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密 封 线 内 不 要 答 题
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第5章 植物生命活动的调节
全卷满分100分 考试用时75分钟
一、选择题(1~12小题每题2分,13~16小题每题4分,共40分)
1.我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干,筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”运用所学知识分析其中的科学道理,最合理的一项是( )
A.尿液中含有大量的水分 B.尿液提供了生长素,促进生根
C.尿液中含有丰富的营养物质 D.尿液提供了尿素,促进生根
2.松柏、杉树的树冠呈现出“宝塔形”,这是一种顶端优势现象。在农业生产中,往往需要通过解除顶端优势,进而达到增加产量的目的,比如棉花种植时,需要适时打顶。下列相关叙述错误的是( )
A.侧芽的生长发育受到不同植物激素的共同调节
B.顶端优势现象不能体现植物生长素的作用特点
C.通过抑制顶芽的生长素运输可以促进侧芽生长
D.棉花“打顶”后能增产可能是因为增加了棉铃数量
3.下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A.黄瓜和玉米开花期遇到大雨,喷洒适宜浓度的生长素类调节剂都不能减少损失
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.不同浓度的生长素类调节剂处理插条的生根效果均不同
D.赤霉素能够调控基因表达,其自身的产生和分布也受基因表达调控
4.某研究小组探究2,4-D对插条生根的作用时,对实验数据保存不当,导致a、b、c代表的数据不慎丢失,其余实验结果如表所示。下列分析正确的是( )
2,4-D浓度/(mg·L-1) a b c
一段时间后插条的平均生根数 8.7 12.6 6.2
A.若c最大,则a一定大于b B.若b最大,则a一定小于c
C.若a=0,则c一定大于b D.若c=0,则a一定小于b
5.下图为红光(R)和远红光(FR)照射对种子萌发的影响,下列有关植物种子萌发的分析,正确的是( )
A.主要依赖太阳光中的远红光
B.能被红光促进,被远红光抑制
C.只能感受红光,只有红光才能促进种子的萌发
D.只有经过红光和远红光的交替照射才能萌发
6.关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长
B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快
D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
7.在切去尖端的燕麦胚芽鞘切面一侧,放置含不同浓度生长素的琼脂块,测定各胚芽鞘弯曲生长的角度,下表数据能说明( )
琼脂块中生长素浓度(mg/L) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
胚芽鞘弯曲的角度α(°) 0 3 7 12 15 18 15 10
A.生长素浓度不同,促进效应一定不同
B.胚芽鞘弯曲的程度与生长素浓度呈正相关
C.促进胚芽鞘生长的最适浓度在0.25mg/L左右
D.琼脂块中生长素浓度为0.35mg/L时,胚芽鞘生长受到抑制
8.图1表示芽的生长与生长素浓度的关系,图2表示幼苗横放时,根的生长与生长素浓度的关系。下列叙述错误的是( )
A.图1中a点可表示具有顶芽植株的侧芽部位的生长状况
B.图2中d、f点的作用效果体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
C.图2中f点可表示根近地侧生长素的作用
