5.1 植物生长素(第2课时)
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知识梳理
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生长素的生理作用
生长素的生理作用
一、 生长素的生理作用
(1)浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞,如图1。
①a点——既不促进也不抑制生长。
②a~c段(不含a点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
③c点——促进生长的最适浓度,促进效果最好。
④c~e段(不含e点)——仍为“促进”浓度,只是随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。
⑤e点——促进生长的浓度“阈值”——低于此值时均为促进生长的“低浓度”,超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制生长的“高浓度”,处于此值时,对植物生长的效应与a点相同,既不促进生长,也不抑制生长。
⑥b、d两点——生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。
(2)器官种类:根、芽、茎的对生长素的敏感程度依次为根>芽>茎,如图2所示。
①曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,其中A、B、C三点代表最佳促进效果点。
②“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度,“低浓度”生长素是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度。
③图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用,变化特点是促进作用逐渐降低。A′、B′、C′点的作用特点是既不促进,也不抑制。
(3)植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图3。故可用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(4)细胞成熟程度:幼嫩细胞比老细胞敏感。
小结:
1.表现为两重性
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
低浓度促进发芽,高浓度抑制发芽。
低浓度防止落花落果,高浓度疏花疏果。
2.不同器官对生长素的敏感程度不同,引起的生理效应也不同。
敏感程度:根>芽>茎 ; 侧芽>顶芽
3.植物细胞的成熟情况对生长素的敏感程度不同。
幼嫩细胞>老细胞
4.不同生长素浓度,对同一器官所起的作用也不同。
二、解释现象
根的向地性和茎的背地性
(1) A处生长素浓度较B处低,茎对生长素敏感性低,B处生长快,A处生长慢,茎背地生长。
(2)C处生长素浓度较D处低,根对生长素敏感性高,D处生长受抑制,C处生长快,根向地生长。
(3)根的向地性体现生长素生理作用的两重性,茎的背地性体现生长素促进植物生长作用。
2.顶端优势
(1)概念:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。
(2)形成原因:顶芽和侧芽都能产生生长素,但顶芽产生的生长素通过主动运输大量地积累在侧芽部位。顶芽的生长素浓度较低,促进顶芽生长;而侧芽的生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度又比较敏感,使侧芽的生长受到抑制。
(3)此现象体现生长素生理作用的两重性。
(4)应用:解除顶端优势:摘心、打顶 维持顶端优势:保留顶芽
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课后培优练
级练
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培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,下列叙述正确的是 ()
A. 在单侧光的作用下,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为a,则背光侧为b
B. 将植物体水平放置,若根部近地侧生长素浓度为c,则远地侧为d
C. 若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用,则曲线Ⅱ可表示对根的作用
D. 若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用,则曲线Ⅱ可表示对单子叶植物的作用
2.用含 4 种不同浓度生长素(m1~m4)的琼脂块分别放在 4 个相同的去顶胚芽鞘的一侧,一段时间后,测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图),其中 α1>α2>α3>α4。下列相关推测错误的是()
A. 该实验说明生长素对胚芽鞘生长具有促进作用
B. 生长素浓度大小关系有可能为 m1< m2< m3< m4
C. 若α1 和α2 相同,则m1 与m2 不一定相同
D. 促进胚芽鞘生长的最适浓度位于 m3和 m4之间
3.下列关于顶端优势的叙述,错误的是()
A. 顶端优势现象体现了生长素作用的两重性 B. 生长素在顶芽中的极性运输需要消耗能量
C. 具有顶端优势的植株侧芽不会产生生长素 D. 解除棉花的顶端优势可以提高棉花的产量
4.甲图表示生长素浓度与作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长状况;丙图表示燕麦胚芽鞘,有关叙述正确的是()
A. 甲、乙图示都说明了植物生长素具有两重性
B. 图乙中 a、b 两点生长素浓度都小于 10-8mol·L-1
C. 用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,则最适浓度在这两种浓度之间
D. 丙图中如果在右侧给予光照,则 A 段产生生长素先向 B 段极性运输,再横向运输至背光侧
