第5章 专题突破3 植物生命调节活动相关实验设计及探究-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中生物选择性必修第一册(人教版2019)

专题突破3植物生命调节活动相关实验设计及探究 黑题专题强化练 很时：30min 1.(不定项)某兴趣小组为探究不同浓度的生长 B.由图可知，GA影响茎芽伸长生长的方式是 素类似物对植物插条生根的影响，进行了相 促进细胞伸长和细胞分裂 关实验，结果见图。下列有关叙述，正确的是 C.从图2中B组数据可知，GA,和IAA在对 ( 茎芽伸长生长的作用上存在协同的关系 +生根数/条 2D根长度6n D.A组数据未显示出GA,和LAA具有上述关 系，原因可能是离体时间短的茎芽中IAA 10 的量较高 落偏水浓度X液度Y浓废Z 蒸棉水浓度X来度Y浓度乙 3.(2023·广东东莞期中)SL是近年来新发现的 A.将浓度Z的溶液稀释后，重复上述实验，其 类植物激素，在根和茎中都能合成。SL合 作用效果不可能好于浓度Y 成缺陷或SL受体不敏感都会缺失顶端优势。 B.图中实验结果体现了生长素类似物对植物 现有拟南芥SL突变体1(maxl)和SL突变 插条生根的作用具有两重性 体2(max2),其生长素水平正常但缺失顶端 C.浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y< 优势，与野生型(W)形成明显区别。在幼苗 X<Z 期进行茎与根的嫁接实验，培养后茎的形态 D.本实验中因变量是生根数和根长度 如图所示。下列叙述正确的是 ( 2.(2023·山东济宁阶段练习)为 滤度（孔径 0.25 um) 研究赤霉素(GA,)和生长素 (IAA)对植物生长的影响，切取 茎芽 菟丝子茎顶端2.5cm长的部分 培杀液 (茎芽)，置于培养液中无菌培 养（图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养 至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处 2分 5 5+W max2 5+WW 5+W 5+mux2 It maxl S+mac2 理30天，测量茎芽长度，结果见图2。据图分 注：B代表根，S代表茎，“+”代表嫁接 析，下列说法错误的是 ( A.SL不能在产生部位发挥调控作用 20 B.maxl不能合成SL,但对SL敏感 16 ▣不含激素 12 10.0 日(G,A C.SL和生长素能协同促进顶端优势 ☐GA,+LA D.推测max2S+maxl_R有顶端优势 IAA A如 B虹 C组 4.(2023·湖北高三宜昌一中校联考阶段练习)》 图2 水稻作为我国主要的粮食作物之一，在日益 A.不含激素的为对照组，向培养液加入激素 增长的盐渍化风险下，种植安全受到了严重 的为实验组 的威胁。油菜素内酯(BR)对于应对盐碱地对 第5章黑白题77 水稻生产安全的制约具有重要意义。研究团 其产量、品质和商品价值。娃娃菜的干烧心 队以皖稻34为供试材料，利用100mmo/L 病又名顶烧病、心腐病，主要是指娃娃菜叶球 的NaCI溶液模拟盐胁迫，探究不同浓度的BR 内部表现出“干叶”“夹叶烂”的现象，最终使 对盐胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影 整株腐烂。缺钙是干烧心病发生的主要原 响。实验结果如下图所示。 因，为了验证油菜素内酯(BR)能够缓解缺钙 引起的娃娃菜干烧心病症状，研究人员做了 如下实验。 (1)实验步骤及结果： ①取生长发育状况相同且进行 0.0 CKCKS05S-10-158-205-2.3S-30 处理的娃娃菜若干，随机均分为甲、乙、丙 图1 三组。 