第46讲 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(植物生长调节剂|2024·乐山模拟)种植葡萄时,在扦插繁殖、枝条生长以及提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下列说法正确的是( )
[A] 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似
[B] 用沾蘸法探索NAA促进葡萄插条生根的最适浓度时,应避免使用较高浓度的NAA
[C] 赤霉素能促进葡萄果柄伸长,使葡萄果实增大
[D] 喷洒乙烯利可以延长葡萄果实的保鲜时间
2.(新情境·烯效唑|2024·河南模拟)烯效唑是人工合成的一种化学物质,作用于植物能抑制赤霉素(GA)的合成,也能显著提高叶片中叶绿素的含量。下列相关叙述正确的是( )
[A] 烯效唑的功能与细胞分裂素具有相同之处,植物细胞有其受体
[B] 喷洒烯效唑可对作物的生长起到抑制作用,使作物产量降低
[C] 烯效唑能抑制GA的合成,说明植物激素之间可以相互影响
[D] 烯效唑的使用效果与其浓度有关,与使用时间和方法无关
3.(光敏色素|2024·武汉期中)光敏色素分布在植物的各个部位,其受到光照射时,可将信息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。下列说法正确的是( )
[A] 光敏色素可以将光能转化成活跃的化学能
[B] 受到光照射,光敏色素的结构会发生改变
[C] 光敏色素与光合色素吸收的光完全相同
[D] 光敏色素与光合色素分布的位置相同
4.(油菜素类似物与盐胁迫实验|2024·宜宾二模)油菜素是植物体内对植物生长发育有调节作用的物质。2,4表油菜素内酯(EBR)是目前农业上应用最多的油菜素类似物。为探究EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应,科研人员以垂穗披碱草幼苗为研究对象进行实验,结果如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
NaCl浓度/(mmol/L) 0 100 100 100 100 100 100
EBR浓度/(μmol/L) 0 0 2 4 6 8 10
平均苗长/mm 75 29 31 55 68 49 22
平均根长/mm 28 12 13 18 21 15 8
[A] 2,4表油菜素内酯具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
[B] 该实验能说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的特点
[C] 影响垂穗披碱草生命活动的环境条件除盐胁迫外,还有光照、温度等
[D] 对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应的最适浓度为6 μmol/L
5.(环境因素对植物生命活动的调节|2024·芜湖模拟)高等植物的生命活动既受多种植物激素的调控也受环境因素调节,下列说法错误的是( )
[A] 春化作用可促进某些植物开花,主要受温度调节
[B] 决定植物生长、发育的通常是不同激素的相对含量
[C] 烟草的种子萌发需要光照,光作为信号调控种子的萌发
[D] 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要感受蓝光
6.(光周期|2024·深圳模拟)光周期广泛调控植物生长发育的多个方面,光周期响应因子(CO)在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小,结果如图。下列说法正确的是( )
[A] 该实验主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件的关系
[B] 长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大
[C] 长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用
[D] 图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(“淀粉—平衡石”假说|2024·重庆二模)“淀粉—平衡石”假说的内容是植物偏离重力方向后,淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,进而调控植物的向重力性生长。下列说法错误的是( )
[A] TOC与LAZY结合,可调节生长素的运输,使之均匀分布
[B] 淀粉体沉降后将重力信号转换成运输生长素的信号
[C] 植物细胞之间的协调不都需要激素传递信息
[D] 除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节
8.(春化作用的机理|2024·宜昌模拟)某植物的春化作用与 FRI基因和FLC基因有关,该过程的分子机制如图,其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是( )
[A] 低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用,植物都需要经过春化作用才能开花
[B] 温暖条件下,游离的FRI蛋白能使FLC基因所在染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,进而促进FLC基因表达,抑制开花
[C] 低温条件下,FRI蛋白易形成凝聚体,FLC基因所在的染色质的组蛋白乙酰化和甲基化程度因此变低,FLC基因表达被抑制,从而解除开花抑制
[D] 植物开花还受光的调控,光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递影响植物的开花
9.(植物生长调节剂对水稻抗低温胁迫实验|2024·淮北模拟)科研人员研究外施脱落酸(ABA)、多效唑(一种三唑类植物生长延缓剂)以及脱落酸+多效唑对水稻幼苗抗低温胁迫能力的影响,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
[A] ABA和多效唑单独处理均可提高水稻幼苗的可溶性蛋白含量
[B] ABA和多效唑在增强水稻幼苗抗低温胁迫方面具有协同作用
[C] 多效唑作为植物生长调节剂,不能直接参与细胞代谢
[D] 题图中水稻幼苗的可溶性蛋白含量的变化均是外施ABA和多效唑引起的
10.(12分)(探究水杨酸对植物生根的影响|2024·湖北三模)水杨酸是一种小分子酚类化合物,为探究水杨酸对植物根生长的影响,科研人员取适量品质均一的油菜种子,播到含不同浓度的水杨酸的培养基上培养,种子发芽13 d后对油菜幼根的侧根数目和主根长度分别进行计数,结果如下表。回答下列问题。
项目 水杨酸浓度/(μmol·L-1)
0 0.08 0.40 2.00 10.00
侧根 数目/条 15.70 16.70 21.30 16.62 10.33
主根长度/cm 13.65 12.69 11.71 9.01 7.48
(1)植物激素作为 参与调节植物的生命活动。基于以上信息,还需确认
,可初步判断水杨酸也属于植物激素。
(2)据表分析可得:①水杨酸对油菜侧根的作用效果为 ;②主根处理组中出现 , 表明一定浓度范围内,水杨酸对主根伸长的抑制作用随浓度增加而增强。
(3)植物根的生长还受 (至少答出2点)等环境因素的调节。
第46讲 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
1.C 植物生长调节剂主要有两类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似;另一类分子结构与植物激素的差异较大,但具有与植物激素类似的生理效应;浸泡法使用的药剂浓度较低,沾蘸法使用的药剂浓度较高;赤霉素促进细胞伸长,从而促进果柄伸长,赤霉素促进果实发育,从而使葡萄的果实增大;喷施乙烯利会促进葡萄果实的成熟,不能延长保鲜时间。
2.A 烯效唑和细胞分裂素都具有提高叶片叶绿素含量的作用,烯效唑可调节植物生命活动,说明植物细胞有其受体;喷洒烯效唑可以使植株矮化、防止作物倒伏,可能使作物增产;烯效唑是人工合成的一种化学物质,是植物生长调节剂,并不属于植物激素;植物生长调节剂的使用效果与其浓度、使用时间、使用方法等都有密切关系。
3.B 光敏色素不能将光能转化成活跃的化学能;受到光照射,光敏色素的结构会发生改变,以传递信息;光敏色素主要吸收红光和远红光,光合色素主要吸收蓝紫光和红光;光敏色素分布在植物的各个部位,光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,二者的分布位置不同。