5.独脚金内酯是近年发现的新型植物激素。为研究独脚金内酯在向光性反应中的作用,研究人员以正常生长状态下的水稻幼苗为材料,设置四组试验(如图1),A组不做处理,B组施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,C组用生长素类似物NAA处理,D组用GR24+NAA处理。四组均进行同样强度的单侧光照射,一段时间后测量茎的弯曲角度(如图2)。下列叙述错误的是()
A. 实验结果说明GR24能减弱植株的向光性反应
B. 实验结果说明独脚金内酯的作用具有两重性
C. GR24的作用可能是影响生长素相关基因的表达
D. GR24可能通过影响生长素的运输影响向光性反应
二、填空题
6.如图表示生长素浓度对植物生长的影响,b点生长素浓度为m(mol/L),c点为g(mol/L),d点为2m(mol/L),e点为h(mol/L)。请据图回答:
(1)图甲表示不同浓度生长素的生理作用,cde段的变化趋势表示_________________。
(2)图乙表示_____________________________________,对茎促进作用最佳的生长素浓度对根的生长表现为________________作用。侧芽对生长素浓度比顶芽敏感,因此它的发育受到限制,植株表现出_____________________________。图丙表示________________植物对生长素敏感程度更高。
(3)若幼苗出现向光性生长,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度(用n表示)范围应为____________________。
(4)将植物水平放置:若植物表现出茎的背地性,测得茎的近地测生长素浓度为2m,则茎的远地测生长素浓度(用i表示)范围应为_____________________;若图甲表示作用于根的生长素浓度,根的近地侧生长素浓度(用p表示)范围是______________。
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.下列关于生长素生理作用的叙述,错误的是()
A. 胚芽鞘向光弯曲生长体现了生长素作用的两重性
B. 生长素在顶芽中的极性运输需要消耗能量
C. 具有顶端优势的植株侧芽也会产生生长素
D. 利用2,4-D除去单子叶植物田间的双子叶杂草不能体现生长素作用的两重性
下列甲、乙、丙、丁四图分别表示有关的生物学过程。在对其曲线的描述中,正确的一项是()
A. 甲图中,若B点为茎背光侧生长素浓度,则C点可能为茎向光侧生长素浓度
B. 乙图中,害虫种群的抗药性个体所占百分比B点大于A点
C. 丙图曲线可以表示pH值对胰麦芽糖酶水解淀粉的影响
D. 丁图表示氧气浓度对人体细胞呼吸的影响,AB段是因无氧呼吸受到了抑制
3.豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段,其长度变化如图乙;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙。下列有关说法中正确的是( )
A. 题中三组实验均可证明生长素的作用具有两重性
B. 图甲中a、b、c三处的生长素均具有促进作用
C. 由图乙可知,促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素浓度是400mg/L
D. 图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但是不利于棉花产量的提高
4.切除玉米胚芽鞘的顶端,然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块,培养24小时后,胚芽鞘向右弯曲,角度θ如下面甲图所示,乙图是测定的实验结果.下列关于该实验的一些说法中错误的是( )
A. 在放置琼脂块前,要将去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡
B. 在光下和黑暗处进行该实验,实验结果不同
C. 乙图说明生长素在较低浓度时能促进植物生长,超过最适浓度则促进作用减弱
D. 胚芽鞘弯曲生长的原因是琼脂块偏放在胚芽鞘横切面上
二、填空题
5.为研究生长素(IAA)对植物生命活动调节的影响,将去掉尖端的番茄幼苗做如图甲所示处理,一段时间后观察幼苗的生长情况;图乙表示生长素浓度对番茄根、芽生长的影响。据图回答下列问题:
(1)在番茄幼苗中,生长素可由_____经过一系列反应转变而来,其化学本质是____;在成熟组织中的韧皮部,生长素的运输方向是______(填“极性”或“非极性”)运输。
(2)甲图中,幼苗将________(填“向光弯曲”“直立”或“不”)生长,乙图中B点对应浓度对根生长的效应是________(填“促进”“抑制”或“不影响”),对芽生长的效应是________(填“促进”“抑制”或“不影响”)。
(3)从乙图中可以看出,对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?_____。
(4)油菜素内酯是植物体内的一种重要激素。兴趣小组探索了油菜素内酯水溶液对番茄幼苗生长的影响,结果如下表(表中①为清水,②~⑥为浓度由低到高的5种油菜素内酯水溶液)。请分析:
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
平均株高(cm) 16 21 37 51 43 24
实验中组①的作用是________。该实验结果________(填“能”或“不能”)说明油菜素内酯对番茄幼苗生长具有两重性。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.下列与植物激素有关的叙述,错误的是( )
A. 顶端优势现象体现了生长激素作用的两重性
B. 植物激素的作用方式是直接参与细胞代谢
C. 植物激素的合成受基因和环境因素的共同作用
D. 生长素在植物体内可以进行极性运输和非极性运输
2.如图是植物激素生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析,正确的是( )
相对根而言,茎对IAA和GA更敏感
B. IAA浓度为b时,根不生长
C. IAA浓度大于c时,茎的生长受抑制
D. 仅IAA表现出低浓度促进生长,浓度过高时抑制生长,GA无此特点
3.下列有关植物激素的叙述中,正确的是( )
