内容正文:
[课下巩固精练卷(三十七)]__植物生长素及其生理作用__________________
知识点
较易题
中档题
较难题
生长素的发现过程
1
-
-
生长素的合成、运输与分布
2、3
5、7、10
11
(非选择题)
生长素的生理作用
3、4
6、7、8、9
11
(非选择题)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2024·河南濮阳一模)科学家用精确的方法检测发现,某些植物部位背光侧和向光侧的IAA分布有差异,有些却并没有差别。下列有关对植物向光性的原因的分析,最为准确的是( )
A.向光侧的IAA接受光照后抑制了细胞生长与细胞分裂
B.其他促进生长的物质在背光侧分布多,背光侧生长加快
C.某些生长抑制物质在向光侧分布多,使向光侧生长受到抑制
D.植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的
解析:选D。IAA是促进细胞生长与分裂的激素,高浓度的IAA对植物的生长存在抑制效应,但据题意可知,某些植物部位的背光一侧和向光一侧IAA浓度几乎没有差别,即IAA的浓度不是使植物向光生长的关键因素,A不符合题意;少数植物在单侧光照射下,向光侧和背光侧生长素分布相同,可能是其他促进生长的物质在背光侧分布多,背光侧生长加快,也有可能是向光侧的抑制生长的物质比背光侧多,但两者并不是植物向光性的最准确的原因,B、C不符合题意;综合题意,多数植物的向光性是由于生长素分布不均匀导致的,少数植物是抑制生长的物质分布不均匀,植物的向光生长可能不是受单一机制或单一物质控制的,D符合题意。
2.乙烯促进离层区细胞合成和分泌酶X,酶X能够导致叶柄脱落(图甲);叶柄离层区细胞两侧(近基端和远基端)的生长素浓度与叶片脱落关系如图乙。下列叙述正确的是( )
A.植物激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用
B.酶X为淀粉酶,可以水解离层区细胞的细胞壁
C.由图可知生长素在叶柄内是从近基端向远基端进行主动运输的
D.当叶柄远基端生长素浓度高于近基端时,叶柄脱落
解析:选A。植物激素是由植物细胞合成的,对植物生长发育起调节作用的微量有机物,植物激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用,A正确;酶X能够水解离层区细胞的细胞壁导致叶柄脱落,细胞壁主要由纤维素和果胶组成,酶X可能是纤维素酶与果胶酶,B错误;生长素在幼嫩部位进行极性运输,只能从形态学上端向形态学下端运输,图中生长素在叶柄内是从远基端(形态学上端)向近基端(形态学下端)进行主动运输,C错误;分析图乙可知,当远基端生长素浓度<近基端生长素浓度时,叶柄脱落,当远基端生长素浓度>近基端生长素浓度时,叶柄不脱落,D错误。
3.(2023·四川成都模拟)生长素转运蛋白PIN可介导生长素的极性运输,如图a→b为PIN蛋白将IAA从细胞内释放至细胞外的过程。除草剂NPA是一种生长素极性运输抑制剂,图c为其作用位点示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.a→b过程消耗的能量需要由细胞呼吸来提供
B.a→b过程可表示单侧光刺激下IAA向背光侧转运
C.NPA与IAA的结合部位相似说明其为竞争性抑制剂
D.顶芽喷施适宜浓度NPA可在一定程度上解除顶端优势
解析:选B。a→b过程是生长素转运蛋白PIN介导的生长素的极性运输,为主动运输,需要细胞呼吸提供能量,A正确;单侧光能引起IAA由向光侧到背光侧的横向运输,a→b为PIN蛋白介导生长素的极性运输,极性运输是由形态学上端向形态学下端运输,B错误;NPA与IAA的结合部位相似,NPA可以与生长素竞争性结合PIN蛋白上的结合位点,故为竞争性抑制剂,C正确;除草剂NPA是一种生长素极性运输抑制剂,顶芽喷施适宜浓度NPA可抑制生长素的极性运输,不会导致侧芽生长素的积累,可在一定程度上解除顶端优势,D正确。
4.我国科学家研究发现,生长素通过诱导细胞膜表面的类受体激酶家族蛋白(TMK),使质子泵碳末端的苏氨酸位点磷酸化激活质子泵,导致细胞壁酸化。该研究为“酸性生长理论”提供了重要的证据支持。下列有关叙述错误的是( )
A.生长素在植物体内相对集中地分布在生长旺盛的部位
B.适量的生长素可有效激活TMK缺失突变体的质子泵蛋白的活性
C.长期氧气供应不足可能会影响植物细胞壁的酸性化和细胞的伸长
D.若用含适量H+的缓冲液处理细胞壁,可能促进细胞的短期生长
解析:选B。生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位,A正确;生长素通过诱导细胞膜表面的类受体激酶家族蛋白(TMK),使质子泵碳末端的苏氨酸位点磷酸化激活质子泵,导致细胞壁酸化,TMK缺失突变体的质子泵蛋白不能被生长素激活,B错误;长期氧气供应不足会影响质子泵的功能,可能会影响植物细胞壁的酸性化和细胞的伸长,C正确;若用含适量H+的缓冲液处理细胞壁,达到使细胞壁酸化的效果,可能促进细胞的短期生长,D正确。