4.D 2,4表油菜素内酯是油菜素类似物,是人工合成的,属于植物生长调节剂,具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点;根据表格数据,EBR浓度为2~8 μmol/L时,都可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草幼苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10 μmol/L时,反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草幼苗和根生长的伤害,说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有低浓度促进、高浓度抑制的特点;影响垂穗披碱草生命活动的环境条件除盐胁迫外,还有光照(影响光合作用)、温度(影响酶活性等)等;表格中平均苗长和平均根长最长的组是EBR浓度为6 μmol/L的组,因此判断EBR的最适浓度在4~8 μmol/L 之间,需要进一步缩小浓度梯度进行实验确定其最适浓度。
5.D 春化作用可促进某些植物开花,主要受温度调节;在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量;有些植物的种子需要在有光的条件下才能萌发,光作为信号调控种子的萌发;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,它主要吸收红光和远红光。
6.B 该实验主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件、CO基因表达的关系;由图可知,CO基因敲除后长日照与短日照条件下种子面积相同,说明长日照通过影响CO基因表达而起作用,而CO基因过表达之后长日照条件下种子面积更大,说明长日照条件通过促进CO基因的表达而发挥作用;没有做乙烯对种子大小的影响实验,因此乙烯对种子大小的调节作用未知;该实验未说明激素的作用。
7.A 淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,影响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;淀粉体沉降后将重力信号转换成运输生长素的信号来调节植物的向重力生长;植物细胞之间的协调还可以通过通道传递,如胞间连丝;除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节。
8.A 低温诱导可促进植物开花,该作用称为春化作用,但并非所有植物都要经过春化作用才能开花;由图可知,温暖条件下,游离的FRI蛋白能结合到FLC基因所在染色质上,使染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,促进FLC基因表达,进而抑制开花;低温条件下,FRI蛋白易形成凝聚体,无法再结合到FLC基因所在的染色质上,导致染色质的组蛋白乙酰化和甲基化程度变低,FLC基因表达被抑制,从而解除开花抑制;植物开花还受光的调控,光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递影响植物的开花。
9.D 将ABA和多效唑单独处理组的实验结果与对照组对比可知,ABA和多效唑单独处理均可提高水稻幼苗的可溶性蛋白含量;低温条件下,与ABA和多效唑单独处理组相比,二者联合处理时水稻幼苗地上部与根系中可溶性蛋白含量均增高,说明ABA和多效唑在增强水稻幼苗抗低温胁迫方面具有协同作用;多效唑是植物生长调节剂,不直接参与细胞代谢;由对照组可知,与未低温条件下相比,低温条件下水稻幼苗的可溶性蛋白有所增加,说明水稻幼苗本身也可产生ABA等激素,从而导致可溶性蛋白含量的变化。
10.【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)信息分子 植物是否产生水杨酸
(2)低浓度促进、高浓度抑制(3分) 与对照组相比,水杨酸处理组主根长度变短,且水杨酸浓度越高,主根越短(3分)
(3)温度、重力
【解析】 (1)植物激素作为信息分子参与调节植物的生命活动。通过表格数据可以发现,水杨酸会影响植物侧根的数目和主根的长度,但还需确认植物是否产生水杨酸,才可初步判断水杨酸也属于植物激素。(2)分析数据可知,水杨酸浓度为0.08 μmol·L-1、0.40 μmol·L-1、2.00 μmol·L-1组侧根数目均多于对照组,水杨酸浓度为 10.00 μmol·L-1组侧根数目少于对照组,因此水杨酸对油菜侧根的作用效果为低浓度促进、高浓度抑制。不同浓度的水杨酸处理组主根的长度都低于对照组,且浓度越高主根长度越短,表明一定浓度范围内,水杨酸对主根伸长的抑制作用随浓度增加而增强。(3)植物根的生长不仅受激素的影响,同时还受温度、重力等环境因素的调节。第46讲 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
[课标要求]
1.举例说明植物生长调节剂在生产上的应用。
2.概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。
考点一 植物生长调节剂及其应用
1.植物生长调节剂
(1)定义:由 的,对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
(2)类型。
(3)优点:植物生长调节剂具有 、容易合成、 等优点。
(4)应用实例(连线)。
(5)缺点。
2.植物生长调节剂的施用
(1)施用时注意事项:选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用目的、效果和毒性, 、价格和施用是否方便等因素。
(2)影响施用效果的因素:施用 、时间、 以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
3.探索植物生长调节剂的应用
(1)预实验。
①概念:在正式实验前预先做的实验。
②意义:为进一步的实验 ,检验实验设计的 。
(2)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
①实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根,用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况一般不同。
②实验步骤。
③实验分析:注意区分本实验的三个变量。
④注意事项。
(3)尝试利用乙烯利催熟水果。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P100正文)植物生长调节剂是由植物体合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。( )
(2)(选择性必修1 P100正文拓展)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。( )
(3)(选择性必修1 P100正文)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。( )
(4)(选择性必修1 P101思考·讨论)膨大剂会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。( )
(5)(选择性必修1 P102正文)生长素类调节剂可以提高作物产量、改善作物品质,使用量越多,效果越好。( )
(6)(选择性必修1 P102科学方法)正式实验前有时需要做一个预实验,其目的是减小实验误差。( )
(7)(选择性必修1 P103~104探究·实践)生长素类调节剂用于插条生根,若浓度不同,插条生根数目可能相同。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P103~104探究·实践)在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根
(2)(选择性必修1 P103~104探究·实践)如果观察到插条不能生根,可能的原因有哪些
(3)(选择性必修1 P103~104探究·实践拓展)在实验中,若发现两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同。如何进一步确定最适浓度
能力1 结合植物生长调节剂的种类和作用,考查生命观念
1.(2024·广东梅州月考)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是( )
[A] 适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
