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第五章 植物生命活动的调节
一、单选题
1.(2022高三下·白山月考)科研人员为探究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对胚芽鞘伸长的影响进行了相关实验,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.第1组胚芽鞘中不含生长素和赤霉素
B.赤霉素和生长素均通过促进细胞分裂来实现细胞伸长
C.第1、5组为对照组,第2、3、4组为实验组
D.第5组可能添加了赤霉素和生长素抑制剂
2.(2021高二下·周口月考)独脚金内酯(SL)是一种新型植物激素,能促进共生真菌菌丝分枝和养分吸收,抑制植物自身侧芽萌发等多种生理功能。下列叙述不正确的是( )
A.共生的两种生物均存在与SL特异性结合的受体
B.SL能与其它激素相互作用共同调节植物的侧芽萌发
C.生产上可通过喷洒SL溶液解除顶端优势
D.光照、温度等环境因子会影响SL的合成及生理作用
3.(2021高二上·太原期中)下列有关探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验的说法,错误的是( )
A.探究问题为选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少
B.用生长素类调节剂处理插条时,可以用浸泡法或沾蘸法
C.在正式实验前应先做一个预实验,这样可以为进一步的实验摸索条件
D.在使用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液浸泡时,不同插条的浸泡时间可不同
4.(2023·广西模拟)下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A.胚芽鞘的向光性、根的向地性、植物的顶端优势都体现了生长素的两重性
B.植物激素由植物体内的核糖体合成,植物生长调节剂由人工合成
C.在做探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验前无须做预实验
D.植物生长素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用
5.(2021高二上·南关期中)生长素及生长素类调节剂能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是( )
A.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B.给果树适时喷施适量且适宜浓度的NAA有利于保果,提高果实产量
C.用适宜浓度的IAA处理未受粉的番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.带有芽和幼叶的柳条扦插容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
6.(2023·鞍山模拟)下列对植物生命活动调节的相关叙述中正确的是( )
A.脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成,能促进叶片气孔张开
B.赤霉素主要通过促进细胞的分裂和分化,进而引起植株增高
C.植物分生区细胞中,存在“色氨酸→……→生长素”的代谢途径
D.培育无子番茄过程中使用的生长素类似物改变了细胞中染色体的数目
7.(2022·北京)2022年2月下旬,天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放,喜迎冬残奥会的胜利召开。为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括( )
A.置于微重力场 B.改变温度
C.改变光照时间 D.施用植物生长调节剂
8.(2021·漳州模拟)某同学为探究不同浓度生长素溶液对燕麦胚芽鞘生长的影响,进行了如图1所示的实验。该同学又用另两组未知的不同浓度(Cx和Cy)的生长素溶液进行实验,测得去尖端的燕麦胚芽鞘的弯曲角度分别为αx、αy,且大小关系为αx=αy,该同学为了进一步比较Cx和Cy的大小,用去根尖的燕麦胚根进行了图2所示的实验。 下列相关叙述正确的是( )
A.图1所示的实验中,随着琼脂块中生长素浓度的增大,α逐渐变大
B.若图2中的胚根向左生长,则Cx大于Cy
C.若图1中的生长素浓度达到一定数值,胚芽鞘会向左弯曲生长
D.Cx和Cy 一定不是生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度
9.(2022高二下·哈尔滨开学考)生长素极性运输的化学渗透偶联学说的基本观点是:生长素以弱酸的形式经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞,在细胞质中生长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞,正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述错误的是( )
A.植物体内的生长素多为IAA,合成它的原料是色氨酸
B.若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用,可利用其抑制剂设计实验
C.生长素的输入、输出载体都能转运生长素,空间结构相同
D.生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中
10.(2021高一下·中牟期中)生物小组在探究生长素类似物对某种植物根生长的影响时,发现a、b浓度不同,但对根生长的促进效果相同。由此可推知( )
A.浓度高于a时,一定会抑制根的生长
B.浓度低于b时,一定会抑制根的生长
C.分别对a、b加入相同体积的水稀释,两者对根的生长保持相同的促进作用
D.分别对a、b加入相同体积的水稀释,根据对根的作用效果可推知a、b浓度的高低
11.(2021高二上·郴州期末)园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密整齐,需要对绿篱定期修剪,其目的是( )
A.促进顶芽生长 B.促进侧芽生长
C.减少病虫危害 D.减少有机物消耗
12.(2022高二下·衡水期中)当受到干旱、盐渍或寒冷环境胁迫时,植物体内的脱落酸(C15H2OO4)水平会急剧上升,并出现若干特定基因的表达产物,抗逆性增强。倘若植物体并未受到胁迫,只是吸收了相当数量的脱落酸,其体内也会出现这些基因的表达产物。下列相关说法错误的是( )
A.植物激素及环境因素对植物生命活动都具有调节作用
B.果蔬、粮食中均天然含有脱落酸,对人类和环境安全
