专题05 植物生命活动的调解
▉考点01 生长素的发现过程
1生长素发现过程中的重要实验
科学家或时期 实验图示及现象 实验结论
达尔文父子(19世纪末) ①②对照,说明胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
③④与①对照,说明胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位
鲍森·詹森(1913年) 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 (1918年) 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
温特 (1926年) 进一步证明胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素
1934年 科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)
1946年 人们从高等植物中分离出生长素,并确认它是IAA
- 进一步研究发现,植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素是一类物质,化学本质不只有IAA
提醒
(1)有光、无光不影响生长素的合成。
(2)温特命名了生长素,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
(3)琼脂块(片)实际上起物质传递的作用,是一种中介物,用以判断是否有化学物质的生成及作用。琼脂块(片)不能感光,不影响生长素的运输。
(4)实验中遵循了对照原则和单一变量原则。如达尔文父子的实验和温特的实验中均设定了对照组和实验组,提高了实验结论的可靠性;拜尔的实验中设计了相互对照实验,通过比较得出科学结论。达尔文父子实验的单一变量为胚芽鞘尖端的有无和遮光部位,温特实验的单一变量为琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
2植物的向光性
(1)概念:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
(2)原因:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快,向光侧生长慢),从而造成向光弯曲。
3植物激素
概念:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育
功能:过程中的所有生命活动
▉考点02 生长素的合成、运输与分布
合成:主要合成部位—芽、幼嫩的叶和发育中的种子;主要过程一色氨酸经过一系列反应转变而成
运输:
运输方式:极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和一幼根中,只能从形态学上端运输到形态学下端
非极性运输:如成熟组织中,通过输导组织运输
运输特点:极性运输属于主动运输,消耗能量,需要载体、非极性运输与其他有机物的运输没一有区别,运输方向易受光照、重力等外界因素影响
分布:植物体各器官中都有分布,相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处
▉考点03 生长素的生理作用
作用方式:不催化细胞代谢,不为细胞提供能量,给细胞传达信息,调节细胞的生命活动
作用效果:
作用机制:与细胞内生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应
作用特点:因浓度、植物细胞成熟情况、器官-种类不同而有较大差异:浓度:一般情况下,浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长(如图1);植物细胞成熟情况:幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞比较迟钝器官种类:一般敏感性强弱为根>芽>茎(如图2)
2生长素作用特点实例
(1)顶端优势
概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象
形成原因:
解除方法:去掉顶芽,侧芽处的生长素浓度降低,侧芽受到的抑制作用解除,于是侧芽萌动、加快生长
应用:①不需要长高的植物:解除顶端优势,如棉花打顶以提高产量
②需要长高的植物:保留顶端优势,如保留乔木、雪松等的主枝,使其主茎强壮、挺直
(2)根的向地性
当幼苗横放时,受重力作用,生长素从远地侧运输到近地侧,引起近地侧生长素浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长受抑制,导致根向地生长。
▉考点04 生长素极性运输的实验验证
为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上),过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
▉考点05 其他植物激素的种类和作用
1赤霉素的发现
2其他植物激素
植物激素 合成部位 主要作用 主要应用
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育 促进矮生植物长高;解除种子休眠
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠 使棉叶在棉铃成熟之前脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落 促进果实成熟
油菜素内酯 花粉、种子、茎、叶等 促进茎、叶细胞的扩展和分裂;促进花粉管生长、种子萌发等 解除种子休眠,增加结实率
3植物激素的调控方式
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
▉考点06 植物激素间的相互作用
1不同植物激素作用的相关性
(1)生长素和赤霉素
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。二者对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)生长素和细胞分裂素
生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
(3)生长素和乙烯
生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(4)脱落酸和赤霉素
①种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比,两者对种子萌发的作用效果是相反的。
②黄瓜茎端的脱落较高→有利于分化形成雌花酸与赤霉素的比值l较低→有利于分化形成雄花
(5)赤霉素与乙烯
赤霉素与乙烯在调节幼苗生长时可能存在抗衡关系。
2植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
(1)在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的,这是受植物基因控制的,其实质是基因选择性表达的结果。
(2)各种植物激素不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(3)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。
(4)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
▉考点07 植物生长调节剂的类型和作用
1植物生长调节剂
概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂
优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等
类型:分子结构和生理效应都与植物激素类似,如吲哚丁酸分子结构与植物激素完全不同,但生理效应与植物、激素类似,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
2植物生长调节剂的作用
(1)应用事例
类型 应用事例
赤霉素 在啤酒生产中用其处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
生长素类调节剂 ①用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、梨进行疏花疏果;对棉花进行保花保果;促进番茄未受粉的子房发育为无子果实; ②2,4-D可用作除草剂,除去单子叶农作物田间的双子叶杂草
乙烯利 用乙烯利催熟水果,做到有计划上市
膨大剂(膨大素) 使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市(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)
青鲜素 延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,即抑制发芽(可能有副作用)
(2)应用价值
①提高作物产量、改善产品品质等。例如延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。②减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
▉考点08 植物生长调节剂的施用
1选用植物生长调节剂的原则
(1)植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况选择。
(2)还要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
2预实验
在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样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,避免人力、物力、财力的浪费。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
提醒
(1)预实验不能减少实验误差。减少实验误差一般采用多次重复实验取平均值、统计足够多的实验数据和随机取样等方法。
(2)在预实验的基础上进行实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧,设置浓度梯度更小的系列实验组进行相互对照即可。
3探索植物生长调节剂的应用
实验1: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溶液能促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。
(2)常用方法
(3)实验流程
预实验:设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索,确定有效浓度的大致范围
进一步实验:
分组:把形态、大小基本一样的插条平均分成10组,每组3枝
处理枝条:把一定浓度的生长素类调节剂按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液,用浸泡法或沾蘸法处理插条
培养:将处理过的插条放入营养花钵中,适宜温度下培养
观察:一段时间后,观察、记录各组插条的生根情况,如生根条数、根的长度等
分析结果:以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目或长度为纵坐标,绘制曲线图。生根数目最多、不定根的长度最长的一组对应的生长素类调节剂浓度接近促进插条生根的最适浓度
(4)变量分析
①自变量:生长素类调节剂的浓度(单一变量)。
②因变量:枝条生根数量、长度等(观察指标)。
③无关变量:植物材料、插条的情况、处理时间的长短、培养温度、光照等(相同且适宜)。
实验2:尝试利用乙烯利催熟水果
实验目的:验证乙烯利对香蕉具有催熟作用
实验原理:①乙烯利的工业品是液体,当溶液pH<3.5时,它比较稳定,随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯;
②乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟
实验步骤:
实验结果:香蕉成熟得快、香蕉成熟得慢
实验结论:乙烯利对香蕉具有催熟作用
注意事项:乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性,操作时需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行,严格遵守实验室相关的安全操作规定。乙烯利遇到明火可燃烧,需要注意防火
▉考点09 光对植物生长发育的调节
1光在植物生长发育中的调节作用
(1)提供能量:光作为能量来源,主要通过影响光合作用间接影响植物的生长发育。
(2)作为信号:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
光对植物生长发育的调节:
影响种子萌发:萌发需要光照:烟草、莴苣等少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发、光照利于萌发:早熟禾、毛蕊花等植物的种子在有光条件下萌发得好一些、光照抑制萌发:洋葱、番茄等植物的种子萌发受光的抑制
影响色素合成:叶绿素的合成需要光照
影响植株形态:光照会引起豆芽茎(实际上很大一部分是下胚轴)缩短,豆芽变为豆苗
影响开花繁殖:长日照植物:白天长度超过一定时长才开花,如菠菜、短日照植物:白天长度短于一定时长才开花,如菊、水稻
2光调控植物生长发育的反应机制
(1)光敏色素
①本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。
②分布:植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富。
(2)调控机制
▉考点10 参与调节植物生命活动的其他环境因素
1温度
温度对植物生长发育的调节:
气温周期性变化:
季节周期:植物器官周期性生长:温带地区树木茎的年轮、植株生命活动周期性变化:发芽→开花→落叶→休眠
昼夜周期:随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分
温度范围决定生理活动:温度会影响植物开花:春化作用——低温诱导植物开花的作用,如冬小麦、冬大麦、蕙兰等经历春化作用才能开花、温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,来调节植物的生长发育、温度在很大程度上决定植物分布的地域性,如极寒地区很少有植被分布
2重力
▉考点11 植物生长发育的整体调控
高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
▉考点1 植物激素的概念和作用(共6小题)
1.种子休眠是植物抵御不良环境的一种适应性现象。种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,可调节莴苣种子的萌发
B.光调节植物种子萌发的主要原因是光为种子萌发提供能量
C.在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用
D.脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠
2.下列关于植物生长素的叙述,错误的是( )
A.合成生长素的原料是某种氨基酸
B.生长素等植物激素不能直接参与细胞代谢
C.合成生长素的腺体分布于芽、幼嫩的叶等部位
D.温特证明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并将其命名为生长素
3.下列关于植物生命活动的调节叙述,正确的是( )
A.生长素从植物的形态学上端向形态学下端的运输过程中不需要消耗能量
B.喷洒一定浓度α﹣萘乙酸促进插条生根,体现低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
C.乙烯在植物体各个部位合成,有促进果实成熟、促进开花和促进叶花果实脱落作用
D.植物生命活动的调节只受激素调节和环境因素两个方面影响,它们相互作用、协调配合
4.为探究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆幼苗伸长的影响,生物兴趣小组用生长素和赤霉素处理豌豆幼苗的完整植株和去顶植株,实验测得不同条件下幼苗伸长的长度如表所示。下列分析错误的是( )
项目 完整植株 去顶植株
CK IAA GA IAA+GA CK IAA GA IAA+GA
测量值/mm 9.2 11.3 29 23 7.9 13 8.1 17.2
注:CK为空白对照组。
A.实验的自变量:是激素种类和植株类型,因变量是豌豆幼苗伸长量
B.生长素和赤霉素单独作用时均可促进两种植株幼苗的伸长生长
C.生长素和赤霉素混合作用时均能体现对两种植株伸长的协同作用
D.赤霉素处理去顶植株效果不佳的原因可能与内源生长素的含量有关
5.为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系,研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率(图1),以及20℃条件下3种内源激素的含量(图2)。下列叙述正确的是( )
A.贮藏第60天时,10℃下马铃薯块茎发芽率最高
B.马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素脱落酸比值高促进发芽