[B] 适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
[C] 适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量
[D] 适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
2.(2022·湖北卷,8)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )
[A] 调环酸钙是一种植物生长调节剂
[B] 喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度
[C] 若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救
[D] 在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
能力2 围绕探索植物生长调节剂的应用,考查科学探究能力
3.(2024·贵州卷,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
[A] 矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
[B] 种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为 400 mg/L
[C] 一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
[D] 一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
考点二 环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的影响
(1)光的调控作用:光作为一种 ,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光的信号传导。
①光敏色素:植物接收光信号的分子之一。
②调控机制。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度。
(2)重力。
3.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由 、 和 共同完成的。
(2)植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在 的调控之下。
(3)多细胞植物体中, 作为信息分子,会影响细胞的 ,从而起到调节作用。同时, 是基因表达调控的结果,也受到 的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物 ,调控基因表达以及 产生、分布,最终表现在 和 水平上的变化。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P105思考·讨论)有些植物种子的萌发,受光的抑制。( )
(2)(选择性必修1 P106正文)光敏色素是一类蛋白质,只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是植物体内唯一感受光照的受体。( )
(3)(选择性必修1 P106相关信息)光敏色素主要吸收红光和远红光。( )
(4)(选择性必修1 P107思考·讨论)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。( )
(5)(选择性必修1 P107正文)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关。( )
(6)(选择性必修1 P108正文拓展)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
(7)(选择性必修1 P108正文)激素的产生和分布是基因表达调控的结果,与环境因素无关。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P106相关信息延伸)为什么环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键
(2)(选择性必修1 P107旁栏思考)根的向地生长和茎的背地生长有什么意义
1.辨析光合色素和光敏色素
2.植物生长发育的整体调控
能力3 结合光对植物生长发育的调节,考查科学思维能力
4.(2024·江西卷,13改编)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
[A] 植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
[B] 植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
[C] 植物体中光敏色素结构的改变不影响细胞核基因的表达
[D] 光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
能力4 结合植物生长发育的整体调控,考查稳态与平衡观
5.(2024·陕西铜川模拟)研究发现,冬小麦在冬季低温期间,赤霉素可激活SPL蛋白,促进SOC基因表达出SOC蛋白,从而促进植物开花(春化作用)。在某些暖冬年份,冬小麦难以抽穗开花,产量明显下降。下列相关叙述错误的是( )
[A] 温度是影响植物生长和发育的重要环境因素
[B] 赤霉素能催化细胞代谢,促进SOC基因表达
[C] 高温可能会影响SPL蛋白或SOC蛋白的活性
[D] 冬小麦的开花受植物激素、基因表达和环境因素共同调控
考向一 从科学探究的角度,考查植物生长调节剂的应用
1.(2023·湖北卷,12)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组
[A] 据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
[B] 植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
[C] 喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
[D] 植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
2.(2023·辽宁卷,12)分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
[A] 实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
[B] 设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
[C] 与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时起抑制作用
[D] 与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
考向二 从科学思维的角度,考查环境因素参与调节植物的生命活动
3.(2024·安徽卷,9)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
[A] 菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
[B] 玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
[C] 组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
[D] 土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
4.(2023·浙江6月选考,15)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
[A] 远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
[B] 红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
[C] 红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同
[D] 若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
5.(2023·广东卷,15)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