D.图2中c点对应的生长素对根的生长没有抑制作用
9.研究人员用系列浓度梯度的生长素溶液分别处理生理状况和长度相同的黄化豌豆幼苗切段,一段时间后,分别测量各组豌豆幼苗切段的长度,检测各组培养液中的乙烯浓度,结果如图所示。下列分析不合理的是( )
A.探究活动设置空白对照组可以排除其他因素对实验结果的干扰
B.高浓度生长素对幼苗切段生长的影响可能与乙烯的合成量增加有关
C.生长素浓度大于10-6mol/L时,对幼苗切段长度增加具有抑制作用
D.水平放置的植物根向地生长,可能是乙烯抑制了根近地侧的生长
10.铝(Al)是地壳中含量最多的金属元素,在酸性土壤中对植物根的生长有影响。通过外源施加生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素极性运输抑制剂(NPA),探究生长素在番茄铝胁迫过程中的作用机制,实验结果如图。下列有关说法正确的是( )
注:CK为对照组。
A.生长素在合成部位、分泌与运输方式等方面都与动物激素类似
B.铝胁迫下,番茄根生长受到抑制的现象可能与生长素的作用特点有关
C.铝胁迫下,20μmol/L的yucasin不能缓解番茄根生长受抑制的现象
D.铝胁迫下,NPA可能使生长素极性运输的通道蛋白无法发生构象改变而加剧根生长抑制
11.植物体的生长发育受到外源光信号和内源激素的共同调控,植物的光敏色素有两种类型,红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),Pr吸收红光后会转化为Pfr,结合图中信息,下列相关叙述正确的是( )
A.结合图示推断,向细胞核内传递信息的是Pr
B.生长素主要促进细胞质的分裂,细胞分裂素主要促进细胞核的分裂,二者协同促进细胞分裂
C.生长素的受体在细胞核内,而细胞分裂素和蓝光的受体都在细胞膜上
D.与光合色素相比,光敏色素在远红光的区域具有吸收光谱
12.根的向触性能促进植物的根弯曲并绕过障碍物。有研究指出,根向触性的第一次弯曲涉及主动的信号转导,这与生长素不对称分布以及差异性细胞伸长有关(如图,凹面处阴影区域生长素含量较高)。下列有关叙述错误的是( )
A.重力和障碍物是引起根尖生长素不对称分布的外因
B.生长素能催化细胞代谢从而促进细胞伸长生长
C.两次弯曲生长均体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
D.根向触性的第一次弯曲是障碍物引起的根主动弯曲
13.茶树是一种叶用经济作物,春季萌发的新梢是茶最主要的加工原料。新梢发育过程受植株的内外因素影响,与茶叶的产量、品质和采收周期有关。研究人员在越冬茶树萌动期选用一定量的脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对盆栽茶树进行喷施处理,以纯净水(CK组)为对照,相关实验结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.外源IAA可通过促进细胞伸长生长使第1周腋芽长度显著伸长
B.推测对茶树外源喷施GA3和IAA后,内源ABA含量逐渐减少
C.GA3和IAA对腋芽生长的调节作用效果相反,可能表现顺序性
D.实验说明外界温度和茶树细胞内的基因表达均影响IAA等的产生与分布
14.赤霉素是甘蓝型油菜生长发育过程中一类重要的植物激素。为了解温度对甘蓝型油菜苗期赤霉素含量的影响,研究人员选用三个甘蓝品种,分别在5℃、15℃、25℃环境下测定了苗期20天时的赤霉素含量,绘制的柱形图如下。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素既能促进细胞伸长又能促进细胞分裂,因此能显著促进茎伸长
B.YG2009幼苗中赤霉素总量随温度的升高呈下降趋势,但差异不明显
C.YG2009×YG4幼苗中赤霉素含量在25℃时达到所有发育阶段最高值