A. 图1中,IAA和GA同时存在时对茎切段细胞分裂有促进作用
B. 图2中,生长素对不同植物的影响有差异,双子叶植物对生长素更敏感
C. 图3中,幼根a侧生长素浓度若在曲线C点,则b侧生长素浓度一定在EF段
D. 图4中,侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D
4.如表为不同浓度生长素对幼苗生长影响的实验结果,下列有关叙述正确的是( )
生长素的浓度(mg·L-1) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
幼苗平均株高(cm) 16 20 38 5l 42 20
A. 生长素是由亮氨酸合成的吲哚乙酸
B. 实验前幼苗原始平均株高可能为16cm
C. 促进幼苗生长的最适生长素浓度范围在0.3~0.4mg L-1之间
D. 表中数据不能显示生长素对株高的调节作用具有两重性
二、填空题
5.水平放置的根具有向重力弯曲生长的特性,科研人员通过一系列实验探究其机制。
(1)生长素作为 ______分子,调节细胞伸长生长;水平放置的根向重力生长,体现了生长素作用具有 ______特点。
(2)为探究根向重生长的机制,实验处理及结果如图1。结果说明 ______。
(3)有科学家认为,植物根尖向重力生长的感受器是根冠内部细胞的淀粉粒。请设计实验检验此假说:______(写出实验组的简单思路即可)。
(4)橙子辅导分别研究根尖向下放置(正置,记作D)和根尖向上放置,(倒置,记作U)的离体根尖,在不含激素的培养基中培养。6小时后U根尖发生向地弯曲,12小时后U根尖弯曲程度加深;分别测量第6和第12小时根尖中的各种激素的含量如图2所示(CK为正常未离体根尖)。
结果表明:D根尖在离体生长过程中激素含量变化为GA3、IAA和6-BA含量逐渐下降,ABA含量上升;U根尖在离体生长过程中激素含量变化为 ______。有小组成员认为IAA在根尖弯曲生长中不发挥作用,对此,你认为是 ______(填“合理”或“不合理”)的,原因是 ______。
6.图甲表示植物横放之后根的向地性生长和茎的背地性生长,图乙表示不同浓度生长素对根和茎生长的影响。请回答下列问题:
(1)若图甲中A处的生长素浓度为图乙中的m,则B处的生长素浓度范围为______。根的向地性生长______(填“能”或“不能”)体现生长素作用的两重性。由图乙可以看出,不同生长素浓度对植物同一器官的促进作用______(填“一定相同”“一定不同”或“相同或不同”)。
(2)生长素的合成部位为______。生长素的极性运输发生在器官的______(填“幼嫩”或“成熟”)部位,生长素的极性运输______(填“受”或“不受”)光照影响。
(3)某实验小组为了证明茎产生顶端优势的原因是顶芽产生的生长素向下运输,从而抑制了侧芽的生长,进行了如下实验。请把下列实验补充完整:
①正常的植株,不做处理,观察侧芽生长情况;
②去除顶芽,在顶端放置一个______琼脂块,观察侧芽生长情况;
③去除顶芽,______,观察侧芽生长情况。
5.1 植物生长素(第2课时)
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知识梳理
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生长素的生理作用
生长素的生理作用
一、 生长素的生理作用
(1)浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞,如图1。
①a点——既不促进也不抑制生长。
②a~c段(不含a点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
③c点——促进生长的最适浓度,促进效果最好。
④c~e段(不含e点)——仍为“促进”浓度,只是随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。
⑤e点——促进生长的浓度“阈值”——低于此值时均为促进生长的“低浓度”,超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制生长的“高浓度”,处于此值时,对植物生长的效应与a点相同,既不促进生长,也不抑制生长。
⑥b、d两点——生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。
(2)器官种类:根、芽、茎的对生长素的敏感程度依次为根>芽>茎,如图2所示。
①曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,其中A、B、C三点代表最佳促进效果点。
②“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度,“低浓度”生长素是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度。
③图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用,变化特点是促进作用逐渐降低。A′、B′、C′点的作用特点是既不促进,也不抑制。
(3)植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图3。故可用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(4)细胞成熟程度:幼嫩细胞比老细胞敏感。
小结:
1.表现为两重性
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
低浓度促进发芽,高浓度抑制发芽。
低浓度防止落花落果,高浓度疏花疏果。
2.不同器官对生长素的敏感程度不同,引起的生理效应也不同。
敏感程度:根>芽>茎 ; 侧芽>顶芽
3.植物细胞的成熟情况对生长素的敏感程度不同。
幼嫩细胞>老细胞
4.不同生长素浓度,对同一器官所起的作用也不同。
二、解释现象
根的向地性和茎的背地性
(1) A处生长素浓度较B处低,茎对生长素敏感性低,B处生长快,A处生长慢,茎背地生长。
(2)C处生长素浓度较D处低,根对生长素敏感性高,D处生长受抑制,C处生长快,根向地生长。
(3)根的向地性体现生长素生理作用的两重性,茎的背地性体现生长素促进植物生长作用。
2.顶端优势
(1)概念:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。