[A] 水仙光敏色素感受的光信号发生改变
[B] 水仙叶绿素传递的光信号发生改变
[C] 水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
[D] 强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
第46讲 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
考点一 植物生长调节剂及其应用
必备知识·梳理
1.(1)人工合成 调节 (2)分子结构 生理效应 分子结构 生理效应 (3)原料广泛 效果稳定 (4)A—d,B—a,C—b,D—c,E—e。 (5)产品品质 人体健康
2.(1)调节剂残留 (2)浓度 部位
3.(1)②摸索条件 科学性和可行性 (2)②浸泡法 沾蘸法
(3)果实成熟
深挖教材
1.(1)× 植物生长调节剂是由人工合成的。
(2)× 植物体内的激素会被相应的酶分解,不能长时间发挥作用,人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分,植物体内没有相应的酶去分解它,因此作用效果更持久稳定。
(3)× 某些植物生长调节剂的分子结构与植物激素的差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应。
(4)√
(5)× 许多植物生长调节剂使用过量,会引起植物体内激素不平衡,造成农作物徒长、生长过度抑制、落花落果、畸形瓜果和农产品品质变差等后果。
(6)× 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,但不能减小实验误差。
(7)√
2.(1)芽和幼叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根。
(2)可能没有分清形态学的上端与下端;可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;所用生长素类调节剂的浓度过高。
(3)最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间,即在两种浓度之间再将浓度梯度缩小,配制一系列生长素类调节剂溶液进行实验。
关键能力·提升
能力1
1.C 亚麻茎秆可以生产纤维,赤霉素可通过促进植物伸长生长来提高亚麻纤维产量,烯效唑可通过抑制植物合成赤霉素来降低亚麻纤维产量;亚麻籽的产量与其开花受精有关,已知赤霉素对亚麻成花没有影响,因此使用烯效唑或赤霉素均不能提高亚麻籽产量。
2.C 调环酸钙是人工合成的外源性物质,能缩短水稻基部节间的长度,进而调节植物的生长,是一种植物生长调节剂;施用植物生长调节剂需要考虑施用时间、处理部位、施用方式、施用浓度和施用次数等问题,在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长;调环酸钙能缩短水稻基部节间长度使植株矮化,而赤霉素能促进植株长高,二者作用不同,因此若调环酸钙喷施不足,不能用赤霉素进行补救。
能力2
3.D 矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质,不是从植物体提取的;由题图可知,施用矮壮素的最适浓度不是400 mg/L,应该在200 mg/L左右;由题图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用表现为逐渐增强;从题图中可以看出,在一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重的变化趋势较为相近。
考点二 环境因素参与调节植物的生命活动
必备知识·梳理
1.(1)信号 (2)①蛋白质 ②光敏色素 细胞核 转录
2.(1)快 浅 慢 深 低温 开花结果 地域性 (2)运输生长素 生长素分布的不均衡 生长素
3.(1)基因表达调控 激素调节 环境因素调节 (2)基因适时选择性表达 (3)激素 基因表达 激素的产生和分布 环境因素 (4)响应环境变化 激素 器官 个体
深挖教材
1.(1)√
(2)× 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;植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(3)√ (4)√
(5)× 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
(6)× 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性,顶端优势的产生与重力无关。
(7)× 激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
2.(1)植物体内的光敏色素主要吸收红光和远红光,植物体内还有感受蓝光的受体,因此环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键。
(2)根向地生长,可以深扎根,有利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,有利于吸收阳光进行光合作用。
关键能力·提升
能力3
4.A 植物细胞中的光敏色素可以感受光质和光周期等光信号调控开花;植物体中感受光信号的光敏色素在分生组织的细胞内比较丰富;光敏色素在感受光信号时会发生结构的改变,这种改变会影响细胞核基因的表达,进而表现出生物学效应;光信号影响植物生长发育的主要机制是调节植株生长、开花、衰老等。
能力4
5.B 冬小麦在冬季低温期间可以开花,在暖冬年份,冬小麦难以抽穗开花,说明温度是影响植物生长和发育的重要环境因素;赤霉素没有催化作用,植物激素只能作为信息分子,调节植物生命活动;暖冬年份的冬小麦难以抽穗开花,推测高温可能会影响SPL蛋白或SOC蛋白的活性,进而影响冬小麦的抽穗开花;由题意可知,冬小麦在冬季低温期间,赤霉素可激活SPL蛋白,促进SOC基因表达出SOC蛋白,从而促进植物开花,说明冬小麦的开花受植物激素、基因表达和环境因素共同调控。
研练真题·感悟高考
考向一
1.B 为防治乙的危害应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低,而乙的落叶率相对较高的稀释浓度,综合题图可知,M的稀释浓度应选用1/400;植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,说明其生长逐渐增强;喷施M应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其果实成熟,所以时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前,防止其种子传播;植物生长调节剂M能促进叶脱落,其作用和脱落酸相似。
2.C 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定;设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用结果;与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故赤霉素在
500 mg·L-1时起促进作用;芸苔素的施用浓度远低于赤霉素,而促进效果更明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感。
考向二
3.D 菊花是自然条件下秋季开花的植物,菊花是短日照植物,遮光处理可使其提前开花;玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸腾。
4.B 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加;图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加,其机理为红光将光敏色素激活,进而调节相关基因表达;图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低。
5.A 当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变;叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号;植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲生长。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光性弯曲;室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,导致徒长,说明强光抑制水仙花茎及叶的伸长生长。(共80张PPT)