D.YG2009×YG4品种的顶芽和根的分生组织可能对温度的变化更敏感
15.如图表示不同生长素浓度对植物生长的影响,下列说法错误的是( )
A.若曲线表示生长素浓度对胚芽鞘生长的影响,当胚芽鞘出现向光性时,测得向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M
B.若曲线表示生长素浓度与植物芽的关系,在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的生长素浓度范围是大于i
C.若曲线表示植物的茎,在植物水平放置、表现出茎的背地性时,测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m
D.若曲线表示植物的根,在植物水平放置、表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素的浓度为m,则近地侧生长素浓度范围是大于0小于m
16.GR24是近几年发现的一类植物激素,为了研究其作用机理,科研人员用拟南芥为材料进行图1所示的实验,将NAA和GR24加在图1的琼脂块a中,结果如图2,下列叙述正确的是( )
A.本探究实验的自变量是培养时间
B.实验结果说明不同的GR24浓度对侧枝生长的影响不同
C.实验结果显示GR24与NAA对侧枝生长具有抗衡作用
D.据实验推测GR24的作用可能是抑制侧芽的生长素向外运输
二、非选择题(共5小题,共60分)
17.(12分)脱落酸是一种重要的植物激素,参与调节多种生理活动。回答下列问题:
(1)脱落酸的合成部位主要是 等。在种子萌发方面,与脱落酸作用相抗衡的植物激素是 。
(2)为研究脱落酸对水稻种子萌发的作用,研究人员将水稻种子置于脱落酸溶液中浸泡24h后,再用蒸馏水洗净。然后将水稻种子随机分为3组,测定24h、48h、72h时的水稻种子萌发率,结果如图所示。
①该实验的自变量是 。
②据图分析,用不同浓度的脱落酸对水稻进行处理,是否都会抑制水稻种子的萌发 ,理由是 。
③若要有利于水稻种子的储藏,图中最好的处理措施是 。
(3)为研究脱落酸对植物的抗旱作用,研究人员测定了不同干旱条件下某种植物幼苗地下部分脯氨酸的含量(μg·g-1FW),结果如表所示。已知脯氨酸是植物细胞中调节渗透压的重要物质,与植物的抗旱能力有关。脱落酸能够增强植物的抗旱能力,根据表中数据推测其机制是 。
组别 正常供水 轻度干旱 重度干旱
对照组 52.21 49.69 184.53
脱落酸处理组 50.55 52.18 389.76
18.(12分)油菜素内酯(BR)是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯的生理作用,研究人员做了如下实验。
实验一:表中所示是相关研究的实验结果,请分析回答下列问题:
编号 1 2 3 4 5 6
油菜素内酯浓度/(mg·L-1) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
芹菜幼苗的平均株高/cm 16 20 38 51 42 20
(1)促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在 mg·L-1之间。2、6两组芹菜幼苗的平均株高相同,油菜素内酯(BR)对芹菜幼苗生长的 (填“促进”或“抑制”)作用相同。
(2)在芹菜幼苗生长的过程中,与BR作用类似的激素可能是 (填“赤霉素”“乙烯”或“脱落酸”)。
实验二:用放射性碳标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯对生长素运输的影响。实验方法及结果如图所示,据图回答下列问题:
(3)图示表明标记的生长素在根部的运输方向为 ,BR可以 (填“促进”或“抑制”)生长素的运输,且对 (填运输方向)的作用更显著。