(2)形成原因:顶芽和侧芽都能产生生长素,但顶芽产生的生长素通过主动运输大量地积累在侧芽部位。顶芽的生长素浓度较低,促进顶芽生长;而侧芽的生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度又比较敏感,使侧芽的生长受到抑制。
(3)此现象体现生长素生理作用的两重性。
(4)应用:解除顶端优势:摘心、打顶 维持顶端优势:保留顶芽
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课后培优练
级练
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培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1.如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,下列叙述正确的是 ()
A. 在单侧光的作用下,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为a,则背光侧为b
B. 将植物体水平放置,若根部近地侧生长素浓度为c,则远地侧为d
C. 若曲线Ⅰ表示生长素对植物茎的作用,则曲线Ⅱ可表示对根的作用
D. 若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用,则曲线Ⅱ可表示对单子叶植物的作用
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题结合曲线图,考查生长素的作用原理和应用,意在考查考生分析曲线图提取有效信息的能力;识记能力和能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识和观点,对生物学问题作出准确判断的能力。
【解答】
A.单侧光能使生长素由向光侧向背光侧运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,则背光侧生长快于向光侧,若胚芽鞘生长素浓度向光侧为a,则背光侧生长素浓度要大于a,植物生长单位长度所需时间短于向光侧,故A错误;
B.将植物体水平放置,由于受到重力作用影响,近地侧生长素浓度高于远地侧,若根部近地侧生长素浓度为c,则远地侧生长素浓度应小于c,故B错误;
C.植物不同器官对生长素的敏感程度不同,根比芽敏感,芽比茎敏感,故C错误;
D.不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感,若曲线Ⅰ表示生长素对双子叶杂草的作用,则曲线Ⅱ表示生长素对单子叶植物的作用,故D正确。
故选D。
2.用含 4 种不同浓度生长素(m1~m4)的琼脂块分别放在 4 个相同的去顶胚芽鞘的一侧,一段时间后,测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图),其中 α1>α2>α3>α4。下列相关推测错误的是()
A. 该实验说明生长素对胚芽鞘生长具有促进作用
B. 生长素浓度大小关系有可能为 m1< m2< m3< m4
C. 若α1 和α2 相同,则m1 与m2 不一定相同
D. 促进胚芽鞘生长的最适浓度位于 m3和 m4之间
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题结合图示,考查生长素的生理作用,意在考查考生的分析能力和理解能力。解答本题的关键是理解胚芽鞘的弯曲生长取决于两侧生长速度的快慢,若两侧生长速度不相同,则会出现弯曲的现象
【解答】
A.四组实验的胚芽鞘都弯向放置琼脂快的对侧,说明放置琼脂块的一侧生长较快,实验证明生长素对胚芽鞘生长具有促进作用,A正确;
B.因为α1>α2>α3>α4,当生长素浓度均在最适宜浓度以下时,生长素浓度大小关系有可能为m1<m2<m3<m4,B正确;
C.若α1和α2相同,说明生长素的促进效果相同,但由于生长素具有两重性,此时的生长素浓度m1与m2不一定相同,C正确;
D.在达到最适生长素浓度之前,随着生长素浓度的升高,促进作用越来越明显,当α1>α2>α3>α4时,促进胚芽鞘生长的最适浓度不一定位于m3、m4之间,D错误。
故选D。
3.下列关于顶端优势的叙述,错误的是()
A. 顶端优势现象体现了生长素作用的两重性 B. 生长素在顶芽中的极性运输需要消耗能量
C. 具有顶端优势的植株侧芽不会产生生长素 D. 解除棉花的顶端优势可以提高棉花的产量
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查生长素的产生、分布和运输、生长素的作用及作用的两重性,要求考生识记生长素的产生、分布和运输的相关知识,掌握生长素作用的两重性及相关曲线,能对选项作出正确的判断。
【解答】
A.顶端优势现象即顶芽生长素浓度较低优先生长而侧芽生长素浓度较高生长受抑制的现象,体现了生长素作用的两重性,A正确;
B.生长素在顶芽中的极性运输属于主动运输,需要消耗能量,B正确;
C.具有顶端优势的植株侧芽会产生生长素,C错误;
D.解除棉花的顶端优势可以促进侧枝的生长,提高棉花的产量,D正确。
故选C。
4.甲图表示生长素浓度与作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长状况;丙图表示燕麦胚芽鞘,有关叙述正确的是()
A. 甲、乙图示都说明了植物生长素具有两重性
B. 图乙中 a、b 两点生长素浓度都小于 10-8mol·L-1
C. 用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,则最适浓度在这两种浓度之间
D. 丙图中如果在右侧给予光照,则 A 段产生生长素先向 B 段极性运输,再横向运输至背光侧
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题结合曲线图和胚芽鞘结构图,考查生长素作用特性,意在考查考生分析题图提取有效信息的能力;理解所学知识要点的能力;能运用所学知识和观点,对生物学问题作出准确的判断。
分析甲图:甲图表示不同器官对生长素的敏感程度不同,根比芽对生长素更敏感;曲线图中横线以上都表示促进作用,横向以下都表示抑制作用,说明生长素的作用具有两重性。
分析乙图:将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后根向地生长,茎背地生长。