第46讲
植物生长调节剂的应用及环境因素
参与调节植物的生命活动
[课标要求]
1.举例说明植物生长调节剂在生产上的应用。
2.概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。
植物生长调节剂及其应用
考点一
1.植物生长调节剂
(1)定义:由 的,对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
(2)类型。
人工合成
调节
分子结构
生理效应
分子结构
生理效应
(3)优点:植物生长调节剂具有 、容易合成、 等优点。
(4)应用实例(连线)。
原料广泛
效果稳定
(5)缺点。
产品品质
人体健康
2.植物生长调节剂的施用
(1)施用时注意事项:选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用目的、效果和毒性, 、价格和施用是否方便等因素。
(2)影响施用效果的因素:施用 、时间、 以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
调节剂残留
浓度
部位
3.探索植物生长调节剂的应用
(1)预实验。
①概念:在正式实验前预先做的实验。
②意义:为进一步的实验 ,检验实验设计的 。
(2)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
①实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根,用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况一般不同。
摸索条件
科学性和可行性
②实验步骤。
浸泡法
沾蘸法
③实验分析:注意区分本实验的三个变量。
④注意事项。
(3)尝试利用乙烯利催熟水果。
果实成熟
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P100正文)植物生长调节剂是由植物体合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。( )
×
【提示】 植物生长调节剂是由人工合成的。
(2)(选择性必修1 P100正文拓展)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。( )
×
【提示】 植物体内的激素会被相应的酶分解,不能长时间发挥作用,人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分,植物体内没有相应的酶去分解它,因此作用效果更持久稳定。
(3)(选择性必修1 P100正文)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。( )
×
【提示】 某些植物生长调节剂的分子结构与植物激素的差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应。
(4)(选择性必修1 P101思考·讨论)膨大剂会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。( )
(5)(选择性必修1 P102正文)生长素类调节剂可以提高作物产量、改善作物品质,使用量越多,效果越好。( )
√
×
【提示】 许多植物生长调节剂使用过量,会引起植物体内激素不平衡,造成农作物徒长、生长过度抑制、落花落果、畸形瓜果和农产品品质变差等
后果。
(6)(选择性必修1 P102科学方法)正式实验前有时需要做一个预实验,其目的是减小实验误差。( )
×
【提示】 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,但不能减小实验误差。
√
(7)(选择性必修1 P103～104探究·实践)生长素类调节剂用于插条生根,若浓度不同,插条生根数目可能相同。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P103～104探究·实践)在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根
【提示】 芽和幼叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根。
(2)(选择性必修1 P103～104探究·实践)如果观察到插条不能生根,可能的原因有哪些
【提示】 可能没有分清形态学的上端与下端;可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;所用生长素类调节剂的浓度过高。
(3)(选择性必修1 P103～104探究·实践拓展)在实验中,若发现两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同。如何进一步确定最适浓度
【提示】 最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间,即在两种浓度之间再将浓度梯度缩小,配制一系列生长素类调节剂溶液进行实验。
能力1 结合植物生长调节剂的种类和作用,考查生命观念
1.(2024·广东梅州月考)亚麻籽可以榨油,茎秆可以生产纤维。在亚麻生长季节,北方比南方日照时间长,亚麻开花与昼夜长短有关,只有白天短于一定的时长才能开花。赤霉素可以促进植物伸长生长,但对亚麻成花没有影响。烯效唑可抑制植物体内赤霉素的合成。下列在黑龙江省栽培亚麻的叙述,正确的是( )
[A] 适当使用烯效唑,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
[B] 适当使用赤霉素,以同时生产亚麻籽和亚麻纤维
[C] 适当使用赤霉素,以提高亚麻纤维产量
[D] 适当使用烯效唑,以提高亚麻籽产量
C
【解析】 亚麻茎秆可以生产纤维,赤霉素可通过促进植物伸长生长来提高亚麻纤维产量,烯效唑可通过抑制植物合成赤霉素来降低亚麻纤维产量;亚麻籽的产量与其开花受精有关,已知赤霉素对亚麻成花没有影响,因此使用烯效唑或赤霉素均不能提高亚麻籽产量。
2.(2022·湖北卷,8)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )
[A] 调环酸钙是一种植物生长调节剂
[B] 喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度
[C] 若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救
[D] 在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
C
【解析】 调环酸钙是人工合成的外源性物质,能缩短水稻基部节间的长度,进而调节植物的生长,是一种植物生长调节剂;施用植物生长调节剂需要考虑施用时间、处理部位、施用方式、施用浓度和施用次数等问题,在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长;调环酸钙能缩短水稻基部节间长度使植株矮化,而赤霉素能促进植株长高,二者作用不同,因此若调环酸钙喷施不足,不能用赤霉素进行补救。
能力2 围绕探索植物生长调节剂的应用,考查科学探究能力
3.(2024·贵州卷,9)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
[A] 矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
[B] 种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为 400 mg/L
[C] 一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
[D] 一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
D
【解析】 矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质,不是从植物体提取的;由题图可知,施用矮壮素的最适浓度不是400 mg/L,应该在200 mg/L左右;由题图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用表现为逐渐增强;从题图中可以看出,在一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重的变化趋势较为相近。
