内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
【题型1 植物生长素】
【题型2 其他植物激素】
【题型3 植物生长调节剂的应用】
【题型4 环境因素参与调节植物的生命活动】
【题型5 植物生命活动的调节综合】
01植物生长素
【例题精讲】
1.下列关于生长素的相关叙述,不正确的是( )
A.在太空中将植物横放,生长素既不能极性运输也不能横向运输
B.抑制胚芽鞘的细胞呼吸,生长素的运输速率会下降
C.在发育的种子中,色氨酸不能经过脱水缩合生成生长素
D.植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等,它们都属于生长素
2.某实验小组探究不同浓度的生根粉(ABT)和α-茶乙酸(NAA)对大叶栎幼苗生根的影响。实验采用水溶液叶面喷施的方法,每隔7天喷施1次,每隔15天测定1次大叶栎幼苗生根情况,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.大叶栎幼苗的初始生根情况对实验结果没有影响
B.本实验处理大叶栎幼苗的方法是浸泡法或沾蘸法
C.第15天测量时,实验已经进行了3次水溶液叶面喷施
D.与ABT相比,NAA对大叶栎幼苗生根的作用效果更好
【举一反三】
3.生长素的发现是多位科学家共同努力的结果,如图是温特实验部分示意图,下列叙述错误的是( )
A.生长素进入琼脂块的方式与在植物细胞间的运输方式不同
B.若将该实验换成在黑暗中进行,则可得到相同的实验结果
C.图示去顶胚芽鞘弯曲生长与两侧细胞生长速度存在差异有关
D.图示实验证明使胚芽鞘弯曲生长的是尖端产生的一种化学物质
4.生长素是第一个被发现的植物激素。下列关于生长素的作用的叙述,错误的是( )
A.促进某植物根生长的某浓度生长素会对其茎的生长表现出抑制作用
B.不同植物(如大豆和玉米)对生长素的敏感程度不同
C.幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞的
D.顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长
5.中国科学技术大学生命科学与医学部教授孙林峰团队在《自然》上发表的研究论文报道了植物生长素极性转运蛋白 PIN1,它可以分别与生长素、抑制剂 NPA(又名抑草生)结合,为植物生长素运输调控机制的剖析、针对 PIN1 蛋白的有关除草剂和植物生长调节剂的设计开发奠定了重要基础。下列对生长素的有关叙述正确的是( )
A.生长素极性运输需要转运蛋白 PIN1,不需要细胞代谢提供的能量
B.NPA 可能是生长素极性运输抑制剂,所以在农业生产中可作为除草剂
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.不同浓度的生长素对同种植物同一器官的作用效果一定不会相同
6.“酸生长理论”认为,生长素能使植物细胞膜上存在的非活化质子泵发生活化,活化的质子泵水解ATP,将细胞内的H⁺运输到细胞壁中,使细胞壁变松弛,促进细胞纵向伸长,进而促进植物生长。下列有关叙述正确的是( )
A.生长素是植物细胞利用色氨酸合成的非必需氨基酸
B.植物细胞膜内的H⁺浓度低于膜外的H⁺浓度
C.活化的质子泵运输H⁺时需要消耗能量,其构象不变
D.生长素能促进细胞壁酸化从而促进细胞横向生长
7.植物的向光性与生长素的分布有关。某研究小组发现一种突变体植物,其向光性与正常植物不同。经研究,该突变体植物体内生长素运输相关蛋白的基因发生了突变。下列分析错误的是( )
A.该突变体的出现可能是基因突变的结果
B.该突变体中生长素的分布可能发生了改变
C.该突变体的向光性可能与生长素的极性运输无关
D.该突变体可能对生长素的敏感性发生了变化
8.为了验证生长素的运输方向,生物兴趣小组的同学用玉米胚芽鞘、琼脂块和14C-IAA进行了如图所示实验。相关叙述正确的是( )
A.实验前应充分浸泡胚芽鞘片段,排除内源性激素对结果的干扰
B.单侧光照射下,①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异显著
C.①②对照,证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响
D.①③对照,证明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端
02其他植物激素
【例题精讲】
9.为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图,为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