实验三:PIN蛋白与生长素的运输有关。研究人员检测BR处理的根部组织中PIN蛋白基因表达的相关指标,结果如下表所示。
测定指标 PIN蛋白基因表达水平(相对值)
对照组 7.3
一定浓度BR处理组 16.7
(4)实验二、三表明,油菜素内酯作为一种信息分子,会与 特异性结合,引发细胞内发生一系列信息传递过程,会影响根细胞中 ,从而影响生长素在根部的 和分布,进而影响了生长素的生理作用。
19.(12分)研究表明,生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和独脚金内酯(一种植物激素)共同参与调控植物顶端优势的形成。相关生理机制如图所示。请回答下列问题:
(1)植物体内的 经过一系列反应可转化成生长素,生长素合成部位主要是 。
(2)由图1可知,独脚金内酯对IPT的活性具有 作用。生长素通过 抑制细胞分裂素的分泌。顶芽摘除后,侧芽处的细胞分裂素和独脚金内酯含量变化分别为 。
(3)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。图2是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。据图可知结构A的作用是 ,当生长素浓度由低升至最适时,酶X所处环境溶液pH的变化是 (填“上升”或“下降”)。
(4)某科研团队提出“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”。现有若干相同胚芽鞘、独脚金内酯类调节剂、琼脂块等实验材料,请设计实验验证该结论,写出简要的实验思路和预期结果。
实验思路: 。
预期结果: 。
20.(14分)图1是在其他条件相同且适宜的条件下,研究某植物的开花与光照时长之间的关系的实验设计及结果。请仔细分析并回答下列问题:
(1)图1实验表明,即使其余条件适宜,该植物也需要一定的光照条件才能开花,你认为“一定的光照条件”是什么呢 请你依据上述实验提出两种观点。
观点一: ,该植物才能开花。
观点二: ,该植物才能开花。
(2)进一步研究证明,该植物感受光刺激的部位是叶片而非花芽(花芽是变态的芽,将来会发育为花),有学者认为叶片受到适宜的光刺激后,叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花。下面是借鉴“温特实验”方法证明上述观点的实验设计方案,请完善相关实验步骤。(实验植株只有叶片A和花芽B,且生理功能均正常。)
第一步:取图2所示未开花植株若干并随机均分成甲、乙两组,将两组植株的叶片A均于叶柄处切下,每组叶柄残留在植株上的切口分别标号为切口甲、切口乙。
第二步:甲组处理方法是 ,乙组处理方法是取等体积空白琼脂块不作任何处理。
第三步:将经过甲、乙两组方法处理后的琼脂块均置于相同且适宜的光照条件下培养一段时间后,取甲、乙两组的琼脂块分别放在其对应实验植株的 (填“叶柄切口处”或“花芽B处”)。
第四步:将甲、乙组实验植株均置于相同且适宜的 (填“光照条件”或“黑暗环境”)下一段时间,观察两组植株开花情况。
预期实验结果: 。
预期实验结论: 。
21.(10分)水稻是重要的粮食作物,中胚轴伸长能够将幼苗送出地表,促进出苗。科研人员研究水稻中胚轴伸长生长过程的调控机制。
(1)在黑暗条件下,利用含不同浓度赤霉素(GA)的全营养液培养野生型水稻,测量中胚轴长度,结果如图1所示。
①实验在黑暗条件进行的原因是 。
②实验结果表明 。
(2)高等植物体内GA类物质有上百种,其生物合成和代谢过程如图2所示。
已知茉莉酸(JA)抑制水稻中胚轴伸长生长。将野生型水稻分为3组,实验处理及结果如图3所示。
根据结果推测,JA可能通过 ,进而抑制水稻中胚轴伸长生长。
(3)科研人员通过转基因技术获得JA敲除突变体(JA-)。分组处理后,在黑暗条件下培养10天,取中胚轴进行切片、染色、观察,结果如图4。
①通过显微镜下观察 ,进一步研究JA和GA之间的相互作用。
