【同步练习】人教版（2019）高中生物学选择性必修1--第5章 第1节 植物生长素(含解析）
文档属性
| 名称 | 【同步练习】人教版（2019）高中生物学选择性必修1--第5章 第1节 植物生长素(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 674.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-23 21:42:36 | ||
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文档简介
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2026人教版高中生物学选择性必修1
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
基础过关练
题组一 生长素的发现及相关实验的分析
1.(2024湖南常德一中期末)下列关于生长素发现过程的实验,说法不正确的是( )
A.达尔文实验证明,胚芽鞘的感光部位是尖端
B.鲍森·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长是由生长素分布不均匀造成的
D.温特实验证明,胚芽鞘尖端能产生促进生长的化学物质
2.(2025陕西榆林月考)下图是生长素发现过程中的重要实验,有关说法错误的是( )
A.实验一是为了说明植物感受单侧光刺激的部位,结果表明胚芽鞘尖端是感受部位
B.实验二的结果可以推测植物的弯曲生长是由尖端产生的某种物质引起的
C.实验三必须在黑暗中进行,因为光照会影响尖端产生的物质在植物体中的运输和分布
D.实验四中的对照实验是将放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘正中
3.对于植物向光性产生的原因,有人提出了两种假说,假说一:单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输;假说二:单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解。研究人员进行了如图所示的实验(A、B、C、D表示琼脂块),一段时间后测量胚芽鞘切段a、b、c、d的长度。下列哪项实验结果支持假说二( )
A.a=bC.c4.(易错题)(2025山东济南月考)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图、表所示。回答下列问题:
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
(1)幼苗在单侧光下向光弯曲生长是由于弯曲部位细胞 (填“分裂”或“伸长”)差异,我们可对弯曲部位进行 (填“纵切”或“横切”)制片,再显微观察予以验证。
(2)分析表中 组实验结果,可知结构Ⅰ中有产生生长素的部位。如果不提供光刺激,结构Ⅰ (填“能”或“不能”)产生生长素。
(3)据表中实验结果不能判断 (填“①②之间”“②③之间”或“①②之间和②③之间”)有无感受单侧光刺激的部位,理由是 。
题组二 生长素的合成、运输与分布
5.(2025河北邯郸月考)下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述,错误的是( )
A.生长素的合成部位主要是芽、幼嫩的叶以及发育中的种子,在植物体各器官中均有分布
B.生长素在极性运输过程中需要消耗细胞呼吸产生的ATP
C.在植物的幼嫩组织中,生长素只能由形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输
D.植物细胞利用色氨酸在核糖体上合成生长素
6.(教材深研拓展)某同学利用玉米的胚芽鞘ab段设计实验验证生长素的极性运输。下列叙述错误的是( )
A.最好选择甲和丙作对照实验
B.甲~丁四组实验的空白琼脂块中能检测到一定浓度生长素的是甲和乙
C.若将所有组别旋转90°后水平放置,实验结果不变
D.生长素在胚芽鞘内的运输需要载体蛋白
题组三 生长素的生理作用
7.(2024山西太原期中)下列关于植物生长素作用的叙述,错误的是( )
A.植物的顶端优势现象说明高浓度的生长素抑制侧芽生长
B.用生长素处理西红柿未受粉的柱头可以得到无子西红柿
C.植物生长素促进细胞伸长生长
D.生长素直接参与细胞代谢来实现调节作用
8.(2025四川眉山期中)某实验组研究X、Y、Z三种浓度生长素对某植物茎段侧芽生长的影响,结果如图甲;自然状态下茎段侧芽A、B、C生长情况如图乙。下列判断不合理的是( )
A.X浓度生长素抑制该植物侧芽生长,Y、Z浓度生长素促进该植物侧芽生长
B.Z浓度不一定是侧芽生长的最适浓度
C.三种浓度的大小关系应为YD.侧芽A、B、C中生长素浓度大小为A>B>C
9.(易错题)图甲为燕麦胚芽鞘向光弯曲的示意图,图乙为单侧水刺激使生长素分布不均引起根的向水弯曲示意图。下列分析正确的是( )
A.由图甲可知,燕麦胚芽鞘向光侧细胞分裂更快导致胚芽鞘向光弯曲
B.胚芽鞘向光弯曲和根向水生长的现象,都体现了生长素作用的特点是低浓度促进生长、高浓度抑制生长
C.图乙中根向水侧的生长素浓度高于背水侧,是由生长素的极性运输导致的
D.单侧光和水刺激均影响生长素的横向运输,但横向运输的方向不同
10.(2025广东省六校联考)科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,结果如图甲所示;图乙是横放的该植物根和茎的生长方向的情况(横放时重力引起生长素向近地侧运输)。下列相关叙述,错误的是( )