20 ②甲组：含钙的完全营养液+叶面喷施蒸 州5 馏水：乙组： :丙组： ③将三组娃娃菜放在光照、温度等相同且 适宜的条件下培养一段时间。 CK5-055-1.0S-15S-2.0S2.53.0 图2 ④ (1)S-0.5、S-1.0、S-1.5、S-2.0、S-2.5、S- ⑤实验结果：甲组干烧心病发病率<丙组 3.0分别表示0.5、1.0、1.52.0、2.5、3.0mgL 干烧心病发病率<乙组干烧心病发病率。 浓度的BR溶液对盐胁迫水稻种子的处 (2)实验分析：本实验采用水培法培养娃娃 理，CK表示 处理， 菜，不采用砂性土壤作为基质进行实验的 S-CK表示 处理。 原因是 (2)由图1可得出结论： (3)为了进一步探究不同浓度梯度的油菜素 BR作为植物激素，其作用的机制可能是 内酯(BR)对缺钙条件下娃姓菜幼苗干烧 ,影 心病发病率的影响，进行了预实验并得到 响了叶绿素的合成，进而影响光合速率。 如图所示的结果，相比喷施蒸馏水的处理， (3)由图2可知，BR促进水稻幼苗可溶性糖 随着喷施BR浓度的增加(0.2-1.0uM), 的积累， 细胞吸水。进一步检测 干烧心病的发病率呈 的趋势，要 发现BR能清除水稻幼苗盐胁迫下积累的 进一步确定BR的最佳浓度，正式实验的 活性氧，从而减少对叶绿体 设计思路是 (结构)的损伤，使光反应产生更多的 促进了暗反应进行。 ↑干烧心病发病哗/% (4)综合图1和图2得出 浓度的 100 BR溶液处理水稻幼苗抗盐胁迫效果 最佳。 40 5.娃娃菜是我国高原夏菜供给中的一种重要蔬 0 菜作物。近年来，娃娃菜干烧心病严重影响 蒸馏水0.20.40.60.81.0浓度M 选泽性必修第一册RJ黑白题7B4.A解析：据题图可知，与对照组相比，喷施赤霉素和2,4-D都能降 知，题图中，随着生长素类似物浓度的逐渐升高，平均生根数逐渐增 低落果率，且二者共同作用效果比单独作用效果显著，说明留树保鲜 多，平均根长度也逐渐增大，浓度为Y时生根数最多且根长度最长 过程中赤莓素与2,4-D对落果的调控有协同作用，A错误：结合 然后生根数和根长度又逐渐下降。浓度为Z的生长素类似物浓度最 A项分析可知，喷德赤霉素能减少留树保鲜过程中的落果，此时赤霉 高，稀释后，重复上述实验，其作用效果可能好于浓度Y,A错误：题 素在柑橘果实的发育中也具有重要作用.B正确：据题图2可知，与 图中随着生长索类似物浓度的逐渐升高，平均生根数逐渐增多，平均 喷施清水组相比，喷施赤霉索和2,4-D能延缓留树保鲜过程中果实 根长度也逐新增长，浓度为Z时，生根数与根长度低于对照组（蕊馏 脱落酸含量的升高，C正确：2,4-D能促进生长，而且是人工合成的. 水组)，即具有抑制作用，体现了生长素类似物对植物插条生根的作 故既是生长素类似物，也属于植物生长调节剂，D正确。故选A。 用具有两重性，B正确：由于生长素类似物具有与生长素相类似的生 5.(1)人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质容易合 现作用，故浓度X,Y,Z之间的大小关系可能为X<Y<Z,也可能为Y< 成，原料广泛，效果稳定：(2)促进细胞伸长，从面引起植株增高 X<Z,C正确：据题图分析可知.该实验的自变量是生长素类似物的 不能图中实验结果中没有对照组，不能说明泰霉素促进了植株长 浓度，因变量为生根数和根长度，D正确。 高，矮壮素仰制植株长高(3)喷随矮壮素的时期应该适宜，不宜过 2.B解析：由题图2分析可知，不含激素的为对照组，其他三组向培养 早：矮壮素浓度不能过高，以免对作物造成不利影响等 液加人激素的均为实验组，A正确：GA。