②该实验结果能否为(2)的推测提供证据支持,请阐释理由
。
答案全解全析
1.B 2.B 3.D 4.C 5.B 6.A 7.C 8.A
9.C 10.B 11.D 12.B 13.B 14.C 15.D 16.D
1.B 生长素能够促进生根,题述方法利用的是尿液中的生长素,B最合理。
2.B 顶芽生长素浓度低,促进生长,侧芽生长素浓度高,抑制生长,从而出现顶端优势现象,B错误。
3.D 大雨影响传粉,从而影响种子的形成,喷洒适宜浓度的生长素类调节剂,黄瓜(收获果实)可以减少损失,玉米(收获种子)不能减少损失,A错误;植物激素不是蛋白质,不由核糖体合成,B错误;生长素在调节植物生长发育方面表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即可能出现不同浓度的生长素类调节剂处理插条的生根效果相同的现象,C错误;植物的生长发育过程中,环境因素会引起植物体内产生包括植物激素的合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,但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,即作为植物激素的赤霉素能够调控基因表达,其自身的产生和分布也受基因表达调控,D正确。
4.C 2,4-D是生长素类调节剂,低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长。若a=0(对照组),则c浓度的2,4-D具有抑制作用,b浓度的2,4-D具有促进作用,则c一定大于b,C正确。
5.B 题图信息:最后一次照射为红光时,大多数种子萌发;最后一次照射为远红光时,少数种子萌发。植物种子萌发主要依赖太阳光中的红光,红光能促进种子萌发,而远红光抑制种子萌发,A错误,B正确。红光和远红光照射对种子萌发影响不同,种子能感受红光和远红光,C错误。单独用红光照射也能使大多数种子萌发,D错误。
6.A
激素的生理作用 特定情境 变化
脱落酸维持种子休眠 脱落酸受体与脱落酸亲和力降低 脱落酸效应降低→种子休眠时间缩短,A错误
赤霉素促进种子产生淀粉酶,从而促进淀粉水解 赤霉素受体表达量增加 赤霉素效应升高→胚乳中淀粉分解速度加快,B正确
细胞分裂素促进植株生长 细胞分裂素受体表达量增加 细胞分裂素效应升高→植株生长速度加快,C正确
低浓度NAA(生长素类调节剂)促进生根 生长素受体活性减弱 NAA效应降低→生根效果减弱,D正确
7.C 表中生长素浓度为0.20mg/L和0.30mg/L时,胚芽鞘弯曲的角度相同,即促进效应相同,A错误;在一定浓度范围内,胚芽鞘的弯曲程度与生长素浓度呈正相关,超过一定的范围后,随生长素浓度的增大,促进作用减弱,胚芽鞘弯曲程度降低,B错误;题表中,生长素浓度为0.25mg/L时,胚芽鞘弯曲的角度最大,由此可推测促进胚芽鞘生长的最适浓度在0.25mg/L左右,C正确;与对照组(生长素浓度为0时)相比,琼脂块中生长素浓度为0.35mg/L时,对胚芽鞘的生长起促进作用,D错误。
8.A 根据顶端优势原理,图1中b点可表示具有顶芽植株的侧芽部位的生长状况,A错误;图2中d点对应生长素(低浓度生长素)促进根的生长,f点对应生长素(高浓度生长素)抑制根的生长,f点可表示根近地侧生长素的作用,B、C正确;图2中e点对应的生长素对根的生长没有促进作用,也没有抑制作用,c点对应的生长素对根的生长有促进作用,D正确。
9.C 探究活动设置空白对照组(即生长素浓度为0的一组)可以排除其他因素对实验结果的干扰,A正确。生长素浓度为10-6~10-3mol/L时,随着生长素浓度的增加,乙烯的合成量增加,幼苗切段的长度增加百分比变小,推测高浓度生长素对幼苗切段生长的影响可能与乙烯的合成量增加有关,B正确。生长素浓度为10-6~10-3mol/L时,幼苗切段的长度增加百分比均大于生长素浓度为0时的对照组,对应浓度的生长素并没有抑制幼苗切段长度的增加,C错误。在重力的作用下,远地侧生长素向近地侧运输,从而使远地侧低浓度的生长素促进根的生长,近地侧高浓度的生长素抑制根的生长,可能是近地侧高浓度的生长素促进了乙烯的合成,乙烯抑制了根近地侧的生长,D正确。