10.植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示,下列说法中不合理的是( )
A.果实的生长与细胞的分裂和细胞的伸长均有关系
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.果实衰老后,其中不再含有植物激素
D.植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络控制的
【举一反三】
11.玉米素是一种天然存在的细胞分裂素类植物激素,在植物生长发育过程中扮演着重要角色。为研究植物激素与叶片保鲜的关系,某科研团队研究了脱落酸(ABA)、玉米素对离体蔬菜叶片叶绿素含量变化的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.玉米素能促进芽的分化和侧枝发育
B.ABA和玉米素对叶菜保鲜的作用相反
C.植物激素是直接参与细胞代谢的信息分子
D.据图可知,玉米素能够保持叶片的绿色
12.植物激素间的相互作用在植物生命周期中是必不可少的。为探究油菜素内酯和生长素在伸长生长过程中的相互关系,科学家对大麦胚芽鞘进行了不同处理,如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验处理(“+”表示添加该试剂)
净生长量/cm
生长素(200μmol/L)
油菜素内酯(1μmol/L)
TIBA(50mg/L)
1
0.71
2
+
1.04
3
+
1.12
4
+
+
1.53
5
+
0.46
6
+
+
0.94
7
+
+
0.77
注:TIBA能抑制生长素的极性运输。
A.微量植物激素可以对植物生长发育产生显著影响
B.油菜素内酯和生长素对胚芽鞘的伸长生长有协同作用
C.施用生长素不能减弱TIBA对胚芽鞘伸长生长的抑制作用
D.油菜素内酯促进胚芽鞘伸长生长可能依赖于生长素的极性运输
13.已知TS基因编码的蛋白(TS)促进生长素(IAA)的合成,BG催化ABA一葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。干旱条件下,拟南芥通过TS调节生长和逆境响应的平衡机制具体如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.生长素和脱落酸均是由植物体内特定内分泌器官合成的微量有机物
B.干旱条件下,TS基因功能缺失突变体生存率比正常植株生存率更高
C.正常环境下,TS含量会升高,导致TS对BG的抑制作用增强
D.干旱胁迫下,植株的生长发育受到基因、激素和环境等共同调节
14.下列有关植物激素的叙述,正确的是( )
A.储存种子时,可采取措施使种子内的脱落酸含量降低、赤霉素的含量提高
B.探究生长素和赤霉素的协同作用时,设置二者共同处理组以及空白对照组即可
C.生长素浓度过高时会促进乙烯合成,从而抑制生长素促进细胞生长的作用
D.植物生长发育过程中所有的生命活动都是在多种植物激素共同调节下完成的
15.大多植物种子成熟后需要经过休眠才能萌发,从休眠到萌发阶段,种子内脱落酸(ABA) 和 赤霉素(GA) 的含量变化如图所示。某些突变体的种子未脱离母体就发芽的现象称为胎萌。下列叙述错误的是( )
A.植物的生长、发育需要多种激素共同作用
B.由题图可推测出种子内GA的含量越高,种子的萌发力越弱
C.突变体可能缺乏ABA受体,导致出现胎萌的现象
D.在种子休眠与萌发中,ABA与GA的生理作用表现为相抗衡
16.为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及其相互作用和乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,科学家进行了三个实验:实验一在不同时间段测定两种激素在茎中的含量;实验二观察了两种激素的含量变化对叶片脱落的影响;实验三鳄梨(又称牛油果)果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成。下列说法不合理的是( )
A.图中M点表示生长素浓度增大到一定值时,可能会促进乙烯的合成
B.乙烯与细胞上的活性受体结合后能促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的
D.生产上可喷施较高浓度的生长素类似物来降低叶片脱落率
03植物生长调节剂的应用
【例题精讲】
17.关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
18.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
【举一反三】
19.下列关于植物激素受体变化与相应激素作用效果的描述,正确的是( )