考点二
环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的影响
(1)光的调控作用:光作为一种 ,影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光的信号传导。
①光敏色素:植物接收光信号的分子之一。
信号
蛋白质
②调控机制。
光敏色素
细胞
核
转录
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度。
快
浅
慢
深
低温
开花结果
地域性
(2)重力。
运输生长素
生长素分布的不均衡
生长素
3.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由 、 和
共同完成的。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
(2)植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在 的调控之下。
(3)多细胞植物体中, 作为信息分子,会影响细胞的 ,从而起到调节作用。同时, 是基因表达调控的结果,也受到 的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物 ,调控基因表达以及 产生、分布,最终表现在 和 水平上的变化。
基因适时选择性表达
激素
基因表达
激素的产生和分布
环境因素
响应环境变化
激素
器官
个体
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P105思考·讨论)有些植物种子的萌发,受光的抑制。( )
(2)(选择性必修1 P106正文)光敏色素是一类蛋白质,只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是植物体内唯一感受光照的受体。( )
×
【提示】 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;植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
√
(3)(选择性必修1 P106相关信息)光敏色素主要吸收红光和远红光。( )
(4)(选择性必修1 P107思考·讨论)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。( )
(5)(选择性必修1 P107正文)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关。
( )
√
√
×
【提示】 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
(6)(选择性必修1 P108正文拓展)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等。( )
×
【提示】 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性,顶端优势的产生与重力无关。
(7)(选择性必修1 P108正文)激素的产生和分布是基因表达调控的结果,与环境因素无关。( )
×
【提示】 激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P106相关信息延伸)为什么环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键
【提示】 植物体内的光敏色素主要吸收红光和远红光,植物体内还有感受蓝光的受体,因此环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键。
(2)(选择性必修1 P107旁栏思考)根的向地生长和茎的背地生长有什么意义
【提示】 根向地生长,可以深扎根,有利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,有利于吸收阳光进行光合作用。
1.辨析光合色素和光敏色素
2.植物生长发育的整体调控
能力3 结合光对植物生长发育的调节,考查科学思维能力
4.(2024·江西卷,13改编)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是
( )
[A] 植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
[B] 植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
[C] 植物体中光敏色素结构的改变不影响细胞核基因的表达
[D] 光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
A
【解析】 植物细胞中的光敏色素可以感受光质和光周期等光信号调控开花;植物体中感受光信号的光敏色素在分生组织的细胞内比较丰富;光敏色素在感受光信号时会发生结构的改变,这种改变会影响细胞核基因的表达,进而表现出生物学效应;光信号影响植物生长发育的主要机制是调节植株生长、开花、衰老等。
能力4 结合植物生长发育的整体调控,考查稳态与平衡观
5.(2024·陕西铜川模拟)研究发现,冬小麦在冬季低温期间,赤霉素可激活SPL蛋白,促进SOC基因表达出SOC蛋白,从而促进植物开花(春化作用)。在某些暖冬年份,冬小麦难以抽穗开花,产量明显下降。下列相关叙述错误的是( )
[A] 温度是影响植物生长和发育的重要环境因素
[B] 赤霉素能催化细胞代谢,促进SOC基因表达
[C] 高温可能会影响SPL蛋白或SOC蛋白的活性
[D] 冬小麦的开花受植物激素、基因表达和环境因素共同调控
B
【解析】 冬小麦在冬季低温期间可以开花,在暖冬年份,冬小麦难以抽穗开花,说明温度是影响植物生长和发育的重要环境因素;赤霉素没有催化作用,植物激素只能作为信息分子,调节植物生命活动;暖冬年份的冬小麦难以抽穗开花,推测高温可能会影响SPL蛋白或SOC蛋白的活性,进而影响冬小麦的抽穗开花;由题意可知,冬小麦在冬季低温期间,赤霉素可激活SPL蛋白,促进SOC基因表达出SOC蛋白,从而促进植物开花,说明冬小麦的开花受植物激素、基因表达和环境因素共同调控。
考向一 从科学探究的角度,考查植物生长调节剂的应用
1.(2023·湖北卷,12)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。
研练真题·感悟高考
曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组
下列叙述错误的是( )
[A] 据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
[B] 植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
[C] 喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
[D] 植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
B
【解析】 为防治乙的危害应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低,而乙的落叶率相对较高的稀释浓度,综合题图可知,M的稀释浓度应选用1/400;植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,说明其生长逐渐增强;喷施M应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其果实成熟,所以时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前,防止其种子传播;植物生长调节剂M能促进叶脱落,其作用和脱落酸相似。
2.(2023·辽宁卷,12)分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
[A] 实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
[B] 设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
[C] 与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时起抑制作用
[D] 与用赤霉素处理相比,杜仲叶片对芸苔素更敏感
C