的主要作用是促进细胞伸 解析：(1)人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称 长，从而引起植株增高，所以GA,影响茎芽伸长生长的方式是促进细 为植物生长蔺节剂：与植物微素相比，植物生长调节剂的优点有：容 抱伸长，B错误：从题图2中B组数据可知，与空白对照组相比，两种 易合成，原料广泛、效果稳定。(2》赤霉素可以促进细胞伸长，从而 激索联合处理对茎芽伸长生长的促进作用最显著，由此可以推测 引起植株增高。分析题意可知，矮牡素能抑制作物细胞伸长，理论上 GA,和1AA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系，C正确：A组 赤霉素和矮壮素在植株长高方而具有拮抗作用，但是题图中设有显 数据是在离体培养第一天，再用激素处理测得的，植物体原有的激素 示对照组结果，故从题图中不能得出赤霉素促进植株长高，矮壮素抑 还在起作用，未显示出GA,和1AA具有上述的协同关系，D正确 制植株长高的结论，即无法得出矮壮素和赤霉素在植株长高方面其 3.B解析：根据野生型W和③④的生长情况进行分析，W可以 有相抗衡作用的结论。(3)植物生长测节剂的作用效果与其浓度， 生SL,且W和③④地上部分都表现出了顶端优势，说明SL,可以在产 施用时期、能用方法等密切相关，在对植物喷随矮壮素时应注意喷 生部位（地上部位）发挥调节作用，A错误：根据分析，x】没有表现 施矮壮素的时期应该适宜，不宜过早：矮壮素浓度不能过高，以免对 出顶端优势.但当其地上部分和W植株的根进行嫁接后（①），就表 作物造成不利影响等 现出了顶端优势，说明其自身不能产生$L,由于野生型可产生的S 压轴挑战 从根运输至地上部分，所以x1接受了S,表现出顶端优势，因此 6.(1)原料广泛，容易合成，效果稳定等促进抑制(2)不能4 对SL敏感，B正确：x】和max2生长素水平正常但缺失顶端优势。 (3)抑制X>Y,X>Z,Y和Z的浓度大小无法确定(X>Y>Z或X 说明SL和生长素不能协同促进顶端优势，C错误：当a2的地 Z>Y) 部分和mx1的根结合后由于mx2对SL不敏感，因此不会表现出顶 解析：(1)植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成.效果稳定等优 端优势，即表现为顶端优势缺失，D错误。 点，在农林圆艺生产上得到广泛的应用。由题图1可知，在一定浓度 4,(1)未用BR处理和无盐胁迫未用BR处理和有盐胁迫（或只 范围内.随着激素类似物甲浓度增加，月季插条生根的数量都比激素 加NC1处理)(2)盐物迫显著降低了水稻幼苗叶绿素的含量：用 类似物甲浓度为0时生根数多：而随着微素类似物乙浓度的增加，月 BR处理可提高盐胁迫下水稻幼苗叶绿素总含量B诱导水稻幼苗 季插条生根的数量逐渐减少且都比藏素类似物乙浓度为0时生根数 叶片光合作用的酶特定基因表达（戏促进叶绿素合成有关基图表 少，因此说明激素类似物甲具有促进微型月季插条生根的作用，激素 达)(3)促进类囊体ATP和NADPH(4)1.0gL 类似物乙具有抑制薇型月季插条生根的作用。(2》题图1中，激素类 解析：(1)该实验是探究不同浓度的B对盐胁迫下水稻幼苗生长及 似物乙的浓度由0升高至1ml/L,月季枝条生根条数略有诚少，且 生理特性的影响，故自变量为不同浓度的N和盐胁迫，所以对照组 从题图可以看出该实验设置的实际浓度梯度较大.因此不能确定 为不做处理，既不用BR处理和也无盐胁迫，S-CK类似于阳性对照， 0.5mlL的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响。若要探究 只进行盐胁迫处理，只用NaC处理。