5.独脚金内酯(GR24)是根部合成的一种植物激素,能抑制侧枝的生长发育。有人认为生长素沿主茎运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。利用某植物枝条、NAA、放射性标记的NAA、GR24等进行实验,探究GR24的作用机理。下列叙述错误的是( )
A.实验组的固体培养基B中需要加入适量GR24切段
B.实验组和对照组的培养基A中含放射性标记的NAA
C.使用NAA的量、温度都会影响检测到的放射性强度
D.通过比较两组培养基B中的放射性可判断假说是否正确
解析:选B。分析题意,本实验是验证在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输(由形态学上端运往形态学下端)时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输的假说,自变量为是否添加GR24,放射性标记的NAA可以跟踪激素的运输情况。因此对照组是在主茎上端(培养基A中)施加NAA,在侧芽处施加放射性标记的NAA,在固体培养基B中不加入GR24。实验组是在主茎上端(培养基A中)施加NAA,在侧芽处施加放射性标记的NAA,在固体培养基B中加入GR24,然后通过比较两组培养基B中的放射性可判断假说是否正确,A、D正确,B错误。NAA的量和温度在本实验中均属于无关变量,但也会影响检测到的放射性强度,故实验组和对照组应保持相同且适宜,C正确。
6.(2024·湖南衡阳模拟)研究发现,与野生型拟南芥相比,突变体(Bud1基因过量表达)不具有顶端优势现象,原因可能是Bud1会抑制生长素的极性运输。某小组通过图1所示的实验进行了相关探究。下列有关叙述正确的是( )
A.顶端优势通常是指顶芽优先生长而侧芽生长相对较慢的现象
B.该实验运用了同位素标记法进行研究,实验组为野生型组
C.该实验的因变量检测指标是4 h后下胚轴放射性生长素的含量
D.图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高
解析:选D。顶端优势是指植物顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象,A错误;该实验运用了同位素标记法进行研究,实验组为突变体拟南芥植株组,B错误;该实验因变量检测指标是4 h后下胚轴(形态学下端)放射性的大小,C错误;图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高,D正确。
7.蓝莓根的生长受激素和营养物质的影响,科研人员以蓝莓为实验材料进行以下实验:
实验一:研究了吲哚丁酸(IBA)对蓝莓幼苗根系生长的影响,实验结果如图1所示。
实验二:用14CO2饲喂叶片,分别测定不同浓度IBA处理下主根和侧根的放射性强度,结果如图2所示(CO2进入叶肉细胞后,最终转化成糖类等营养物质)。
下列说法错误的是( )
A.IBA的极性运输会受氧气浓度的影响
B.单侧光和重力均不影响生长素的极性运输
C.根据实验结果分析,IBA不能消除根的顶端优势
D.由图2分析,IBA影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根
解析:选C。IBA的极性运输属于主动运输,需要消耗能量,细胞中能量主要来源于有氧呼吸,因此该过程会受氧气浓度的影响,A正确;生长素的极性运输是指生长素只能从植物的形态学上端向形态学下端运输,不受单侧光和重力等因素的影响,B正确;由图1分析可知,随着IBA浓度的升高,主根长度变短,侧根数量增多,说明IBA能消除根的顶端优势,C错误;由图2分析可知,随着IBA浓度的升高,主根放射性相对强度逐渐降低,侧根放射性相对强度逐渐升高,即随着IBA浓度的升高,光合产物逐渐向侧根分布,结合图1结果,可推测IBA影响侧根生长的机制可能是IBA能促进光合作用产物更多地分配到侧根,D正确。
8.为探究植物激素X对植物向光生长的影响,研究人员以正常生长状态下的水稻幼苗为材料,设置四组实验,甲组不作处理,乙组施加一定浓度的激素X,丙组用一定浓度的生长素处理,丁组用激素X+生长素处理。四组均给予相同强度的单侧光照射,如图1所示,一段时间后测量茎的弯曲角度(α),结果如图2所示。下列推测错误的是( )
A.激素X通过抑制生长素的极性运输,影响茎的弯曲生长
B.激素X可能会抑制与生长素合成相关基因的表达
C.激素X与生长素对茎的弯曲生长作用效果相反
D.实验结果不能说明激素X对植物表现较低浓度促进生长、过高浓度抑制生长的作用
解析:选A。据图可知,使用激素X后,茎的弯曲角度变小,说明激素X可能通过抑制生长素的横向运输从而使背光侧生长素浓度比对照组小,进而减弱了向光性,A错误;若激素X能影响生长素相关基因表达进而使生长素的合成量减少,也会使植株的向光性减弱,B正确;甲组和丙组对照,说明生长素能增加植株的向光性,甲组和乙组对照说明激素X能减弱向光性,因此激素X和生长素对茎的弯曲生长作用效果相反,C正确;实验中只是进行了激素X添加与否的对照,没有以激素X的浓度作为自变量进行探究,不能说明激素X在浓度较低时促进生长、在浓度过高时抑制生长,D正确。