分析丙图:A是胚芽鞘尖端,能产生生长素,是感光部位。
【解答】
A.甲图中显示低浓度促进生长,高浓度抑制生长,体现了生长素的作用具有两重性;乙图中由于重力作用,a侧生长素浓度高,抑制生长,b侧生长素浓度低,促进生长,也体现了生长素的作用具有两重性,A正确;
B.图乙中a点浓度抑制根的生长,说明其浓度大于10-8mol/L,b点浓度促进生长,说明其浓度小于10 -8mol/L,B错误;
C.用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,说明这两种浓度都具有促进作用,但最适浓度不一定在这两种浓度之间,有可能小于这两种浓度,也有可能大于这两种浓度,C错误。
D.丙图中如果在右侧给予光照,则A段产生生长素先横向运输至背光侧,再向B段极性运输,D错误。
故选A。
5.独脚金内酯是近年发现的新型植物激素。为研究独脚金内酯在向光性反应中的作用,研究人员以正常生长状态下的水稻幼苗为材料,设置四组试验(如图1),A组不做处理,B组施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,C组用生长素类似物NAA处理,D组用GR24+NAA处理。四组均进行同样强度的单侧光照射,一段时间后测量茎的弯曲角度(如图2)。下列叙述错误的是()
A. 实验结果说明GR24能减弱植株的向光性反应
B. 实验结果说明独脚金内酯的作用具有两重性
C. GR24的作用可能是影响生长素相关基因的表达
D. GR24可能通过影响生长素的运输影响向光性反应
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用,意在考查学生对知识的理解和应用能力、分析题图获取信息的能力。
【解答】
A.B组与A组相比,弯曲角度较小,故实验结果说明GR24能减弱植株的向光性反应,A正确;
B.实验结果没有体现独脚金内酯低浓度促进、高浓度抑制的现象,不能说明独脚金内酯的作用具有两重性,B错误;
C.GR24的作用可能是影响生长素相关基因的表达,C正确;
D.GR24可能通过影响生长素的运输影响向光性反应,D正确。
二、填空题
6.如图表示生长素浓度对植物生长的影响,b点生长素浓度为m(mol/L),c点为g(mol/L),d点为2m(mol/L),e点为h(mol/L)。请据图回答:
(1)图甲表示不同浓度生长素的生理作用,cde段的变化趋势表示_________________。
(2)图乙表示_____________________________________,对茎促进作用最佳的生长素浓度对根的生长表现为________________作用。侧芽对生长素浓度比顶芽敏感,因此它的发育受到限制,植株表现出_____________________________。图丙表示________________植物对生长素敏感程度更高。
(3)若幼苗出现向光性生长,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度(用n表示)范围应为____________________。
(4)将植物水平放置:若植物表现出茎的背地性,测得茎的近地测生长素浓度为2m,则茎的远地测生长素浓度(用i表示)范围应为_____________________;若图甲表示作用于根的生长素浓度,根的近地侧生长素浓度(用p表示)范围是______________。
【答案】
(1)随生长素浓度的升高,促进作用减弱
(2)植物不同器官(根芽茎)对生长素的敏感程度不同;抑制;顶端优势;双子叶
(3)m<n<2m
(4)i<m;p>h
【解析】
【分析】
本题考查生长素的作用与浓度关系的相关知识,解题关键是学生对生长素的作用与浓度相互关系及植物不同器官对生长素敏感程度的理解与掌握。
【解答】
(1)图甲表示不同浓度生长素的生理作用曲线,cde段的变化趋势表示为随生长素浓度的升高,促进作用减弱。
(2)图乙中包含根、芽和茎三种植物器官,在不同生长素浓度下的生长趋势,即三条曲线表示了不同植物器官对生长素的敏感程度不同,据图可知,对茎促进作用最佳的生长素浓度(C点对应的浓度)对根的生长表现为抑制作用。顶芽产生的生长素向下运输到侧芽并积累,导致侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比顶芽敏感,因此它的发育受到限制,使植物表现出顶端优势。图丙中双子叶植物的最适生长素浓度比单子叶植物要低,所以双子叶植物对生长素的敏感程度更高。
(3)若幼苗出现向光性生长,且测得其向光一侧生长素浓度为m,对应b点,因为背光侧生长素浓度大于向光侧,且背光侧生长比向光侧要快,所以背光一侧的生长素浓度应对应b和d之间,即mn2m。
(4)若将植物水平放置,则表现出茎背地生长,若测得茎的近地侧生长素浓度为2m,由于近地侧的生长素浓度小于远地侧,且近地侧的生长速率也小于远地侧,则远地侧的生长素浓度i的范围应是小于m,即im。若图甲表示作用于根的生长素浓度,由于根表现为向地生长,近地侧生长素浓度高,受到抑制,所以近地侧的生长素浓度范围应大于h,即ph。
故答案为:
(1)随生长素浓度的升高,促进作用减弱
(2)植物不同器官(根芽茎)对生长素的敏感程度不同;抑制;顶端优势;双子叶
(3)m<n<2m
(4)i<m;p>h
培优第二阶——拓展培优练
单选题
1.下列关于生长素生理作用的叙述,错误的是()
A. 胚芽鞘向光弯曲生长体现了生长素作用的两重性
B. 生长素在顶芽中的极性运输需要消耗能量
C. 具有顶端优势的植株侧芽也会产生生长素
D. 利用2,4-D除去单子叶植物田间的双子叶杂草不能体现生长素作用的两重性
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题考查生长素的生理作用、植物生长调节剂在生产上的应用,要求学生具有一定的理解能力。
【解答】
A.胚芽鞘的向光弯曲生长体现了生长素促进生长的作用,不能体现生长素的抑制作用,A错误;
B.生长素的极性运输是以主动运输的方式进行的,消耗细胞代谢释放的能量,B正确;
C.具有顶端优势的植株侧芽也会产生生长素,C正确;
D.利用2,4-D除去单子叶植物田间的双子叶杂草不能体现生长素作用的两重性,因为没有体现出2,4-D对双子叶杂草的促进作用,D正确。
故选A。
下列甲、乙、丙、丁四图分别表示有关的生物学过程。在对其曲线的描述中,正确的一项是()