(2)分析题图1可知：与CK组 30.5/L的激素类似物甲和0.5mol/L的激素类似物乙对缀 相比，S-CK组叶绿素含量下降，盐胁迫显著降低了水稻幼苗叶绿素 型月季插条生根的复合影响，根据实验设计的对照原则应设置四种 含量：S-05,S-1.0,S-1.5,S-2.0,S-2.5,S-3.0与S-CK组相比，叶 培养基来进行培养研究.分别是①只含30.5mm/L,的激素类似物 绿素含量上升，但未恢复到盐胁迫前水平，综上所述：盐胁迫显若降 甲：2只含0,5mol/L的微素类似物乙：③同时含30.5mo/L的激 低了水稻幼苗叶绿素含量，BR处理可提高盐胁迫下水稻幼苗叶绿素 素类似物甲和0.5μm/L的微素类似物乙：④无激素类似物甲和激 总含量。S-0.5.S-1.0.S-1.5,S-2.0.S-2.5,S-3.0与S-CK组相比 素类似物乙。(3)根据题图2可知，X浓度下的侧芽生长量小于空白 叶绿素含量上升，但未恢复到盐胁迫前水平，说明BR诱导水稻幼苗 对照组的生长量.说明X浓度的激素类似物甲对微型月季茎段侧芽 叶片光合作用的南特定基因表达，影响了叶绿素的合成，进面影响光 生长具有抑制作用。由①分析可知，X浓度的激素类似物甲对微 合速率。(3)由题图2可知，R侵进水稻幼苗可溶性糖的积累，使细 型月季茎段侧芽生长具有排制作用，Y和Z浓度的薇素类似物甲对 胞液浓度增大，提高渗透压，促进细胞吸水，从面缓解盐胁迫对水稻 侧芽生长均具有促进作用，且Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长的 促进作用更明显。根据激素类似物甲生理作用具有两重性：低浓度 的抑制。不同浓度的BR可进一步促进耐盐水稻叶片中溶性总糖 大量积累，光合作用光反应在叶绿体类囊体薄膜中进行，光反应增 促进生长，高浓度排制生长.可知X>Y,X>Z.但Y和Z之间浓度大小 强，ATP和NADPH增加，从面促进暗反应中C,的还原生成糖类，所 无法判断，因此它们间关系可以是X>>Z或X>Z>Y 以进一步检测发现BR能清除水稻幼苗盐胁迫下积累的活性氧，从 专题突破3植物生命调节活动相关 而减少对叶绿体类囊体的损伤。(4)综合题图1和题图2得出， 1.0mgL的R溶液处理水稻幼苗叶绿素含量以及可溶性淀粉含量 实验设计及探究 在抗盐胁迫中效果均为最佳 专题强化练 5.(1)①缺钙②等量不含钙的营养液+叶面喷施蒸馏水等量不含 1.BCD解析：生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑 钙的营养液+叶面喷施BR④观察记录各组娃娃菜干烧心病发病情 削生长，并且在促进生长的浓度中存在一个最适浓度。分析题图可 况，并统计干烧心病发病率(2)砂性土壤中可能会含有钙离子 选择性必修第一册·RJ黑白题26 (3)先降低后升高在BR浓度为0.6~1.0μM之间设置更小的浓度 4.B解析：据题图分析可知，①D是赤霉素，②是生长素，是乙烯，A正 梯度，重复上述实验，干烧心病发病率最低时所对应的浓度最接近最 确：植物生长发育从根本上讲是基因选择性表达的结果，B错误：据 适浓度 题图可知，激素②在浓度下抑制细胞伸长，b浓度下促进细胞钟 解析：(1)本实验要验证油菜素内酯(BR)能够缓解缺钙引起的娃娃 长，可知激素②的作用具有两重性，C正确：由题图可知，阳光，温度 菜干绕心病症状，自变量为是否缺钙、是否用油菜素内雷(BR)处理， 等环境因素可通过影响藏素的分部而影响植物的生长发育，D正确 因变量为千烧心病发病率，据此进行实验：D取材随机均分为几组并 应用提优连 编号：取生长发有状况相同且进行缺钙处理的娃娃菜若干，随机均分 1.D解析：据题图分析，该实验的自变量有光照的有无，PAC浓度植 为甲、乙，丙三组。