A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲A点对应生长素浓度
B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲C点对应生长素浓度
C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感
D.图乙中对应生长素浓度,a侧、d侧抑制生长,b侧、c侧促进生长
能力提升练
题组一 胚芽鞘生长、弯曲情况的判断
1.(2025江苏徐州期末)以下是关于胚芽鞘的甲、乙、丙三组实验,请据图分析,下列叙述错误的是( )
A.甲组中胚芽鞘生长情况是②直立生长,①③④向光弯曲生长
B.乙组中胚芽鞘生长情况是①直立生长,②向左弯曲生长
C.乙组中a、b、c琼脂块中生长素含量的大小关系为a>b>c
D.丙组中胚芽鞘生长情况是①③直立生长,②向光弯曲生长
2.某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙、丙三组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块a、b、c、d、e、f置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段弯曲形成的角依次是α1、α2、α3、α4、α5、α6(图中用α代表),下列说法错误的是( )
A.图中角α的形成是由于去顶胚芽鞘切段右侧细胞伸长速度快于左侧
B.若将甲组置于黑暗中,则琼脂块所引起的α1=α2
C.若将c和d同时放在同一去除顶端的胚芽鞘切段两侧,则胚芽鞘不弯曲
D.比较α1、α2、α3、α4、α5、α6的大小:α2=α6>α3=α4>α1=α5
题组二 生长素的运输和生理作用
3.(2024湖北武汉华中师大一附中期末)生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达。研究表明,细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP,这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号。实验发现ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型。下列说法错误的是( )
A.生长素能促进植物细胞伸长、诱导细胞分化是基因选择性表达的结果
B.跨膜蛋白激酶TMK是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质
C.可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验,研究两受体发挥作用的相互关系
D.下调生长素受体相关基因表达水平可以用于培育矮化植株
4.(2025北京北师大附中期中)生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排,从而导致了极性运输,细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,下列推测不合理的是( )
A.PIN蛋白定位于细胞膜上需内质网、高尔基体等参与
B.PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧
C.NPA通过阻碍生长素的运输抑制植物的生长
D.PIN基因缺失突变体植株比野生型植株高大
5.(2025湖南长沙雅礼中学期中)如图甲为探究不同实验条件对植物生长的影响,一段时间后,图中①茎背地生长、根向地生长(已知植株横放,重力刺激生长素向近地侧运输),图乙表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.要探究出植物的弯曲生长是否与单侧光有关,最好选用图甲中③④两个装置进行实验
B.若将图甲中装置④放在匀速旋转器的圆心上,植物茎的生长情况是向窗口弯曲生长
C.据图乙分析,若图甲中装置①内茎的远地侧生长素浓度为m,则近地侧生长素浓度在m~2m之间
D.图乙曲线上C点表示植株不生长,H点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度
题组三 与生长素有关的实验设计与分析
6.(2025辽宁沈阳期中)我国学者在研究水稻栽培时,首次发现水稻根的负向光性,即水稻根在单侧光照射时向背光侧生长。研究发现根的负向光性与生长素有关。
(1)生长素主要由 和发育中的种子等部位合成,运输至植物体全身,相对集中分布于 的部位,对植物的生长发育起 作用的微量有机物。
(2)为进一步研究根负向光性的原因,研究人员利用水稻种子进行了相关实验,请在表格横线处选填①~⑥相应处理,完成实验方案。
①单侧光照、②均匀光照、③黑暗、④在根的一侧贴空白琼脂片、⑤在根的一侧贴有1mg·L-1IAA的琼脂片、⑥在根的一侧贴有5mg·L-1IAA的琼脂片。
组别 处理方式 弯曲度(°) 根尖生长状况
1 38.7±5.23 负向光性生长
2 黑暗,在根的一侧贴空白琼脂片 0 垂直生长
3 42.4±5.39 向含有IAA的琼脂片方向生长
4 32.1±8.32 向含有IAA的琼脂片方向生长
实验结论:单侧光引起根尖两侧IAA含量差异是导致根负向光性的原因,且IAA浓度高时弯曲度加大。
(3)研究人员测定水稻根尖向光侧和背光侧在单侧光刺激后IAA含量的变化。结果如表所示。
处理 向光侧(ng·g-1·FW) 背光侧(ng·g-1·FW)
光强(40μmol·m-2·s-1) 210.5 421.7
光强(100μmol·m-2·s-1) 184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
