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专题7 植物生命活动的调节
植物生命活动调节相关实验分析及设计
一、选择题
1.(2023·长沙联考)某实验小组为探究生长素的生理作用,进行了如下实验。将经“某种处理”的琼脂块置于玉米去顶胚芽鞘切段的一侧(如图1),一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角),测得数据如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.“某种处理”可为将大小相同的琼脂块分别浸入6种浓度的生长素溶液中一段时间
B.实验中,琼脂块中生长素浓度越高,极性运输越快,α角越明显
C.通过本实验可以说明生长素能抑制生长,但浓度为1.6 mmol·L-1时,促进效果最好
D.本实验能说明生长素在胚芽鞘尖端合成,且对玉米去顶胚芽鞘的生长有调节作用
解析:选A 本实验需让琼脂块中含有不同浓度的生长素,结合题图2所示测量数据可知,“某种处理”可为将大小相同的琼脂块分别浸入6种浓度的生长素溶液中一段时间,A正确;实验中,0~1.6 mmol·L-1浓度范围内,琼脂块中的生长素浓度越高,促进生长效果越好,使α角越明显,但极性运输不一定越快,且生长素浓度高于1.6 mmol·L-1后,促进生长效果降低,B错误;本实验只能说明生长素能促进生长,无法说明生长素抑制生长,C错误;6组实验相互对照可以说明生长素对玉米去顶胚芽鞘的生长有调节作用,但无法说明生长素在胚芽鞘尖端合成,D错误。
2.为探究植物激素X对植物向光生长的影响,研究人员以正常生长状态下的水稻幼苗为材料,设置四组实验,甲组不进行处理,乙组施加一定浓度的激素X,丙组用一定浓度的生长素处理,丁组用激素X+生长素处理,四组均给予相同强度的单侧光照射,如图1所示,一段时间后测量茎的弯曲角度(θ),结果如图2所示。下列推测错误的是( )
A.乙组实验结果显示弯曲角度大于0,说明激素X促进植物向光生长
B.激素X可能会抑制与生长素合成相关基因的表达
C.激素X与生长素在茎的弯曲生长方面表现为拮抗作用
D.实验结果不能说明激素X的作用具有“低促进高抑制”的特性
解析:选A 据图2可知,使用激素X后,茎的弯曲角度与甲组相比变小,说明激素X对植物向光生长有抑制作用,A错误。若激素X能影响生长素合成相关基因表达进而使生长素的合成量减少,也会使植株的向光性减弱,B正确。甲组和丙组对照,说明生长素能促进植株向光生长;甲组和乙组对照,说明激素X能抑制植株向光生长,因此激素X和生长素对茎的弯曲生长具有拮抗作用,C正确。实验中只是进行了激素X添加与否的对照,没有以激素X的浓度作为自变量进行探究,不能说明激素X的作用具有“低促进高抑制”的特性,D正确。
3.如表所示为适宜浓度的α-萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA)溶液对燕麦胚芽鞘生长的影响(胚芽鞘初始长度为2 cm)。据表分析,下列说法错误的是( )
实验分组 溶液种类/(mg·mL-1) 胚芽鞘长度/cm
甲 ? 4
乙 GA 10
丙 NAA 6
丁 NAA+GA 14
A.该实验的自变量为溶液种类,表中“?”处理方式可为用清水处理
B.若实验用的NAA浓度为m,则改用低于m的NAA时,胚芽鞘长度不一定比丙组短
C.NAA与GA可调节植物基因表达,二者在促进胚芽鞘生长方面具有协同作用
D.NAA与GA是由植物体产生的,由产生部位运输到作用部位,且具有微量、高效的特点
解析:选D 根据表中信息可知,该实验的自变量为溶液种类,因变量为胚芽鞘长度,由对照原则可知,表中“?”处理方式可为用清水处理,作为实验组(乙、丙、丁)的空白对照,A正确;由于生长素类调节剂促进胚芽鞘生长具有“低促进高抑制”的特性,用低于m的NAA溶液处理,胚芽鞘长度与丙组相比可能相等、变短或变长,B正确;由题表可知,NAA与GA在促进胚芽鞘生长方面具有协同作用,植物激素和植物生长调节剂可调节植物基因表达,C正确;NAA是植物生长调节剂,不属于植物激素,是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,D错误。
4.某实验小组探究一定浓度的α-萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响,结果如图所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.空白对照中主根长度大于侧根数,说明在生长过程中主根具有顶端优势
B.乙、丙分别与甲组比较,说明NAA抑制主根生长和促进侧根发生,KT则相反
C.丙、丁组的实验结果与甲组比较,可以说明KT对侧根的发生具有低浓度促进、高浓度抑制的特性
D.甲、乙、丁组实验结果比较,说明KT能减弱NAA对侧根生长的促进作用
解析:选B 主根长度与侧根数是不同角度的因变量,它们之间比较不能证明主根具有顶端优势,A错误;乙、丙分别与甲组比较,说明NAA抑制主根生长和促进侧根发生,KT则相反,B正确;丙组的实验结果与甲组比较,可以说明KT对侧根的发生具有抑制作用,而丁组的实验结果与甲组比较,可以说明NAA和KT共同作用时对侧根的发生具有促进作用,但不能说明KT对侧根的发生具有低浓度促进、高浓度抑制的特性,C错误;甲、乙、丁组实验结果比较,说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用,D错误。
5.某课题组研究了赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。数天后,测量茎芽长度,结果如图。下列有关说法错误的是( )
A.由实验可知IAA对茎芽作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性
B.植物激素可能通过调控植物细胞的基因表达调控植物的生长发育
C.实验结果说明GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系
D.GA3和IAA共同处理对茎芽伸长生长的促进作用分别是GA3、IAA单独处理的3.6、18倍
解析:选A 与对照组相比,实验结果并未体现IAA对茎芽生长具有抑制作用,A错误;植物激素可能通过调控植物细胞的基因表达调控植物的生长发育,B正确;分析图中数据可知,与空白对照相比,GA3和IAA单独处理的茎芽生长较快,说明二者均能促进生长,而GA3和IAA共同处理时,茎芽生长比二者单独处理时效果更好,故二者在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系,C正确;实验中两种激素共同处理对茎芽伸长生长的促进作用是13.0-4.0=9.0 (cm),GA3、IAA单独处理促进伸长作用分别是6.5-4.0=2.5 (cm)、4.5-4.0=0.5 (cm),因此两种激素共同处理对茎芽伸长生长的促进作用与GA3、IAA单独处理的倍数分别为9.0÷2.5=3.6(倍)、9.0÷0.5=18(倍),D正确。