②不同组自变量的处理：由于油菜素内酯(BR)能 株的类型，因变量是主根相对长度。在全黑睛条件下，三种植物的主 够缓解峡钙引起的娃娃菜干烧心病症状，使得忠病率降低，且实验结 根相对长度随PAC浓度的变化面变化的情况相似.差异不大：在全 果为甲组干烧心病发病率<丙组干烧心病发病率<乙组干烧心病发 光照条件下，三种植物的主根相对长度随PAC浓度的变化而变化的 病率，可知甲组处理为含钙的完全营养液+叶面喷能蒸馏水：乙组处 情况相似.但是差异较大，其中yB缺失突变体的主根相对长度始 理为等量不含钙的营养液+叶面喷施蒸馏水：丙组处理为等量不含钙 终大于其他两种植物。据题图分析，在全黑暗条件下，三种拉物的主 的营养液+叶面喷临BR。③将三组娃娃菜放在光照，温度等相同且 根相对长度随PAC浓度的变化面变化的情况相似，差异不大，说明 适宜的条件下培养一段时间。④)观察并记录比较相应的因变量：观 光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC阔控主根生长的过程，A正 察记录各组娃娃菜干烧心病发病情况，并统计干烧心病发病率。 确。结合两幅题图分析可知，在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生 (2)本实验要验证油菜素内酯(BR)能够缓解缺钙引起的娃娃菜干 长的效果存在差异，B正确。全光照条件下，pyA缺失突变体与野 烧心病症软，是否含有钙是自变量，砂性土壤中可能会含有钙离子， 生型的曲线差异不大，说明hyA介导的光信号对PAC阔控主根生 会影响实验结果，因此本实验采用水培法培养娃娃菜，不采用砂性土 长的影响不明显，C正确。据题图分析可知，在一定的PAC浓度范 壤作为基质进行实验。(3)据恶图可知，相比喷施蒸馏水的处理，随 围内，yB介导的光信号能增强PAC对主根生长的抑制效果， 着喷施BR浓度的增加(02~1.0uM),干绕心病的发病亭先降低后 D错误 升高。干烧心病的发病率最低在0.8M左右，即0.6-1.0μM之间， 压轴桃战 因此要进一步确定BR的最佳浓度，需要在BR浓度为0.6-1.0μM 2.(1)能量和物质信号(2)抑制植物ABA的合成(3)①光照和 之间设置更小的浓度梯度，重复上述实验，干烧心病发病率最低时所 黑暗、野生型植株和光受体缺失突变体、ABA的有无和浓度②黑 对应的浓度最接近最适浓度 暗③在光照条件下，野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发 四解题指导 率均大于突变体种子的萌发率（浅在不同来度ABA处理下，野生型 实验操作步骤的安排一般如下：第一步：取材随机均分为儿组并编 植株在光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件下)(4)在光圆 号：第二步：不网组自变量的处理：第三步：把上迷各组救在无关变 条件下，光敏色素蛋白感受光信号转变成有活性的P:形式，PF降低 量相同且适宜的条件下处理一段时间：第四步：观察并记录比较相 了水稻种子对ABA的敏感性（或降低了ABA的浓度），面突变体中 应的因变是 缺乏功能性光蛾色素蛋白，所以对ABA更为敏感 解析：在自然界中，种子萌发，植株生长，开花，在老等，都会受到光的 第4节环境因素参与调节植物的生命活动 调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作 为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。植物能够对光作 白题基础过关练 出反应，表明植物可以感知光信号，进而调控植物的生长发育。