A. 甲图中,若B点为茎背光侧生长素浓度,则C点可能为茎向光侧生长素浓度
B. 乙图中,害虫种群的抗药性个体所占百分比B点大于A点
C. 丙图曲线可以表示pH值对胰麦芽糖酶水解淀粉的影响
D. 丁图表示氧气浓度对人体细胞呼吸的影响,AB段是因无氧呼吸受到了抑制
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题主要考查对生物学过程曲线的分析,意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答
A.甲图中若 B 点为茎背光侧生长素浓度,则向光侧生长素浓度应在 B 点左边的某点,即向光侧生长素浓度比背光侧低,A 错误;
B.乙图中,由于农药对害虫的选择作用,B 点大量无抗药性的害虫被农药杀灭,使害虫种群的抗药性个体所占百分比 B 点大于 A 点,B 正确;
C.酶催化需要适宜的条件,丙图曲线可以表示pH 值对胰麦芽糖酶水解麦芽糖的影响,C 错误;
D.丁图可表示曲线 AB 段是因为随着氧气浓度的增加,无氧呼吸受到抑制,导致 CO2释放量减少,但是人体细胞的无氧呼吸不产生 CO2,不能用丁图表示,D 错误。
故选B。
3.豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图甲;用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段,其长度变化如图乙;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙。下列有关说法中正确的是( )
A. 题中三组实验均可证明生长素的作用具有两重性
B. 图甲中a、b、c三处的生长素均具有促进作用
C. 由图乙可知,促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素浓度是400mg/L
D. 图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长,但是不利于棉花产量的提高
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查植物激素调节及相关实验设计的探究,主要考查学生根据实验目的分析、实验变量分析和处理实验结果获取结论的能力。生长素的生理作用主要是促进植物生长,促进扦插枝条生根,促进无子果实的形成等。植物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,根最为敏感,其次是芽,茎对生长素最不敏感。
据图分析:横放的植物幼苗根的向地性生长可以体现生理作用的两重性,茎不能体现生理作用的两重性。图乙柱状图能够体现生长素具有促进生长的作用。图丙:顶芽存在时,侧芽不能发育,去顶后,侧芽发育成侧枝。
【解答】
A.图乙没有体现生长素抑制幼苗茎切段生长的作用,只体现了生长素促进幼苗茎切段生长的作用,没有体现生长素的两重性,A错误;
B.图甲中,在重力的作用下,生长素浓度a<b,c<d,b处生长素浓度促进生长作用大于a处,所以茎向上生长;c促进生长,d处生长素浓度抑制生长,所以根向下生长,B正确;
C.图乙的浓度梯度过大,不能确认,促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素浓度是400mg/L,C错误;
D.图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长,有利于棉花产量的提高,D错误。
故选B。
4.切除玉米胚芽鞘的顶端,然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块,培养24小时后,胚芽鞘向右弯曲,角度θ如下面甲图所示,乙图是测定的实验结果.下列关于该实验的一些说法中错误的是( )
A. 在放置琼脂块前,要将去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡
B. 在光下和黑暗处进行该实验,实验结果不同
C. 乙图说明生长素在较低浓度时能促进植物生长,超过最适浓度则促进作用减弱
D. 胚芽鞘弯曲生长的原因是琼脂块偏放在胚芽鞘横切面上
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查生长素作用及双重性特点的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
【解答】
A.由于去掉尖端的胚芽鞘中仍储存少量的生长素,所以在放置琼脂块前,要将去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡,以去掉生长素,排除对实验的干扰,A正确;
B.实验过程中没有进行光下和黑暗处的实验对照,所以无法得出该结论,B错误;
C.乙图说明生长素在较低浓度时能促进植物生长,超过最适浓度则促进作用减弱,但没有体现抑制作用,C正确;
D.胚芽鞘弯曲生长的原因是琼脂块偏放在胚芽鞘横切面上,造成生长素分布不均匀,D正确。
故选B。
二、填空题
5.为研究生长素(IAA)对植物生命活动调节的影响,将去掉尖端的番茄幼苗做如图甲所示处理,一段时间后观察幼苗的生长情况;图乙表示生长素浓度对番茄根、芽生长的影响。据图回答下列问题:
(1)在番茄幼苗中,生长素可由_____经过一系列反应转变而来,其化学本质是____;在成熟组织中的韧皮部,生长素的运输方向是______(填“极性”或“非极性”)运输。
(2)甲图中,幼苗将________(填“向光弯曲”“直立”或“不”)生长,乙图中B点对应浓度对根生长的效应是________(填“促进”“抑制”或“不影响”),对芽生长的效应是________(填“促进”“抑制”或“不影响”)。
(3)从乙图中可以看出,对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?_____。
(4)油菜素内酯是植物体内的一种重要激素。兴趣小组探索了油菜素内酯水溶液对番茄幼苗生长的影响,结果如下表(表中①为清水,②~⑥为浓度由低到高的5种油菜素内酯水溶液)。请分析:
组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
平均株高(cm) 16 21 37 51 43 24
实验中组①的作用是________。该实验结果________(填“能”或“不能”)说明油菜素内酯对番茄幼苗生长具有两重性。