10.B 植物体内没有分泌激素的腺体,植物激素分泌方式、运输方式等也与动物激素有所不同,A错误。
题图信息 推论
图1:yucasin(抑制生长素合成)可以缓解铝胁迫导致的根生长抑制 铝胁迫下番茄根生长受到抑制的现象可能与该处生长素浓度过高抑制生长有关,B正确
图2:NPA(抑制生长素运输)可加剧铝胁迫导致的根生长抑制
与Al组相比,yucasin2.5μmol/L、5μmol/L、10μmol/L处理组的根生长抑制有明显缓解,20μmol/L处理组的根长与对照组接近,且大于Al组,根生长抑制也得到了缓解,C错误。铝胁迫下,NPA可能使生长素极性运输的载体蛋白无法发生构象改变而加剧根生长抑制,D错误。
11.D 图中Pr吸收红光后转化为Pfr,向细胞核内传递信息的是Pfr,A错误。细胞分裂素与受体结合后,主要促进细胞质的分裂;生长素与受体结合后,主要促进细胞核的分裂,B错误。由题图可知,蓝光的受体有PHOT和隐花色素,隐花色素位于细胞核内,C错误。光合色素主要吸收可见光,而光敏色素在远红光的区域具有吸收光谱,D正确。
12.B 重力使根出现向地性,障碍物会引发根的向触性,都是引起根尖部位生长素不对称分布的外因,A正确;生长素不具有催化作用,不为细胞提供能量,而是作为信息分子调节细胞生命活动,B错误;图中两次弯曲生长,凹面生长素浓度高抑制生长,另一侧生长素浓度低表现出促进作用,C正确;据题干信息“根向触性的第一次弯曲涉及主动的信号转导”可知,根向触性的第一次弯曲是障碍物引起的根主动弯曲,D正确。
13.B 本实验未研究外界温度及基因表达对IAA的影响,D错误。
题图信息 选项分析
第1周,与CK组相比,喷施外源IAA后腋芽长度无明显差异 外源IAA未使第1周腋芽长度显著伸长,A错误
在不同的处理时间下,与CK组相比,ABA处理组腋芽长度较短,GA3处理组腋芽长度较长→ABA抑制腋芽生长,GA3促进腋芽生长;第14天和第21天时IAA处理组的腋芽长度长于CK组→IAA可促进腋芽生长 GA3和IAA对腋芽生长的调节表现出协同作用;对茶树外源喷施GA3和IAA后,内源ABA含量逐渐减少,B正确,C错误
14.C 赤霉素可以解除种子的休眠,促进萌发,既能促进细胞伸长又能促进细胞分裂,因此能显著促进茎伸长,A正确;由题图可知,YG2009幼苗中赤霉素总量随温度的升高呈下降趋势,但差异不明显,B正确;题图为苗期20天时(不是所有发育阶段)赤霉素的含量,图中YG2009×YG4幼苗的赤霉素含量在25℃时最高,但不一定是整个发育阶段含量最高的,C错误;与YG2009、YG4品种相比,随温度的升高,YG2009×YG4品种中赤霉素含量变化较明显,说明YG2009×YG4品种的顶芽和根的分生组织对温度的变化更敏感,D正确。
15.D
曲线含义 分析 结论
生长素浓度对胚芽鞘生长的影响 当胚芽鞘出现向光性时,背光侧生长素浓度高于向光侧,且背光侧生长速度比向光侧快 若向光侧生长素浓度为m,则背光侧生长素浓度大于m小于M,A正确
生长素浓度与植物芽的关系 在顶端优势中,顶芽生长素浓度低促进生长,侧芽生长素浓度高抑制生长 若顶芽生长素浓度为m,则侧芽的生长素浓度大于i(抑制生长),B正确
植物在水平放置时植物的茎表现出背地性 近地侧生长素浓度高于远地侧,均促进生长;近地侧生长快,远地侧生长慢 若近地侧生长素浓度为M,则远地侧生长素浓度大于0小于m,C正确
植物在水平放置时植物的根出现向地性 近地侧生长素浓度高于远地侧;近地侧抑制生长,远地侧促进生长 若远地侧生长素浓度为m,则近地侧生长素浓度大于i,D错误