C.降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D.20℃下贮藏120天后,赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
6.为研究细胞分裂素与植物体内营养物质分布的关系,科研人员用幼苗进行研究,过程及结果如图。有关叙述不正确的是( )
A.甲组是对照组,乙组和丙组是实验组
B.甲组和丙组实验结果表明细胞分裂需要营养
C.实验结果显示细胞分裂素含量高的地方营养物质的分布多
D.实验结果表明细胞分裂素吸引营养物质向其所在浓度高的部位运输
▉考点2 植物生长素的发现过程(共6小题)
7.如图是生长素发现过程中的部分实验示意图,根据图中信息判断,下列说法错误的是( )
A.实验一证明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端
B.实验二证明胚芽鞘尖端产生的影响因素可以透过琼脂片传递给下部
C.实验三证明胚芽鞘的弯曲生长,是尖端产生的影响因素在其下部分布不均匀造成的
D.实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的影响因素是单侧光照
8.1926年,温特设计了一种燕麦胚芽鞘弯曲实验进行生长素的定量分析。实验在全暗、22﹣23℃、湿度92%的条件下按图甲进行,结果如图乙所示。将去顶胚芽鞘弯曲10°时,2mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位。下列叙述正确的是( )
A.在暗处实验是为了防止单侧光引起生长素横向转移
B.温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量
C.图甲情况下,凝胶块Ⅰ中含生长素为3个燕麦单位
D.随胚芽鞘顶端数目继续增加,弯曲角度将逐渐减小
9.如图表示生长素发现过程中的相关实验下,叙述正确的是( )
A.①②组实验证明胚芽鞘感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端
B.⑤组实验条件下,在去掉尖端的胚芽鞘上放相同的琼脂片可排除琼脂片本身的影响
C.⑥⑦组证明胚芽鞘尖端产生的生长素在尖端下部分布不均造成弯曲生长
D.⑧组实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的物质引起的
10.为研究植物的向光性,某科学家进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A.①与②对照说明幼苗向光弯曲生长与幼苗尖端有关
B.①与③④⑤的对照说明感光部位是幼苗尖端
C.据实验结果可以推测幼苗尖端能产生某种物质并向下传递
D.若在黑暗条件下重复如图所示实验,则所有幼苗均不能生长
11.从19世纪末达尔文注意到植物的向光性,并且设计实验来探讨其中的原因,随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列说法错误的是( )
A.达尔文对照实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激向下面的伸长区传递某种“影响”
B.鲍森 詹森对照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.拜尔通过胚芽鞘在黑暗中的实验证明,胚芽鞘弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在下部分布不均匀造成
D.温特通过对比实验进一步证明,胚芽鞘的弯曲生长是由一化学物质——吲哚乙酸引起的,并将之命名为生长素
12.某同学在重复温特实验时设置了部分对照实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a将表现为直立生长
B.b弯曲生长体现了生长素抑制生长的作用
C.该实验能证明胚芽鞘尖端中存在生长素的极性运输
D.该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质
▉考点3 生长素的产生、分布和运输情况(共6小题)
13.图为有关生长素的实验探究示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.实验1中①直立生长
B.实验1中②向左侧弯曲生长
C.实验2中生长素的含量为a=b>c
D.实验2可证明单侧光能导致苗尖端生长素分布不均匀
14.一氧化氮(NO)引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰,修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制,而不易被降解,阻碍生长素信号转导。下列叙述不正确的是( )
A.生长素是植物体内产生的起调节作用的微量有机物
B.NO可能抑制植物细胞的伸长生长
C.亚硝基化修饰导致IAA17蛋白的氨基酸数目改变
D.亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构
15.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。下列有关说法错误的是( )
注:CK为对照组。
A.两组实验中对空白对照组的处理应保持相同且适宜
B.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
C.铝胁迫可能是通过积累根尖的生长素来抑制根的生长
D.铝胁迫下,20μmol/L的yucasin能缓解番茄根生长受抑制的现象
16.为研究吲哚乙酸(IAA)运输特点,用放射性同位素14C标记IAA开展如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.若①②同时出现IAA,说明IAA运输方式为极性运输
B.若①④中出现IAA,说明IAA的运输方式为极性运输
C.若①中出现IAA且②中没有IAA,说明IAA为极性运输
D.若①中出现IAA且③中没有IAA,说明IAA为极性运输
17.测量胚芽鞘向右的弯曲角度(如图1所示),结果如图2所示。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.实验的自变量是生长素浓度,因变量是胚芽鞘的弯曲度
B.胚芽鞘向右弯曲的主要原因是右侧细胞生长速率快于左侧
C.实验结果不能说明生长素对胚芽鞘的生长作用具有抑制作用
D.在黑暗中培养的目的是防止光照对实验结果的影响
18.某同学于黑暗中在某植物的A、D、F处涂抹等量的14C﹣IAA溶液,以实验初始时14C﹣IAA溶液的放射性强度为100%,一段时间后,分别检测B、C、E处的相对放射性强度,结果如下表所示。下列错误的是( )
位置 相对放射性强度(%) 时间(h) B C E
0 0 0 0
12 1.6 0 6.8
24 1.9 0.2 15.8
36 2.3 0.5 16.9
A.该实验证明生长素可进行极性运输和非极性运输
B.黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响
C.B、E对照说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率
D.随着能量供应增多、时间延长,B、C、E处的14C﹣IAA将持续增多
▉考点4 生长素的作用以及作用的两重性(共6小题)
19.图1表示植物的根、茎生长单位长度的所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述正确的是( )
A.图1和图2中曲线的变化情况都能够反映生长素的作用特点
B.图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对茎、根生长的影响
C.若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的生长素浓度大于2m
D.若胚芽鞘的背光侧生长素浓度是图2的2m,则向光侧的生长素浓度应大于m小于g
20.植物可以利用光敏色素感知红光与远红光比值(R:FR)的变化进而调节侧芽的生长。低R:FR会抑制植物侧芽的生长。为探究高R:FR和去除顶芽处理对植物侧芽生长的影响,研究人员对某种植物先进行低R:FR预处理,然后分4组进行实验,在不同时间点测量侧芽的长度,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长
B.高R:FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长
C.高R:FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果
D.48h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R:FR处理
21.如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A.甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组
B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致
D.甲乙两侧伸长长度不同的原因是IAA的极性运输导致生长素在尖端分布不均匀
22.科学家提出了“酸生长理论”(细胞壁处pH下降,使细胞壁松弛,细胞伸长生长)和“基因活化学说”两种假说,分别用以阐释生长素(IAA)促进细胞伸长生长的快速反应和长期效应,其简要过程如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.细胞膜和细胞内均有IAA受体分布
B.引起细胞壁松弛的H+以主动运输方式泵出细胞
C.IP3可能通过促进基因的表达以促进细胞的长期伸长生长
D.将离体茎断置于高浓度的pH溶液中,将有利于其伸长生长
23.独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述错误的是( )
注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A.SL不能在产生部位发挥调控作用
B.max1不能合成SL,但对SL敏感
C.max2对SL不敏感,但根能产生SL
D.推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失
24.请回答下列与生长素和其他植物激素有关的一些问题。
(1)植物生长素的化学成分通常指 (用文字表示),与生长素生理作用最相近的另外一种植物激素是 。
(2)从图甲中可以看出,对茎促进最合适的生长素浓度,对根表现为 ,说明生长素所发挥的作用因植物的 不同而不同。
(3)从图乙中读到的信息可以得出,在生产实践中可用较高浓度的生长素杀死 (填“双子叶”或“单子叶”)庄稼田里的 (填“双子叶”或“单子叶”)杂草。
(4)若植物水平放置,表现出茎的背地性和根的向地性,如果图丙表示作用于茎的生长素浓度,且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围应为 (填“小于m”、“大于m小于2m”、“大于2m”);如果图丙表示作用于根的生长素浓度,则根的近地侧生长素浓度范围最可能为 。(填“大于i”、“等于i”、“小于i”)
▉考点5 其他植物激素的种类和作用(共6小题)
25.如图所示为细胞分裂素(CTK)的作用机制。下列相关叙述错误的是( )
A.CTK通过激活B型ARR抑制A型ARR表达
B.A型ARR基因通过负反馈调节抑制自身表达
C.“细胞分裂素响应”包括激活细胞周期
D.AHP合成受阻突变体可能对CTK不敏感
26.如图为野生型拟南芥及几种突变体的表型图。下列推测不合理的是( )
A.赤霉素可促进拟南芥生长
B.野生型gai对赤霉素信号转导起正调节作用
C.rga可抑制gal的效应
D.相同浓度赤霉素处理将使gai和gal突变体同等恢复生长
27.某兴趣小组探究了乙烯和脱落酸对野生型和乙烯不敏感型突变体拟南芥黄化速度的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验时,需保证乙烯和脱落酸的浓度、用量及处理时间相同
B.乙烯不敏感型突变体产生的原因可能是乙烯的信号传递出现阻碍
C.脱落酸能促进突变体拟南芥叶片黄化速度,但不能促进野生型拟南芥叶片黄化速度
D.乙烯对野生型拟南芥叶片黄化的效果大于脱落酸对野生型拟南芥叶片黄化的效果
28.低温会促进牡丹植株中脱落酸(ABA)的合成,ABA再通过影响PsMYB306基因的表达,进而通过如图所示的过程,调节花芽中ABA与赤霉素(GA)含量,使花芽进入休眠状态以抵御寒冬。下列叙述错误的是( )
A.低温条件下,牡丹花芽中ABA含量会因正反馈调节而持续升高
B.PsMYB306基因表达产物进入细胞核以促进或抑制相关基因转录
C.PsGAox系列基因能促进GA的降解,从而降低花芽中GA的含量
D.施加外源GA降低花芽中ABA与GA的比值,可实现反季节催花
29.下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.外施高浓度的生长素可抑制侧芽的生长和促进顶芽生长
B.特定内分泌器官分泌的油菜素内酯可促进叶细胞的扩展
C.抑制赤霉素的合成、分泌可提高植物体中二核细胞的比率
D.脱落酸可促进叶片的衰老脱落、气孔的开放和种子休眠
30.褪黑素(MLT)是一种色氨酸衍生的吲哚胺类化合物,除了作为一种植物激素,MLT还被认为是一种重要的调节因子。为了探究外源MLT影响拟南芥幼苗生长的机制,某研究团队将野生型拟南芥的种子置于含不同浓度MLT的MS培养基中,在适宜条件下培养,结果显示,所有培养基上的种子萌发率无明显差异。在第15天,测定MS培养基上拟南芥的平均幼苗重量和幼苗的内源脱落酸(ABA)水平,结果如图所示。回答下列问题:
(1)据图甲可知,一定浓度的外源MLT对拟南芥幼苗生长具有 (填“促进”或“抑制”)作用,判断的依据是 。
(2)图乙实验结果表明,低浓度的MLT(5μM和10μM)对拟南芥幼苗的内源ABA水平影响不大,25μMMLT导致ABA水平小幅上升, 。由此,可以得出的结论是 。
(3)研究发现,中间物质T会影响MLT对拟南芥幼苗ABA水平的调节。为了进一步探索MLT和ABA的关系,研究者构建了拟南芥过表达T突变体和缺陷T突变体,并进行了相关实验,测得拟南芥平均幼苗重量,结果如图所示。
综合上述实验结果,推测外源MLT影响拟南芥幼苗生长的机制可能是 。(用文字和箭头构建外源MLT、中间物质T、内源ABA和幼苗生长之间的关系)
▉考点6 植物激素间的相互作用(共6小题)
31.植物根系向下生长从而伸展到水肥更充足的区域、茎叶向阳光充足的方向伸展接受更多的阳光,这些都有利于植物的生长发育。如图是以水稻为实验材料所揭示的生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞分裂素由根尖产生,可促进植物细胞分裂和芽的分化
B.生长素是色氨酸的衍生物,在细胞分裂中主要促进细胞质的分裂
C.为了促进水稻根系快速生长,水稻插秧前不能添加细胞分裂素
D.由图可知水稻的根系生长受生长素和细胞分裂素的共同调节
32.下列有关植物激素相互作用关系的叙述,错误的是( )
A.生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协同作用
B.植物根尖的生长受根冠产生的脱落酸抑制
C.较高浓度生长素能促进乙烯合成,而乙烯含量的增加反过来促进生长素的作用
D.黄瓜茎端中脱落酸浓度与赤霉素浓度的比值高低会诱导雌花与雄花的分化
33.S10和S12是新发现的多肽类植物激素,对叶片的衰老有调节作用,S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用,研究人员做了相关实验,结果如图所示。关于该研究结果的叙述,错误的是( )
A.S10促进S12合成相关基因的表达,二者有协同作用
B.S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反
C.S12与S10竞争结合M受体
D.S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程
34.下表为赤霉素(GA)和生长素(IAA)对某种植物生长影响的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
组别 带幼芽的某植物切段初始长度 用一定浓度激素处理 激素处理30天后切段平均长度
① 2cm 不处理 4cm
② 2cm GA 20cm
③ 2cm IAA 8cm
④ 2cm GA+IAA 19cm
A.一定浓度的GA和IAA均能够促进植物切段的伸长
B.第①组实验中植物切段伸长与自身产生的植物激素相关
C.该实验中切段平均长度为自变量
D.GA和IAA作为信号分子发挥作用
35.植物生命活动的调节离不开植物激素,在植物体生长发育的整个生命历程中,多种激素相互作用共同调节,下列有关植物生命活动调节的叙述正确的是( )
A.植物在生长发育的不同阶段,不同激素的含量相同,作用不同
B.植物生长发育的调控,是由基因表达调控和激素调节共同完成的
C.植物激素在调节生命活动过程中,离不开细胞间的信息传递
D.植物在生长过程中,各种激素通过协同作用的关系来完成对生命活动的调节
36.植物的生长、发育过程需要多种激素相互作用形成的调节网络来进行调控。图表示苹果果实发育、成熟过程中各阶段激素变化的情况。回答下列问题:
(1)图中细胞分裂阶段, 、生长素和细胞分裂素均能促进细胞分裂,其中,生长素主要促进 的分裂,而细胞分裂素主要促进 的分裂。
(2)图中细胞伸长阶段,生长素与 结合后,经过一系列信息传递过程,使细胞膜上转运质子的H+﹣ATP酶(能够逆浓度梯度运输H+)数量增多并活化,从而使细胞壁中pH下降至酸性,细胞壁可塑性增强导致细胞伸长。在该过程中,H+﹣ATP酶除了能运输H+,还具有的作用是 。