根据上述实验结果,可推测负向光性产生的机制可能是:
① ;② 。
(4)表中数据显示,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,请你提出可进一步研究的课题: 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 2.D 3.C 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D
10.D
1.C 拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的影响(此时并未确定尖端产生的影响是一种化学物质,也未发现和命名生长素)在其下部分布不均匀造成的,C错误。
2.D
分析
实验一 达尔文的实验,自变量为遮光部位,实验结果说明胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位(常考点),A正确
实验二 鲍森·詹森的实验,根据实验结果可推测胚芽鞘尖端产生的某种物质可以透过琼脂片传递给下部,引起植物的弯曲生长,B正确
实验三 拜尔的实验,在黑暗中进行,因为光照会影响尖端产生的物质在植物体中的运输和分布,排除受光不均匀对实验结果的影响,C正确
实验四 温特的实验,对照实验是将未放过尖端的空白琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧,D错误
归纳总结
生长素的发现过程总结
3.C 根据假说内容进行分析:
假说一 假说二
内容 单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输 单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解(背光侧不受影响)
推测 结果 暗处理下琼脂块中生长素含量:A=B(生长素分布均匀)
单侧光下琼脂块中生长素含量:C结果 分析 生长素的量:C4.答案 (1)伸长 纵切 (2)甲、乙 能 (3)②③之间 在②处切断和在③处切断,两组实验结果相同,幼苗都不生长、不弯曲
解析 (1)幼苗在单侧光下向光弯曲生长是生长素分布不均引起的,生长素可促进细胞伸长生长。要观察细胞伸长情况,应对弯曲部位进行纵切制片,这样可以看到细胞长度的变化。(2)根据结论“结构Ⅰ中有产生生长素的部位”反推:实验自变量应为有无结构Ⅰ,故选择甲组(不切断任何部位)、乙组(在①处切断,去除结构Ⅰ)对照可得出相应结论。生长素的产生与光照无关(易错点),不提供光刺激,结构Ⅰ也能产生生长素。
(3)对不同组别进行对照分析:
组别 乙、丙 丙、丁
自变量 是否具有①②之间的部位 是否具有②③之间的部位
现象 乙组(有①②间部位)生长慢且弯曲;丙组(无①②间部位)不生长、不弯曲 均不生长、不弯曲
结论 ①②之间含有生长素,且具有感光部位 无法判断②③之间有无感受单侧光刺激的部位
归纳总结 (1)胚芽鞘尖端:①产生生长素(与光无关);②感受单侧光的刺激,生长素发生横向运输。
(2)胚芽鞘尖端以下:生长素起作用的部位(胚芽鞘弯曲生长的部位)。
(3)判断胚芽鞘是否生长:尖端下部是否含有生长素。
(4)判断胚芽鞘是否弯曲生长:单向刺激引起尖端下部生长素分布是否不均匀。
5.D 生长素的极性运输是一种主动运输(常考点),消耗细胞呼吸产生的ATP,B正确;在植物的幼嫩组织中,生长素进行极性运输(只能由形态学上端运输到形态学下端);在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输,C正确。生长素是色氨酸的衍生物(不是蛋白质),不在核糖体上合成,D错误。
归纳总结 (1)生长素是吲哚乙酸、苯乙酸和吲哚丁酸等一类物质的统称,不只是吲哚乙酸。
(2)生长素等植物激素由植物体的特定部位产生,植物没有腺体。
(3)人尿中含有生长素是因为人体中缺乏分解生长素的酶,摄食后生长素随尿液排出,人体不能合成生长素。
6.B 为验证生长素的极性运输,最好选择甲和丙两组作对照实验(甲组空白琼脂块能检测到生长素,丙组空白琼脂块不能检测到生长素),A正确;图中生长素的极性运输方向为a→b,则甲和丁组空白琼脂块中能检测到一定浓度的生长素,B错误;极性运输不受重力的影响,故水平放置后仍只能在甲和丁组空白琼脂块中检测到一定浓度的生长素,C正确;生长素在胚芽鞘内的运输为极性运输(是一种主动运输),需要载体蛋白,D正确。
7.D 植物表现出顶端优势的原因是顶芽产生的生长素在侧芽积累,芽对生长素较敏感,高浓度的生长素抑制侧芽生长,A正确;子房壁在发育成果皮时要从发育中的种子处获得生长素,当西红柿雌花未受粉时(子房里没有发育中的种子),用生长素处理柱头,可以得到无子西红柿,B正确;植物生长素通过促进细胞伸长生长,进而促进植物生长,C正确;生长素不直接参与细胞代谢,也不起催化作用,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用(常考点),D错误。
8.C 与空白对照组(清水组)相比,X浓度生长素处理的茎段侧芽生长量减小,起抑制作用;Y、Z浓度生长素处理的茎段侧芽生长量增大,起促进作用,且Z浓度生长素处理的促进作用更大,A正确。生长素在浓度低时促进生长,在浓度高时则会抑制生长(常考点);X浓度生长素处理抑制侧芽生长,说明X浓度最大;Y、Z浓度生长素处理均促进侧芽生长,但由于最适浓度两侧存在两个作用效果相同的不同浓度(易错点),因此据图甲结果无法判断Y、Z浓度的大小,C错误。图甲结果不能说明Z浓度是侧芽生长的最适浓度,应在Z浓度左右缩小浓度梯度进一步实验,B正确。图乙中,越靠近顶芽的侧芽部位生长素浓度越大,D正确。