16.D 由图2可知,本实验的自变量是植物激素的类型和培养时间,A错误;实验结果说明所加植物激素的类型和培养时间不同对侧枝生长的影响不同,该实验没有探究不同的GR24浓度对侧枝生长的影响,B错误;实验结果显示,GR24对侧枝生长有微弱的抑制作用,NAA为生长素类调节剂,NAA对侧枝生长具有明显的抑制作用,NAA+GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA处理组和只用GR24处理组,说明GR24与NAA对侧枝生长具有协同作用,C错误;结合C选项的分析可知,GR24能加强NAA的作用效果,推测GR24的作用可能是抑制侧芽的生长素向外运输,从而使侧芽生长素含量过多抑制侧枝的生长,D正确。
17.答案 (除标注外,每空2分)(1)根冠、萎蔫的叶片 赤霉素(1分) (2)①脱落酸浓度、时间 ②否(1分) 当脱落酸浓度较低时(如10mg·L-1),24h、48h、72h的水稻种子萌发率与脱落酸浓度为0时相比并没有降低,甚至有所升高 ③用90mg·L-1的脱落酸溶液处理水稻种子 (3)脱落酸在干旱条件下能提高植物幼苗地下部分脯氨酸的含量以调节渗透压,从而增强植物的抗旱能力
解析 (1)脱落酸的主要合成部位是根冠和萎蔫的叶片等。在种子萌发方面,脱落酸抑制种子萌发,而赤霉素能促进种子萌发,赤霉素与脱落酸的作用相抗衡。(2)①在这个实验中,研究人员改变的因素是脱落酸的浓度,测定了不同时间(24h、48h、72h)水稻种子的萌发率,所以自变量是脱落酸的浓度和时间。③种子的萌发率较低时有利于种子的储藏。从图中可以看出,当脱落酸浓度为90mg/L时,在24h、48h、72h时水稻种子的萌发率都是最低的,所以储藏水稻种子时,图中最好的处理措施是用90mg/L的脱落酸溶液处理水稻种子。(3)由题表可知,正常供水:对照组(52.21)和脱落酸处理组(50.55)的脯氨酸含量差异不大;轻度干旱:对照组(49.69)和脱落酸处理组(52.18)的脯氨酸含量差异也不大;重度干旱:与对照组(184.53)相比,脱落酸处理组(389.76)的脯氨酸含量有很大提升。结合题干信息“脯氨酸是植物细胞中调节渗透压的重要物质,与植物的抗旱能力有关”可知,在干旱条件下,脱落酸可能通过提高植物幼苗地下部分脯氨酸的含量来调节渗透压,从而增强植物的抗旱能力。
18.答案 (除标注外,每空1分)(1)0.2~0.4 促进 (2)赤霉素 (3)双向(2分) 促进(2分) 由尖端向中部(或极性运输)(2分) (4)(油菜素内酯)受体 PIN蛋白基因的表达 运输
解析 (1)2、6两组芹菜幼苗的平均株高相同且高于对照组(1组),说明2、6两组油菜素内酯(BR)对芹菜幼苗生长的促进作用相同。(2)分析表格数据可知,一定浓度的油菜素内酯溶液对芹菜幼苗的生长具有促进作用。赤霉素的主要作用是促进细胞的伸长生长,与BR作用类似。(3)从图中看出,甲、乙两组都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部的运输方向为“双向”,而加了BR的两个实验组检测到的IAA(放射性)都多于各自的空白对照组,可以看出BR促进了生长素的运输,且乙组中,实验组的IAA相对含量明显比对照组多,故BR对IAA由尖端向中部的运输过程促进作用更强。
19.答案 (除标注外,每空1分)(1)色氨酸 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)抑制 作用于IPT和CKX 升高、降低(2分) (3)运输(H+)和催化(ATP水解)(答不全不给分) 下降 (4)将胚芽鞘均分成甲、乙两组,甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类调节剂,乙组不作处理;将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上,一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量(写出分组处理情况计1分,写出检测生长素含量计1分,共2分) 甲组空白琼脂块中不含生长素,乙组空白琼脂块中含有生长素(2分)