【答案】
(1)色氨酸;吲哚乙酸;非极性
(2)直立;促进;促进
(3)在一定生长素浓度范围内促进生长,超过这一范围则抑制生长
(4)对照;不能
【解析】
【分析】
本题考查生长素相关知识,识记生长素的产生、运输方式以及生理作用是解决本题的关键。
【解答】
(1)在番茄幼苗中,生长素可由色氨酸经过一系列反应转变而来,化学本质是吲哚乙酸。在成熟组织中的韧皮部,生长素的运输方式是非极性运输。
(2)根据以上分析,甲图中的幼苗则直立生长,乙图中的B对根和芽都是促进作用。
(3)从乙图中可以看出,对于同一器官来说,在一定生长素浓度范围内促进生长,超过这一范围则抑制生长。
(4)实验中组①为清水,作用是空白对照,与对照组相比,实验组②~⑥平均株高都比对照组①大,都表现为促进作用,所以不能说明油菜素内酯对芹菜幼苗生长具有两重性。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1.下列与植物激素有关的叙述,错误的是( )
A. 顶端优势现象体现了生长激素作用的两重性
B. 植物激素的作用方式是直接参与细胞代谢
C. 植物激素的合成受基因和环境因素的共同作用
D. 生长素在植物体内可以进行极性运输和非极性运输
【答案】B
【解析】解:A、顶芽的生长素浓度低,长得快,侧芽的生长素浓度高,抑制其生长,植物茎的顶端优势现象体现了生长素作用的两重性,A正确;
B、植物激素起调节细胞代谢的作用,不直接参与细胞代谢,B错误;
C、植物激素的合成受基因的控制,同时也受环境因素的影响,C正确;
D、生长素在植物体内可以进行极性运输(从形态学上端运输至形态学下端)和非极性运输(如在成熟组织中是非极性运输,是通过韧皮部运输的),D正确。
故选:B。
在植物体内,合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子。生长素的生理作用是促进植物细胞生长,促进扦插枝条生根,促进无子果实的形成,其生理作用的特点是基因两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。体现生长素生理作用两重性的实例是顶端优势和植物根的向地性。
本题考查生长素的运输、分布和作用机理及特性,意在考查学生理解所学知识的要点,理解课本所列实验涉及的方法和技能。
2.如图是植物激素生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析,正确的是( )
相对根而言,茎对IAA和GA更敏感
B. IAA浓度为b时,根不生长
C. IAA浓度大于c时,茎的生长受抑制
D. 仅IAA表现出低浓度促进生长,浓度过高时抑制生长,GA无此特点
【答案】
D
【解析】解:A、相对茎而言,根对IAA和GA更敏感,A错误;
B、IAA浓度为b时,根能够生长,只是此时的IAA浓度不能促进根的生长,B错误;
C、IAA浓度大于c时,仍然能够促进茎的生长,只是促进作用减弱,C错误;
D、据曲线图可知,仅IAA表现出低浓度促进生长,浓度过高时抑制生长,GA无此特点,D正确。
故选:D。
据图分析可知,相对茎而言,根对IAA和GA更敏感。IAA低浓度促进生长,高浓度抑制生长;GA只有促进作用,没有表现出抑制作用。
本题结合曲线图,考查植物激素生长素和赤霉素对拟南芥根和茎生长的影响,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,并应用相关知识综合解决问题的能力。
3.下列有关植物激素的叙述中,正确的是( )
A. 图1中,IAA和GA同时存在时对茎切段细胞分裂有促进作用
B. 图2中,生长素对不同植物的影响有差异,双子叶植物对生长素更敏感
C. 图3中,幼根a侧生长素浓度若在曲线C点,则b侧生长素浓度一定在EF段
D. 图4中,侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查植物激素相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力;曲线分析能力。
【解答】
A、图1中,与单独加生长素(IAA)或赤霉素(GA)组相比,IAA和GA同时存在时对茎切段细胞伸长有促进作用,A错误;
B、据图2分析,双子叶植物较单子叶植物对生长素更敏感,B正确;
C、重力会使生长素在向地侧集中分布,故背地侧生长素浓度较低,促进生长,向地侧生长素浓度较高,抑制生长,图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点,则b侧生长素浓度可以在E和F之间,或者大于F,C错误;
D、顶芽产生的生长素会向下运输,积累在侧芽,抑制侧芽生长,故图4中侧芽b生长素的浓度可以为D或者大于D,顶芽a所含生长素的浓度可以为A或B,D错误。
故选:B。
4.如表为不同浓度生长素对幼苗生长影响的实验结果,下列有关叙述正确的是( )
生长素的浓度(mg·L-1) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
幼苗平均株高(cm) 16 20 38 5l 42 20
A. 生长素是由亮氨酸合成的吲哚乙酸
B. 实验前幼苗原始平均株高可能为16cm
C. 促进幼苗生长的最适生长素浓度范围在0.3~0.4mg L-1之间
D. 表中数据不能显示生长素对株高的调节作用具有两重性
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查植物生长素的作用的相关知识,意在考查学生对知识的掌握情况。
【解答】
A.生长素是由色氨酸合成的吲哚乙酸,A错误;
B.根据表格提供的信息不能判断实验前幼苗原始平均株高,B错误;
C.由表中数据可知,生长素浓度在0~0.3mg L-1范围内,随着生长素浓度的升高,幼苗的平均株高逐渐升高,生长素浓度在0.3~0.5mg L-1范围内,随着生长素浓度的升高,幼苗的平均株高逐渐降低,所以促进幼苗生长的最适生长素浓度在0.2~0.4mg L-1之间,C错误;
D.分析表格数据可知,与生长素浓度为0相比,各组浓度都是促进了幼苗的增长,没有体现抑制作用,故不能体现生长素对株高的调节作用具有两重性,D正确。
故选D。
二、填空题
5.水平放置的根具有向重力弯曲生长的特性,科研人员通过一系列实验探究其机制。
(1)生长素作为 ______分子,调节细胞伸长生长;水平放置的根向重力生长,体现了生长素作用具有 ______特点。
