;T3~T4阶段液体胚乳的重量变化幅度小于固体胚乳
(2)光敏色素;细胞核
(3)抗衡;促进种子萌发;不同激素的相对含量;基因表达的调控、环境因素
【解析】【解答】(1)根据图中可知随着时间的增加,吸器的重量随时间的增加而增加,而液体胚乳的质量和固体胚乳的质量随着时间的增加而减少,所以吸器的重量与液体胚乳的质量和固体胚乳的重量变化基本呈负相关。在T3-T4阶段,固体胚乳的质量明显下降比液体胚乳下降的明显,所以可能是固体胚乳为吸器提供物质和能量。故答案为:液体胚乳和固体胚乳;固体胚乳;T3-T4阶段液体胚乳的重量变化幅度小于固体胚乳;
(2)T1-T5阶段,随着苗高的增长,所需要的营养物质不仅来源于光合色素吸收光能的转化。此阶段还有光敏色素吸收光,当受到红光或远红光照射时,该物质的结构发生变化,变化的信号最终传导到细胞核,从而调控其生长发育。故答案为:光敏色素;细胞核;
(3)脱落酸的作用是抑制细胞的分裂,促进果实的衰老和脱落,抑制种子的萌发,而赤霉素的作用是促进植物茎的生产,促进发芽等,所以脱落酸和赤霉素对种子的萌发的效应属于抗衡的作用。根据图2中不能确定T3是吸器中赤霉素的含量低于其他发育期,这体现了决定器官生长的发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是由不同激素的相对含量调节的相对含量。进一步研究发现,激素的含量会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时激素的含量变化也受相关因素的影响,影响因素可能包括基因表达的调控作用和环境因素的影响等。故答案为:抗衡;促进种子萌发;不同激素的相对含量;基因表达的调控、环境因素;
【分析】植物的几种激素
1、生长素
(1)存在的部位
生长素在低等和高等植物中普遍存在。生长素主要集中在幼嫩、正生长的部位作用
(2)作用
低浓度的生长素有促进器官伸长的作用。生长素还能促进RNA和蛋白质的合成,促进细胞的分裂与分化。生长素具有两重性,不仅能促进植物生长,也能抑制植物生长。低浓度的生长素促进植物生长,过高浓度的生长素抑制植物生长。2,4-D曾被用做选择性除草剂。
2、赤霉素
(1)存在部位
高等植物中的赤霉素主要存在于幼根、幼叶、幼嫩种子和果实等部位
(2)作用
赤霉素最显著的效应是促进植物茎伸长。用赤霉素处理可以明显地引起茎秆伸长。赤霉素也促进植物叶的伸长。在蔬菜生产上,常用赤霉素来提高茎叶用蔬菜的产量。一些需低温和长日照才能开花的二年生植物,干种子吸水后,用赤霉素处理可以代替低温作用,使之在第1年开花。赤霉素还可促进果实发育和单性结实,打破块茎和种子的休眠,促进发芽。
3、细胞分裂素
(1)存在部位
高等植物细胞分裂素存在于植物的根、叶、种子、果实等部位。根尖合成的细胞分裂素可向上运到茎叶,但在未成熟的果实、种子中也有细胞分裂素形成。
(2)作用
细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时,愈伤组织容易生芽;反之容易生根。可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。脱落酸
4、脱落酸
(1)存在部位
脱落酸存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中。通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。
(2)作用
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。抑制种子萌发。抑制RNA和蛋白质的合成,从而抑制茎和侧芽生长,因此是一种生长抑制剂,有利于细胞体积增大。与赤霉素有拮抗作用。脱落酸通过促进离层的形成而促进叶柄的脱落,还能促进芽和种子休眠。种子中较高的脱落酸含量是种子休眠的主要原因。
27.【答案】(1)次生;相对稳定的
(2)行为;光敏色素
(3)生态系统组成成分及营养结构;人工去除稻田里的杂草,清除天敌,适量施肥等
【解析】【解答】(1)次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,所以加拿大森林火灾导致部分地区原有植被消失,火灾熄灭之后进行的演替属于次生演替,群落不断演替,最终都会达到一个相对稳定的状态。
(2)行为信息是指动物的特殊行为,主要是各种动作,这些动作向同种或异种生物传递的某种信息。所以蜜蜂发现蜜源后跳舞属于典型的行为信息;光敏色素是一类蛋白质,分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,由此可推知,植物可以感知光信号,接受光信号的分子有光敏色素。