C.使用外源脱落酸可增强植物的抗逆性,可用于农业生产
D.环境影响脱落酸的含量,脱落酸是基因表达的直接产物
(2023高二下·杭州期中) 阅读下列材料,回答下列小题
生长素促进靶细胞生长是多方面因素共同作用的结果,其机理如图所示。一方面,生长素激活了伸长区细胞膜上的质子泵,可在数分钟内将ATP水解并将H+大量泵出到细胞膜外,使细胞壁处pH值远低于细胞内,导致细胞壁结构变的松散;另一方面,生长素也会迅速作用于细胞内的基因表达,从而促进细胞的生长。
13.下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A.生长素是一种携带有信息的小分子有机物
B.生长素通常在顶芽、幼叶等部位产生,且在同一部位起作用
C.温特的实验中,生长素以主动转运的方式进入空白琼脂块
D.单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长,体现了生长素作用具有两重性
14.据图可知,关于生长素促进靶细胞生长过程的叙述中错误的是( )
A.图中生长素与受体结合后,不会通过载体蛋白进入靶细胞
B.激活的转录因子可促进RNA聚合酶与起始密码子的结合
C.质子泵具有运输和催化的功能
D.靶细胞接受生长素的信息后,会发生渗透吸水
15.(2021高二上·哈尔滨期末)下列关于植物激素的说法错误的是( )
A.在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验前可先做一个预实验
B.植物激素既不组成细胞结构、也不起催化作用
C.利用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就产生α-淀粉酶
D.生长素浓度过高会抑制乙烯的合成
16.(2023·枣庄模拟)植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成,效果稳定等优点,在生产上得到广泛应用。下列对植物生长调节剂及其使用的相关叙述正确的是( )
A.乙烯利可以分解释放出乙烯促进果实的发育
B.可以用高浓度的2,4-D杀死花生地里的单子叶杂草
C.吲哚丁酸的分子结构与植物激素完全不同,但是生理效应与植物激素类似
D.油菜素内酯类调节剂能够促进叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长和种子萌发
17.(2021高二上·鹤岗月考)植物体能对多种环境信号的变化作出反应。以下相关叙述错误的是( )
A.向性运动是植物对光、重力等环境信号的一种生长反应
B.影响长日照植物开花的是白天的时长而与夜长无关
C.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
D.春化作用可帮助一些植物度过寒冷的冬季而使物种得以延续
18.(2021高三上·玉田开学)为探究生长素的作用,某研究人员用蒸馏水配制不同浓度的生长素(IAA)并外理豌豆胚轴切段如图所示,一段时间后,胚轴切段的偏转角度(α)如表所示。下列相关分析,错误的是( )
IAA浓度/mol·L-1 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 1
α的大小 90° 82° 75° 80° 88° 95° 97°
A.琼脂块的大小,位置等是实验的无关变量
B.该实验不能证明豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA
C.实验结果表明IAA的生理作用具有两重性
D.外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-8~10-6mol·L-1
19.(2021高二上·哈尔滨期末)研究人员进行了多种植物激素和植物生长调节剂对大麦种子萌发产生α-淀粉酶影响的实验(α-淀粉酶含量与大麦种子萌发密切相关)结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.脱落酸在种子萌发中与赤霉素存在相反作用
B.大麦种子萌发早期,脱落酸与赤霉素含量的比值减小
C.人工合成的6-甲基嘌呤的作用与脱落酸类似,故其也属于植物激素
D.实验结果表明α-淀粉酶的合成是多种激素共同作用的结果
20.(2021·南京模拟)科学家发现用细胞分裂素涂抹侧芽,可以促进侧芽萌发,解除顶端优势现象。下列有关叙述错误的是( )
A.侧芽能否正常萌发受到了生长素和细胞分裂素的共同调控
B.顶端优势体现了生长素作用的两重性,摘除顶芽可解除顶端优势
C.顶芽细胞中合成的生长素,通过极性运输在侧芽中积累,抑制侧芽萌发
D.生长素和细胞分裂素均在高浓度时对侧芽的生长起促进作用
21.(2021·新疆模拟)猕猴桃果实采摘后,置于常温下贮藏,所测得果实内的ABA(脱落酸)及其他相关生理生化指标所发生的变化趋势如图所示。有关叙述正确的是( )
A.猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度增加,加快果实的成熟
B.ABA的释放可有效促进果实的软化,促进果实的成熟
C.猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节
D.第六天猕猴桃果实呼吸强度骤降后又升高,此变化利于果实储存
22.(2023高三下·辽宁模拟)下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。淀粉体——平衡石假说认为植物依靠内含淀粉体的细胞感受对重力的单一方向的刺激,使横放的茎、根等部位发生生长素的横向运输。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是( )
A.IAA在根部概能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C.平衡石中的淀粉体最终将重力信号转变成合成生长素的信号
D.“淀粉—平衡石假说”也可以用来解释植物胚芽鞘的向光性
23.(2021高一下·郑州期中)下列有关植物激素或植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.存在顶芽时,柳树侧芽处生长素合成受到抑制
B.利用细胞分裂素处理洋葱根尖,可促使其生长
C.使用一定浓度的乙烯利处理凤梨,能让风梨提前上市
D.脱落酸可促进叶片和果实脱落,进而提升植物抵抗低温干旱的能力
24.(2021高二上·葫芦岛期末)用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头,可得到无子番茄,这种果实细胞中的染色体数目为( )
A.与卵细胞染色体数目一样 B.是受精卵染色体数目一半
C.与体细胞中染色体数目一样 D.比受精卵染色体数目多一倍