9.D 由图甲可知,燕麦胚芽鞘背光侧细胞的长度大于向光侧,由此推知单侧光会引起胚芽鞘向光侧与背光侧的细胞伸长程度不同,从而导致胚芽鞘向光弯曲,A错误。胚芽鞘向光弯曲生长时,向光侧与背光侧生长素都起到促进作用(易错点),没有体现生长素低浓度抑制生长,B错误。图乙中水分分布不均引起生长素由背水侧横向运输到向水侧,C错误。单侧光刺激下,生长素由向光侧向背光侧进行横向运输;水刺激下,生长素由背水侧向向水侧进行横向运输,D正确。
10.D
题图解读
植物横放时重力引起生长素向近地侧运输,据此分析图乙:
已知图甲中A、B、C点对应生长素浓度分别对根、芽、茎的生长表现为既不促进也不抑制,据此分析:
题图信息 选项分析
根a侧生长素浓度高,表现为抑制根生长 根a侧生长素浓度>图甲A点对应生长素浓度,A正确
茎c侧生长素浓度促进茎生长 茎c侧生长素浓度<图甲C点对应生长素浓度,B正确
由图甲可知,同一浓度的生长素对该植物不同器官的作用效果不同,不同器官对生长素敏感程度由高到低为根>芽>茎,C正确。分析可知,图乙中对应生长素浓度,a侧抑制生长,b侧、c侧、d侧促进生长,D错误。
能力提升练
1.D 2.A 3.B 4.D 5.D
1.D 对不同组别分析如表,结合表格可知D错误。
组别 处理及结果 生长情况
甲 ① 云母片阻断右侧生长素的极性运输,且单侧光照射使胚芽鞘背光侧生长素含量多于向光侧 向光弯曲生长
② 云母片阻断生长素的横向运输→两侧生长素一样多 直立生长
③ 云母片的插入对生长素运输无影响→单侧光导致背光侧生长素多 向光弯曲生长
④ 琼脂块对生长素运输无影响→单侧光导致背光侧生长素多 向光弯曲生长
乙 ① 含有生长素的琼脂块放在胚芽鞘的中间→生长素分布均匀 直立生长
② 含有生长素的琼脂块放在胚芽鞘的右侧→右侧生长素多 向左弯曲生长
③、 ④ a收集的是整个尖端产生的生长素;单侧光刺激使生长素横向运输导致b>c 生长素含量:a>b>c
丙 ① 盆转→胚芽鞘尖端的不同部位均匀受光 直立生长
② 盒转→胚芽鞘尖端向光侧接受间断光照→背光侧生长素多 向光弯曲生长
③ 盒和盆都转→小孔朝向光源时,胚芽鞘尖端朝向小孔的部位接受光照→胚芽鞘朝向小孔的一侧生长素少 向小孔(光)弯曲生长
2.A
图示分析 琼脂块中 生长素含量 胚芽鞘切段 的弯曲角度
图甲:胚芽鞘尖端受到单侧光照射后,向光侧生长素向背光侧运输 aα3=α4>α1=α5,D正确
图乙:云母片放置在胚芽鞘尖端,阻挡生长素的横向运输 c=d
图丙:云母片放置在尖端下部,不阻挡生长素的横向运输 e图中角α的形成是由于去顶胚芽鞘切段左侧生长素较多,细胞伸长的速度快于右侧,A错误;若将甲组置于黑暗中,则胚芽鞘尖端生长素分布均匀,a与b所含生长素相同,因此琼脂块所引起的α1=α2,B正确;c和d所含生长素相同,将c和d同时放在同一去除顶端的胚芽鞘切段两侧,则胚芽鞘不弯曲,直立生长,C正确。
3.B
信息提取 选项分析
题干信息:①生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达; ②细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP……传递细胞外的生长素信号 生长素对植物细胞的调节是基因选择性表达的结果,A正确; 生长素具有胞内受体和膜受体,两者可分别发挥作用,B错误
生长素需要与受体结合传递信息 下调生长素受体相关基因表达水平→生长素受体合成减少→生长素促进生长效果下降,可用于培育矮化植株,D正确
4.D
信息提取 选项分析
PIN蛋白定位于细胞膜上 PIN蛋白合成、运输过程需内质网、高尔基体等参与,A合理
极性运输方向:形态学上端→形态学下端;PIN蛋白功能:将生长素排出细胞 PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧,B合理
NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白;PIN基因缺失突变体不能合成PIN蛋白 NPA处理或PIN基因缺失→生长素运输受阻→抑制植株生长,C合理,D不合理
5.D
选项及分析 结论
探究植物的弯曲生长是否与单侧光有关→自变量:有无单侧光;同时排除重力等无关因素的干扰 选择③④装置,A正确
装置④放在匀速旋转器的圆心上→当窗口与光相对时,植株朝向窗口的一侧接受光照(即植株朝向窗口的一侧接受间断光照)→植株朝向窗口的一侧生长素少,长得慢 茎向窗口弯曲生长,B正确
重力刺激生长素向近地侧运输→装置①中茎远地侧生长素浓度低于近地侧; 茎背地生长→装置①中茎远地侧生长速度比近地侧慢→茎近地侧促进生长的作用大于远地侧; 远地侧生长素浓度为m(对应图乙中A点),则近地侧生长素浓度应大于m,且促进生长的作用大于n 近地侧生长素浓度在m~2m之间,C正确
C点与横轴相交→作用效果与生长素浓度为0mol/L时相同→生长素对植物生长既不促进,也不抑制(但植株仍能生长) C点时植株可以生长,D错误
易混易错 (1)生长素抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加清水处理的组别)而言的,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速度慢于对照组。
(2)由于生长素生理作用具有浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
6.答案 (1)芽、幼嫩的叶 生长旺盛 调节 (2)①④ ③⑥ ③⑤ (3)①背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低 ②慢 (4)光照是否导致IAA部分分解(光照是否加速IAA向根尖以上部位运输)
解析 (2)分析不同组的处理方式如表:
组别 依据 处理
第1组 根尖负向光性生长 ①单侧光
单一变量原则(1、2组形成对照) ④在根的一侧贴空白琼脂片
第3、 4组 单一变量原则(与2组形成对照) 第3组:③黑暗、⑥在根的一侧贴有5mg·L-1IAA的琼脂片; 第4组:③黑暗、⑤在根的一侧贴有1mg·L-1IAA的琼脂片
两组根尖都向含有IAA的琼脂片方向生长(说明两组IAA浓度均抑制根尖生长); 第3组的弯曲度更大(结合题干实验结论可知,第3组抑制作用更强,IAA浓度更大)
(3)据题中表格数据推测:单侧光使IAA横向运输导致背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低。据“负向光性”现象,可知向光侧生长速度快于背光侧。(4)据题中表格数据可知,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,可考虑光照条件下是否存在IAA的分解,或IAA向根尖以上部位运输是否增多。
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第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
基础过关练
题组一 生长素的发现及相关实验的分析
1.(2024湖南常德一中期末)下列关于生长素发现过程的实验,说法不正确的是( )
A.达尔文实验证明,胚芽鞘的感光部位是尖端
B.鲍森·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长是由生长素分布不均匀造成的
D.温特实验证明,胚芽鞘尖端能产生促进生长的化学物质
2.(2025陕西榆林月考)下图是生长素发现过程中的重要实验,有关说法错误的是( )
A.实验一是为了说明植物感受单侧光刺激的部位,结果表明胚芽鞘尖端是感受部位
B.实验二的结果可以推测植物的弯曲生长是由尖端产生的某种物质引起的
C.实验三必须在黑暗中进行,因为光照会影响尖端产生的物质在植物体中的运输和分布
D.实验四中的对照实验是将放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘正中
3.对于植物向光性产生的原因,有人提出了两种假说,假说一:单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输;假说二:单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解。研究人员进行了如图所示的实验(A、B、C、D表示琼脂块),一段时间后测量胚芽鞘切段a、b、c、d的长度。下列哪项实验结果支持假说二( )
A.a=b
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
(1)幼苗在单侧光下向光弯曲生长是由于弯曲部位细胞 (填“分裂”或“伸长”)差异,我们可对弯曲部位进行 (填“纵切”或“横切”)制片,再显微观察予以验证。
(2)分析表中 组实验结果,可知结构Ⅰ中有产生生长素的部位。如果不提供光刺激,结构Ⅰ (填“能”或“不能”)产生生长素。
(3)据表中实验结果不能判断 (填“①②之间”“②③之间”或“①②之间和②③之间”)有无感受单侧光刺激的部位,理由是 。
题组二 生长素的合成、运输与分布
5.(2025河北邯郸月考)下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述,错误的是( )
A.生长素的合成部位主要是芽、幼嫩的叶以及发育中的种子,在植物体各器官中均有分布
B.生长素在极性运输过程中需要消耗细胞呼吸产生的ATP
C.在植物的幼嫩组织中,生长素只能由形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输
D.植物细胞利用色氨酸在核糖体上合成生长素
6.(教材深研拓展)某同学利用玉米的胚芽鞘ab段设计实验验证生长素的极性运输。下列叙述错误的是( )
A.最好选择甲和丙作对照实验
B.甲~丁四组实验的空白琼脂块中能检测到一定浓度生长素的是甲和乙
C.若将所有组别旋转90°后水平放置,实验结果不变
D.生长素在胚芽鞘内的运输需要载体蛋白
题组三 生长素的生理作用
7.(2024山西太原期中)下列关于植物生长素作用的叙述,错误的是( )
A.植物的顶端优势现象说明高浓度的生长素抑制侧芽生长
B.用生长素处理西红柿未受粉的柱头可以得到无子西红柿
C.植物生长素促进细胞伸长生长
D.生长素直接参与细胞代谢来实现调节作用
8.(2025四川眉山期中)某实验组研究X、Y、Z三种浓度生长素对某植物茎段侧芽生长的影响,结果如图甲;自然状态下茎段侧芽A、B、C生长情况如图乙。下列判断不合理的是( )
A.X浓度生长素抑制该植物侧芽生长,Y、Z浓度生长素促进该植物侧芽生长
B.Z浓度不一定是侧芽生长的最适浓度
C.三种浓度的大小关系应为Y
9.(易错题)图甲为燕麦胚芽鞘向光弯曲的示意图,图乙为单侧水刺激使生长素分布不均引起根的向水弯曲示意图。下列分析正确的是( )
A.由图甲可知,燕麦胚芽鞘向光侧细胞分裂更快导致胚芽鞘向光弯曲
B.胚芽鞘向光弯曲和根向水生长的现象,都体现了生长素作用的特点是低浓度促进生长、高浓度抑制生长
C.图乙中根向水侧的生长素浓度高于背水侧,是由生长素的极性运输导致的
D.单侧光和水刺激均影响生长素的横向运输,但横向运输的方向不同
10.(2025广东省六校联考)科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,结果如图甲所示;图乙是横放的该植物根和茎的生长方向的情况(横放时重力引起生长素向近地侧运输)。下列相关叙述,错误的是( )