植物 1.D解析：光敏色素分布在植物各个器官中，一般来说蛋白质丰富 具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。光敏色素是一 的分生组织中含有较多的光做色素，A正确：光敏色素是接受光信号 类蛋白质（色素一蛋白复合体）.分布在植物的各个部位，其中在分 的分子，接受光剩激后传递信号，并影响细胞核中相关基因的表达， 生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光牧色素的结构会发 B正确：结构决定功能.P和P:话性不同是由于其空间结构不同， 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 C正确：在光合作用中，光合色素能吸收传递和转化光能，光敏色素 特定基因的表达，从面表现出生物学效应。(1)光作为能源图动植 在光合作用中不起作用，D错误。 物进行光合作用，光合作用为植物自身生长发育和其他生物提供能 2。C解析：用一定浓度的赤霉素(GA)处理，不经过春化作用也能开 量和物质，近年来研究发现，光还作为光信号在植物体中被光橄色素 花，表明赤需素能产生与春化作用相同的效果，故春化作用可能诱导 (一种蛋白)捕捉，进面调控植物的生长发育。(2)科研人员测定了 了赤霉素(GA)的产生，增加了GA的含量，A正确：给冬小麦连续 野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量，根据题图和实验结 20天使用一定浓度的赤霜素(GA)处理，不经过春化作用也能开花， 果推测，光受体缺失突变体ABA含量明显高于野生型，推测光可徒 冬小麦的开花不仅受环境因素的影响，也受激素的调节，B正确：春 抑制植物ABA的合成。(3)科研人员测定了不同处理下的种子葫发 化作用需要经过一定的低温处理，自由水转变成结合水，植物细胞内 率：①实验的白变量包括光照和黑暗、野生型植株和光受体缺失突变 自由水结合水比值会下降，细胞代谢活动降低，避免气温下降时自 体，ABA的有无和浓度。2野生型黑暗条件和野生型光照条件对照 由水过多导致结冰而损害自身，使冬小麦的抗寒能力增强，C错误： 可推知，寒暗条件下，种子萌发对ABA处理更为敏感。据实验结 人们对洋葱的需要是峡茎，春化作用会导致洋葱开花，开花会消耗大 果可以推测.光信号减弱了ABA对种子萌发的神制效果，其依据是 量有机物，降低洋葱的品质，存储时间也会缩短，D正确。 在光照条件下，野生型植株在不同浓度ABA处理下种子萌发率均大 3.B解析：淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上，诱导内质网释放 于突变体种子的萌发率（或在不同求度ABA处理下，野生型梳株在 Ca+到细胞质基质，C2+与钙调蛋白结合后活化IAA泵，使根近地剿 光照条件下的种子萌发率都大于黑暗条件下)。(4)据研究表明，光 积累较多的LAA,所以淀粉体能导致LAA的分布不均，A正确：C 级色素蛋白有两种形式：无活性的P:形式和有活性的P听形式。黑 和AA跨膜运输到近地侧的方式相同，都是主动运输，B错误：根横 暗条件下以P形式存在，光照会促进Pr转化为P所。结合实验结果， 放时，在重力作用下，根近地侧积累较多的1AA,抑制其生长，引发根 推测光照条件下突变体相对于野生型对ABA的作用更敏感的机理 的向地生长，C正确：环境因子会引起植物体内包括微素合成在内的 为在光照条件下，光缴色素蛋白感受光信号转变成有活性的P:形 多种变化，进面对基因组的表达进行调节，并影响植物的生命话动， 式，P降低了水稻种子对ABA的墩感性（或降低了ABA的浓度）， D正确 而突变体中缺乏功能性光敏色素蛋白，所以对ABA更为锻感 正本参考答案黑白题27