25.(2023高二下·绍兴期末)植物激素在植物体各项生命活动中发挥重要作用,下列有关叙述错误的是( )
A.脱落酸和乙烯在植物度过不良环境时发挥重要作用
B.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的分化方向
C.人工合成的植物生长调节剂的化学结构和生理特性常与植物激素相似
D.各种植物激素往往独立调节植物生命活动,互不干扰
二、综合题
26.(2021高二上·江川期中)自然生长的植物在果实成熟过程中,各种植物激素都有明显变化,有植物学家研究了某种果实成熟过程的激素变化(如图所示),据图回答:
(1)在果实成熟时,果实中含量升高最明显的激素是 。
(2)从图中可知除了生长素能促进细胞伸长外, 也具有这样的作用。
(3)图中各种激素的动态变化说明了 。
(4)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。研究发现黄豆芽伸长胚轴的提取液,加入IAA溶液中可显著降解IAA,但提取液沸水浴处理冷却后,不再降解IAA.说明已伸长胚轴中含有 。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长 (填“有利”“不利”或“无影响”)。
27.(2022高二下·温县开学考)蚕豆是人类最早栽培的豆类作物之一,在其生长过程中多种激素相互作用调节。图甲表示根和茎生长素浓度与其生长状况的关系,图乙是蚕豆种子萌发后根茎的生长情况,请据图回答问题:
(1)图乙中根向地性主要与 (激素)有关,该激素的化学本质是 ,根的向地性体现了该激素的作用特点是 。
(2)图甲中的M、N、P、Q点最可能分别对应图乙中的 点(填图乙中的字母)。
(3)在蚕豆植物开花结果的关键时期,在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的α-萘乙酸, (填“能”或“不能”)达到增产的目的。
28.(2022高二上·阳江月考)运用植物激素的相关知识,回答下列问题:
(1)燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,胚芽鞘背光侧生长比向光侧生长快的原因是 。
(2)苏轼的《格物粗谈·果品》中写到:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味。”这种“气”是指 ,它在植物体内的主要生理作用是 。
(3)植物的生长、发育是由 形成的调节网络控制的。植物激素在生产中也得到广泛的应用,用 处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,简化了啤酒生产的工艺流程。
(4)豆芽菜营养丰富,是同学们常吃的蔬菜。豆芽是在黑暗的环境中培育的,其细胞中不含叶绿素,豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。这一现象说明了 。
29.干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如下图所示。
回答下列问题。
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是 。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会 ,以对环境的变化做出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有 (答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有 (答出两点即可)。
30.当果实成熟到一定程度时,呼吸速率突然升高,然后又下降,果实便完全成熟。这个呼吸高峰称为呼吸跃变。香蕉成熟过程中的相关变化如下图,请回答下列问题:
(1)据图回答,果实成熟过程中,果实变甜的原因是 。
(2)在果实贮存期间,应 (填“推迟”“提前”或“不变动”)呼吸跃变的时间,原因是 ,从贮存环境条件的角度考虑,通常采取的措施是 。
(3)乙烯大量释放刺激果实呼吸高峰的出现,原因可能是 ,写出此时细胞呼吸的反应式 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.第一组胚芽鞘中含有自身产生的生长素和赤霉素,A不符合题意;
B.赤霉素和生长素均通过促进细胞伸长来实现植株生长,B不符合题意;
C.第1组为对照组,第2、3、4、5组为实验组,C不符合题意
D.第5组比第1组胚芽鞘平均伸长量更小,说明第5组可能添加了赤霉素和生长素抑制剂,D符合题意。
故答案为:D
【分析】1.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育。
2.赤霉素合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子。主要作用是促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、独脚金内酯(SL)是一种新型植物激素,激素只有与相应的受体结合才能发挥作用,由题意“能促进共生真菌菌丝分枝和养分吸收,抑制植物自身侧芽萌发等”可知: 共生的两种生物均存在与SL特异性结合的受体,A项正确;
BC、生长素既能促进发芽,也能抑制发芽,顶端优势现象产生的原因是:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部侧芽附近生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,所以顶芽部位低浓度的生长素促进其生长,而侧芽部位高浓度的生长素则抑制侧芽的生长,而SL能抑制植物自身侧芽萌发,因此SL能与其它激素相互作用共同调节植物的侧芽萌发,但生产上不能通过喷洒SL溶液解除顶端优势,B项正确,C项错误;
D、植物的生长发育过程,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控,所以光照、温度等环境因子会影响SL的合成及生理作用,D项正确。
故答案为:C。
【分析】植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度的探究问题应选定为生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少,A正确;
B、用生长素类调节剂处理插条时,可以用浸泡法(适用溶液浓度较低)或沾蘸法(适用溶液浓度较高),B正确;
C、在正式实验前应先做一个预实验,进行预实验的目的是为进一步实验摸索条件,也可以检验 实验设计的科学性和可行性,以避免盲目开展实验而造成的人力、物力和财力的浪费,C正确;
D、探究实验应该遵循单一变量原则,因此在使用一定浓度梯度的生长素类似物溶液浸泡时,不同插条的浸泡时间应相同,D错误。
故答案为:D。