【解析】 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定;设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用结果;与对照组相比,赤霉素在500 mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故赤霉素在500 mg·L-1时起促进作用;芸苔素的施用浓度远低于赤霉素,而促进效果更明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感。
考向二 从科学思维的角度,考查环境因素参与调节植物的生命活动
3.(2024·安徽卷,9)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
[A] 菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花
[B] 玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
[C] 组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
[D] 土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
D
【解析】 菊花是自然条件下秋季开花的植物,菊花是短日照植物,遮光处理可使其提前开花;玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸腾。
4.(2023·浙江6月选考,15)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响,研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示,红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。
据图分析,下列叙述正确的是( )
[A] 远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加,促进种子萌发
[B] 红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素相关基因的表达
[C] 红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同
[D] 若红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理高
B
【解析】 图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降,进而抑制种子萌发,与图乙结果相符,而不是远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加;图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加,其机理为红光将光敏色素激活,进而调节相关基因表达;图乙显示红光处理6 d左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10 d时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以红光处理结合外施脱落酸,莴苣种子萌发率比单独红光处理低。
5.(2023·广东卷,15)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
[A] 水仙光敏色素感受的光信号发生改变
[B] 水仙叶绿素传递的光信号发生改变
[C] 水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
[D] 强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
A
【解析】 当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变;叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号;植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲生长。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光性弯曲;室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,导致徒长,说明强光抑制水仙花茎及叶的伸长生长。
(时间:30分钟 满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(植物生长调节剂|2024·乐山模拟)种植葡萄时,在扦插繁殖、枝条生长以及提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。下列说法正确的是( )
[A] 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似
[B] 用沾蘸法探索NAA促进葡萄插条生根的最适浓度时,应避免使用较高浓度的NAA
[C] 赤霉素能促进葡萄果柄伸长,使葡萄果实增大
[D] 喷洒乙烯利可以延长葡萄果实的保鲜时间
C
【解析】 植物生长调节剂主要有两类,一类分子结构和生理效应与植物激素类似;另一类分子结构与植物激素的差异较大,但具有与植物激素类似的生理效应;浸泡法使用的药剂浓度较低,沾蘸法使用的药剂浓度较高;赤霉素促进细胞伸长,从而促进果柄伸长,赤霉素促进果实发育,从而使葡萄的果实增大;喷施乙烯利会促进葡萄果实的成熟,不能延长保鲜时间。
2.(新情境·烯效唑|2024·河南模拟)烯效唑是人工合成的一种化学物质,作用于植物能抑制赤霉素(GA)的合成,也能显著提高叶片中叶绿素的含量。下列相关叙述正确的是( )
[A] 烯效唑的功能与细胞分裂素具有相同之处,植物细胞有其受体
[B] 喷洒烯效唑可对作物的生长起到抑制作用,使作物产量降低
[C] 烯效唑能抑制GA的合成,说明植物激素之间可以相互影响
[D] 烯效唑的使用效果与其浓度有关,与使用时间和方法无关
A
【解析】 烯效唑和细胞分裂素都具有提高叶片叶绿素含量的作用,烯效唑可调节植物生命活动,说明植物细胞有其受体;喷洒烯效唑可以使植株矮化、防止作物倒伏,可能使作物增产;烯效唑是人工合成的一种化学物质,是植物生长调节剂,并不属于植物激素;植物生长调节剂的使用效果与其浓度、使用时间、使用方法等都有密切关系。
3.(光敏色素|2024·武汉期中)光敏色素分布在植物的各个部位,其受到光照射时,可将信息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。下列说法正确的是( )
[A] 光敏色素可以将光能转化成活跃的化学能
[B] 受到光照射,光敏色素的结构会发生改变
[C] 光敏色素与光合色素吸收的光完全相同
[D] 光敏色素与光合色素分布的位置相同
B
【解析】 光敏色素不能将光能转化成活跃的化学能;受到光照射,光敏色素的结构会发生改变,以传递信息;光敏色素主要吸收红光和远红光,光合色素主要吸收蓝紫光和红光;光敏色素分布在植物的各个部位,光合色素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,二者的分布位置不同。
4.(油菜素类似物与盐胁迫实验|2024·宜宾二模)油菜素是植物体内对植物生长发育有调节作用的物质。2,4-表油菜素内酯(EBR)是目前农业上应用最多的油菜素类似物。为探究EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应,科研人员以垂穗披碱草幼苗为研究对象进行实验,结果如下表所示。
NaCl浓度/(mmol/L) 0 100 100 100 100 100 100
EBR浓度/(μmol/L) 0 0 2 4 6 8 10
平均苗长/mm 75 29 31 55 68 49 22
平均根长/mm 28 12 13 18 21 15 8
下列有关叙述错误的是( )
[A] 2,4-表油菜素内酯具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
[B]该实验能说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的特点
[C] 影响垂穗披碱草生命活动的环境条件除盐胁迫外,还有光照、温度等
[D] 对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应的最适浓度为6 μmol/L
D