(3)生态系统的结构包括生态系统组成成分及营养结构; 维持生态平衡,提高生态系统的稳定性,一方面要控制对生态系统的干扰强度,在不超过生态系统自我调节能力的范围内,合理适度地利用生态系统;另一方面对人类利用强度较大的生态系统应给予相应的物质、能量的投入,保证生态系统内部结构与功能的协调,所以为了保证“农作物—家禽家畜—沼气池—食用菌”农业生态系统内部结构与功能的协调,人们在该生态系统中可采取的具体措施是人工去除稻田里的杂草,清除天敌,适量施肥等。
【分析】1、随着时间的推移,一个群落被另一个群落代替的过程,称为群落演替,本质上是一种优势取代。
2、初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生的演替。如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替,如在火灾过后的草原,过量砍伐的森林等的演替。 人类的许多活动正在影响着群落的演替,往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
3、信息的种类及实例
①物理信息是指自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,如光照、狼的呼叫声等;
②化学信息是指在生命活动中,生物产生的一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸等代谢产物;
③行为信息是指动物的特殊行为,主要是各种动作,这些动作向同种或异种生物传递的某种信息,如蜜蜂“跳舞”,孔雀开屏等。
信息传递的意义
①个体生命活动的正常进行离不开信息的作用; ②种群的繁衍离不开信息的传递; ③调节种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
28.【答案】(1)植物体各个部分;促进果实成熟
(2)相互作用相互调节
(3)错误;乙烯需要与特定的受体结合才能产生作用,植物体内才存在乙烯的相应受体,人体不存在
【解析】【解答】(1)植物体的各个部位都能产生乙烯,乙烯主要生理功能是促进果实成熟。
(2)低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增加到一定值时,就会促进乙烯的合成,反过来又抑制了生长素促进细胞生长的作用,说明生长素与乙烯共同调节细胞的伸长,在植物的生长发育过程中,各种激素不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节的。
(3)乙烯需要与特定的受体结合才能产生作用,植物体内才存在乙烯的相应受体,人体不存在,故儿童食用乙烯催熟的水果,不会导致儿童早熟。
【分析】不同植物激素的生理作用:
1、生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
2、赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
3、细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
4、脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
5、乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
29.【答案】(1)升高;减弱;积累
(2)ABA;关闭;休眠;低温使叶绿素合成受阻或分解加快
(3)春化作用;协同进化;光敏色素
【解析】【解答】(1)由曲线图可知,入冬前(9月前),冬小麦体内结合水较少,自由水较多,结合水/自由水的比值升高。自由水与细胞代谢强弱有关,自由水越多,细胞代谢越强,从9月到12月,冬小麦细胞内自由水下降,减弱植物体的呼吸作用,呼吸作用的底物主要是有机物(主要是糖类),呼吸作用减弱,糖分就分解减少,因此糖分会在细胞内积累,从而避免细胞内结冰。
(2)脱落酸能抑制细胞分裂与伸长,冬小麦受到冷害后,某激素含量增加后能抑制细胞分裂与伸长,推测该激素是脱落酸。脱落酸能明显促进气孔关闭,降低叶片蒸腾速率。脱落酸抑制细胞分裂与伸长,使枝条上的腋芽进入休眠状态,生长停止,一定程度上增强植物的抗冷性。叶片呈显绿色主要是叶绿素的作用,冷害叶片还会发生缺绿或黄化,可能的原因是低温使叶绿素合成受阻或分解加快。
(3)正常情况下,冬小麦种子萌动后,必须要经过一定时间的低温条件,才能正常抽穗开花结实,这个时期称为小麦的春化阶段,冬小麦必须经过春化阶段打破休眠,才能正常抽穗开花结实。协同进化包含两层含义:一是不同物种之间的协同进化,二是生物与无机环境之间的相互影响和共同演变,该现象有利于冬小麦应对寒冷环境,确保其繁衍后代,这是生物与无机环境协同进化的结果。光敏色素是一类色素--蛋白复合体,接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经过信息传递系统传导到细胞核,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,主要吸收红光和远红光,因此实验室里红光与远红光交替处理冬小麦,也会影响其开花,这与细胞膜上的光敏色素接受光信号有密切关系。