【分析】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)原理:适宜浓度的NAA溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验中,自变量是生长素类似物的浓度,因变量是插条生根的数量和生根的长度,开插枝条的种类、处理插条的方法和时间、每根插条上的叶和芽的数量等都属于无关变量,应保持相同且适宜。
(2)变量处理:自变量:不同浓度生长素类似物。因变量:枝条生根数或根的长度。无关变量:插条的情况、侵泡时间的长短、培养温度等(要相同且适宜)。
(3)处理杆插枝条的方法:浸泡法(浓度较低;在遮阴与空气湿度较高的环境中进行);沾蘸法(浓度较高)。
(4)实验步骤:①配置系列浓度梯度的生长素类似物溶液;②处理生长状况相同插条的形态学下端;③观察插条生根状况;④重复前三步(浓度梯度变窄)。
(5)注意事项:①常用的生长素类似物有2.4-D、萘乙酸等。②为了摸索出较为可靠的生长素浓度范围,在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个“预实验”,以避免盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。生长素处理插条的方法主要有浸泡法和沾蘸法。③实验中应设置空白对照组,该组应用蒸馏水处理插条。④实验中对插条处理的时间长短应一致,同一组实验中所用到的植物材料也应尽可能做到条件相同等等,这些做法的目的是控制实验中的无关变量,确保其相同。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、胚芽鞘向光侧生长素少,促进生长作用弱,背光侧生长素比向光侧多,但还没有超过抑制其生长的浓度,促进生长作用比向光侧强,没有体现生长素作用的两重性,A错误;
B、植物激素的化学本质不是蛋白质,不是由核糖体合成的,B错误;
C、正式实验之前都要做预实验,可以为进一步的实验摸索条件,也可检测实验设计的科学性和可行性,C错误;
D、植物激素起到调节生命活动的作用,D正确。
故答案为:D。
【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。作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。 (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。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、棉花栽培过程中去除顶芽可解除棉花的顶端优势可以促进侧芽生长,提高棉花产量,A正确;
B、NAA是生长素类生长调节剂,给果树适时喷施适量且适宜浓度的NAA有利于保果,提高果实产量,B正确;
C、用适宜浓度的IAA处理未受粉的番茄雌蕊,可得到大量无子番茄,不能得到番茄种子,C错误;
D、由于芽和幼叶均能产生生长素,所以带有芽和幼叶的柳条扦插容易生根,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、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。
2、物生长调节剂
植物生长调节剂名称 作用
吲哚丁酸、α-萘乙酸、2,4-D a.促进扦插枝条生根
b.促进果实生长,防止落花落果
c.可用作农业除草剂
赤霉素类 a.促进植物茎秆伸长;
b.解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
青鲜素 蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
膨大剂、乙烯利 用于果实催熟
矮壮素 抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮,茎秆变粗
6.【答案】C
【解析】【解答】A、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,能促进叶片气孔关闭,A错误;
B、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,B错误;
C、植物分生区细胞中,能利用色氨酸作原料经过一系列反应合成生长素,C正确;
D、在培育无子番茄过程中,生长素不会改变细胞中染色体的数目,生长素促进无子果实的形成是不可遗传变异,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、生长素的合成原料是色氨酸。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。
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、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长、种子萌发、开花和果实发育,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠,促进萌发等作用。
7.【答案】A
【解析】【解答】A、置于微重力的环境中,不会影响植物的开花时间,A错误;
B、改变温度,会影响到酶的活性等生理过程,进而可以调节植物的开花时间,B正确;
C、改变光照时间,也可以改变植物的生理过程,进而影响植物的开花时间,C正确;
D、植物生长调节剂可以影响、调整植物生长、发育的全过程,D正确;
故答案为:A
【分析】环境因素参与植物的生命活动
(1)光对植物生长发育的调节光作——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。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、根据上述分析可知,在最适生长素浓度之前,随琼脂块中生长素浓度增加,胚芽鞘弯曲度增加,即α增加,但是超过最适浓度,琼脂块中的生长素浓度越大,促进作用越来越小,故胚芽鞘弯曲度越小,α值越小,A错误;
B、由于根对生长素较敏感,促进胚芽鞘生长的较高浓度的生长素可抑制根的生长,若图2中的胚根向左生长,说明Cx浓度的生长素为较低浓度的生长素,促进生长的快,即Cx小于Cy,B错误;
C、低浓度的生长素促进生长,高浓度的生长素抑制生长,二者都是和正常生长的情况比较,图1中胚芽鞘去掉了尖端,自身不产生生长素,不生长,所以图1中的琼脂块中的生长素浓度无论多大,胚芽鞘都不会向左弯曲生长,可能是直立生长或向右弯曲生长,C错误;
D、在最适生长素浓度的两侧分别存在促进作用相同的两个不同浓度的生长素,根据αx=αy,说明Cx和Cy浓度的生长素对胚芽鞘的促进作用相同,所以Cx和Cy一定不是生长素促进胚芽鞘生长的最适浓度,D正确。