【解析】 2,4-表油菜素内酯是油菜素类似物,是人工合成的,属于植物生长调节剂,具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点;根据表格数据,EBR浓度为2～8 μmol/L时,都可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草幼苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10 μmol/L时,反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草幼苗和根生长的伤害,说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有低浓度促进、高浓度抑制的特点;影响垂穗披碱草生命活动的环境条件除盐胁迫外,还有光照
(影响光合作用)、温度(影响酶活性等)等;表格中平均苗长和平均根长最长的组是EBR浓度为6 μmol/L的组,因此判断EBR的最适浓度在4～8 μmol/L之间,需要进一步缩小浓度梯度进行实验确定其最适浓度。
5.(环境因素对植物生命活动的调节|2024·芜湖模拟)高等植物的生命活动既受多种植物激素的调控也受环境因素调节,下列说法错误的是( )
[A] 春化作用可促进某些植物开花,主要受温度调节
[B] 决定植物生长、发育的通常是不同激素的相对含量
[C] 烟草的种子萌发需要光照,光作为信号调控种子的萌发
[D] 光敏色素是一类色素—蛋白复合体,主要感受蓝光
D
【解析】 春化作用可促进某些植物开花,主要受温度调节;在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量;有些植物的种子需要在有光的条件下才能萌发,光作为信号调控种子的萌发;光敏色素是一类色素—蛋白复合体,它主要吸收红光和远红光。
6.(光周期|2024·深圳模拟)光周期广泛调控植物生长发育的多个方面,光周期响应因子(CO)在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小,结果如图。下列说法正确的是( )
[A] 该实验主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件的关系
[B] 长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大
[C] 长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用
[D] 图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小
B
【解析】 该实验主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件、CO基因表达的关系;由图可知,CO基因敲除后长日照与短日照条件下种子面积相同,说明长日照通过影响CO基因表达而起作用,而CO基因过表达之后长日照条件下种子面积更大,说明长日照条件通过促进CO基因的表达而发挥作用;没有做乙烯对种子大小的影响实验,因此乙烯对种子大小的调节作用未知;该实验未说明激素的作用。
能力提升练
选择题:7～9题,每题4分。
7.(“淀粉—平衡石”假说|2024·重庆二模)“淀粉—平衡石”假说的内容是植物偏离重力方向后,淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,进而调控植物的向重力性生长。下列说法错误的是( )
[A] TOC与LAZY结合,可调节生长素的运输,使之均匀分布
[B] 淀粉体沉降后将重力信号转换成运输生长素的信号
[C] 植物细胞之间的协调不都需要激素传递信息
[D] 除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节
A
【解析】 淀粉体可通过其表面的TOC蛋白携带LAZY蛋白一起沉降,并引导LAZY蛋白沿着重力方向在细胞膜上形成新的极性分布,影响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;淀粉体沉降后将重力信号转换成运输生长素的信号来调节植物的向重力生长;植物细胞之间的协调还可以通过通道传递,如胞间连丝;除了重力,光、温度等环境因素也会参与植物生长发育的调节。
8.(春化作用的机理|2024·宜昌模拟)某植物的春化作用与 FRI基因和FLC基因有关,该过程的分子机制如图,其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是( )
[A] 低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用,植物都需要经过春化作用才能开花
[B] 温暖条件下,游离的FRI蛋白能使FLC基因所在染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,进而促进FLC基因表达,抑制开花
[C] 低温条件下,FRI蛋白易形成凝聚体,FLC基因所在的染色质的组蛋白乙酰化和甲基化程度因此变低,FLC基因表达被抑制,从而解除开花抑制
[D] 植物开花还受光的调控,光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递影响植物的开花
A
【解析】 低温诱导可促进植物开花,该作用称为春化作用,但并非所有植物都要经过春化作用才能开花;由图可知,温暖条件下,游离的FRI蛋白能结合到FLC基因所在染色质上,使染色质的组蛋白乙酰化和甲基化,促进FLC基因表达,进而抑制开花;低温条件下,FRI蛋白易形成凝聚体,无法再结合到FLC基因所在的染色质上,导致染色质的组蛋白乙酰化和甲基化程度变低,FLC基因表达被抑制,从而解除开花抑制;植物开花还受光的调控,光照时光敏色素主要吸收红光和远红光,其结构发生变化,该变化经信息传递影响植物的开花。
9.(植物生长调节剂对水稻抗低温胁迫实验|2024·淮北模拟)科研人员研究外施脱落酸(ABA)、多效唑(一种三唑类植物生长延缓剂)以及脱落酸+多效唑对水稻幼苗抗低温胁迫能力的影响,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
[A] ABA和多效唑单独处理均可提高水稻幼苗的可溶性蛋白含量
[B] ABA和多效唑在增强水稻幼苗抗低温胁迫方面具有协同作用
[C] 多效唑作为植物生长调节剂,不能直接参与细胞代谢
[D] 题图中水稻幼苗的可溶性蛋白含量的变化均是外施ABA和多效唑引起的
D
【解析】 将ABA和多效唑单独处理组的实验结果与对照组对比可知,ABA和多效唑单独处理均可提高水稻幼苗的可溶性蛋白含量;低温条件下,与ABA和多效唑单独处理组相比,二者联合处理时水稻幼苗地上部与根系中可溶性蛋白含量均增高,说明ABA和多效唑在增强水稻幼苗抗低温胁迫方面具有协同作用;多效唑是植物生长调节剂,不直接参与细胞代谢;由对照组可知,与未低温条件下相比,低温条件下水稻幼苗的可溶性蛋白有所增加,说明水稻幼苗本身也可产生ABA等激素,从而导致可溶性蛋白含量的变化。
10.(12分)(探究水杨酸对植物生根的影响|2024·湖北三模)水杨酸是一种小分子酚类化合物,为探究水杨酸对植物根生长的影响,科研人员取适量品质均一的油菜种子,播到含不同浓度的水杨酸的培养基上培养,种子发芽13 d后对油菜幼根的侧根数目和主根长度分别进行计数,结果如下表。回答下列问题。
项目 水杨酸浓度/(μmol·L-1)
0 0.08 0.40 2.00 10.00
侧根数目/条 15.70 16.70 21.30 16.62 10.33
主根长度/cm 13.65 12.69 11.71 9.01 7.48
(1)植物激素作为 参与调节植物的生命活动。基于以上信息,还需确认 ,可初步判断水杨酸也属于植物激素。
信息分子
植物是否产生水杨酸
【解析】 (1)植物激素作为信息分子参与调节植物的生命活动。通过表格数据可以发现,水杨酸会影响植物侧根的数目和主根的长度,但还需确认植物是否产生水杨酸,才可初步判断水杨酸也属于植物激素。
(2)据表分析可得:①水杨酸对油菜侧根的作用效果为
;②主根处理组中出现
,表明一定浓度范围内,水杨酸对主根伸长的抑制作用随浓度增加而增强。
低浓度促进、高浓度
抑制
与对照组相比,水杨酸处理组主根长度变短,
且水杨酸浓度越高,主根越短
【解析】 (2)分析数据可知,水杨酸浓度为0.08 μmol·L-1、0.40 μmol·L-1、2.00 μmol·L-1组侧根数目均多于对照组,水杨酸浓度为 10.00 μmol·L-1组侧根数目少于对照组,因此水杨酸对油菜侧根的作用效果为低浓度促进、高浓度抑制。不同浓度的水杨酸处理组主根的长度都低于对照组,且浓度越高主根长度越短,表明一定浓度范围内,水杨酸对主根伸长的抑制作用随浓度增加而增强。
(3)植物根的生长还受 (至少答出2点)等环境因素的调节。
温度、重力
【解析】 (3)植物根的生长不仅受激素的影响,同时还受温度、重力等环境因素的调节。