A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲A点对应生长素浓度
B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲C点对应生长素浓度
C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感
D.图乙中对应生长素浓度,a侧、d侧抑制生长,b侧、c侧促进生长
能力提升练
题组一 胚芽鞘生长、弯曲情况的判断
1.(2025江苏徐州期末)以下是关于胚芽鞘的甲、乙、丙三组实验,请据图分析,下列叙述错误的是( )
A.甲组中胚芽鞘生长情况是②直立生长,①③④向光弯曲生长
B.乙组中胚芽鞘生长情况是①直立生长,②向左弯曲生长
C.乙组中a、b、c琼脂块中生长素含量的大小关系为a>b>c
D.丙组中胚芽鞘生长情况是①③直立生长,②向光弯曲生长
2.某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙、丙三组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块a、b、c、d、e、f置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段弯曲形成的角依次是α1、α2、α3、α4、α5、α6(图中用α代表),下列说法错误的是( )
A.图中角α的形成是由于去顶胚芽鞘切段右侧细胞伸长速度快于左侧
B.若将甲组置于黑暗中,则琼脂块所引起的α1=α2
C.若将c和d同时放在同一去除顶端的胚芽鞘切段两侧,则胚芽鞘不弯曲
D.比较α1、α2、α3、α4、α5、α6的大小:α2=α6>α3=α4>α1=α5
题组二 生长素的运输和生理作用
3.(2024湖北武汉华中师大一附中期末)生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达。研究表明,细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP,这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号。实验发现ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型。下列说法错误的是( )
A.生长素能促进植物细胞伸长、诱导细胞分化是基因选择性表达的结果
B.跨膜蛋白激酶TMK是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质
C.可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验,研究两受体发挥作用的相互关系
D.下调生长素受体相关基因表达水平可以用于培育矮化植株
4.(2025北京北师大附中期中)生长素能够被细胞一极吸收并从相反极外排,从而导致了极性运输,细胞膜上的生长素外排蛋白PIN在此过程中发挥重要作用。NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,下列推测不合理的是( )
A.PIN蛋白定位于细胞膜上需内质网、高尔基体等参与
B.PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧
C.NPA通过阻碍生长素的运输抑制植物的生长
D.PIN基因缺失突变体植株比野生型植株高大
5.(2025湖南长沙雅礼中学期中)如图甲为探究不同实验条件对植物生长的影响,一段时间后,图中①茎背地生长、根向地生长(已知植株横放,重力刺激生长素向近地侧运输),图乙表示不同浓度生长素溶液对植物茎生长的影响。下列有关叙述错误的是( )
A.要探究出植物的弯曲生长是否与单侧光有关,最好选用图甲中③④两个装置进行实验
B.若将图甲中装置④放在匀速旋转器的圆心上,植物茎的生长情况是向窗口弯曲生长
C.据图乙分析,若图甲中装置①内茎的远地侧生长素浓度为m,则近地侧生长素浓度在m~2m之间
D.图乙曲线上C点表示植株不生长,H点对应的生长素浓度是促进茎生长的最适生长素浓度
题组三 与生长素有关的实验设计与分析
6.(2025辽宁沈阳期中)我国学者在研究水稻栽培时,首次发现水稻根的负向光性,即水稻根在单侧光照射时向背光侧生长。研究发现根的负向光性与生长素有关。
(1)生长素主要由 和发育中的种子等部位合成,运输至植物体全身,相对集中分布于 的部位,对植物的生长发育起 作用的微量有机物。
(2)为进一步研究根负向光性的原因,研究人员利用水稻种子进行了相关实验,请在表格横线处选填①~⑥相应处理,完成实验方案。
①单侧光照、②均匀光照、③黑暗、④在根的一侧贴空白琼脂片、⑤在根的一侧贴有1mg·L-1IAA的琼脂片、⑥在根的一侧贴有5mg·L-1IAA的琼脂片。
组别 处理方式 弯曲度(°) 根尖生长状况
1 38.7±5.23 负向光性生长
2 黑暗,在根的一侧贴空白琼脂片 0 垂直生长
3 42.4±5.39 向含有IAA的琼脂片方向生长
4 32.1±8.32 向含有IAA的琼脂片方向生长
实验结论:单侧光引起根尖两侧IAA含量差异是导致根负向光性的原因,且IAA浓度高时弯曲度加大。
(3)研究人员测定水稻根尖向光侧和背光侧在单侧光刺激后IAA含量的变化。结果如表所示。
处理 向光侧(ng·g-1·FW) 背光侧(ng·g-1·FW)
光强(40μmol·m-2·s-1) 210.5 421.7
光强(100μmol·m-2·s-1) 184.8 498.6
黑暗 418.6 418.6
根据上述实验结果,可推测负向光性产生的机制可能是:
① ;② 。