故答案为:D。
【分析】因为生长素在低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,所以胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量、记录的弯曲度应如图1所示。在最适浓度之前,随浓度增加,弯曲度越大,α越大,但是超过最适浓度,促进作用越来越小,弯曲度越小,α值越小。由于根对生长素的敏感性,生长素浓度高,抑制根的生长;生长素浓度低,促进根的生长。
9.【答案】C
【解析】【解答】A、生长素是一类多种激素,IAA是人类最早发现的一种生长素,植物体内的生长素也多为IAA,其合成原料是色氨酸,A正确;
B、若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用,输出载体即为实验自变量,可利用其抑制剂控制输出载体设计实验,B正确;
C、生长素的输入、输出载体虽然都能转运生长素,但是运输的方向不同,其空间结构也不相同,C错误;
D、生长素的合成部位主要集中在植物幼嫩部位,其输出载体大多分布也在幼嫩组织细胞中,D正确。
故答案为:C。
【分析】(1)植物体内的生长素多为吲哚乙酸(IAA),除了IAA外,还有苯乙酸(PAA) 、吲哚丁酸(IBA)等。生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的。
(2)生长素主要合成场所是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,是通过极性运输的即:生长素只能单方向地从形态学上端运输到形态学下端 。极性运输是细胞的主动运输,需要载体蛋白协助,需要消耗能量 。
10.【答案】D
【解析】【解答】
A、a、b浓度不同,对根生长的促进效果相同,但a、b浓度之间的大小关系未知,故浓度高于a时,不一定会抑制根的生长,A错误;
B、a、b浓度不同,对根生长的促进效果相同,但a、b浓度之间的大小关系未知,故浓度低于b时,不一定会抑制根的生长,B错误;
C、分别对a、b加入一定量相同体积的水稀释,浓度较低的生长素类似物促进根生长的作用较弱,浓度较高的生长素类似物促进根生长的作用较强,C错误;
D、分别对a、b加入一定量相同体积的水稀释,浓度较低的生长素类似物促进根生长的作用较弱,浓度较高的生长素类似物促进根生长的作用较强,故根据对根的作用效果可推知a、b浓度的高低,D正确。
故答案为:D。
【分析】 生长素作用效果具有两重性,低浓度促进植物生长,高浓度抑制植物生长。随着浓度升高,促进效果逐渐升高,然后下降,甚至开始逐渐抑制植物生长。结果导致在最适浓度两侧有两点的生长素浓度不同而作用效果相同,有一点生长素浓度既不促进植物生长,也不抑制植物生长。
11.【答案】B
【解析】【解答】园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐,需要对绿篱定期修剪,其目的是解除顶端优势,促进侧芽生长。ACD错误,B正确。
故答案为:B。
【分析】顶端优势是指顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累,使得侧芽部位的生长素浓度高于顶芽的生长素浓度,从而使侧芽生长受抑制,顶芽生长较快。解除顶端优势可以促进侧芽的生长。
12.【答案】D
【解析】【解答】A、脱落酸是一种植物激素,植物激素是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有机物,环境因素也影响植物的生命活动,A正确;
B、成熟的果蔬、粮食中均天然含有脱落酸,对人类和环境安全,B正确;
C、据题意可知,使用外源脱落酸,植物体内也会出现若干特殊基因的表达产物,可增强植物的抗寒性、抗旱性和抗盐性,用于农业生产,C正确;
D、基因表达的直接产物为RNA或者是蛋白质,从脱落酸分子式(C15H2OO4)可以判断出脱落酸既不是RNA也不是蛋白质,所以脱落酸不是基因表达的直接产物,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
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、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。
4、基因表达的直接产物是RNA或蛋白质。
【答案】13.A
14.B
【解析】【分析】(1) 激素调节的特点
①通过体液运输:内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,起调节作用。
②作用于靶器官、靶细胞:能被 特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞 。只有靶器官、靶细胞上才有该激素的特异性受体,激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活,因此体内需要源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡。
③作为信使传递信息:激素是信息分子、有机分子,传递着各种信息。
④微量高效:激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,而是作为信息分子随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
(2)生长素的生理作用
①作用机理:生长素能促进细胞伸长生长,从而引起植株长高。
②作用方式:生长素不直接参与细胞代谢,而是作为信息分子给细胞传达一种调节代谢的信息。
③生长素的作用特点——两重性
作用表现:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
13.A、生长素的本质是吲哚乙酸,是一种携带有信息的小分子有机物,A正确;
B、 生长素通常在顶芽、幼叶等部位产生 ,可以在不同部位发生作用,B错误;
C、 温特的实验中,生长素以被动转运的方式进入空白琼脂块的,C错误;
D、单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长,是由于胚芽鞘两侧的生长素浓度一样导致的生长素色不一样,体现了生长素的促进作用,D错误;
故答案为:A
14.A、 图中生长素与受体结合后,使机体的相关细胞发生相应的生理反应,激素不会通过载体蛋白进入靶细胞,A正确;
B、激活的转录因子可促进RNA聚合酶与启动子结合,B错误;
C、由图示可知,质子泵可以将ATP水解并将H+大量泵出到细胞膜外,可以说明质子泵具有催化ATP水解,已经运输H+的作用,C正确;
D、 由于细胞壁处pH值远低于细胞内,所以靶细胞接受生长素的信息后,会发生渗透吸水,D正确;
故答案为:B
15.【答案】D