(2)为探究根向重生长的机制,实验处理及结果如图1。结果说明 ______。
(3)有科学家认为,植物根尖向重力生长的感受器是根冠内部细胞的淀粉粒。请设计实验检验此假说:______(写出实验组的简单思路即可)。
(4)橙子辅导分别研究根尖向下放置(正置,记作D)和根尖向上放置,(倒置,记作U)的离体根尖,在不含激素的培养基中培养。6小时后U根尖发生向地弯曲,12小时后U根尖弯曲程度加深;分别测量第6和第12小时根尖中的各种激素的含量如图2所示(CK为正常未离体根尖)。
结果表明:D根尖在离体生长过程中激素含量变化为GA3、IAA和6-BA含量逐渐下降,ABA含量上升;U根尖在离体生长过程中激素含量变化为 ______。有小组成员认为IAA在根尖弯曲生长中不发挥作用,对此,你认为是 ______(填“合理”或“不合理”)的,原因是 ______。
【答案】
信号(信息) 两重性 根向重力弯曲生长与根冠部位有关 用化学方法移除根冠细胞中的淀粉粒(或培养无淀粉粒的突变体),将根水平放置,观察其生长方向 GA3、6-BA含量上升,ABA含量下降,IAA的含量变化不大 不合理 向地性生长可能是由于IAA分布不均匀造成的
【解析】解:(1)生长素是植物细胞之间传递信号的分子,具有调节生命活动的作用,调节细胞伸长生长;水平放置的根近地侧生长素浓度更高,抑制生长,远地侧生长素浓度更低,促进生长,而使根向重力生长,体现了生长素作用具有两重性的特点。
(2)图1中有根冠的垂直方向的根竖直向重力方向生长;有根冠的水平方向根向重力弯曲生长,去除根冠的水平方向根不向地弯曲,说明根向重力弯曲生长与根冠部位有关。
(3)根据题意可知,该实验的思路为:用化学方法移除根冠细胞中的淀粉粒(或培养无淀粉粒的突变体),将根水平放置,观察其生长方向。
(4)由图2分析可知,D根尖在离体生长过程中激素含量变化为GA3、IAA和6-BA含量逐渐下降,ABA含量上升;U根尖在离体生长过程中GA3、6-BA含量上升,ABA含量下降,IAA的含量变化不大。由于根的向地性生长可能是由于IAA分布不均匀造成的,所以IAA在根尖弯曲生长中不发挥作用,故题干所述不合理。
故答案为:
(1)信号(信息) 两重性
(2)根向重力弯曲生长与根冠部位有关
(3)用化学方法移除根冠细胞中的淀粉粒(或培养无淀粉粒的突变体),将根水平放置,观察其生长方向
(4)GA3、6-BA含量上升,ABA含量下降,IAA的含量变化不大 不合理 向地性生长可能是由于IAA分布不均匀造成的
1、生长素的生理作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长;不同植物器官对生长素敏感性不同,根最为敏感,其次是芽,茎最不敏感;根向地生长、茎背地生长的原因:地心引力→横向运输(远地侧→近地侧)→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
2、由图1分析可知,有根冠的垂直方向的根竖直向重力方向生长;有根冠的水平方向根向重力弯曲生长;去除根冠的水平方向根不向地弯曲,可推测根向重力弯曲生长与根冠部位有关。
3、根据图2分析可知,D根尖在离体生长过程中激素含量变化为GA3、IAA和6-BA含量逐渐下降,ABA含量上升;U根尖在离体生长过程中GA3、6-BA含量上升,ABA含量下降,IAA的含量变化不大。
本题考查生长素的作用和两重性,意在考查学生的识记能力和图形分析能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
6.图甲表示植物横放之后根的向地性生长和茎的背地性生长,图乙表示不同浓度生长素对根和茎生长的影响。请回答下列问题:
(1)若图甲中A处的生长素浓度为图乙中的m,则B处的生长素浓度范围为______。根的向地性生长______(填“能”或“不能”)体现生长素作用的两重性。由图乙可以看出,不同生长素浓度对植物同一器官的促进作用______(填“一定相同”“一定不同”或“相同或不同”)。
(2)生长素的合成部位为______。生长素的极性运输发生在器官的______(填“幼嫩”或“成熟”)部位,生长素的极性运输______(填“受”或“不受”)光照影响。
(3)某实验小组为了证明茎产生顶端优势的原因是顶芽产生的生长素向下运输,从而抑制了侧芽的生长,进行了如下实验。请把下列实验补充完整:
①正常的植株,不做处理,观察侧芽生长情况;
②去除顶芽,在顶端放置一个______琼脂块,观察侧芽生长情况;
③去除顶芽,______,观察侧芽生长情况。
【答案】
大于m小于n 能 相同或不同 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 幼嫩 不受 含有生长素的 在顶端放置一个不含生长素的琼脂块
【解析】解:(1)若图甲中A处的生长素浓度为图乙中的m,B处的生长素浓度更高,促进作用比A处更强,则B处的生长素浓度范围为大于m小于n。根的近地侧生长素浓度较高,抑制生长,远地侧生长素浓度较低,促进生长,从而根表现为向地性,因此根的向地性生长能体现生长素作用的两重性。由图乙可以看出,不同生长素浓度对植物同一器官的促进作用相同或不同。
(2)生长素的合成部位为幼嫩的芽、叶和发育中的种子。生长素的极性运输发生在器官的幼嫩部位,生长素的极性运输不受光照影响。
(3)某实验小组为了证明茎产生顶端优势的原因是顶芽产生的生长素向下运输,从而抑制了侧芽的生长,进行了如下实验:
①正常的植株,不做处理,观察侧芽生长情况;
②去除顶芽,在顶端放置一个含有生长素的琼脂块,观察侧芽生长情况;
③去除顶芽,在顶端放置一个不含生长素的琼脂块,观察侧芽生长情况。
故答案为:
(1)大于m小于n 能 相同或不同
(2)幼嫩的芽、叶和发育中的种子 幼嫩 不受
(3)②含有生长素的
③在顶端放置一个不含生长素的琼脂块
1、植物横放之后生长素受到重力的作用会向下运输积累,即图甲中生长素的含量为A<B,C<D。
2、生长素对植物生长的双重作用,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,体现在根的向地性、顶端优势上。生长素的双重作用与浓度和器官有关,如根比芽敏感,芽比茎敏感。
本题考查了生长素的产生、分布、运输以及根的向地性等方面的知识,旨在考查学生提取题干图文信息分析实验结果的能力,能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。