(共36张PPT)
专题 8
生命活动的调节
第6讲 植物生命活
动的调节
1.(2024·黑龙江二模)下列关于科学发现史的叙述,错误的是( )
①生理学家贝尔纳提出稳态的概念,他认为内环境稳态的维持需要神经调节和体液调节共同作用
②斯他林和贝利斯的实验巧妙排除了神经调节对实验结果的干扰,他们把小肠黏膜分泌的化学物质称作促胰液素
③班廷将狗的胰管结扎,导致胰腺萎缩,再把萎缩的胰腺提取液注入实验性糖尿病狗体内,使其血糖恢复正常
一、单项选择题
④在睾丸分泌睾酮的研究中,摘除睾丸和移植睾丸实验分别运用了“减法原理”和“加法原理”
⑤鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
⑥温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为吲哚乙酸
A.①③ B.②④⑥
C.①⑤⑥ D.②③④⑤
答案:C
【解析】C 坎农提出稳态的概念,他认为内环境保持稳定依赖神经调节和体液调节,①错误;鲍森·詹森的实验证明尖端有物质运至下部,促进下部生长,没有提出尖端产生的影响在其下部分布不均匀,⑤错误;荷兰科学家温特借助琼脂块通过实验证明胚芽鞘弯曲生长是由化学物质引起的,并把该物质命名为生长素,⑥错误。
2.(2024·重庆模拟)研究表明,生长素有利于提高植物对不良环境的适应能力,提高植物抗逆性。为选育耐低磷的葛藤品种,科研人员选取不同种源的葛藤为实验材料,进行3个磷营养水平的水培实验,测定葛藤幼苗根和叶中的生长素含量,实验结果如图。下列说法错误的是( )
A.低磷胁迫下,生长素合成增多
B.低磷和极低磷胁迫下,湖南葛藤叶的生长素含量均最高
C.在葛藤的幼根和幼叶中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的绝对含量决定了葛藤根、叶的生长发育
答案:D
【解析】D 生长素的相对含量决定了葛藤根、叶的生长发育,而不是绝对含量,D错误。
3.(2024·山东三模)Ca2+在根向地性反应中起着重要作用,科研人员以玉米根为实验材料进行了4组实验,甲、乙、丙组实验结果及丁组实验处理如图所示。EDTA可以去除与其接触部位的Ca2+。下列说法错误的是( )
A.本实验应在温度适宜的暗室中进行
B.甲、乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”
C.由乙、丙两组推测Ca2+的分布不均可导致玉米根弯曲生长
D.推测丁组玉米根一定会出现向地性反应
D
【解析】D 实验中的玉米根横向放置,探究Ca2+在根向地性反应中起着重要作用,需要排除光对实验的影响,故本实验应在温度适宜的暗室中进行,A正确;与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,甲组利用的是空白琼脂块,乙组利用含EDTA(可以去除与其接触部位的Ca2+)的琼脂块,甲、乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”,B正确;乙组根冠两侧均用含EDTA的琼脂块处理,丙组的根冠一侧使用含EDTA的琼脂块处理,丙组玉米根向上弯曲生长,乙组水平生长,由乙、丙两组推测Ca2+的分布不均可导致玉米根弯曲生长,C正确;由甲、乙、丙三组实验对照可知,含Ca2+少的一侧生长效果更好,且自然水平放置下,远地侧生长效果更好,丁组的远地侧含Ca2+较多,无法比较其带来的抑制效果与远地侧带来的促进效果大小,故丁组玉米根不一定会出现向地性反应,D错误。
4.(2024·山东二模)将正常生长且生长情况相同的油菜幼苗分为多组,每周向各组油菜叶片上分别喷洒等量不同浓度(单位为mg/L)的色氨酸溶液1次,6周后油菜幼苗生长情况如图所示。下列说法正确的是( )
A.油菜叶片细胞以胞吞的方式吸收色氨酸
B.喷洒色氨酸主要通过参与蛋白质的合成促进植物生长
C.从100 mg/L开始随着喷洒色氨酸浓度升高抑制油菜生长的效果逐渐增强
D.喷洒色氨酸对促进茎、叶生长的效果高于根部
答案:D
【解析】D 色氨酸属于小分子物质,油菜叶片细胞以主动运输的方式吸收色氨酸,A错误;色氨酸是生长素合成的前体物质,而生长素的本质不是蛋白质,B错误;据图可知,与对照组相比,在实验范围内,不同浓度色氨酸均促进植物生长,从100 mg/L开始,随着喷洒色氨酸浓度升高促进油菜生长的效果逐渐减弱,C错误;据图可知,喷洒色氨酸对促进茎、叶生长的效果高于根部,D正确。
5.(2024·陕西二模)图1表示将培养在琼脂培养基内的蚕豆幼苗,分别放入四个暗箱中的情况,其中②④两个暗箱分别在顶部和右侧开孔,使光线射入;图2表示不同浓度生长素与植物生长的关系。下列叙述错误的是( )