(3)由图中各阶段激素变化的情况可得出,在植物生长发育和适应环境的过程中,多种激素间存在的相互作用有 (答出1点即可)。
▉考点7 植物生长调节剂的类型和作用(共6小题)
37.下列关于植物生长调节剂应用实例的叙述,不正确的是( )
A.播种时,种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠
B.扦插时,用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能会相同
C.管理中,一定浓度2,4﹣D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用
D.采摘后,植物生长调节剂乙烯利作为信息分子直接促进果实的成熟
38.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.在植物体内存在植物生长调节剂的相应受体
B.对苹果树喷施一定浓度的2,4﹣D溶液可解除其顶端优势
C.矮壮素可能是通过抑制植物细胞的伸长从而抑制植株长高
D.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
39.种植葡萄时,在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂,下列有关植物生长调节剂的说法正确的是( )
A.吲哚丁酸的分子结构和生理效应与IAA类似
B.施用植物生长调节剂一定能提高葡萄的产量和品质
C.喷施一定浓度的生长调节剂乙烯可以促进葡萄果实的发育
D.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成,效果不稳定等优点
40.植物体内的激素含量非常少,提取困难。植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,在农业生产中有着广泛的应用。相关叙述正确的是( )
A.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,如吲哚丁酸、α﹣萘乙酸(NAA)
B.用乙烯利溶液浸泡刚采摘的香蕉可促进其发育,提高果实的产量
C.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中可以参考植物体内天然生长素含量,或查找有关资料,确定应设计什么样的浓度梯度
D.青鲜素可以延长马铃薯、大蒜的贮藏期,对人体无毒害作用
41.科研人员对菊花幼苗施用不同浓度的生长素类调节剂(NAA),一段时间后测量主根长度并统计侧根数目,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.生长素比生长素类调节剂(NAA)的作用效果稳定
B.随NAA浓度的增大,NAA对主根生长的抑制作用增强
C.促进侧根数目增多的NAA最适浓度介于50×10﹣6~150×10﹣6mol/L之间
D.喷施的生长素类调节剂(NAA)可进入细胞并参与细胞内的代谢活动
42.下列关于植物激素和植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.提高乙烯利溶液的pH,有利于释放乙烯促进果实成熟
B.单侧光照射导致背光侧细胞中色氨酸大量转变为生长素
C.适当提高脱落酸与赤霉素的比值,有利于黄瓜形成雌花
D.适当喷洒细胞分裂素有利于延长绿色蔬菜的保鲜期
▉考点8 探究植物生长调节剂的应用(共6小题)
43.油茶主要用于生产茶油。为研究6﹣BA(植物生长调节剂)对花粉萌发的影响,某小组进行了相关实验,测得三个油茶品种的花粉萌发率(%)如表所示。下列分析正确的是( )
6﹣BA浓度/(mg L﹣1) 0 0.5 5.0 10.0 15.0
品种A 21.2 46.8 49.5 62.4 32.6
品种B 16.7 20.8 17.3 15.6 15.5
品种C 10.6 16.5 24.9 11.2 8.8
A.6﹣BA是对油茶的花粉萌发有显著影响的植物激素
B.促进品种A花粉萌发的6﹣BA最适浓度可能高于品种B、C的
C.不同浓度的6﹣BA对于不同品种的油茶花粉萌发均表现为促进作用
D.在各自最适的6﹣BA浓度下,品种B的油茶产量高于品种C的
44.设置对照是生物实验中常用的方法,下列有关对照实验设置错误的是( )
A.验证金丝雀 草胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组
B.探索扦插枝条生根的NAA最适浓度的预实验中,需要用蒸馏水处理作对照组
C.验证甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用,对照组注射等量不含甲状腺激素的生理盐水溶液
D.探究酵母菌细胞的呼吸方式实验中,有氧条件和无氧条件均为实验组
45.下列有关实验和科学史的叙述正确的是( )
A.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节的结果
B.用某浓度生长素类调节剂处理插条的基部后,若插条生根,则说明该浓度起促进作用
C.拜尔设置黑暗条件以排除光对生长素合成的干扰
D.班廷等结扎健康狗的胰腺以排除胰管中的消化液的干扰
46.旱生型植物白刺是一种改善荒漠环境常用的固沙生物,应用中主要通过枝条扦插进行繁殖。为了研究植物生长调节剂IAA和ABT1对白刺插枝生根效果的影响,科学家进行了实验,CK组是空白对照,结果如下表所示。下列分析正确的是( )
处理项目 CK 100mg/L 300mg/L 500mg/L 700mg/L
IAA组平均根长(cm) 0.5 1.2 2.5 1.6 1.3
ABT1组平均根长(cm) 0.5 2.0 3.2 2.2 1.6
IAA组平均根数(条) 1 2.4 3.8 3.2 1.2
ABT1组平均根数(条) 1 4.1 6.0 3.2 2.6
A.该实验的自变量是植物生长调节剂的浓度
B.表中数据无法体现植物生长调节剂具有两重性
C.两种生长调节剂促进白刺插枝生根的最佳浓度相同
D.相同浓度下,IAA对平均根数的促进作用低于ABT1
47.某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,实验结果如图所示,下列分析错误的是( )
A.由图中数据可以推测,激素类似物甲、乙直接参与了月季插条的细胞代谢
B.由图中数据初步显示,两种植物激素类似物对月季生根的作用效果相反
C.该实验不能证明激素类似物甲具有低浓度促进高浓度抑制的作用
D.本实验中,所用试剂都应处理月季插条的形态学下端
48.科研小组为探究a、b、c三种不同浓度的2,4﹣D溶液(生长素类调节剂)对葡萄茎段侧芽生长的影响,进行了相关实验,结果如图所示。相关说法正确的是( )
A.2,4﹣D是植物体内产生的、对植物生长发育有显著影响的微量有机物
B.实验中需控制茎段长度、侧芽数量和2,4﹣D溶液浓度等无关变量相同且适宜
C.a溶液对葡萄茎段侧芽生长起抑制作用且三种2,4﹣D溶液的浓度大小为a>c>b
D.正式实验前可先进行预实验以检验实验设计的科学性和可行性
▉考点9 环境因素参与调节植物生命活动(共12小题)
49.“淀粉平衡石假说”认为植物根冠中存在一种平衡细胞,该细胞内含有能感受重力刺激的淀粉体。当根横放时,受重力影响淀粉体会下沉到细胞底部,并诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质,最终将重力信号转化为生长素运输信号从而引起根的向地生长,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.影响根向地生长的信号有重力、Ca2+和生长素等
B.细胞质基质中Ca2+浓度升高会直接激活生长素泵
C.生长素向近地侧运输,促进该侧生长的效果更明显
D.若Ca2+的释放过程受阻,则根的向地生长更明显
50.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。下列有关光对植物生命活动调控的叙述正确的是( )
A.光影响植物的颜色和形态,胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素
B.光敏色素主要吸收红光和蓝光,在受到光照射时,结构会发生变化
C.小麦需要日照长度达到一定值才能开花,是因为长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量
D.光敏色素和光合色素都是色素﹣蛋白复合体
51.如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列说法,不正确的是( )
A.①②代表的植物激素分别是生长素、细胞分裂素
B.③代表的植物激素是乙烯,乙烯含量升高会抑制②的作用
C.除了激素的作用外,阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
D.多种激素相互作用、共同调控植物的生长发育
52.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,同时还受环境因素调节。下列说法错误的是( )
A.在植物各器官中决定器官生长、发育的往往是不同激素的相对含量
B.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性
C.植物体内的光敏色素经信息传递系统进入细胞核后会影响特定基因的表达
D.植物的根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
53.光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.生长素发挥作用时需要与细胞内的受体特异性结合
B.实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长不是赤霉素分布不均匀导致的
C.实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
D.该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
54.下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法,不正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质
B.光敏色素主要吸收红光、蓝光
C.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达
D.光作为一种信号,影响、调控植株的生长、开花等
55.春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象。冬小麦在秋季萌发后,会经过一段营养生长,然后度过寒冬,在第二年夏初开花结实。如果这些植物在春季播种,则通常只生长茎叶而不开花,或者开花时间延迟。下列叙述错误的是( )
A.春化作用中感受低温这一物理信息刺激的部位一般是叶片
B.低温对开花的影响一般可在种子萌发或植株生长的任何时期实现
C.有些植物开花既要经过春化作用又要接受长日照
D.春化作用可能是植物适应季节性温度变化的一种机制
56.生长素运输管道形成假说的核心观点是极性运输的生长素增多总是伴随着分枝的增多,而独脚金内酯(一种植物激素)可以降低生长素的运输从而减少分枝的发生。下列相关叙述错误的是( )
A.除激素的作用外,光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
B.独脚金内酯可能是通过抑制生长素的主动运输来减少分枝的发生
C.由题意可知,独脚金内酯和生长素对植物分枝发生方面具有抗衡作用
D.与独脚金内酯相比,人工合成的类似物的作用时间较短,效果较差
57.植物激素对黄瓜的生长发育有显著影响,下列有关黄瓜的叙述中错误的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较低时有利于分化形成雄花
B.生长素在植物体内广泛分布,乙烯的合成遍布在植物体各个部位
C.重力会使生长素沿重力刺激的方向不对称分布,从而调节植物的生长方向
D.植物激素由内分泌腺细胞产生,对生长、发育有显著影响的微量有机物
58.对下列古文中的生物学现象解释有误的是( )
A.“暖气潜催次第春,梅花已谢杏花新”反映出温度在植物生长发育中有重要的调节作用
B.“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,下上其音”中燕子传递的是物理信息
C.“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。”体现了生长素促进插条生根的道理
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”以上生物所在生态系统的能量金字塔和生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形
59.光、温度、重力等环境因素会参与调节植物的生长发育。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,并将光信息直接传递到细胞核内
B.树木年轮的形成、植物的春化作用和植物分布的地域性都与温度有关
C.植物根、茎中有感受重力的物质和细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D.植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
60.对拟南芥进行长日照处理,叶片中F基因的mRNA含量上升并运输至茎顶端、促进开花;对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物、也能诱导开花。下列叙述正确的是( )
A.开花是光合色素接受光信号调控的结果
B.短日照不开花的原因可能是F蛋白含量高
C.F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成
D.赤霉素和生长素可以协同促进拟南芥开花专题05 植物生命活动的调解
▉考点01 生长素的发现过程
1生长素发现过程中的重要实验
科学家或时期 实验图示及现象 实验结论
达尔文父子(19世纪末) ①②对照,说明胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
③④与①对照,说明胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位
鲍森·詹森(1913年) 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
拜尔 (1918年) 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
温特 (1926年) 进一步证明胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素
1934年 科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)
1946年 人们从高等植物中分离出生长素,并确认它是IAA
- 进一步研究发现,植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素是一类物质,化学本质不只有IAA
◎提醒
(1)有光、无光不影响生长素的合成。
(2)温特命名了生长素,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
(3)琼脂块(片)实际上起物质传递的作用,是一种中介物,用以判断是否有化学物质的生成及作用。琼脂块(片)不能感光,不影响生长素的运输。
(4)实验中遵循了对照原则和单一变量原则。如达尔文父子的实验和温特的实验中均设定了对照组和实验组,提高了实验结论的可靠性;拜尔的实验中设计了相互对照实验,通过比较得出科学结论。达尔文父子实验的单一变量为胚芽鞘尖端的有无和遮光部位,温特实验的单一变量为琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
2植物的向光性
(1)概念:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
(2)原因:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快,向光侧生长慢),从而造成向光弯曲。
3植物激素
概念:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育
功能:过程中的所有生命活动
▉考点02 生长素的合成、运输与分布
合成:主要合成部位—芽、幼嫩的叶和发育中的种子;主要过程一色氨酸经过一系列反应转变而成
运输:
运输方式:极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和一幼根中,只能从形态学上端运输到形态学下端
非极性运输:如成熟组织中,通过输导组织运输
运输特点:极性运输属于主动运输,消耗能量,需要载体、非极性运输与其他有机物的运输没一有区别,运输方向易受光照、重力等外界因素影响
分布:植物体各器官中都有分布,相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处
▉考点03 生长素的生理作用
作用方式:不催化细胞代谢,不为细胞提供能量,给细胞传达信息,调节细胞的生命活动
作用效果:
作用机制:与细胞内生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应