【分析】1、代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
2、脱落酸:脱落酸在根冠和萎蒸的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
3、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进叶、花、果实等器官脱落的作用。
4、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素相互作用共同调节,有的相互促进,有的相互拮抗,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,因此植物激素的合成受基因组控制,光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调控。
30.【答案】(1)基因表达调控;溶剂
(2)a、c、d
(3)干旱刺激时,韧皮部细胞合成脱落酸增加,脱落酸随着水分向外侧细胞转移,引起相关细胞的D蛋白基因表达量上调,胞间连丝关闭,使生长素无法从外侧细胞向内侧中柱鞘细胞运输,侧根无法产生
(4)有效利用根系周围分布不均的水资源,减少物质和能量的浪费,增强对水环境变化的适应
【解析】【解答】(1)植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,它们相互作用、协调配合;水是极性分子,其中的自由水是细胞内良好的溶剂。
(2)a、水分充足时,水分主要由根系外侧细胞通过胞间连丝往内侧细胞流动,生长素也随之向内侧运输,调控中柱鞘细胞启动侧根形成(如图A组),受到干旱刺激后,水分从内侧细胞通过胞间连丝向外侧细胞流动以维持根的生长,此时韧皮部细胞产生的脱落酸也随着水分向外侧细胞运输(如图B组i),侧根形成就会被抑制,所以对侧根形成来说,脱落酸和生长素的作用是相反的,a正确;
b、干旱刺激后,通过在根尖内、外细胞中过表达生长素载体,可恢复侧根分支(如图C组),韧皮部细胞表面若能大量表达生长素载体,侧根形成就不会被抑制,b错误;
c、脱落酸合成缺陷突变体的D蛋白会显著下调,胞间连丝的关闭受到D蛋白的调控,敲除D基因的突变体干分支现象消失,c正确;
d、水分充足时,水分主要由根系外侧细胞通过胞间连丝往内侧细胞流动,生长素也随之向内侧运输,受到干旱刺激后,水分从内侧细胞通过胞间连丝向外侧细胞流动以维持根的生长,此时韧皮部细胞产生的脱落酸也随着水分向外侧细胞运输,说明胞间连丝在实现细胞间信息交流等方面具有重要作用,d正确。
故答案为:acd。
(3)受到干旱刺激后,水分从内侧细胞通过胞间连丝向外侧细胞流动以维持根的生长,此时韧皮部细胞产生的脱落酸也随着水分向外侧细胞运输(如图B组i),胞间连丝关闭,脱落酸和生长素均无法通过胞间连丝运输,使生长素无法从外侧细胞向内侧中柱鞘细胞运输,侧根无法产生,而胞间连丝的关闭受到D蛋白的调控。
(4)根系是植物从土壤中获取水分和矿质元素的最重要器官。然而这些植物所必需的物质在土壤中并非均匀分布,因此,植物根型会做出相应的改变以尽可能汲取其所需,植物的根系能够感知器其周围环境极其微观的水分可利用率,从而引起根系构型的改变:仅在与主根有水分接触的一侧产生新的侧根,有效利用根系周围分布不均的水资源,减少物质和能量的浪费,增强对水环境变化的适应
【分析】1、激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
2、植物激素的合成部位和作用:(1)生长素:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,能促进细胞伸长生长、诱导细胞的分化、促进侧根和不定根的生长、影响花、叶、果实的发育。 (2)赤霉素:在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,能促进细胞的伸长,促进细胞的分裂和分化,促进种子的萌发、开花和果实的发育。 (3)乙烯:植物的各器官均能合成,能促进果实的成熟,促进开花,促进花、叶、果实的脱落。 (4)细胞分裂素:主要在根尖合成,能促进细胞的分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素的合成。 (5)脱落酸:在根冠、萎蔫的叶片中合成,能抑制细胞的分裂,促进气孔的关闭,促进叶、果实的衰老和脱落,维持种子的休眠。
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