A.图1装置②中蚕豆幼苗的弯曲生长受单侧光和重力的影响,其弯曲角度比
装置④中的蚕豆幼苗大
B.图1装置①根的生长情况是向地生长,若将装置④匀速旋转(暗箱与盆一起
转动),茎尖生长情况是弯向开孔方向生长
C.若图2曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系,当其出现向光性时,测得
其背光侧的生长素浓度为2m,则其向光侧的生长素浓度范围是大于0,小
于2m
D.若图2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c
答案:C
【解析】C 重力和单侧光均可影响生长素的分布,由图可知,装置②蚕豆幼苗的弯曲生长同时受单侧光和重力的影响,装置④蚕豆幼苗的弯曲生长只受单侧光的影响,所以装置②蚕豆幼苗的弯曲角度比装置④的大,A正确。由于重力的影响,近地侧的生长素浓度高于远地侧,由于根对生长素敏感,近地侧生长受抑制,导致装置①根的生长情况是向地生长;若装置④匀速旋转,植株与暗箱一起转动,则茎尖生长情况是弯向小孔一侧生长,B正确。当植物幼苗表现向光性时,背光侧生长素浓度高于向光侧,且生长效应强于向光侧,背光侧的生长素浓度为2m,则其向光侧的生长素浓度范围是大于0,小于m,以保证向光侧的生长素浓度和生长效应低于背光侧,C错误。顶芽产生的生长素向下运输会积累在侧芽部位,使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制其生长,若某植物顶芽的生长素浓度为m,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于m且表现出抑制生长的效应,所以侧芽的生长素浓度范围应大于c,D正确。
6.(2024·浙江模拟)三碘苯甲酸(TIBA)是一种植物生长调节剂,其被喷洒在植株顶端后,能够解除植物的顶端优势,促进侧芽的分化和生长,使植株矮化。下列叙述错误的是( )
A.TIBA与赤霉素具有相抗衡的作用
B.TIBA可能促进植物体内生长素的极性运输
C.TIBA可能会抑制植物生长素与相应受体的结合
D.TIBA可能对植株顶芽处的色氨酸生成生长素的过程有抑制作用
答案:B
【解析】B 适宜浓度的三碘苯甲酸溶液可使植株矮化,从而提高植物体抗倒伏的能力,赤霉素促进植物生长,两者具有相抗衡的作用,A正确。生长素由顶芽运输到侧芽,使侧芽生长素浓度过高,从而抑制侧芽的生长,这是顶端优势;而三碘苯甲酸可以用来解除植物的顶端优势,据此推测,TIBA能够阻碍生长素的极性运输,B错误。三碘苯甲酸可以用来解除植物的顶端优势,而顶端优势的发生与生长素浓度过高抑制生长有关,据此可推测,TIBA可能会抑制植物生长素与相应受体的结合,进而起到解除顶端优势的作用,C正确。色氨酸可经过一系列反应转变成为生长素,TIBA能解除顶端优势,因而可说明,TIBA可能对植株顶芽处的色氨酸生成生长素的过程有抑制作用,D正确。
7.(2024·广东一模)光敏色素B(PHYB)是调控种子萌发的关键光敏色素蛋白,温度信号调控活性PHYB到非活性PHYB的转变速率,从而调控种子的萌发。下列有关叙述错误的是( )
A.温度可能通过影响酶的活性调控PHYB活性转变速率
B.赤霉素和脱落酸含量比值升高会促进植物种子的萌发
C.PHYB能接收温度信号,为种子的萌发过程提供能量
D.PHYB感受温度信号后,会引起细胞核内基因的选择性表达
C
二、不定项选择题
8.(2024·湖南三模)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的作用是否完全独立,进行了如下实验:用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗,结果如图1;已知D蛋白可以抑制赤霉素的作用途径,从而抑制植物生长,分析D蛋白突变体对乙烯的反应,结果如图2。下列推测或叙述错误的是( )
A.添加赤霉素可在一定程度上缓解乙烯对根的抑制
B.乙烯可能通过促进D蛋白的降解抑制赤霉素作用途径
C.根据上述结果,可推测乙烯和赤霉素对根生长的作用完全独立
D.为达到探究目的,后续可对图2中两组野生型水稻D蛋白含量进行测量
答案:BC
【解析】BC 据图可知,赤霉素+乙烯组的主根长度大于乙烯单独处理组,小于赤霉素单独处理组,说明赤霉素能缓解乙烯对水稻主根生长的抑制作用,A正确;已知D蛋白可以抑制赤霉素途径,从图2推测,乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径,B错误;赤霉素能缓解乙烯对水稻主根生长的抑制作用,说明乙烯和赤霉素对根生长的作用不是完全独立的,C错误;分析题意可推测乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径,为达到探究目的,后续可对图2中两组野生型水稻D蛋白含量进行测量,D正确。