作用特点:因浓度、植物细胞成熟情况、器官-种类不同而有较大差异:浓度:一般情况下,浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长(如图1);植物细胞成熟情况:幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞比较迟钝器官种类:一般敏感性强弱为根>芽>茎(如图2)
2生长素作用特点实例
(1)顶端优势
概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象
形成原因:
解除方法:去掉顶芽,侧芽处的生长素浓度降低,侧芽受到的抑制作用解除,于是侧芽萌动、加快生长
应用:①不需要长高的植物:解除顶端优势,如棉花打顶以提高产量
②需要长高的植物:保留顶端优势,如保留乔木、雪松等的主枝,使其主茎强壮、挺直
(2)根的向地性
当幼苗横放时,受重力作用,生长素从远地侧运输到近地侧,引起近地侧生长素浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长受抑制,导致根向地生长。
▉考点04 生长素极性运输的实验验证
为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上),过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
▉考点05 其他植物激素的种类和作用
1赤霉素的发现
2其他植物激素
植物激素 合成部位 主要作用 主要应用
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育 促进矮生植物长高;解除种子休眠
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠 使棉叶在棉铃成熟之前脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落 促进果实成熟
油菜素内酯 花粉、种子、茎、叶等 促进茎、叶细胞的扩展和分裂;促进花粉管生长、种子萌发等 解除种子休眠,增加结实率
3植物激素的调控方式
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
▉考点06 植物激素间的相互作用
1不同植物激素作用的相关性
(1)生长素和赤霉素
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。二者对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)生长素和细胞分裂素
生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
(3)生长素和乙烯
生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(4)脱落酸和赤霉素
①种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比,两者对种子萌发的作用效果是相反的。
②黄瓜茎端的脱落较高→有利于分化形成雌花酸与赤霉素的比值l较低→有利于分化形成雄花
(5)赤霉素与乙烯
赤霉素与乙烯在调节幼苗生长时可能存在抗衡关系。
2植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
(1)在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的,这是受植物基因控制的,其实质是基因选择性表达的结果。
(2)各种植物激素不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(3)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。
(4)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
▉考点07 植物生长调节剂的类型和作用
1植物生长调节剂
概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂
优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等
类型:分子结构和生理效应都与植物激素类似,如吲哚丁酸分子结构与植物激素完全不同,但生理效应与植物、激素类似,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
2植物生长调节剂的作用
(1)应用事例
类型 应用事例
赤霉素 在啤酒生产中用其处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
生长素类调节剂 ①用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、梨进行疏花疏果;对棉花进行保花保果;促进番茄未受粉的子房发育为无子果实; ②2,4-D可用作除草剂,除去单子叶农作物田间的双子叶杂草
乙烯利 用乙烯利催熟水果,做到有计划上市
膨大剂(膨大素) 使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市(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)
青鲜素 延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,即抑制发芽(可能有副作用)
(2)应用价值
①提高作物产量、改善产品品质等。例如延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。②减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
▉考点08 植物生长调节剂的施用
1选用植物生长调节剂的原则
(1)植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况选择。
(2)还要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
2预实验
在进行科学研究时,有时需要在正式实验前先做一个预实验。这样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,避免人力、物力、财力的浪费。预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
◎提醒
(1)预实验不能减少实验误差。减少实验误差一般采用多次重复实验取平均值、统计足够多的实验数据和随机取样等方法。
(2)在预实验的基础上进行实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧,设置浓度梯度更小的系列实验组进行相互对照即可。
3探索植物生长调节剂的应用
实验1: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溶液能促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。
(2)常用方法
(3)实验流程
预实验:设计一组浓度梯度比较大的预实验进行摸索,确定有效浓度的大致范围
进一步实验:
分组:把形态、大小基本一样的插条平均分成10组,每组3枝
处理枝条:把一定浓度的生长素类调节剂按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液,用浸泡法或沾蘸法处理插条
培养:将处理过的插条放入营养花钵中,适宜温度下培养
观察:一段时间后,观察、记录各组插条的生根情况,如生根条数、根的长度等
分析结果:以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目或长度为纵坐标,绘制曲线图。生根数目最多、不定根的长度最长的一组对应的生长素类调节剂浓度接近促进插条生根的最适浓度
(4)变量分析
①自变量:生长素类调节剂的浓度(单一变量)。
②因变量:枝条生根数量、长度等(观察指标)。
③无关变量:植物材料、插条的情况、处理时间的长短、培养温度、光照等(相同且适宜)。
实验2:尝试利用乙烯利催熟水果
实验目的:验证乙烯利对香蕉具有催熟作用
实验原理:①乙烯利的工业品是液体,当溶液pH<3.5时,它比较稳定,随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯;
②乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟
实验步骤:
实验结果:香蕉成熟得快、香蕉成熟得慢
实验结论:乙烯利对香蕉具有催熟作用
注意事项:乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性,操作时需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行,严格遵守实验室相关的安全操作规定。乙烯利遇到明火可燃烧,需要注意防火
▉考点09 光对植物生长发育的调节
1光在植物生长发育中的调节作用
(1)提供能量:光作为能量来源,主要通过影响光合作用间接影响植物的生长发育。
(2)作为信号:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
光对植物生长发育的调节:
影响种子萌发:萌发需要光照:烟草、莴苣等少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发、光照利于萌发:早熟禾、毛蕊花等植物的种子在有光条件下萌发得好一些、光照抑制萌发:洋葱、番茄等植物的种子萌发受光的抑制
影响色素合成:叶绿素的合成需要光照
影响植株形态:光照会引起豆芽茎(实际上很大一部分是下胚轴)缩短,豆芽变为豆苗
影响开花繁殖:长日照植物:白天长度超过一定时长才开花,如菠菜、短日照植物:白天长度短于一定时长才开花,如菊、水稻
2光调控植物生长发育的反应机制
(1)光敏色素
①本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。
②分布:植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富。
(2)调控机制
▉考点10 参与调节植物生命活动的其他环境因素
1温度
温度对植物生长发育的调节:
气温周期性变化:
季节周期:植物器官周期性生长:温带地区树木茎的年轮、植株生命活动周期性变化:发芽→开花→落叶→休眠
昼夜周期:随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分
温度范围决定生理活动:温度会影响植物开花:春化作用——低温诱导植物开花的作用,如冬小麦、冬大麦、蕙兰等经历春化作用才能开花、温度通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,来调节植物的生长发育、温度在很大程度上决定植物分布的地域性,如极寒地区很少有植被分布
2重力
▉考点11 植物生长发育的整体调控
高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
▉考点1 植物激素的概念和作用(共6小题)
1.种子休眠是植物抵御不良环境的一种适应性现象。种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节,如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,可调节莴苣种子的萌发
B.光调节植物种子萌发的主要原因是光为种子萌发提供能量
C.在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用
D.脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠
【答案】B
【解答】解:A、由题干信息“种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节”可知:光照能调节种子萌发,而光敏色素主要吸收红光和远红光,因此可调节莴苣种子的萌发,A正确;
B、种子萌发过程中还不能进行光合作用,因此光不能为种子萌发提供能量,B错误;
C、据图分析油菜素内酯和乙烯均能促进种子萌发,因此在调节种子萌发过程中,油菜素内酯和乙烯具有协同作用,C正确;
D、脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,因此脱落酸与赤霉素含量的比值较高时,有利于维持种子休眠,D正确。
故选:B。
2.下列关于植物生长素的叙述,错误的是( )
A.合成生长素的原料是某种氨基酸
B.生长素等植物激素不能直接参与细胞代谢
C.合成生长素的腺体分布于芽、幼嫩的叶等部位
D.温特证明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并将其命名为生长素
【答案】C
【解答】解:A、生长素合成的前体物质是色氨酸,A正确;
B、生长素等植物激素属于信息分子,不能直接参与细胞代谢,只是作为信息分子起调节作用,B正确;
C、生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育的种子,植物没有腺体,C错误;
D、温特实验证明胚芽鞘弯曲生长是确实是一种化学物质造成的,并认为这可能是一种和动物激素类似的物质,把这种物质命名为生长素,D正确。
故选:C。
3.下列关于植物生命活动的调节叙述,正确的是( )
A.生长素从植物的形态学上端向形态学下端的运输过程中不需要消耗能量
B.喷洒一定浓度α﹣萘乙酸促进插条生根,体现低浓度促进、高浓度抑制的作用特点
C.乙烯在植物体各个部位合成,有促进果实成熟、促进开花和促进叶花果实脱落作用
D.植物生命活动的调节只受激素调节和环境因素两个方面影响,它们相互作用、协调配合
【答案】C
【解答】解:A、生长素从植物的形态学上端向形态学下端的运输过程属于主动运输,需要消耗能量,A错误;
B、α﹣萘乙酸为生长素类似物,喷洒一定浓度α﹣萘乙酸促进生根仅体现促进作用,未涉及高浓度抑制,所以不能体现低浓度促进、高浓度抑制的作用特点,B错误;
C、乙烯在植物体各部位合成,主要功能是促进果实成熟和器官脱落。乙烯可促进菠萝开花及黄瓜雌花分化,C正确;
D、植物生命活动的调节还受基因表达调控,D错误。
故选:C。
4.为探究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆幼苗伸长的影响,生物兴趣小组用生长素和赤霉素处理豌豆幼苗的完整植株和去顶植株,实验测得不同条件下幼苗伸长的长度如表所示。下列分析错误的是( )
项目 完整植株 去顶植株
CK IAA GA IAA+GA CK IAA GA IAA+GA
测量值/mm 9.2 11.3 29 23 7.9 13 8.1 17.2
注:CK为空白对照组。
A.实验的自变量:是激素种类和植株类型,因变量是豌豆幼苗伸长量
B.生长素和赤霉素单独作用时均可促进两种植株幼苗的伸长生长
C.生长素和赤霉素混合作用时均能体现对两种植株伸长的协同作用
D.赤霉素处理去顶植株效果不佳的原因可能与内源生长素的含量有关
【答案】C
【解答】解:A、根据实验分析,该实验的自变量是激素种类和植物类型,因变量是豌豆幼苗伸长量,A正确;
B、与对照组相比较,生长素和赤霉素单独作用时均可促进完整植株和去顶植株幼苗的伸长生长,其原因是生长素和赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,B正确;
C、由表可知,单独使用赤霉素处理完整植株时的效果,比使用生长素和赤霉素混合作用时促进生长的效果更明显,故不能体现对两种植株伸长的协同作用,C错误;
D、由表可知,完整植株和去顶植株相比,完用赤霉素单独处理豌豆幼苗的去顶植株效果不佳,而单独使用GA处理完整植株时效果也很明显,原因可能与内源生长素的含量有关,D正确。
故选:C。
5.为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系,研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率(图1),以及20℃条件下3种内源激素的含量(图2)。下列叙述正确的是( )
A.贮藏第60天时,10℃下马铃薯块茎发芽率最高
B.马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素脱落酸比值高促进发芽
C.降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D.20℃下贮藏120天后,赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
【答案】B
【解答】解:A、从图1中可知,贮藏第60天时,20℃下马铃薯块茎发芽率最高,A错误;
B、赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用,解除休眠,促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽,B正确;
C、赤霉素能够打破休眠,促进发芽,故喷洒赤霉素会缩短马铃薯块茎的贮藏时间,C错误;
D、从图2中只能看出20℃下贮藏120天后,赤霉素的相对含量比生长素低,无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小,D错误。
故选:B。
6.为研究细胞分裂素与植物体内营养物质分布的关系,科研人员用幼苗进行研究,过程及结果如图。有关叙述不正确的是( )
A.甲组是对照组,乙组和丙组是实验组
B.甲组和丙组实验结果表明细胞分裂需要营养
C.实验结果显示细胞分裂素含量高的地方营养物质的分布多
D.实验结果表明细胞分裂素吸引营养物质向其所在浓度高的部位运输