(4)表中数据显示,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,请你提出可进一步研究的课题: 。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 2.D 3.C 5.D 6.B 7.D 8.C 9.D
10.D
1.C 拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的影响(此时并未确定尖端产生的影响是一种化学物质,也未发现和命名生长素)在其下部分布不均匀造成的,C错误。
2.D
分析
实验一 达尔文的实验,自变量为遮光部位,实验结果说明胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位(常考点),A正确
实验二 鲍森·詹森的实验,根据实验结果可推测胚芽鞘尖端产生的某种物质可以透过琼脂片传递给下部,引起植物的弯曲生长,B正确
实验三 拜尔的实验,在黑暗中进行,因为光照会影响尖端产生的物质在植物体中的运输和分布,排除受光不均匀对实验结果的影响,C正确
实验四 温特的实验,对照实验是将未放过尖端的空白琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧,D错误
归纳总结
生长素的发现过程总结
3.C 根据假说内容进行分析:
假说一 假说二
内容 单侧光使胚芽鞘尖端的生长素发生了从向光侧到背光侧的运输 单侧光使胚芽鞘尖端向光侧的生长素分解(背光侧不受影响)
推测 结果 暗处理下琼脂块中生长素含量:A=B(生长素分布均匀)
单侧光下琼脂块中生长素含量:C
解析 (1)幼苗在单侧光下向光弯曲生长是生长素分布不均引起的,生长素可促进细胞伸长生长。要观察细胞伸长情况,应对弯曲部位进行纵切制片,这样可以看到细胞长度的变化。(2)根据结论“结构Ⅰ中有产生生长素的部位”反推:实验自变量应为有无结构Ⅰ,故选择甲组(不切断任何部位)、乙组(在①处切断,去除结构Ⅰ)对照可得出相应结论。生长素的产生与光照无关(易错点),不提供光刺激,结构Ⅰ也能产生生长素。
(3)对不同组别进行对照分析:
组别 乙、丙 丙、丁
自变量 是否具有①②之间的部位 是否具有②③之间的部位
现象 乙组(有①②间部位)生长慢且弯曲;丙组(无①②间部位)不生长、不弯曲 均不生长、不弯曲
结论 ①②之间含有生长素,且具有感光部位 无法判断②③之间有无感受单侧光刺激的部位
归纳总结 (1)胚芽鞘尖端:①产生生长素(与光无关);②感受单侧光的刺激,生长素发生横向运输。
(2)胚芽鞘尖端以下:生长素起作用的部位(胚芽鞘弯曲生长的部位)。
(3)判断胚芽鞘是否生长:尖端下部是否含有生长素。
(4)判断胚芽鞘是否弯曲生长:单向刺激引起尖端下部生长素分布是否不均匀。
5.D 生长素的极性运输是一种主动运输(常考点),消耗细胞呼吸产生的ATP,B正确;在植物的幼嫩组织中,生长素进行极性运输(只能由形态学上端运输到形态学下端);在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输,C正确。生长素是色氨酸的衍生物(不是蛋白质),不在核糖体上合成,D错误。
归纳总结 (1)生长素是吲哚乙酸、苯乙酸和吲哚丁酸等一类物质的统称,不只是吲哚乙酸。
(2)生长素等植物激素由植物体的特定部位产生,植物没有腺体。
(3)人尿中含有生长素是因为人体中缺乏分解生长素的酶,摄食后生长素随尿液排出,人体不能合成生长素。
6.B 为验证生长素的极性运输,最好选择甲和丙两组作对照实验(甲组空白琼脂块能检测到生长素,丙组空白琼脂块不能检测到生长素),A正确;图中生长素的极性运输方向为a→b,则甲和丁组空白琼脂块中能检测到一定浓度的生长素,B错误;极性运输不受重力的影响,故水平放置后仍只能在甲和丁组空白琼脂块中检测到一定浓度的生长素,C正确;生长素在胚芽鞘内的运输为极性运输(是一种主动运输),需要载体蛋白,D正确。
7.D 植物表现出顶端优势的原因是顶芽产生的生长素在侧芽积累,芽对生长素较敏感,高浓度的生长素抑制侧芽生长,A正确;子房壁在发育成果皮时要从发育中的种子处获得生长素,当西红柿雌花未受粉时(子房里没有发育中的种子),用生长素处理柱头,可以得到无子西红柿,B正确;植物生长素通过促进细胞伸长生长,进而促进植物生长,C正确;生长素不直接参与细胞代谢,也不起催化作用,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用(常考点),D错误。
8.C 与空白对照组(清水组)相比,X浓度生长素处理的茎段侧芽生长量减小,起抑制作用;Y、Z浓度生长素处理的茎段侧芽生长量增大,起促进作用,且Z浓度生长素处理的促进作用更大,A正确。生长素在浓度低时促进生长,在浓度高时则会抑制生长(常考点);X浓度生长素处理抑制侧芽生长,说明X浓度最大;Y、Z浓度生长素处理均促进侧芽生长,但由于最适浓度两侧存在两个作用效果相同的不同浓度(易错点),因此据图甲结果无法判断Y、Z浓度的大小,C错误。图甲结果不能说明Z浓度是侧芽生长的最适浓度,应在Z浓度左右缩小浓度梯度进一步实验,B正确。图乙中,越靠近顶芽的侧芽部位生长素浓度越大,D正确。
9.D 由图甲可知,燕麦胚芽鞘背光侧细胞的长度大于向光侧,由此推知单侧光会引起胚芽鞘向光侧与背光侧的细胞伸长程度不同,从而导致胚芽鞘向光弯曲,A错误。胚芽鞘向光弯曲生长时,向光侧与背光侧生长素都起到促进作用(易错点),没有体现生长素低浓度抑制生长,B错误。图乙中水分分布不均引起生长素由背水侧横向运输到向水侧,C错误。单侧光刺激下,生长素由向光侧向背光侧进行横向运输;水刺激下,生长素由背水侧向向水侧进行横向运输,D正确。
10.D
题图解读
植物横放时重力引起生长素向近地侧运输,据此分析图乙:
已知图甲中A、B、C点对应生长素浓度分别对根、芽、茎的生长表现为既不促进也不抑制,据此分析:
题图信息 选项分析
根a侧生长素浓度高,表现为抑制根生长 根a侧生长素浓度>图甲A点对应生长素浓度,A正确
茎c侧生长素浓度促进茎生长 茎c侧生长素浓度<图甲C点对应生长素浓度,B正确
由图甲可知,同一浓度的生长素对该植物不同器官的作用效果不同,不同器官对生长素敏感程度由高到低为根>芽>茎,C正确。分析可知,图乙中对应生长素浓度,a侧抑制生长,b侧、c侧、d侧促进生长,D错误。
能力提升练
1.D 2.A 3.B 4.D 5.D
1.D 对不同组别分析如表,结合表格可知D错误。
组别 处理及结果 生长情况
甲 ① 云母片阻断右侧生长素的极性运输,且单侧光照射使胚芽鞘背光侧生长素含量多于向光侧 向光弯曲生长
② 云母片阻断生长素的横向运输→两侧生长素一样多 直立生长
③ 云母片的插入对生长素运输无影响→单侧光导致背光侧生长素多 向光弯曲生长
④ 琼脂块对生长素运输无影响→单侧光导致背光侧生长素多 向光弯曲生长
乙 ① 含有生长素的琼脂块放在胚芽鞘的中间→生长素分布均匀 直立生长
② 含有生长素的琼脂块放在胚芽鞘的右侧→右侧生长素多 向左弯曲生长
③、 ④ a收集的是整个尖端产生的生长素;单侧光刺激使生长素横向运输导致b>c 生长素含量:a>b>c
丙 ① 盆转→胚芽鞘尖端的不同部位均匀受光 直立生长
② 盒转→胚芽鞘尖端向光侧接受间断光照→背光侧生长素多 向光弯曲生长
③ 盒和盆都转→小孔朝向光源时,胚芽鞘尖端朝向小孔的部位接受光照→胚芽鞘朝向小孔的一侧生长素少 向小孔(光)弯曲生长
2.A
图示分析 琼脂块中 生长素含量 胚芽鞘切段 的弯曲角度
图甲:胚芽鞘尖端受到单侧光照射后,向光侧生长素向背光侧运输 aα3=α4>α1=α5,D正确
图乙:云母片放置在胚芽鞘尖端,阻挡生长素的横向运输 c=d
图丙:云母片放置在尖端下部,不阻挡生长素的横向运输 e
3.B
信息提取 选项分析
题干信息:①生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达; ②细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP……传递细胞外的生长素信号 生长素对植物细胞的调节是基因选择性表达的结果,A正确; 生长素具有胞内受体和膜受体,两者可分别发挥作用,B错误
生长素需要与受体结合传递信息 下调生长素受体相关基因表达水平→生长素受体合成减少→生长素促进生长效果下降,可用于培育矮化植株,D正确
4.D
信息提取 选项分析
PIN蛋白定位于细胞膜上 PIN蛋白合成、运输过程需内质网、高尔基体等参与,A合理
极性运输方向:形态学上端→形态学下端;PIN蛋白功能:将生长素排出细胞 PIN蛋白在细胞膜上分布不均,集中于形态学下方一侧,B合理
NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白;PIN基因缺失突变体不能合成PIN蛋白 NPA处理或PIN基因缺失→生长素运输受阻→抑制植株生长,C合理,D不合理
5.D
选项及分析 结论
探究植物的弯曲生长是否与单侧光有关→自变量:有无单侧光;同时排除重力等无关因素的干扰 选择③④装置,A正确
装置④放在匀速旋转器的圆心上→当窗口与光相对时,植株朝向窗口的一侧接受光照(即植株朝向窗口的一侧接受间断光照)→植株朝向窗口的一侧生长素少,长得慢 茎向窗口弯曲生长,B正确
重力刺激生长素向近地侧运输→装置①中茎远地侧生长素浓度低于近地侧; 茎背地生长→装置①中茎远地侧生长速度比近地侧慢→茎近地侧促进生长的作用大于远地侧; 远地侧生长素浓度为m(对应图乙中A点),则近地侧生长素浓度应大于m,且促进生长的作用大于n 近地侧生长素浓度在m~2m之间,C正确
C点与横轴相交→作用效果与生长素浓度为0mol/L时相同→生长素对植物生长既不促进,也不抑制(但植株仍能生长) C点时植株可以生长,D错误
易混易错 (1)生长素抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加清水处理的组别)而言的,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速度慢于对照组。
(2)由于生长素生理作用具有浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
6.答案 (1)芽、幼嫩的叶 生长旺盛 调节 (2)①④ ③⑥ ③⑤ (3)①背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低 ②慢 (4)光照是否导致IAA部分分解(光照是否加速IAA向根尖以上部位运输)
解析 (2)分析不同组的处理方式如表:
组别 依据 处理
第1组 根尖负向光性生长 ①单侧光
单一变量原则(1、2组形成对照) ④在根的一侧贴空白琼脂片
第3、 4组 单一变量原则(与2组形成对照) 第3组:③黑暗、⑥在根的一侧贴有5mg·L-1IAA的琼脂片; 第4组:③黑暗、⑤在根的一侧贴有1mg·L-1IAA的琼脂片
两组根尖都向含有IAA的琼脂片方向生长(说明两组IAA浓度均抑制根尖生长); 第3组的弯曲度更大(结合题干实验结论可知,第3组抑制作用更强,IAA浓度更大)
(3)据题中表格数据推测:单侧光使IAA横向运输导致背光侧IAA浓度高,向光侧IAA浓度低。据“负向光性”现象,可知向光侧生长速度快于背光侧。(4)据题中表格数据可知,光照后根尖IAA总量少于黑暗组,针对产生这一现象的原因,可考虑光照条件下是否存在IAA的分解,或IAA向根尖以上部位运输是否增多。
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