【解析】【解答】A、在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验前可先做一个预实验,确定较为可靠的生长素浓度范围,保证实验的科学性和可行性,A正确;
B、植物激素既不组成细胞结构、也不起催化作用,而是对植物生命活动起调节作用的一种信息分子,B正确;
C、赤霉素可以解除休眠,促进种子的萌发,所以用适宜浓度的赤霉素处理大麦种子,无须发芽就产生人们需要的α淀粉酶,C正确;
D、生长素浓度过高会促进乙烯的合成,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物;植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等,它们对植物各种生命活动起着不同的调节作用。
2、五类植物激素的比较:
名称 合成部位 存在较多的部位 功能
生长素 幼嫩的芽、叶、发育中的种子 集中在生长旺盛的部位 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花蔬果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 ①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 ①抑制细胞分裂②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物的各个部位 成熟的果实中较多 促进果实成熟
16.【答案】D
【解析】【解答】A、乙烯利可以分解释放出乙烯促进果实的成熟而非发育,A错误;
B、不同植物对生长素的敏感度不同,双子叶植物更敏感,即花生更敏感,高浓度将杀死花生,B错误;
C、吲哚丁酸分子结构和生理效应与植物激素类似,C错误;
D、油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素,油菜素内酯类调节剂能够促进叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长和种子萌发,D正确。
故答案为:D。
【分析】(1)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(敏感性高低:根 >芽>茎)。
(2)生长素类似物具有与植物生长素相似的生理效应的化学物质。例如:α-萘乙酸、2,4-D 等。
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。
17.【答案】B
【解析】【解答】A、向性运动作用机理主要是单向刺激引起植物体内的生长素和生长抑制剂分布不均匀造成的,是植物对光、重力等环境信号的一种生长反应,A正确;
B、虽然常被叫做“长日照”,更确切地说是“短夜”多年生植物,黑夜应该不长于8个小时,B错误;
C、淀粉--平衡石假说认为:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的,C正确;
D、春化作用是指低温对越冬植物成花的诱导和促进作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
18.【答案】D
【解析】【解答】A、本实验中,生长素的浓度是自变量,胚轴切段的偏转角度是因变量,其余实验变量均为无关变量,A正确;
B、尽管豌豆胚轴切段的尖端能合成IAA,但本实验无法证明这一点,B正确;
C、当浓度小于10-2mol·L-1时,生长素有促进胚轴切段伸长的作用,当生长素浓度大于或等于10-2mol·L-1后,a大于90°,说明IAA有抑制胚轴切段伸长的作用,体现了IAA的生理作用具有两重性,C正确;
D、由实验结果可知,外源生长素促进胚轴生长的适宜浓度范围在10-10~10-6mol·L-1之间,D错误。
故答案为:D。
【分析】生长素:
(1)合成部位:在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成。
(2)作用: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。
(3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。
(4)各器官对生长素的敏感程度为根>芽>茎。幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
19.【答案】C
【解析】【解答】A、分析曲线图可知,赤霉素可提高α-淀粉酶含量,表明可促进种子萌发;脱落酸可抑制种子萌发,与赤霉素具抗衡作用,A正确;
B、大麦种子萌发早期,脱落酸与赤霉素含量的比值减小,B正确;
C、人工合成的6-甲基嘌呤的作用与脱落酸类似,属于植物生长调节剂,C错误;
D、实验结果表明α-淀粉酶的合成是多种激素共同作用的结果,D正确。
故答案为:C。
【分析】五类植物激素的合成、分布和功能:
名称 合成部位 存在较多的部位 功能
生长素 幼嫩的芽、叶、发育中的种子 集中在生长旺盛的部位 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花蔬果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 ①促进细胞伸长,从而引起植株增高②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 ①抑制细胞分裂②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物的各个部位 成熟的果实中较多 促进果实成熟
20.【答案】D
【解析】【解答】A、高浓度生长素抑制侧芽萌发,细胞分裂素能解除顶端优势,促进侧芽萌发,说明侧芽能否正常萌发受到了生长素和细胞分裂素的共同调控,A正确;
B、顶端优势体现了高浓度生长素抑制生长,低浓度生长素促进生长,体现了生长素作用的两重性,摘除顶芽,侧芽处的生长素向下运输,使得侧芽处生长素浓度降低,利于侧芽萌发,可解除顶端优势,B正确;
C、茎的顶芽细胞中合成的生长素,通过极性运输在侧芽中积累,高浓度生长素抑制侧芽萌发,C正确;
D、低浓度生长素对侧芽的生长起促进作用,高浓度生长素对侧芽的生长起抑制作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部侧芽处生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因而它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。细胞分裂素能促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