9.(2024·江西模拟)淹水胁迫是制约水稻直接播种技术应用的主要障碍。在淹水条件下,胚芽鞘伸长可作为一种逃避策略,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性。研究发现OsUGT75A通过糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA),精准调控种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而通过ABA和JA信号通路介导胚芽鞘伸长。下列相关叙述错误的是( )
A.ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用
B.根冠和萎蔫叶片合成的ABA可促进细胞分裂
C.可通过抑制OsUGT75A基因表达来提高水稻的耐淹性
D.JA作为一种激素在植物体内起着传递信息的作用
BC
【解析】BC OsUGT75A基因的表达产物可糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA),降低种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而使胚芽鞘伸长,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性,因此ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用,可通过促进OsUGT75A基因表达来提高水稻的耐淹性,A正确,C错误;脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,能起到抑制细胞分裂的作用,B错误;植物激素是植物体一定部位产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,JA在植物体内有信息传递的作用,D正确。
10.(2024·江苏模拟)油菜素内酯是一种植物激素,为研究其作用机理,科研人员用油菜素内酯的类似物24-eBL进行了相关研究。
实验一:用不同浓度的24-eBL处理拟南芥幼苗,一段时间后测量幼根长度,结果如图1。
实验二:将含有放射性标记的生长素的固体培养基(在将要凝固时),滴在用24-eBL处理过的拟南芥幼根切段上(在图2箭头所示的位置),一段时间后取方框内的部分进行检测,结果如图3。
下列有关叙述正确的有( )
A.24-eBL属于植物生长调节剂,植物生长调节剂的分子结构和生理效应均
与植物激素类似
B.分析图1可知,24-eBL的生理作用与高浓度的生长素的生理作用相同
C.实验二中,对照组处理是将含有放射性标记的生长素的固体培养基,滴在
未用24-eBL处理过的拟南芥幼根切段上
D.分析图3可知,24-eBL对生长素在根尖的下端向上端运输比反向运输的
促进作用强
答案:BCD
【解析】BCD 植物生长调节剂是人工合成的具有与植物激素相似生理效应的物质,植物生长调节剂种类很多,从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素差别很大,但具有与植物激素类似的生理效应,如NAA、矮壮素等,A错误。据图1结果可知:与对照(0浓度)相比,随着24-eBL浓度的升高,幼根逐渐变短,说明24-eBL的作用是抑制幼根生长,抑制作用随浓度增大而增大,故24-eBL的生理作用与高浓度的生长素的生理作用相同,B正确。
结合图2和图3,实验二中,对照组的处理应为将含有放射性标记的生长素的固体培养基(在将要凝固时),滴在未用24-eBL处理过的拟南芥幼根切段的相同位置,一段时间后取方框内的部分进行检测(或同实验二,只不用24-eBL处理),C正确。据图3实验结果可知:处理基部后尖端的放射性强度低于处理尖端后基部的放射性强度,这表明:24-eBL对生长素尖端向基部运输的促进作用较强,对基部向尖端运输的促进作用较弱,即实验二表明24-eBL对生长素在根尖的极性运输比反向运输的促进作用强,D正确。
三、非选择题
11.(2024·河北三模)为研究赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)在植物正常生长和盐碱、干旱等逆境条件下生长所起的调控作用,研究者向野生型拟南芥中转入基因E 可使其细胞中GA含量降低(突变体),结果如下图。回答下列问题:
(1)脱落酸的主要合成部位有__________________。黄瓜顶端脱落酸与赤霉素比值高时,有利于分化形成______(填“雌”或“雄”)花。
(2)研究发现长日照条件有利于赤霉素的合成,短日照条件有利于脱落酸的合成,据此推测,某些植物“冬季休眠,夏季生长”的原因是__________________________________________________________________________________ 。
(3)由图甲可知,一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,__________拟南芥的存活率更高,由此可知,GA含量______(填“高”或“低”)更有利于拟南芥在逆境中生长发育。
冬季植物合成的脱落酸较多,使植物进入休眠;夏季植物合成的赤霉素较多,使植物快速生长
根冠、萎蔫的叶片
雌
突变体
低
(4)研究者发现,成熟种子中高含量的ABA使种子休眠;萌发的种子释放大量GA会降解ABA,同时GA能抑制ABA的作用,促进种子萌发,由此可知GA和ABA在调控种子萌发和休眠中的作用______(填“相同”或“相反”)。由图乙及上述信息可知,野生型拟南芥对ABA的敏感性______(填“高于”或“低于”)突变体拟南芥,突变体拟南芥中ABA的含量______(填“高于”或“低于”)野生型。
相反
低于
高于
【解析】(1)脱落酸的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片,黄瓜顶端脱落酸与赤霉素比值高时,有利于分化形成雌花。(2)赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。据此推测,某些植物“冬季休眠,夏季生长”的原因是冬季植物合成的脱落酸较多,使植物进入休眠;夏季植物合成的赤霉素较多,使植物快速生长。(3)分析图甲:一定浓度的盐溶液处理和干旱处理后,突变体在盐碱地和干旱环境中的存活率更高,由题干信息知,研究者向野生型拟南芥中转入基因E 可使其细胞中GA含量降低(突变体),由此可知,GA含量低更有利于拟南芥在逆境中生长发育。(4)研究者发现,成熟种子中高含量的ABA使种子休眠;萌发的种子释放大量GA会降解ABA,同时GA能抑制ABA的作用,促进种子萌发,由此可知GA和ABA在调控种子萌发和休眠中的作用相反。分析图乙:野生型拟南芥对ABA的敏感性低于突变体拟南芥,突变体拟南芥中ABA的含量高于野生型。
12.(2024·全国模拟)果实的发育和成熟过程受脱落酸和乙烯调控。已知基因NCED1(表达产物为NCED1酶)和ACO1分别是控制脱落酸和乙烯合成的关键基因。某研究小组用脱落酸、NDGA、脱落酸+1-MCP处理番茄的未成熟果实,检测乙烯的含量变化,结果如图所示。回答下列问题:
注:NDGA是NCED1酶的抑制剂,1-MCP能抑制乙烯合成。
(1)在0~10天,脱落酸+1-MCP处理组与NDGA处理组的果实中乙烯的含量变化为__________(填“增大”或“变化不大”)。脱落酸处理组与对照组果实的乙烯含量都升高,但脱落酸处理组果实中乙烯含量高于对照组,说明______________________。
(2)与对照组相比,喷施脱落酸组和喷施脱落酸+1-MCP组的番茄果实中乙烯的含量变化情况分别是_________________________________________和___________________________________________。若NCED1酶失活,则ACO1基因的表达时间可能会________(填“提前”“不变”或“延迟”)。
(3)番茄植株中乙烯的运输方式是______________。
变化不大
脱落酸可促进乙烯合成
乙烯含量达到峰值的时间提前且含量高
几乎不能合成乙烯(或乙烯含量无明显变化)
延迟
自由扩散
【解析】(1)在0~10天,脱落酸+1-MCP处理组和NDGA处理组的果实中乙烯的含量基本没有改变,只是10天后NDGA处理组果实乙烯含量开始升高;脱落酸处理组与对照组果实的乙烯含量都升高,但脱落酸处理组果实中乙烯含量高于对照组,说明脱落酸可促进乙烯合成。(2)与对照组相比,喷施脱落酸组乙烯含量达到峰值的时间提前且乙烯含量高,喷施脱落酸+1-MCP组的番茄果实中几乎不能合成乙烯(或乙烯含量无明显变化),由于NDGA抑制NCED1酶的活性,基因NCED1(表达产物为NCED1酶)和ACO1分别是控制脱落酸和乙烯合成的关键基因,NCED1酶失活,脱落酸的合成过程受阻,而脱落酸能促进乙烯的合成,故ACO1基因的表达可能延迟。(3)乙烯是气体,故在番茄植株中乙烯的运输方式是自由扩散。