二、选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。
9.(2023·山东青岛三模)生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是( )
A.生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以主动运输的方式向外运输
B.生长素是植物体内信息的化学载体,其受体只存在于细胞膜上
C.活化因子与生长素结合使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA和蛋白质
D.生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系
解析:选AD。由图分析可知,H+向外运输的过程消耗ATP,所以生长素与细胞膜受体结合可通过Ca2+引发H+以主动运输的方式向外运输,A正确;图中显示,生长素的受体既存在于细胞膜上,也存在于细胞质或细胞核中,B错误;活化因子与生长素结合,使相关基因在细胞核内表达,合成mRNA,而蛋白质的合成在细胞质中的核糖体,C错误;生长素的调节作用依赖于细胞内的信息传递,体现了细胞结构和功能的联系,D正确。
10.研究发现,植物顶端优势需要植物某种生长调节物质(SL)对生长素(IAA)的调节。将不能合成SL的豌豆突变体(M)与野生型豌豆植株(W)进行不同组合的“Y”型嫁接,如图1所示,其中嫁接类型用表示。图2表示不同嫁接株的A、B枝条上侧芽的长度。下列叙述正确的是( )
A.SL是由豌豆植株顶芽和侧芽合成的
B.SL对豌豆植株侧芽生长具有抑制作用
C.嫁接类型不能合成IAA
D.预期嫁接类型A、B侧芽长度为30 cm
解析:选BD。据图2分析,SL是由豌豆植株的根合成的,运输到嫁接处起作用,A错误;豌豆突变体(M)不能合成SL,当其作为砧木时,A、B侧芽长度均高于W为砧木组,因而可说明,SL对豌豆植株侧芽的生长具有抑制作用,B正确;嫁接类型能够合成IAA,C错误;嫁接类型不能合成SL,预期嫁接类型A、B侧芽长度为30 cm,D正确。
三、非选择题:本题共1小题,共10分。
11.(10分)(2023·陕西咸阳模拟)回答下列有关植物激素的问题。
(1)植物体内的吲哚乙酸是由________经过一系列反应转变而成的,在胚芽鞘、芽和幼叶和幼根中运输方向是________________________,被称为极性运输,在成熟组织中,可以进行________运输。(4分)
(2)某实验仅在茎的中部将部分维管束切断(图A),在不断绝正常生长素(IAA)来源的情况下,一段时间后会发生图B样的变化,该现象说明IAA具有的功能是__________。(2分)
A.促进细胞休眠 B.促进细胞分裂
C.促进细胞分化 D.促进细胞破裂
(3)用不同浓度的生长素溶液处理去掉尖端的胚芽鞘,一段时间后测量其生长量,结果如图。
现将一胚芽鞘(去尖端)用一未知浓度的生长素溶液处理,测得生长量为L1,从图中可查到与L1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定未知浓度生长素溶液的真实浓度,请写出实验设计思路,并预测实验结果及结论。(4分)
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解析:(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,它是由色氨酸经过一系列反应转变而成的。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,只能由形态学上端向形态学下端运输,即生长素进行极性运输。在成熟组织中,可以进行非极性运输。(2)观察题图A和B,在茎的中部将维管束切断后,一段时间后会形成新的维管束,可以推测该过程发生了细胞分化和细胞分裂,B、C正确;形成新的维管束,不能说明细胞的休眠和破裂,故A、D错误。(3)为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量这一胚芽鞘的生长量为L2,据图分析,若L2小于L1,即稀释后的生长素的促进作用变小,说明生长素浓度较低,则该溶液的生长素浓度为A;若L2大于L1,即稀释后的生长素浓度促进作用更明显,在稀释后的待测生长素浓度A与B之间,则该溶液的生长素浓度为B。
答案:(1)色氨酸 从形态学上端向形态学下端运输 非极性 (2)BC (3)将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量这一胚芽鞘的生长量为L2,据图分析,若L2小于L1,即稀释后的生长素的促进作用变小,说明生长素浓度较低,则该溶液的生长素浓度为A;若L2大于L1,即稀释后的生长素浓度促进作用更明显,在稀释后的待测生长素浓度A与B之间,则该溶液的生长素浓度为B
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