21.【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知,猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,结合乙烯的生理作用可知,乙烯有加快果实成熟的作用,A错误;
B、由图可知,由于猕猴桃采摘后1~4 d内,ABA 释放增加,果实硬度减小,4 d 后,ABA释放减少,果实硬度继续减小,所以无法得出 ABA有促进果实软化和成熟的生理作用,B 错误;
C、据图可知,猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节,C正确;
D、第 6 d 猕猴桃果实呼吸强度骤然下降,此后又迅速升高,此变化有利于果实成熟,不利于延长果实的贮藏时间,D错误。
故答案为:C。
【分析】植物激素的比较:
名称 合成部位 存在较多的部位 功能
生长素 幼嫩的芽、叶、发育中的种子 集中在生长旺盛的部位 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花蔬果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 ①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 ①抑制细胞分裂②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物的各个部位 成熟的果实中较多 促进果实成熟
22.【答案】A
【解析】【解答】A、看图可知:IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输,A正确;
B、在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,B错误;
C、根据试题分析,玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,植物细胞内的淀粉体感受重力信号的刺激,并将重力信号转变成运输生长素的信号,使近地侧生长素浓度高于远地侧,而不是合成生长素的信号,C错误;
D、平衡石是根冠细胞特有的结构,“淀粉—平衡石假说”不可以用来解释植物胚芽鞘的向光性,D错误。
故答案为:A。
【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。
2、“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变。
23.【答案】A
【解析】【解答】A、存在顶芽时,顶芽产生的生长素向侧芽运输,侧芽生长受到抑制,A错误;
B、细胞分裂素可以促进细胞分裂,处理洋葱根尖,可促使其生长,B正确;
C、乙烯利可以促进果实成熟,使用一定浓度的乙烯利处理凤梨,能让风梨提前上市,C正确;
D、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,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,可促进叶片和果实脱落,进而提升植物抵抗低温干旱的能力,D正确。
故答案为:A。
【分析】根据常见植物激素的作用,理解植物激素在农业生产实践中的应用:
激素名称 主要作用
生长素 a、促进细胞的生长;b、促进果实的发育(培养无籽番茄);c、促进扦插的枝条生根;d、防止果实和叶片的脱落。
赤霉素 促进细胞的伸长引起植株增高(恶苗病,芦苇伸长),促进麦芽糖化(酿造啤酒),促进性别分化(瓜类植物雌雄花分化),促进种子发芽、解除块茎休眠期(土豆提前播种),果实成熟,抑制成熟和衰老等。
脱落酸 抑制生长,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长,提高抗逆性(气孔关闭)等。
细胞分裂素 促进细胞分裂(蔬菜保鲜),诱导芽的分化,促进侧芽生长,延缓叶片的衰老等。
乙烯 促进果实的成熟等。
24.【答案】C
【解析】【解答】A、卵细胞是减数分裂后产生的,其细胞中染色体数目只有体细胞的一半,A错误;
B、C、D、体细胞来自受精卵的有丝分裂,因此,果实细胞即体细胞,其中的染色体数目与受精卵中染色体数目相等,B错误,D错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】生长素的生理作用:促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育、疏花疏果或者作为除草剂。
作用机理:主长素促进生长的原因主要是促进细胞的纵向伸长,不是使细胞的数目增多。据此答题。
25.【答案】D
【解析】【解答】A、在植物度过不良环境(比如寒冷、旱)时,脱落酸和乙烯会发挥重要作用,A 正确;
B、植物组织培养时,细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的分化方向,当细胞分裂素和生长素的比例低时促进根分化,当细胞分裂素和生长素的比例高时促进芽的分化,B 正确;
C、植物生长调节剂是指人们合成和筛选出许多化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质,C 正确;
D、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用、共同调节,D 错误。
故答案为:D。
【分析】植物生长发育过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素相互作用共同调节的。
①具有协同作用的激素
②具有拮抗作用的激素
作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
细胞分裂 细胞分裂素 脱落酸
器官衰老 脱落酸 细胞分裂素
种子萌发 赤霉素 脱落酸
26.【答案】(1)乙烯
(2)赤霉素
(3)在果实发育到成熟过程中,各种植物激素相互协调共同起作用
(4)IAA氧化(降解)酶;有利
【解析】【解答】(1)据图分析可知,在果实成熟时,果实中含量升高的激素有乙烯。
(2)据图可知,除生长素可以促进细胞伸长外,赤霉素也具有该作用。
(3)图示说明在植物生长发育的过程中不同激素在不同时期分别占据优势,图中各种激素动态变化说明果实的生长发育过程,不是受单一激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节。
(4)酶在高温下失去活性,说明黄豆芽伸长胚轴的提取液中的IAA氧化(降解)酶在沸水浴处理冷却后,失去了活性,因而不再降解IAA;由于适宜的激素水平是植物正常生长的保证,所以这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长有利,以避免高浓度的生长素抑制幼苗生长。
【分析】1、五类植物激素的比较