【答案】B
【解答】解:A、由以上分析可知,实验的变量为细胞分裂素的喷施对象,故乙组和丙组为实验组,甲组为对照组,A正确;
B、甲组和丙组的自变量为右侧叶片细胞分裂素的有无,实验结果均为右侧(含14C一侧)营养物质含量高,不能表明细胞分裂需要营养,B错误;
CD、对三组实验可知,营养物质较多的分布在细胞分裂素存在定的部分,原因是细胞分裂素吸引营养物质向其所在浓度高的部位运输,C、D正确。
故选:B。
▉考点2 植物生长素的发现过程(共6小题)
7.如图是生长素发现过程中的部分实验示意图,根据图中信息判断,下列说法错误的是( )
A.实验一证明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端
B.实验二证明胚芽鞘尖端产生的影响因素可以透过琼脂片传递给下部
C.实验三证明胚芽鞘的弯曲生长,是尖端产生的影响因素在其下部分布不均匀造成的
D.实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的影响因素是单侧光照
【答案】D
【解答】解:A、实验一通过设置感光部位在尖端或尖端下部的自变量,证明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端,A正确;
B、实验二将胚芽鞘尖端与下部用琼脂片隔开,单侧光照下仍弯曲生长,证明胚芽鞘尖端产生的影响因素能透过琼脂片传递给下部,B正确;
C、实验三将胚芽鞘单侧放置,使尖端产生的影响因素在下部分布不均匀,证明胚芽鞘的弯曲生长是由于尖端产生的影响因素在下部分布不均匀造成的,C正确;
D、实验四未设置单侧光照且去除了尖端,无感光部位,不能证明弯曲生长是由单侧光照引起的,而是证明胚芽鞘尖端能产生影响生长的物质,D错误。
故选:D。
8.1926年,温特设计了一种燕麦胚芽鞘弯曲实验进行生长素的定量分析。实验在全暗、22﹣23℃、湿度92%的条件下按图甲进行,结果如图乙所示。将去顶胚芽鞘弯曲10°时,2mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位。下列叙述正确的是( )
A.在暗处实验是为了防止单侧光引起生长素横向转移
B.温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量
C.图甲情况下,凝胶块Ⅰ中含生长素为3个燕麦单位
D.随胚芽鞘顶端数目继续增加,弯曲角度将逐渐减小
【答案】B
【解答】解:A、避光条件下进行该实验,有利于排除单侧光的影响,A错误;
B、本实验的自变量是琼脂块中生长素的含量,因变量为弯曲角度,温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量,B正确;
C、通过图甲知,放置凝胶块Ⅰ后去顶胚芽鞘弯曲α=30°,由图乙曲线可知,去顶胚芽鞘弯曲角度与凝胶块Ⅰ中生长素含量并不成正比,因此凝胶块Ⅰ中含生长素不是3个燕麦单位,C错误;
D、由图乙可知,随胚芽鞘顶端数目继续增加,弯曲角度先增大后减小,D错误。
故选:B。
9.如图表示生长素发现过程中的相关实验下,叙述正确的是( )
A.①②组实验证明胚芽鞘感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端
B.⑤组实验条件下,在去掉尖端的胚芽鞘上放相同的琼脂片可排除琼脂片本身的影响
C.⑥⑦组证明胚芽鞘尖端产生的生长素在尖端下部分布不均造成弯曲生长
D.⑧组实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的物质引起的
【答案】B
【解答】解:A、若要证明胚芽鞘感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端,则实验的自变量是胚芽鞘尖端是否感受到光刺激,因此③④组实验可证明胚芽鞘感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端,A错误;
B、分析题图,⑤组实验条件下,在去掉尖端的胚芽鞘上放相同的琼脂片可排除琼脂片本身的影响,从而证明尖端产生的某种影响可通过琼脂块向下运输,B正确;
C、分析题图,⑥⑦组将尖端放置在去掉尖端的胚芽鞘的一侧,胚芽鞘弯曲生长,证明胚芽鞘尖端产生的影响在尖端下部分布不均造成弯曲生长,没有证明是尖端产生的生长素分布不均,C错误;
D、⑧组实验不能排除琼脂块的作用,因此不能证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的物质引起的,D错误。
故选:B。
10.为研究植物的向光性,某科学家进行了如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A.①与②对照说明幼苗向光弯曲生长与幼苗尖端有关
B.①与③④⑤的对照说明感光部位是幼苗尖端
C.据实验结果可以推测幼苗尖端能产生某种物质并向下传递
D.若在黑暗条件下重复如图所示实验,则所有幼苗均不能生长
【答案】D
【解答】解:A、①与②的自变量是有无尖端,因变量为是否弯向光源生长,实验结果证明幼苗向光弯曲与苗尖端有关,A正确;
B、①幼苗向光弯曲生长;③顶上加不透明的帽,幼苗直立生长;④顶上加透明的帽,幼苗向光弯曲生长;⑤用不透明的帽将基部遮住,幼苗向光弯曲生长,①与③④⑤的结果证明感受光刺激的部位是幼苗尖端,B正确;
C、具有尖端的幼苗能够生长,没有尖端的幼苗不能生长,且弯曲部位在苗尖端下面,由此可推测幼苗尖端可能产生了某种化学物质并传递到了下面,C正确;
D、生长素的合成不需要光,若将实验条件改为完全黑暗,具有尖端的幼苗由于能产生生长素,因此可以直立生长,D错误。
故选:D。
11.从19世纪末达尔文注意到植物的向光性,并且设计实验来探讨其中的原因,随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列说法错误的是( )
A.达尔文对照实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激向下面的伸长区传递某种“影响”
B.鲍森 詹森对照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.拜尔通过胚芽鞘在黑暗中的实验证明,胚芽鞘弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在下部分布不均匀造成
D.温特通过对比实验进一步证明,胚芽鞘的弯曲生长是由一化学物质——吲哚乙酸引起的,并将之命名为生长素
【答案】D
【解答】解:A、达尔文观察到在单侧光照射下,胚芽鞘会向光弯曲生长,遮光部位在尖端时,胚芽鞘直立生长,遮光部位在尖端以下时,胚芽鞘向光弯曲生长,结论为胚芽鞘尖端接受单侧光刺激,就向下面的伸长区传递某种“影响”,A正确;
B、鲍森 詹森对照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,B正确;
C、拜尔的胚芽鞘黑暗中实验,以排除单侧光照射的影响,证明胚芽鞘弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在下部分布不均造成,C正确;
D、温特对照实验(单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触)进一步证明,胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素,温特的实验是对照实验而不是对比实验,D错误。
故选:D。
12.某同学在重复温特实验时设置了部分对照实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A.a将表现为直立生长
B.b弯曲生长体现了生长素抑制生长的作用
C.该实验能证明胚芽鞘尖端中存在生长素的极性运输
D.该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质
【答案】D
【解答】解:A、a的一侧放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,由于没有生长素,胚芽鞘既不生长也不弯曲,A错误;
B、b的一侧放置的是接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,发现胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长,说明生长素能自顶端向下运输,促进胚芽鞘生长,但不能体现生长素抑制生长的作用,B错误;
C、生长素的极性运输是指在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,极性运输是一种主动运输。该实验未设置相应的对比实验,故不能证明胚芽鞘尖端存在生长素的极性运输,C错误;
D、该实验能证明胚芽鞘尖端含有影响胚芽鞘生长的化学物质,该物质能自顶端向下运输,促进胚芽鞘生长,D正确。
故选:D。
▉考点3 生长素的产生、分布和运输情况(共6小题)
13.图为有关生长素的实验探究示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.实验1中①直立生长
B.实验1中②向左侧弯曲生长
C.实验2中生长素的含量为a=b>c
D.实验2可证明单侧光能导致苗尖端生长素分布不均匀
【答案】C
【解答】解:A、由分析可知,实验1中①直立生长,A正确;
B、由分析可知,实验1中②向左侧弯曲生长,B正确;
C、实验2中生长素的含量为a>b>c,C错误;
D、实验2中的③琼脂块生长素分布均匀,幼苗会直立生长,在单侧光的照射下实验2中④的b琼脂块生长素多于c琼脂块生长素,可证明单侧光能导致苗尖端生长素分布不均匀,D正确。
故选:C。
14.一氧化氮(NO)引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰,修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制,而不易被降解,阻碍生长素信号转导。下列叙述不正确的是( )
A.生长素是植物体内产生的起调节作用的微量有机物
B.NO可能抑制植物细胞的伸长生长
C.亚硝基化修饰导致IAA17蛋白的氨基酸数目改变
D.亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构
【答案】C
【解答】解:A、生长素是植物体内产生的一种微量有机物,起到调节作用,A正确;
B、NO可能抑制植物细胞的伸长生长,原因是适宜浓度的生长素能促进植物细胞的伸长生长,NO引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰,修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制,而不易被降解,阻碍生长素信号转导,B正确;
C、NO引发IAA17蛋白的亚硝基化修饰,改变IAA17蛋白的空间结构,没有改变IAA17蛋白的氨基酸数目,C错误;
D、由于修饰后的IAA17蛋白与生长素受体结合受到抑制,修饰后的IAA17蛋白功能发生改变,推测亚硝基化修饰可能改变了IAA17蛋白的空间结构,D正确。
故选:C。
15.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。下列有关说法错误的是( )
注:CK为对照组。
A.两组实验中对空白对照组的处理应保持相同且适宜
B.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
C.铝胁迫可能是通过积累根尖的生长素来抑制根的生长
D.铝胁迫下,20μmol/L的yucasin能缓解番茄根生长受抑制的现象
【答案】B
【解答】解:A、该实验是探究生长素在番茄铝胁迫过程中的作用机制,对照组的处理应适宜且相同,A正确;
B、动物激素是内分泌腺或内分泌细胞分泌的,通过体液运输,植物体内没有分泌激素的腺体,生长素在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中存在极性运输,成熟组织中存在非极性运输,B错误;
C、生长素的作用特点是低浓度的生长素促进生长,高浓度的生长素抑制生长,由此推测铝胁迫可能是通过积累根尖的生长素来抑制根的生长的,C正确;
D、由图可知,生长素合成抑制剂(yucasin)的浓度为2.5μmol/L,5μmol/L和10μmol/L处理下,根长均大于CK组和Al组,20μmol/L处理下根生长情况与对照组相类似,并且大于Al组,由此可知铝胁迫下,20μmol/L的yucasin能缓解番茄根生长受抑制的现象,D正确。
故选:B。
16.为研究吲哚乙酸(IAA)运输特点,用放射性同位素14C标记IAA开展如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.若①②同时出现IAA,说明IAA运输方式为极性运输
B.若①④中出现IAA,说明IAA的运输方式为极性运输
C.若①中出现IAA且②中没有IAA,说明IAA为极性运输
D.若①中出现IAA且③中没有IAA,说明IAA为极性运输
【答案】C
【解答】解:A、生长素的极性运输指生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,故若①②同时出现IAA,不能说明IAA运输方式为极性运输,A错误;
B、A为形态学上端,B为形态学下端,若①④中出现IAA,没有对照组,则不能说明IAA的运输方式为极性运输,B错误;
C、实验①和②形成了对照,若①中出现IAA且②中没有IAA,说明IAA为极性运输,C正确;
D、①组和③组有两个自变量,一个是重力的影响,一个是14C标记的IAA的位置,则①中出现IAA且③中没有IAA,不能说明IAA为极性运输,D错误。
故选:C。
17.测量胚芽鞘向右的弯曲角度(如图1所示),结果如图2所示。下列有关叙述中,不正确的是( )
A.实验的自变量是生长素浓度,因变量是胚芽鞘的弯曲度
B.胚芽鞘向右弯曲的主要原因是右侧细胞生长速率快于左侧
C.实验结果不能说明生长素对胚芽鞘的生长作用具有抑制作用
D.在黑暗中培养的目的是防止光照对实验结果的影响
【答案】B
【解答】解:A、本实验在切除玉米胚芽鞘的顶端,然后在其左侧放置含有不同浓度生长素的琼脂块,在黑暗中培养12h,测量胚芽鞘向右的弯曲角度,故自变量是生长素浓度,因变量是胚芽鞘的弯曲度,A正确;
B、胚芽鞘向右弯曲的主要原因是右侧细胞生长速率慢于左侧,总是弯向生长慢的一侧,B错误;
C、图2说明生长素在较低浓度时能促进植物生长,超过最适浓度则促进作用减弱,但没有体现抑制作用,C正确;
D、在黑暗中培养的目的是防止光照对实验结果的影响,D正确。
故选:B。
18.某同学于黑暗中在某植物的A、D、F处涂抹等量的14C﹣IAA溶液,以实验初始时14C﹣IAA溶液的放射性强度为100%,一段时间后,分别检测B、C、E处的相对放射性强度,结果如下表所示。下列错误的是( )
位置 相对放射性强度(%) 时间(h) B C E
0 0 0 0
12 1.6 0 6.8
24 1.9 0.2 15.8
36 2.3 0.5 16.9
A.该实验证明生长素可进行极性运输和非极性运输
B.黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响
C.B、E对照说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率
D.随着能量供应增多、时间延长,B、C、E处的14C﹣IAA将持续增多
【答案】D
【解答】解:A、在A处涂抹14C﹣IAA溶液,一段时间后在B处检测到了放射性,说明生长素可进行极性运输,在D、F处涂抹14C﹣IAA溶液,一段时间后在C、E处检测到了放射性,说明生长素可进行非极性运输,A正确;
B、由于芽尖能感受单侧光,并在单侧光下进行横向运输而引起生长素分布不均,所以黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响,B正确;
C、根据表格中B、E放射性的含量可说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率,C正确;
D、由于实验中在A、D、F处涂抹的14C﹣IAA溶液的量是一定的,故不会随着能量供应增多、时间延长,B、C、E处的14C﹣IAA持续增多,D错误。
故选:D。
▉考点4 生长素的作用以及作用的两重性(共6小题)
19.图1表示植物的根、茎生长单位长度的所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述正确的是( )
A.图1和图2中曲线的变化情况都能够反映生长素的作用特点
B.图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对茎、根生长的影响
C.若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的生长素浓度大于2m
D.若胚芽鞘的背光侧生长素浓度是图2的2m,则向光侧的生长素浓度应大于m小于g
【答案】A
【解答】解:AB、根对生长素浓度比茎敏感,图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响,对比生长素浓度为0的时候,图1、2均能反映生长素的作用特点,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,A正确,B错误;
C、图1中的a点为促进、b点为抑制,a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于e,C错误;
D、在单侧光的刺激下,向光侧的生长素浓度低于背光侧,且两侧均表现为促进生长的作用,故若胚芽鞘背光侧浓度是图2的2m,则向光侧浓度应大于0小于m,D错误。
故选:A。