6.(2023·枣庄模拟)为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响,研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘,分别用红光和蓝光进行单侧光照射,随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度增加值(单位:mm),结果如表。下列说法正确的是( )
处理 处理时间/min
30 60 90 120
红光 向光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
背光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
蓝光 向光侧 0.20 0.26 0.33 0.42
背光侧 0.20 0.55 0.90 1.22
A.单侧红光照射能使大麦胚芽鞘尖端发生生长素的横向运输
B.单侧红光照射,若在背光侧涂抹某浓度的生长素一定会引起向光性
C.光敏色素主要吸收蓝光来调控胚芽鞘的生长发育,对于红光基本不吸收
D.蓝光照射30 min大麦胚芽鞘未表现出向光性,因为生长素的运输和发挥作用需要一定时间
解析:选D 据题表可知,用单侧红光处理大麦胚芽鞘,向光侧和背光侧的长度增加值相等,说明单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘尖端发生生长素的横向运输,A错误;单侧红光照射,若在背光侧涂抹某浓度的生长素,当浓度适宜时会促进生长表现出向光性,当浓度较高时会抑制生长表现出背光性,或者促进作用不明显表现出直立生长,B错误;光敏色素主要吸收红光和远红光,C错误;蓝光照射30 min大麦胚芽鞘未表现出向光性,因为生长素的运输和发挥生理作用需要一定的时间,D正确。
7.拟南芥超矮生型突变体有激素合成缺陷型和激素不敏感型两种。研究者以野生型和某种超矮生型突变体拟南芥为材料,分别用不同浓度赤霉素和生长素处理,实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A.图甲表明,野生型拟南芥的赤霉素浓度始终高于该超矮生型突变体
B.图乙表明,高浓度的生长素对野生型拟南芥茎生长的促进作用减弱
C.实验表明,该超矮生型突变体对赤霉素和生长素合成较少
D.实验表明,该超矮生型突变体可能对赤霉素和生长素敏感
解析:选B 图甲表示的是野生型和某种超矮生型突变体拟南芥的茎长度与外源赤霉素浓度的关系,根据图甲无法比较野生型拟南芥和超矮生型突变体的赤霉素浓度,A错误;图乙结果表明,较高浓度生长素对野生型拟南芥茎生长的促进作用减弱,B正确;实验表明,外源赤霉素和生长素对于超矮生型突变体作用不大,说明该超矮生型突变体可能对赤霉素和生长素不敏感,但不能说明其对赤霉素和生长素合成较少,C、D错误。
二、非选择题
8.植物生命活动调节的基本方式包括激素调节,下面是研究生长素作用的三组实验设计示意图。请据图回答问题:
(1)根据实验一的结果可知,切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘向左弯曲生长,其生长素最终来自________________________。
(2)如果实验一是为了研究胚芽鞘尖端能产生生长素,且能促进胚芽鞘下端生长,应补充的对照实验是____________________________________________________。
(3)实验二中的明显错误是____________________________________________________
____________________________________________________。
(4)如果利用实验三研究单侧光引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀,请补充完善实验三中的甲、乙两图。
(5)据图丙(图丙中e、g、f、i代表生长素浓度),若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其向光侧的生长素浓度为e,则其背光侧生长素浓度X的范围是________________________。除草剂除草的原理是使杂草的生长素浓度处于______________的范围。
(6)将生长状况相似的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如图丁所示。根据①③组结果,可得出的结论是________________________。将②组结果与①③组进行比较,可得出的结论是____________________________________________________。
解析:(1)根据实验一,琼脂块中的生长素来自胚芽鞘尖端。(2)实验一应补充对照实验,排除琼脂块对实验结果的影响,故应补充的对照实验是将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,放在切除尖端的胚芽鞘的右侧。(3)实验二中实验结果错误,由于去除尖端的胚芽鞘不能感受光的刺激,故胚芽鞘仍然向左弯曲生长。(4)根据实验目的:研究单侧光引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀,又因为经过甲处理后,把A、B两个琼脂块分别放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,因此甲中应该提供单侧光,把A、B琼脂块放在胚芽鞘尖端下面收集生长素,图示见答案;乙为实验结果,由于A琼脂块中生长素多,故A琼脂块下的胚芽鞘向左弯曲程度大,图示见答案。(5)由于向光侧的生长素浓度为e,背光侧的生长素浓度大于向光侧,又因为背光侧生长速度快,促进作用应该大于n,分析图丙可知,背光侧生长素浓度范围应为e答案:(1)胚芽鞘尖端 (2)将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,放在切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘的右侧 (3)实验结果应该是胚芽鞘向左弯曲生长
(4)如图所示
(5)e21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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