名称 合成部位 存在较多的部位 功能
生长素 幼嫩的芽、叶、发育中的种子 集中在生长旺盛的部位 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花蔬果
赤霉素 未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍存在于植物体内 ①促进细胞伸长,从而引起植株增高②促进种子萌发和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 细胞分裂的部位 促进细胞分裂
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片 将要脱落的器官和组织中 ①抑制细胞分裂②促进叶和果实的衰老和脱落
乙烯 植物的各个部位 成熟的果实中较多 促进果实成熟
2、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。
27.【答案】(1)生长素;吲哚乙酸;两重性
(2)a、c、d、b
(3)不能
【解析】【解答】(1)由图乙可知,幼苗横放一段时间后,由于其受到重力的作用,生长素的分布情况为c(2)由图甲可知,N、P两个点,随着生长素浓度的增加,生长1cm所需时间变长,这说明生长素对其生长有抑制作用,而M、N两个点,随着生长素的浓度增加,生长1cm所需时间变短,说明生长素对其生长具有促进作用,同时由于根对生长素浓度的敏感度大于茎,则N(促进作用)、P(抑制作用)两个点的曲线代表根的生长曲线,M(促进作用)、Q(促进作用更强)两点的曲线代表茎的生长曲线。由图乙可知,幼苗橫放一段时间后,由于其受到重力的作用,生长素的分布情况为c(3)种植蚕豆的目的是为了收获种子,而蚕豆植物开花结果的关键时期,在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的α-萘乙酸,能够获得无子果实,不能产生种子,因此不能达到增产的目的。
【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。
28.【答案】(1)单侧光照射,引起胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲
(2)乙烯;促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
(3)基因表达调控、激素调节和环境因素调节;赤霉素
(4)光会影响植物的颜色和形态
【解析】【解答】(1)单侧光导致胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
(2)乙烯的主要作用是促进果实成熟,促进开花;促进叶、花、果实脱落。所以这种“气”是指乙烯。
(3)植物的生长、发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节形成的调节网络控制的。植物激素在生产中也得到广泛的应用,用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。
(4)豆芽是在黑暗的环境中培育的,其细胞中不含叶绿素,豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗,说明光会影响植物的颜色和形态。
【分析】植物生长发育的整体调控:
(1)基因表达调控:植物的生长、发育、繁殖、休眠等都处在基因适时选择性表达的调控之下。
(2)激素调节:激素作为信息分子会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(3)环境因素调节:调节植物生长的环境因素主要是光、温度、重力。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,温度影响植物的各项生命活动,以及植物的地域性分布等,重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
29.【答案】(1)促进根的生长,抑制茎叶的生长
(2)促进根的生长,抑制茎叶的生长
(3)根冠、萎蔫叶片
(4)水是根细胞的重要组成部分,水参与根细胞内的生化反应
【解析】【解答】(1)由题图可以直接看出,干旱条件下,与突变体幼苗(不能合成ABA)相比,野生型(能合成ABA)植株茎叶的生长受到抑制,根的生长被促进。(2)施加ABA后,突变体植株茎叶的生长减慢,蒸腾速率会减慢,以对环境的变化做出反应。(3)ABA主要在植物体的根冠、萎蔫的叶片中合成。(4)根细胞内水分的主要作用有参与根细胞内的生化反应、是根细胞的重要组成成分、运送营养物质和代谢废物、形成以水为基础的液体环境、维持细胞渗透压等。
【分析】 关于脱落酸 (ABA)的简介 :
1、合成部位:根冠、萎焉的叶片;
2、分布:将要脱落的组织和器官中含量较多;
3、主要作用:抑制生长,表现为促进叶、花、果的脱落,促进果实成熟,抑制种子发芽、抑制植株生长,提高抗逆性(气孔关闭)等等。
30.【答案】(1)乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多
(2)推迟;推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存;适当降低温度
(3)乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;
【解析】【解答】(1)据图可知,果实成熟过程中,乙烯释放量增多(影响酶的活性),淀粉水解增强,生成还原性糖增多,使果实变甜。
(2)在果实贮存期间,呼吸跃变的时间提前,消耗的有机物多,不利于果实的贮存,故应推迟呼吸跃变的时间,推迟呼吸跃变的时间,可推迟果实完全成熟的时间,有利于果实贮存。适当降低温度,使呼吸减弱。
(3)果实呼吸高峰的出现是由于细胞呼吸强度增强所致,乙烯大量释放可能增强了果皮细胞的通透性,使氧气进入增加,促进果实的呼吸作用;细胞有氧呼吸的反应式为C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量。
【分析】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。果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
由图可知,香蕉在成熟之后,乙烯含量剧增,乙烯含量剧增影响呼吸作用,产生呼吸跃变现象,乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器言脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
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