20.植物可以利用光敏色素感知红光与远红光比值(R:FR)的变化进而调节侧芽的生长。低R:FR会抑制植物侧芽的生长。为探究高R:FR和去除顶芽处理对植物侧芽生长的影响,研究人员对某种植物先进行低R:FR预处理,然后分4组进行实验,在不同时间点测量侧芽的长度,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长
B.高R:FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长
C.高R:FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果
D.48h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R:FR处理
【答案】C
【解答】解:A、分析曲线图可知,去顶芽处理的两组侧芽的长度一致,且高于另外两组,说明去除顶芽导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长,A正确;
B、在不去顶芽时,高R:FR组的侧芽长度大于低R:FR组,说明光信号可以通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长,B正确;
C、低R:FR+去顶芽和高R:FR+去顶芽处理组效果相同,说明高R:FR处理没有增强去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果,C错误;
D、48h后,低R:FR+去顶芽组与低R:FR组侧芽长度差大于低R:FR与高R:FR侧芽长度差,说明去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R:FR处理,D正确。
故选:C。
21.如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A.甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组
B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致
D.甲乙两侧伸长长度不同的原因是IAA的极性运输导致生长素在尖端分布不均匀
【答案】C
【解答】解:A、根据分析可知,甲侧为背光侧,其生长素(IAA)的含量高于乙侧和对照组,A错误;
B、对照组的燕麦胚芽鞘能生长但不弯曲,B错误;
C、若光照前去除尖端,不再感受光刺激,也不合成生长素,所以甲、乙两侧的生长状况基本一致,C正确;
D、IAA的横向运输导致生长素在尖端分布不均匀,D错误。
故选:C。
22.科学家提出了“酸生长理论”(细胞壁处pH下降,使细胞壁松弛,细胞伸长生长)和“基因活化学说”两种假说,分别用以阐释生长素(IAA)促进细胞伸长生长的快速反应和长期效应,其简要过程如图所示。据图分析,下列说法错误的是( )
A.细胞膜和细胞内均有IAA受体分布
B.引起细胞壁松弛的H+以主动运输方式泵出细胞
C.IP3可能通过促进基因的表达以促进细胞的长期伸长生长
D.将离体茎断置于高浓度的pH溶液中,将有利于其伸长生长
【答案】D
【解答】解:A、生长素是一种信号分子,与靶细胞膜上和细胞内的特异性受体结合后发挥作用,A正确;
B、H+排到细胞壁需要消耗ATP,属于主动运输,B正确;
C、IP3还可以通过调控相关基因的表达,促进mRNA和蛋白质的合成而影响伸长生长,C正确;
D、根据题中“酸生长理论”(细胞壁处pH下降,使细胞壁松弛,细胞伸长生长),将切下的植物茎段放入pH较低的环境中有利于茎段的生长,D错误。
故选:D。
23.独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述错误的是( )
注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。
A.SL不能在产生部位发挥调控作用
B.max1不能合成SL,但对SL敏感
C.max2对SL不敏感,但根能产生SL
D.推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失
【答案】A
【解答】解:A、因为max1﹣S+W﹣R会产生顶端优势,max1_R+W﹣S会产生顶端优势,分析可知,SL产生部位为S+R,能在产生部位发挥调控作用,A错误;
B、由分析可知,max1为SL合成受阻突变体,不能合成SL,但对SL敏感,B正确;
C、由分析可知,max2对SL不敏感,但R能够产生SL,C正确;
D、由以上分析可知,max2_S+max1_R,不能合成SL,表现为顶端优势缺失,D正确。
故选:A。
24.请回答下列与生长素和其他植物激素有关的一些问题。
(1)植物生长素的化学成分通常指 吲哚乙酸 (用文字表示),与生长素生理作用最相近的另外一种植物激素是 赤霉素 。
(2)从图甲中可以看出,对茎促进最合适的生长素浓度,对根表现为 抑制 ,说明生长素所发挥的作用因植物的 对生长素的敏感 不同而不同。
(3)从图乙中读到的信息可以得出,在生产实践中可用较高浓度的生长素杀死 单子叶 (填“双子叶”或“单子叶”)庄稼田里的 双子叶 (填“双子叶”或“单子叶”)杂草。
(4)若植物水平放置,表现出茎的背地性和根的向地性,如果图丙表示作用于茎的生长素浓度,且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围应为 小于m (填“小于m”、“大于m小于2m”、“大于2m”);如果图丙表示作用于根的生长素浓度,则根的近地侧生长素浓度范围最可能为 大于i 。(填“大于i”、“等于i”、“小于i”)
【答案】(1)吲哚乙酸 赤霉素
(2)抑制 对生长素的敏感
(3)单子叶 双子叶
(4)小于m 大于i
【解答】解:(1)植物生长素的化学成分为吲哚乙酸,与生长素生理作用最相近的另外一种植物激素是赤霉素,均可以促进细胞伸长。
(2)对茎促进最合适的生长素浓度是10﹣4mol/L,在此浓度下,对根表现为抑制,不同植物器官对生长素敏感性不同。
(3)图乙反应的是不同植物对生长素的敏感程度不一样,可以在单子叶庄稼田里面使用较高浓度的生长素或生长素类似物,促进庄稼的生长,抑制双子叶杂草生长。
(4)由于受重力影响,茎的近地侧生长素浓度高于远地侧,且生长效应强于远地侧,故近地侧的生长素浓度为2m时,远地侧生长素浓度范围应小于m,以保证远地侧的生长效应弱于近地侧;若植物水平放置,由于受重力影响,根的近地侧生长素浓度过高,抑制生长,远地侧浓度低,促进生长,故根的近地侧生长素浓度范围是大于i,远地侧生长素浓度为小于i。
故答案为:
(1)吲哚乙酸 赤霉素
(2)抑制 对生长素的敏感
(3)单子叶 双子叶
(4)小于m 大于i
▉考点5 其他植物激素的种类和作用(共6小题)
25.如图所示为细胞分裂素(CTK)的作用机制。下列相关叙述错误的是( )
A.CTK通过激活B型ARR抑制A型ARR表达
B.A型ARR基因通过负反馈调节抑制自身表达
C.“细胞分裂素响应”包括激活细胞周期
D.AHP合成受阻突变体可能对CTK不敏感
【答案】A
【解答】解:A、从图中可以看出,CTK通过激活A型ARR从而抑制B型ARR表达,A错误;
B、由图可知,B型ARR会促进A型ARR基因的表达,形成mRNA,进而促进A型ARR的表达,而A型ARR会抑制B型ARR的表达,使A型ARR的表达量减少,即A型ARR基因通过负反馈调节抑制自身表达,B正确;
C、根据图示,“细胞分裂素响应”过程中涉及到激活细胞周期等多种反应,C正确;
D、因为AHP在细胞分裂素的作用机制中有重要作用,若AHP合成受阻,那么可能会对CTK不敏感,D正确。
故选:A。
26.如图为野生型拟南芥及几种突变体的表型图。下列推测不合理的是( )
A.赤霉素可促进拟南芥生长
B.野生型gai对赤霉素信号转导起正调节作用
C.rga可抑制gal的效应
D.相同浓度赤霉素处理将使gai和gal突变体同等恢复生长
【答案】D
【解答】解:A、分析题图可知,赤霉素不敏感型和赤霉素缺失的个体株高均低于野生型,推测野生型中的赤霉素能促进拟南芥生长,A正确;
B、gai突变体的株高小于野生型,说明该突变体中赤霉素没有发挥正常作用,因此可推测野生型gai对赤霉素信号转导起正调节作用,B正确;
C、gal突变体的株高小于野生型,但rga/gal双突变体的株高大于gal突变体、小于野生型,因此可推测rga可抑制gal的效应,C正确;
D、赤霉素不敏感型施加赤霉素后促进生长效果不明显,而赤霉素缺失突变体施加赤霉素后促进生长效果显著,因此相同浓度赤霉素处理不能使gai和gal突变体同等恢复生长,D错误。
故选:D。
27.某兴趣小组探究了乙烯和脱落酸对野生型和乙烯不敏感型突变体拟南芥黄化速度的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验时,需保证乙烯和脱落酸的浓度、用量及处理时间相同
B.乙烯不敏感型突变体产生的原因可能是乙烯的信号传递出现阻碍
C.脱落酸能促进突变体拟南芥叶片黄化速度,但不能促进野生型拟南芥叶片黄化速度
D.乙烯对野生型拟南芥叶片黄化的效果大于脱落酸对野生型拟南芥叶片黄化的效果
【答案】C
【解答】解:A、为防止其他因素对实验结果的干扰,在进行实验时,需保证乙烯和脱落酸的浓度、用量及处理时间相同,A正确;
B、结合图示可知,用乙烯处理时,乙烯不敏感型突变体的黄化速度和自然状态下的相同,说明乙烯不敏感型突变体的产生原因可能是乙烯的信号传递出现障碍,B正确;
C、对照自然状态下与脱落酸处理下两种拟南芥叶片黄化速度,说明脱落酸能促进两种拟南芥叶片黄化速度,C错误;
D、据图分析,乙烯处理野生型拟南芥,黄化速度较快,而用脱落酸处理野生型拟南芥,黄化速度较慢,故乙烯对野生型拟南芥叶片黄化的效果大于脱落酸对野生型拟南芥叶片黄化的效果,D正确。
故选:C。
28.低温会促进牡丹植株中脱落酸(ABA)的合成,ABA再通过影响PsMYB306基因的表达,进而通过如图所示的过程,调节花芽中ABA与赤霉素(GA)含量,使花芽进入休眠状态以抵御寒冬。下列叙述错误的是( )
A.低温条件下,牡丹花芽中ABA含量会因正反馈调节而持续升高
B.PsMYB306基因表达产物进入细胞核以促进或抑制相关基因转录
C.PsGAox系列基因能促进GA的降解,从而降低花芽中GA的含量
D.施加外源GA降低花芽中ABA与GA的比值,可实现反季节催花
【答案】C
【解答】解:A、从图中可知,PsMYB306会促进PsNCED3基因表达,ABA可反馈作用于PsMYB306,这是一个正反馈调节过程,A正确;
B、由图可知,PsMYB306基因表达产物可以进入细胞核,通过影响相关基因的表达,即促进或抑制相关基因转录,B正确;
C、GA能促进发芽,抑制休眠,从图中可以看出,PsGAox系列基因能促进GA的合成,从而提高花芽中GA的含量,使花芽萌发,C错误;
D、施加外源GA,会使花芽中GA含量增加,从而降低花芽中ABA与GA的比值,促进花芽萌发,可实现反季节催花,D正确。
故选:C。
29.下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.外施高浓度的生长素可抑制侧芽的生长和促进顶芽生长
B.特定内分泌器官分泌的油菜素内酯可促进叶细胞的扩展
C.抑制赤霉素的合成、分泌可提高植物体中二核细胞的比率
D.脱落酸可促进叶片的衰老脱落、气孔的开放和种子休眠
【答案】C
【解答】解:A、外施高浓度的生长素可抑制侧芽的生长,也会抑制顶芽生长,A错误;
B、油菜素内酯是一种植物激素,是在植物体内一定部位产生,没有专门的器官分泌,B错误;
C、赤霉素也可促进细胞的分裂和分化,抑制赤霉素的合成、分泌可提高植物体中二核细胞的比率,C正确;
D、脱落酸可促进叶片的衰老脱落、气孔的关闭和种子休眠,D错误。
故选:C。
30.褪黑素(MLT)是一种色氨酸衍生的吲哚胺类化合物,除了作为一种植物激素,MLT还被认为是一种重要的调节因子。为了探究外源MLT影响拟南芥幼苗生长的机制,某研究团队将野生型拟南芥的种子置于含不同浓度MLT的MS培养基中,在适宜条件下培养,结果显示,所有培养基上的种子萌发率无明显差异。在第15天,测定MS培养基上拟南芥的平均幼苗重量和幼苗的内源脱落酸(ABA)水平,结果如图所示。回答下列问题:
(1)据图甲可知,一定浓度的外源MLT对拟南芥幼苗生长具有 抑制 (填“促进”或“抑制”)作用,判断的依据是 与对照组(褪黑素浓度为0μM)相比,较高浓度的褪黑素(如100μM和300μM)处理下,拟南芥幼苗的平均重量明显降低 。
(2)图乙实验结果表明,低浓度的MLT(5μM和10μM)对拟南芥幼苗的内源ABA水平影响不大,25μMMLT导致ABA水平小幅上升, 100μM和300μM的MLT导致ABA水平大幅上升 。由此,可以得出的结论是 外源MLT可能通过影响内源ABA水平来影响拟南芥幼苗生长,低浓度的外源MLT对幼苗生长影响较小,可能是因为对内源ABA水平影响不大,而高浓度的外源MLT可能导致内源ABA水平大幅上升,从而抑制幼苗生长 。
(3)研究发现,中间物质T会影响MLT对拟南芥幼苗ABA水平的调节。为了进一步探索MLT和ABA的关系,研究者构建了拟南芥过表达T突变体和缺陷T突变体,并进行了相关实验,测得拟南芥平均幼苗重量,结果如图所示。
综合上述实验结果,推测外源MLT影响拟南芥幼苗生长的机制可能是 外源MLT→抑制中间物质T→内源ABA增加→抑制幼苗生长;外源MLT→(缺陷T突变体中)其他途径→促进幼苗生长 。(用文字和箭头构建外源MLT、中间物质T、内源ABA和幼苗生长之间的关系)
【答案】(1)抑制 与对照组(褪黑素浓度为0μM)相比,较高浓度的褪黑素(如100μM和300μM)处理下,拟南芥幼苗的平均重量明显降低
(2)100μM和300μM的MLT导致ABA水平大幅上升 外源MLT可能通过影响内源ABA水平来影响拟南芥幼苗生长,低浓度的外源MLT对幼苗生长影响较小,可能是因为对内源ABA水平影响不大,而高浓度的外源MLT可能导致内源ABA水平大幅上升,从而抑制幼苗生长
(3)外源MLT→抑制中间物质T→内源ABA增加→抑制幼苗生长;外源MLT→(缺陷T突变体中)其他途径→促进幼苗生长
【解答】解:(1)观察图甲,横坐标为褪黑素浓度(μM),纵坐标为幼苗重量(mg/g)。随着褪黑素浓度的增加,幼苗重量呈现出先基本不变后逐渐降低的趋势。当褪黑素浓度为0μM(即对照组)时,幼苗重量相对较高,而当褪黑素浓度达到100μM和300μM时,幼苗重量明显低于对照组。所以可以判断一定浓度的外源MLT对拟南芥幼苗生长具有抑制作用,判断依据是与对照组(褪黑素浓度为0μM)相比,较高浓度的褪黑素(如100μM和300μM)处理下,拟南芥幼苗的平均重量明显降低;
(2)从图乙可以看出,当褪黑素浓度达到100μM和300μM时,内源脱落酸(ABA)水平大幅上升。综合图甲和图乙的结果,可以得出的结论是:外源MLT可能通过影响内源ABA水平来影响拟南芥幼苗生长,低浓度的外源MLT对幼苗生长影响较小,可能是因为对内源ABA水平影响不大,而高浓度的外源MLT可能导致内源ABA水平大幅上升,从而抑制幼苗生长。
(3)从图表中可以看出,在对照组中,野生型、过表达T突变体和缺陷T突变体的幼苗重量有一定差异,其中野生型幼苗重量较高,过表达T突变体次之,缺陷T突变体较低。当施加100μM褪黑素(外源MLT)后,野生型幼苗重量有所下降,过表达T突变体幼苗重量下降更明显,而缺陷T突变体幼苗重量反而增加。结合题干中“中间物质T会影响MLT对拟南芥幼苗ABA水平的调节”这一信息,可以推测:外源MLT可能会影响中间物质T的含量或活性,进而影响内源ABA的水平,最终影响幼苗生长。具体来说,外源MLT可能抑制中间物质T,导致内源ABA增加,从而抑制幼苗生长(如野生型和过表达T突变体在施加外源MLT后幼苗重量下降);而对于缺陷T突变体,由于本身中间物质T存在缺陷,外源MLT可能无法通过影响中间物质T来增加内源ABA,反而可能有其他途径促进幼苗生长(如缺陷T突变体在施加外源MLT后幼苗重量增加)。
故答案为:
(1)抑制 与对照组(褪黑素浓度为0μM)相比,较高浓度的褪黑素(如100μM和300μM)处理下,拟南芥幼苗的平均重量明显降低
(2)100μM和300μM的MLT导致ABA水平大幅上升 外源MLT可能通过影响内源ABA水平来影响拟南芥幼苗生长,低浓度的外源MLT对幼苗生长影响较小,可能是因为对内源ABA水平影响不大,而高浓度的外源MLT可能导致内源ABA水平大幅上升,从而抑制幼苗生长
(3)外源MLT→抑制中间物质T→内源ABA增加→抑制幼苗生长;外源MLT→(缺陷T突变体中)其他途径→促进幼苗生长
▉考点6 植物激素间的相互作用(共6小题)
31.植物根系向下生长从而伸展到水肥更充足的区域、茎叶向阳光充足的方向伸展接受更多的阳光,这些都有利于植物的生长发育。如图是以水稻为实验材料所揭示的生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞分裂素由根尖产生,可促进植物细胞分裂和芽的分化
B.生长素是色氨酸的衍生物,在细胞分裂中主要促进细胞质的分裂
C.为了促进水稻根系快速生长,水稻插秧前不能添加细胞分裂素
D.由图可知水稻的根系生长受生长素和细胞分裂素的共同调节
【答案】B
【解答】解:A、细胞分裂素由根尖产生,促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成,A正确;
B、生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,生长素是色氨酸经一系列变化合成的小分子有机酸,B错误;
C、当细胞分裂素上升,会抑制根系生长,所以在插秧前不能添加细胞分裂素,C正确;
D、由图可知水稻的根系生长受生长素和细胞分裂素共同调节,D正确。
故选:B。
32.下列有关植物激素相互作用关系的叙述,错误的是( )
A.生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协同作用
B.植物根尖的生长受根冠产生的脱落酸抑制
C.较高浓度生长素能促进乙烯合成,而乙烯含量的增加反过来促进生长素的作用
D.黄瓜茎端中脱落酸浓度与赤霉素浓度的比值高低会诱导雌花与雄花的分化