解析 (2)由图1可知,独脚金内酯会抑制IPT的活性。由图1可知,生长素既能抑制IPT的活性,又能提高CKX的活性,从而抑制细胞分裂素的分泌。顶芽摘除后,生长素合成降低,对侧芽细胞分裂素分泌的抑制作用减弱,导致细胞分裂素含量增加。生长素可通过活化MAX3/4来促进独脚金内脂的合成,所以摘除顶芽导致独脚金内脂的含量降低。(3)酶X被激活后,细胞壁中连接纤维素分子的多糖链水解,使细胞壁松散,进而促进细胞伸长。当生长素浓度由低升至最适时,H+从细胞内运送到细胞壁的量增多,酶X所处环境溶液pH下降。
(4)必备知识:极性运输是一种从形态学上端运送到形态学下端的运输过程。根据实验目的设计实验:
实验目的 验证“独脚金内酯可以通过抑制生长素的极性运输来调控顶端优势”
自变量 独脚金内酯的有无
因变量 是否抑制生长素的极性运输
实验设计 ①将胚芽鞘均分成甲、乙两组,甲组基部或下端涂抹独脚金内酯类调节剂,乙组不作处理; ②将甲、乙两组胚芽鞘均放置于空白琼脂块上; ③一段时间后检测空白琼脂块中生长素的含量
预期结果 甲组空白琼脂块中不含生长素,乙组空白琼脂块中含有生长素
20.答案 (每空2分)(1)每天的光照时间短于临界值X 每天的光照时间短于黑暗时间 (2)将切下的叶片A(切口)置于一空白琼脂块上 花芽B处 黑暗环境 甲组植株花芽B开花,乙组植株花芽B不开花 叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花
解析 (2)图2所示实验的目的为证明“叶片受到适宜的光刺激后,叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花”,因此该实验的自变量为叶片产生的某种物质的有无,因变量为花芽的发育和开花情况。实验要求借助“温特实验”的方法,因此可以考虑使用琼脂块收集这种物质,则甲组处理方法为将切下的叶片A(切口)置于一空白琼脂块上。该实验目的为证明叶片产生的物质运输到花芽起作用,所以应将琼脂块分别放在对应植株的花芽B处。将甲、乙组实验植株均置于相同且适宜的黑暗环境下一段时间,观察两组植株开花情况,这样可以排除光照对实验的影响。由于甲组放的是放置过叶片A的琼脂块,而乙组放的是空白琼脂块,因此实验的结果应该是甲组植株花芽B开花,而乙组植株花芽B不开花;预期的实验结论应是叶片产生了某种物质运输到花芽促进了花芽的发育而开花。
21.答案 (每空2分)(1)模拟中胚轴在土中伸长的黑暗环境/排除光对中胚轴伸长的影响 一定范围内,GA能够促进中胚轴伸长生长,且浓度越高促进作用越显著 (2)抑制活性GA合成,促进活性GA纯化 (3)细胞长度 能,与对照组相比,JA-组细胞长度明显增加,JA-+pp3组细胞长度增加不明显,可用于证明JA通过降低活性GA的含量起到抑制中胚轴伸长的作用
解析 (1)据题干信息“中胚轴伸长……促进出苗”可知,实验在黑暗条件进行是模拟中胚轴在土中伸长的黑暗环境。“实验结果表明”即需根据结果得出结论,实验结论一般描述自变量和因变量的关系。图中GA浓度(自变量)越高,中胚轴长度(因变量)越长,据此得出实验结论。(2)对图3的实验结果进行信息转化得到下表,可知JA使活性GA减少,非活性GA增多,根据图2中活性GA的来源和去向,推测JA可能通过抑制活性GA合成(抑制来源),或促进活性GA纯化(增强去向),进而抑制水稻中胚轴伸长生长。
组别 活性GA 非活性GA
野生型水稻 多 少
野生型水稻+JA 少 多
野生型水稻+IBU(JA合成抑制剂) 很多 少
(3)由图4可以看出,不同组别的细胞的长度不同,即实验的观测指标是显微镜下的细胞长度。图4中,与野生型相比,JA-组(无JA)的细胞长度明显增加,而JA-+pp3(活性GA合成抑制剂)组的细胞长度增加不明显,该结果可为(2)的推测提供证据支持,即JA通过降低活性GA的含量来抑制中胚轴伸长。