【答案】C
【解答】解:A、生长素和赤霉素都能促进细胞伸长,从而对豌豆茎的伸长生长具有协同作用,A正确;
B、脱落酸主要在根冠等部位合成,能抑制植物根尖的生长,B正确;
C、较高浓度生长素能促进乙烯合成,而乙烯含量的增加反过来会抑制生长素的合成,C错误;
D、黄瓜茎端中脱落酸浓度与赤霉素浓度的比值高低会影响雌花与雄花的诱导,D正确。
故选:C。
33.S10和S12是新发现的多肽类植物激素,对叶片的衰老有调节作用,S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用,研究人员做了相关实验,结果如图所示。关于该研究结果的叙述,错误的是( )
A.S10促进S12合成相关基因的表达,二者有协同作用
B.S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反
C.S12与S10竞争结合M受体
D.S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程
【答案】A
【解答】解:AB、由左图可知,S10处理后S12相对含量上升,且S12处理后叶绿素含量高于对照组,S10处理后叶绿素含量低于对照组,并能抑制S12的作用,A错误,B正确;
C、由右图可知在S10含量不变的情况下,随着S12的添加量逐渐增加,S10﹣M复合物减少,说明S10与S12竞争结合M受体,C正确;
D、根据题意,S10、S12两种作用相反的植物激素,二者相互作用有利于对叶片衰老的调控,D正确。
故选:A。
34.下表为赤霉素(GA)和生长素(IAA)对某种植物生长影响的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
组别 带幼芽的某植物切段初始长度 用一定浓度激素处理 激素处理30天后切段平均长度
① 2cm 不处理 4cm
② 2cm GA 20cm
③ 2cm IAA 8cm
④ 2cm GA+IAA 19cm
A.一定浓度的GA和IAA均能够促进植物切段的伸长
B.第①组实验中植物切段伸长与自身产生的植物激素相关
C.该实验中切段平均长度为自变量
D.GA和IAA作为信号分子发挥作用
【答案】C
【解答】解:A、由表可知,与①相比,②和③组分别用适宜浓度GA和IAA处理后,切段平均长度变长,表明适宜浓度的GA和IAA可促进植物切段生长,A正确;
B、第①组实验中不添加激素仍能生长,说明植物切段伸长与自身产生的植物激素相关,B正确;
C、由题干和图示信息可知,该实验的自变量是用适宜浓度激素处理情况,C错误;
D、激素不参与反应,只传递信息,激素作为信号分子发挥作用,调节植物的生命活动,D正确。
故选:C。
35.植物生命活动的调节离不开植物激素,在植物体生长发育的整个生命历程中,多种激素相互作用共同调节,下列有关植物生命活动调节的叙述正确的是( )
A.植物在生长发育的不同阶段,不同激素的含量相同,作用不同
B.植物生长发育的调控,是由基因表达调控和激素调节共同完成的
C.植物激素在调节生命活动过程中,离不开细胞间的信息传递
D.植物在生长过程中,各种激素通过协同作用的关系来完成对生命活动的调节
【答案】C
【解答】解:A、植物在生长发育的不同阶段,不同的激素含量和作用均不相同,A错误;
B、植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,B错误;
C、植物激素是一种信息分子,植物激素在调节生命活动过程中,离不开细胞间的信息传递,C正确;
D、在植物的生长发育过程中,各种植物激素相互作用,它们之间可通过协同、相抗衡等方式共同实现对植物生命活动的调节,D错误。
故选:C。
36.植物的生长、发育过程需要多种激素相互作用形成的调节网络来进行调控。图表示苹果果实发育、成熟过程中各阶段激素变化的情况。回答下列问题:
(1)图中细胞分裂阶段, 赤霉素 、生长素和细胞分裂素均能促进细胞分裂,其中,生长素主要促进 细胞核 的分裂,而细胞分裂素主要促进 细胞质 的分裂。
(2)图中细胞伸长阶段,生长素与 受体 结合后,经过一系列信息传递过程,使细胞膜上转运质子的H+﹣ATP酶(能够逆浓度梯度运输H+)数量增多并活化,从而使细胞壁中pH下降至酸性,细胞壁可塑性增强导致细胞伸长。在该过程中,H+﹣ATP酶除了能运输H+,还具有的作用是 催化ATP的水解 。
(3)由图中各阶段激素变化的情况可得出,在植物生长发育和适应环境的过程中,多种激素间存在的相互作用有 各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应;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;在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性 (答出1点即可)。
【答案】(1)赤霉素 细胞核 细胞质
(2)受体 催化ATP的水解
(3)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应;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;在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性
【解答】解:(1)由图可知,在细胞分裂阶段,赤霉素、生长素和细胞分裂素均能促进细胞分裂,其中,生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
(2)图中细胞伸长阶段,生长素与细胞膜上的受体结合后,经过一系列信息传递过程,使细胞膜上转运质子的H+﹣ATP酶(能够逆浓度梯度运输H+)数量增多并活化,从而使细胞壁中pH下降至酸性,细胞壁可塑性增强导致细胞伸长。在该过程中,H+﹣ATP酶除了能运输H+,还具有的作用是催化ATP的水解。
(3)在植物生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应;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;在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
故答案为:
(1)赤霉素 细胞核 细胞质
(2)受体 催化ATP的水解
(3)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应;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;在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性
▉考点7 植物生长调节剂的类型和作用(共6小题)
37.下列关于植物生长调节剂应用实例的叙述,不正确的是( )
A.播种时,种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠
B.扦插时,用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能会相同
C.管理中,一定浓度2,4﹣D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用
D.采摘后,植物生长调节剂乙烯利作为信息分子直接促进果实的成熟
【答案】D
【解答】解:A、脱落酸促进种子休眠,赤霉素促进种子萌发,故播种时,种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠,A正确;
B、扦插时,用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能会相同,因为在最适浓度两侧的生长素浓度可能有相同的促进效果,B正确;
C、双子叶植物对生长素更为敏感,故管理中,一定浓度2,4﹣D能杀死双子叶植物杂草,可作为除草剂使用,C正确;
D、采摘后,植物生长调节剂乙烯利会分解释放乙烯,乙烯作为信息分子促进果实的成熟,D错误。
故选:D。
38.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.在植物体内存在植物生长调节剂的相应受体
B.对苹果树喷施一定浓度的2,4﹣D溶液可解除其顶端优势
C.矮壮素可能是通过抑制植物细胞的伸长从而抑制植株长高
D.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
【答案】B
【解答】解:A、植物生长调节剂与植物激素起同样的作用,给植物细胞提供信息,在植物体内存在相应受体,来接受信息,A正确;
B、顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使侧芽的生长受到抑制,2,4﹣D是生长素类似物,对苹果树喷施一定浓度的2,4﹣D会抑制侧芽的生长,并不能解除顶端优势,B错误;
C、矮壮素可能是通过抑制植物细胞的伸长从而抑制植株长高,C正确;
D、与植物激素相比,植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,D正确。
故选:B。
39.种植葡萄时,在扦插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂,下列有关植物生长调节剂的说法正确的是( )
A.吲哚丁酸的分子结构和生理效应与IAA类似
B.施用植物生长调节剂一定能提高葡萄的产量和品质
C.喷施一定浓度的生长调节剂乙烯可以促进葡萄果实的发育
D.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成,效果不稳定等优点
【答案】A
【解答】解:A、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完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α﹣萘乙酸(NAA)、矮壮素等,A正确;
B、施用某种植物生长调节剂后由于受多种因素的影响,不一定能提高相应农作物的品质和产量,B错误;
C、喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进葡萄果实的成熟,不能促进果实发育,C错误;
D、植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,D错误。
故选:A。
40.植物体内的激素含量非常少,提取困难。植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,在农业生产中有着广泛的应用。相关叙述正确的是( )
A.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,如吲哚丁酸、α﹣萘乙酸(NAA)
B.用乙烯利溶液浸泡刚采摘的香蕉可促进其发育,提高果实的产量
C.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中可以参考植物体内天然生长素含量,或查找有关资料,确定应设计什么样的浓度梯度
D.青鲜素可以延长马铃薯、大蒜的贮藏期,对人体无毒害作用
【答案】C
【解答】解:A、植物生长调节剂的分子结构不一定与植物激素类似,但生理效应与植物激素类似,A错误;
B、乙烯利具有促进果实成熟的作用,处理刚采摘的香蕉可促进其成熟,不能促进其发育,B错误;
C、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中可以参考植物体内天然生长素含量,或查找有关资料,确定应设计什么样的浓度梯度,从而先进行预实验,找到促进生长的浓度范围,然后在进一步探究促进生长的最适浓度,C正确;
D、青鲜素能抑制发芽,可以延长马铃薯、大蒜的贮藏期,但使用过多会对人体有毒害作用,D错误。
故选:C。
41.科研人员对菊花幼苗施用不同浓度的生长素类调节剂(NAA),一段时间后测量主根长度并统计侧根数目,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.生长素比生长素类调节剂(NAA)的作用效果稳定
B.随NAA浓度的增大,NAA对主根生长的抑制作用增强
C.促进侧根数目增多的NAA最适浓度介于50×10﹣6~150×10﹣6mol/L之间
D.喷施的生长素类调节剂(NAA)可进入细胞并参与细胞内的代谢活动
【答案】C
【解答】解:A、生长素类调节剂(NAA)具有与生长素相类似的生理作用,其作用效果比生长素的稳定,A错误;
B、根据图中数据,没有生长素浓度为0~50×10﹣6mol/L时的主根长度,这个浓度范围可能促进主根伸长,而浓度高于50×10﹣6对主根的生长起抑制作用,B错误;
C、观察图中信息可知,生长素促进侧根数目增多的最适浓度介于50×10﹣6~150×10﹣6mol/L,C正确;
D、喷施的生长素类调节剂(NAA)是IAA的类似物,只能传递调节代谢的信息,不能参与细胞内的代谢活动,D错误。
故选:C。
42.下列关于植物激素和植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.提高乙烯利溶液的pH,有利于释放乙烯促进果实成熟
B.单侧光照射导致背光侧细胞中色氨酸大量转变为生长素
C.适当提高脱落酸与赤霉素的比值,有利于黄瓜形成雌花
D.适当喷洒细胞分裂素有利于延长绿色蔬菜的保鲜期
【答案】B
【解答】解:A.乙烯利在pH升高的条件下会分解释放乙烯,乙烯促进果实成熟,A正确;
B.单侧光引起生长素在背光侧分布较多,但色氨酸转变为生长素的速率并未大量增加,B错误;
C.赤霉素促进雄花形成,提高脱落酸/赤霉素的比值可抑制雄花形成,促进雌花发育,C正确;
D.细胞分裂素延缓细胞衰老,喷洒后可保持蔬菜绿色,延长保鲜期,D正确。
故选:B。
▉考点8 探究植物生长调节剂的应用(共6小题)
43.油茶主要用于生产茶油。为研究6﹣BA(植物生长调节剂)对花粉萌发的影响,某小组进行了相关实验,测得三个油茶品种的花粉萌发率(%)如表所示。下列分析正确的是( )
6﹣BA浓度/(mg L﹣1) 0 0.5 5.0 10.0 15.0
品种A 21.2 46.8 49.5 62.4 32.6
品种B 16.7 20.8 17.3 15.6 15.5
品种C 10.6 16.5 24.9 11.2 8.8
A.6﹣BA是对油茶的花粉萌发有显著影响的植物激素
B.促进品种A花粉萌发的6﹣BA最适浓度可能高于品种B、C的
C.不同浓度的6﹣BA对于不同品种的油茶花粉萌发均表现为促进作用
D.在各自最适的6﹣BA浓度下,品种B的油茶产量高于品种C的
【答案】B
【解答】解:A、6﹣BA是一种植物生长调节剂,不是植物激素,A错误;
B、实验范围内,诱导油茶A的最适浓度是10mg/L,诱导油茶B的最适浓度是0.5mg/L,诱导油茶C的最适浓度是5mg/L,所以促进品种A花粉萌发的6﹣BA最适浓度可能高于品种B、C的,B正确;
C、品种C浓度为15mg/L的6﹣BA组的花粉萌发率小于不添加时的花粉萌发率,浓度为15mg/L的6﹣BA对油茶C花粉的萌发起抑制作用,C错误;
D、图表中品种B的油茶产量数值最高是20.8,品种C的油茶产量数值最高是24.9,但它们所处的6﹣BA浓度都不一定是各自的最适浓度,D错误。
故选:B。
44.设置对照是生物实验中常用的方法,下列有关对照实验设置错误的是( )
A.验证金丝雀 草胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组
B.探索扦插枝条生根的NAA最适浓度的预实验中,需要用蒸馏水处理作对照组
C.验证甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用,对照组注射等量不含甲状腺激素的生理盐水溶液
D.探究酵母菌细胞的呼吸方式实验中,有氧条件和无氧条件均为实验组
【答案】A
【解答】解:A、验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,自变量是尖端是否遮光,因此不能切除尖端,A错误;
B、在做探究NAA促进插条生根的最适浓度的预实验中,设定蒸馏水作为空白对照组,B正确;
C、验证甲状腺激素的作用,自变量为是否注射含甲状腺激素的生理盐水,对照组应加入不含甲状腺激素的生理盐水,C正确;
D、“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验为对比实验,酵母菌在有氧条件下培养与在无氧条件下培养均作为实验组,两组相互对比,D正确。
故选:A。
45.下列有关实验和科学史的叙述正确的是( )
A.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节的结果
B.用某浓度生长素类调节剂处理插条的基部后,若插条生根,则说明该浓度起促进作用
C.拜尔设置黑暗条件以排除光对生长素合成的干扰
D.班廷等结扎健康狗的胰腺以排除胰管中的消化液的干扰
【答案】D
【解答】解:A、坎农提出人体内环境稳态的维持是神经调节和体液调节的结果,A错误;
B、用某浓度生长素类调节剂处理插条的基部后,若插条生根数多于用蒸馏水处理后的枝条,说明该浓度起促进作用;仅根据插条生根不能说明该浓度起促进作用,B错误;
C、拜尔设置黑暗条件的目的是排除光对生长素分布的干扰,C错误;
D、班廷等结扎健康狗的胰腺以排除胰管中的消化液的干扰,进而可从萎缩的胰腺中获得胰岛素,D正确。
故选:D。
46.旱生型植物白刺是一种改善荒漠环境常用的固沙生物,应用中主要通过枝条扦插进行繁殖。为了研究植物生长调节剂IAA和ABT1对白刺插枝生根效果的影响,科学家进行了实验,CK组是空白对照,结果如下表所示。下列分析正确的是( )
处理项目 CK 100mg/L 300mg/L 500mg/L 700mg/L
IAA组平均根长(cm) 0.5 1.2 2.5 1.6 1.3
ABT1组平均根长(cm) 0.5 2.0 3.2 2.2 1.6
IAA组平均根数(条) 1 2.4 3.8 3.2 1.2
ABT1组平均根数(条) 1 4.1 6.0 3.2 2.6
A.该实验的自变量是植物生长调节剂的浓度
B.表中数据无法体现植物生长调节剂具有两重性
C.两种生长调节剂促进白刺插枝生根的最佳浓度相同
D.相同浓度下,IAA对平均根数的促进作用低于ABT1
【答案】B
【解答】解:A、实验的自变量包括植物生长调节剂的种类(IAA和ABT1)及浓度梯度,A错误;
B、植物激素的两重性指低浓度促进、高浓度抑制的现象。表中所有浓度下均表现为促进作用,未体现抑制效果,B正确;
C、IAA组与ABT1组在300mg/L时均达到最大促进效果,但实验浓度梯度间隔较大,无法确定两者的最佳浓度完全相同,需进一步细化实验设计,C错误;
D、比较IAA组与ABT1组在相同浓度下的平均根数数据,如500mg/L时IAA组为3.2条,ABT1组为3.2条,两者相等,D错误。
故选:B。
47.某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,实验结果如图所示,下列分析错误的是( )
A.由图中数据可以推测,激素类似物甲、乙直接参与了月季插条的细胞代谢
B.由图中数据初步显示,两种植物激素类似物对月季生根的作用效果相反
C.该实验不能证明激素类似物甲具有低浓度促进高浓度抑制的作用
D.本实验中,所用试剂都应处理月季插条的形态学下端
【答案】A
【解答】解:A、激素类似物与激素都不直接参与细胞代谢,A错误;
B、分析曲线图可知,激素类似物甲对月季插条生根表现出促进作用,激素类似物乙对插条生根表现出抑制作用,所以二者作用效果相反,B正确;
C、图中不同浓度的激素类似物甲作用下的生根数均高于不施用时的值,故只能体现其促进作用,而不能体现其低浓度促进,高浓度抑制的作用,C正确;
D、由于插条只能在形态学下端生根,所以激素或激素类似物只能处理插条的形态学下端,D正确。
故选:A。
48.科研小组为探究a、b、c三种不同浓度的2,4﹣D溶液(生长素类调节剂)对葡萄茎段侧芽生长的影响,进行了相关实验,结果如图所示。相关说法正确的是( )
A.2,4﹣D是植物体内产生的、对植物生长发育有显著影响的微量有机物
B.实验中需控制茎段长度、侧芽数量和2,4﹣D溶液浓度等无关变量相同且适宜
C.a溶液对葡萄茎段侧芽生长起抑制作用且三种2,4﹣D溶液的浓度大小为a>c>b
D.正式实验前可先进行预实验以检验实验设计的科学性和可行性
【答案】D
【解答】A、2,4﹣D是一种人工合成的植物生长调节剂,A错误;
B、侧芽数量是因变量,2,4﹣D溶液浓度是自变量,无关变量是除自变量外会影响实验结果的量,茎段长度是无关变量,B错误;
C、由曲线图分析可知,a浓度的侧芽生长量低于对照组,故a浓度对玫瑰茎段侧芽生长有抑制作用,b、c浓度的侧芽生长速度比空白对照组快,即具有促进作用,但不能确定b、c浓度的大小,C错误;
D、预实验可以检验实验设计的科学性和可行性,避免人力财力浪费,因此正式实验之前要先进行预实验,D正确。
故选:D。
▉考点9 环境因素参与调节植物生命活动(共12小题)
49.“淀粉平衡石假说”认为植物根冠中存在一种平衡细胞,该细胞内含有能感受重力刺激的淀粉体。当根横放时,受重力影响淀粉体会下沉到细胞底部,并诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质,最终将重力信号转化为生长素运输信号从而引起根的向地生长,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.影响根向地生长的信号有重力、Ca2+和生长素等
B.细胞质基质中Ca2+浓度升高会直接激活生长素泵
C.生长素向近地侧运输,促进该侧生长的效果更明显
D.若Ca2+的释放过程受阻,则根的向地生长更明显
【答案】A
【解答】解:A、受重力影响淀粉体会下沉到细胞底部,并诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质,最终将重力信号转化为生长素运输信号从而引起根的向地生长,说明重力、Ca2+和生长素是影响根向地生长的信号,A正确;
B、细胞质基质中Ca2+浓度升高激活钙调蛋白后,再激活生长素泵,B错误;
C、生长素向近地侧运输,导致近地侧生长素浓度较高,高浓度抑制根的生长,C错误;
D、若Ca2+的释放过程受阻,钙调蛋白的激活受限,生长素运输受阻,则根的向地生长减弱,D错误。
故选:A。
50.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。下列有关光对植物生命活动调控的叙述正确的是( )
A.光影响植物的颜色和形态,胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素
B.光敏色素主要吸收红光和蓝光,在受到光照射时,结构会发生变化
C.小麦需要日照长度达到一定值才能开花,是因为长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量
D.光敏色素和光合色素都是色素﹣蛋白复合体
【答案】A
【解答】解:A、光影响叶绿素等色素的合成,影响生长素的运输和分布,光影响植物的颜色和形态,而胚芽鞘尖端感光部位可以感受光照,因此胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素,A正确;
B、光敏色素是一类蛋白质(色素﹣蛋白复合体),主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,B错误;
C、小麦需要日照长度达到一定值才能开花,在植物受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,而不是长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量,C错误;
D、光敏色素是色素﹣蛋白复合体,光合色素是纯色素,D错误。
故选:A。
51.如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列说法,不正确的是( )
A.①②代表的植物激素分别是生长素、细胞分裂素
B.③代表的植物激素是乙烯,乙烯含量升高会抑制②的作用
C.除了激素的作用外,阳光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
D.多种激素相互作用、共同调控植物的生长发育
【答案】A
【解答】解:A、分析题图可知,激素①②都可以促进细胞伸长,①②应该为生长素和赤霉素,激素②的不同浓度作用效果相反,说明激素②为生长素,激素①为赤霉素,A错误;
B、分析题图可知当②生长素浓度升高到一定值时,可以促进乙烯的合成,乙烯含量升高会抑制②生长素的作用,即抑制细胞伸长,说明激素③为乙烯,B正确;
C、植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的,即除了激素的作用外,光、重力、温度等环境因素也会参与调节植物的生长发育,C正确;
D、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应,D正确。
故选:A。
52.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,同时还受环境因素调节。下列说法错误的是( )
A.在植物各器官中决定器官生长、发育的往往是不同激素的相对含量
B.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性
C.植物体内的光敏色素经信息传递系统进入细胞核后会影响特定基因的表达
D.植物的根向地、茎背地生长都是重力参与植物生长发育调节的结果
【答案】C
【解答】解:A、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,A正确;
B、在植物的生长发育过程中,是多种激素相互作用、共同调节的结果,同时,这些不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性,B正确;
C、受到光照射后,植物光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息经信息传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应,C错误;
D、重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,植物的根向地生长、茎背地生长,就是在重力的调节下形成的,D正确。
故选:C。
53.光质会影响植物的生长发育。有研究发现蓝光会诱导棉花幼苗下胚轴(子叶与根之间)产生向光性。以棉花幼苗为材料进行两组实验:实验一置于黑暗条件下,在下胚轴的一侧分别添加等量的清水、赤霉素(GA)、生长素(IAA);实验二置于单侧蓝光下,在下胚轴向光一侧分别添加等量的清水、GA、IAA,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.生长素发挥作用时需要与细胞内的受体特异性结合
B.实验一可说明棉花幼苗下胚轴弯曲生长不是赤霉素分布不均匀导致的
C.实验二结果说明赤霉素会加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度
D.该实验结果说明蓝光抑制了生长素由向光侧向背光侧的移动
【答案】D
【解答】解:A、生长素作为信息分子,首先要与细胞内的生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应,A正确;
B、由实验一可知,棉花幼苗下胚轴弯曲生长是生长素分布不均匀导致的,而不是赤霉素分布不均匀导致的,B正确;
C、由实验二可知,赤霉素能加剧蓝光引起的下胚轴弯曲程度,C正确;
D、由实验二可知,单侧蓝光下,生长素处理组幼苗下胚轴直立生长,说明蓝光促进了生长素由向光侧向背光侧的移动,D错误。
故选:D。
54.下面关于光调控植物生长发育的反应机制的说法,不正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质
B.光敏色素主要吸收红光、蓝光
C.光通过影响光敏色素的结构影响特定基因的表达
D.光作为一种信号,影响、调控植株的生长、开花等
【答案】B
【解答】解:A、光敏色素是一类色素﹣蛋白复合体,其本质是蛋白质,A正确;
B、光敏色素主要吸收红光和远红光,B错误;
C、光敏色素主要吸收红光和远红光使光敏色素结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达进而调控植物生长发育,C正确;
D、光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程,D正确。
故选:B。
55.春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象。冬小麦在秋季萌发后,会经过一段营养生长,然后度过寒冬,在第二年夏初开花结实。如果这些植物在春季播种,则通常只生长茎叶而不开花,或者开花时间延迟。下列叙述错误的是( )
A.春化作用中感受低温这一物理信息刺激的部位一般是叶片
B.低温对开花的影响一般可在种子萌发或植株生长的任何时期实现
C.有些植物开花既要经过春化作用又要接受长日照
D.春化作用可能是植物适应季节性温度变化的一种机制
【答案】A
【解答】解:A、根据题意,春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象,春化作用中感受低温这一物理信息刺激的部位一般是茎尖端的生长点,A错误;
B、低温会影响植物的代谢,从而影响植物的各项生命活动,故低温对开花的影响一般可在种子萌发或植株生长的任何时期实现,B正确;
C、有些植物开花既要经过春化作用又要接受长日照,即纯化作用,且日照时长大于一定时间才能开花,C正确;
D、春化作用可能是植物适应季节性温度变化的一种机制,可保证植物能够正常繁殖下一代,D正确。
故选:A。
56.生长素运输管道形成假说的核心观点是极性运输的生长素增多总是伴随着分枝的增多,而独脚金内酯(一种植物激素)可以降低生长素的运输从而减少分枝的发生。下列相关叙述错误的是( )
A.除激素的作用外,光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育
B.独脚金内酯可能是通过抑制生长素的主动运输来减少分枝的发生
C.由题意可知,独脚金内酯和生长素对植物分枝发生方面具有抗衡作用
D.与独脚金内酯相比,人工合成的类似物的作用时间较短,效果较差
【答案】D
【解答】解:A、植物的生长发育过程,除了受到激素的作用外,光、温度等环境因素也会影响植物的生长发育,A正确;
B、极性运输是一种主动运输,极性运输的生长素增多总是伴随着分枝的增多,而独脚金内酯可以降低生长素的运输从而减少分枝的发生,说明独脚金内酯可能是通过抑制生长素的主动运输来减少分枝的发生,B正确;
C、独脚金内酯和生长素对植物分枝发生方面具有抗衡作用,原因是极性运输的生长素能够促进分枝的增多,独脚金内酯可以减少分枝的发生,C正确;
D、独脚金内酯是一种植物激素,与植物激素相比,人工合成的类似物具有原料广泛、容易合成、作用时间较长,效果稳定等优点,D错误。
故选:D。
57.植物激素对黄瓜的生长发育有显著影响,下列有关黄瓜的叙述中错误的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较低时有利于分化形成雄花
B.生长素在植物体内广泛分布,乙烯的合成遍布在植物体各个部位
C.重力会使生长素沿重力刺激的方向不对称分布,从而调节植物的生长方向
D.植物激素由内分泌腺细胞产生,对生长、发育有显著影响的微量有机物
【答案】D
【解答】解:A、黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较低时有利于分化形成雄花,比值较高是有利于分化形成雌花,A正确;
B、生长素在植物体各器官中都有分布,乙烯在植物体各个部位都有合成,B正确;
C、重力会使生长素沿重力刺激的方向不对称分布,由于植物体不同器官对生长素的敏感程度不同,故从而调节植物的生长方向,C正确;
D、植物激素由植物细胞产生,对生长、发育有显著影响的微量有机物,植物没有内分泌腺,D错误。
故选:D。
58.对下列古文中的生物学现象解释有误的是( )
A.“暖气潜催次第春,梅花已谢杏花新”反映出温度在植物生长发育中有重要的调节作用
B.“燕燕于飞,差池其羽”“燕燕于飞,下上其音”中燕子传递的是物理信息
C.“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。”体现了生长素促进插条生根的道理
D.“螳螂捕蝉,黄雀在后”以上生物所在生态系统的能量金字塔和生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形
【答案】B
【解答】解:A、“暖气潜催次第春,梅花已谢杏花新”描述了暖风吹来,带来了春天的气息,梅花凋谢杏花正开的场景,反映出植物生长发育受温度的调节,A正确;
B、“燕燕于飞,差池其羽”意思是燕子飞在天上,参差舒展翅膀,体现的是行为信息,“燕燕于飞,上下其音”意思为燕子飞在天上,鸣音呢喃低昂,是声音,体现的是物理信息,B错误;
C、因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥中就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根,C正确;
D、能量金字塔和生物量金字搭为上窄下宽的金字塔形,原因是“螳螂捕蝉,黄雀在后”中生物所在生态系统,生产者生物量最多,能量在流动过程中逐级递减,D正确。
故选:B。
59.光、温度、重力等环境因素会参与调节植物的生长发育。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,并将光信息直接传递到细胞核内
B.树木年轮的形成、植物的春化作用和植物分布的地域性都与温度有关
C.植物根、茎中有感受重力的物质和细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D.植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的
【答案】A
【解答】解:A、光敏色素吸收红光和远红光后,需通过信号转导途径激活细胞核内的基因表达,而非直接传递光信息,A错误;
B、树木年轮由温度变化导致形成层细胞分裂差异形成,春化作用依赖低温诱导开花,植物分布受温度影响,均与温度有关,B正确;
C、根、茎中平衡石细胞通过淀粉体感知重力,引起生长素极性运输信号的变化,符合重力信号转导机制,C正确;
D、植物生长发育由基因表达调控(根本)、激素调节(生理过程)和环境因素(外部调节)共同完成,D正确。
故选:A。
60.对拟南芥进行长日照处理,叶片中F基因的mRNA含量上升并运输至茎顶端、促进开花;对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物、也能诱导开花。下列叙述正确的是( )
A.开花是光合色素接受光信号调控的结果
B.短日照不开花的原因可能是F蛋白含量高
C.F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成
D.赤霉素和生长素可以协同促进拟南芥开花
【答案】D
【解答】解:A、开花是光敏色素接受光信号调控的结果,A错误;
B、由题意可知,长日照处理下F基因的mRNA含量上升并促进开花,短日照条件下,F基因表达应受抑制,导致mRNA和F蛋白含量较低,无法促进开花,故短日照不开花的原因应是F蛋白含量低,B错误;
C、由题干信息可知,F基因通过控制mRNA的合成间接影响开花,对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物、也能诱导开花,但不能得出F基因