A.在低浓度α-萘乙酸溶液中,其受体活性增强的植株比野生型植株更易生根
B.若基因突变导致突变型植株脱落酸受体表达量减少,则突变型植株种子休眠的时间比野生型长
C.若突变型植株细胞分裂素受体与细胞分裂素的亲和力下降,则突变型植株的生长速度比野生型植株快
D.赤霉素受体表达量减少的大麦种子萌发时,其胚乳中淀粉酶含量比野生型的更高
20.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.用脱落酸类似物喷洒植物叶片可促进气孔的开放,提高植物的蒸腾速率
B.用赤霉素类调节剂处理拔节期高粱可降低其株高,提高植株的抗倒伏性
C.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
D.用生长素类似物处理椴树插条可促进其生根,提高扦插的成活率
21.下列关于植物激素作用的叙述,正确的是( )
A.赤霉素能够促进细胞伸长
B.脱落酸能够促进种子萌发
C.细胞分裂素可用于果实催熟
D.NAA可促进果实的脱落
22.目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植、保存方面已有较多应用。下列相关叙述错误的是( )
A.施用一定浓度的乙烯利,促进香蕉的成熟
B.用高浓度脱落酸处理休眠的种子,促进种子萌发
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊,获得无子西瓜
D.用适量的赤霉素处理生长期的芦苇,使纤维长度增加
23.科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸,下列有关说法正确的是( )
A.人体内有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B.生长素相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘等
C.合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D.吲哚丁酸是植物生长调节剂,不属于生长素
24.矮壮素是一种植物生长调节剂,可以使植物变矮,茎秆变粗,能促进植株分蘖(枝),可使叶片颜色加深,从而使光合作用增强,进而增穗增产。下列相关叙述错误的是( )
A.矮壮素能防止棉花徒长,促进结实,提高棉花的经济效益
B.矮壮素能影响植物基因组在时间和空间上的程序性表达
C.矮壮素与赤霉素具有协同作用,施用矮壮素可增强植株的抗倒伏能力
D.矮壮素可能会促进叶绿素的合成,从而增强光合作用
04环境因素参与调节植物的生命活动
【例题精讲】
25.植物生长发育的调控,是多种因素共同完成的。下列有关叙述错误的是( )
A.油菜素内酯能促进花粉管生长、种子萌发
B.植物可通过光敏色素感知外界光信号的刺激
C.经历春季短日照促使植物开花的作用称为春化作用
D.“淀粉—平衡石假说”认为植物通过平衡石细胞感受重力方向
26.与自然光相比,当透过叶片的光中红光与远红光比值降低时,植物会产生应答反应,常表现为茎节和叶柄伸长的速度加快,顶端优势增加,分枝减少。下列相关叙述错误的是( )
A.光敏色素吸收红光或远红光后,可能通过改变自身结构传递信息
B.该种植物可能是由生长相对稠密的植物长期进化而来
C.该现象的出现是一种植物对光资源竞争的策略
D.该现象与单侧光照射引起的向光性表现相同
【举一反三】
27.下列有关环境因素参与调节的叙述,不正确的是( )
A.经历低温诱导促使植物开花的现象称为春化作用
B.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
C.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程
D.光敏色素主要吸收红光和远红光,仅分布在分生组织
28.根据“淀粉-平衡石假说”,在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1);在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。下列分析错误的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输
D.平衡石细胞中的淀粉体最终将重力信号转换成合成生长素的信号
29.“淀粉-平衡石假说”认为,当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,从而造成重力对植物生长的影响,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素很可能是一种脂溶性物质
B.内质网膜上Ca2+转运蛋白缺陷的突变体植株,其根的向地性相对不明显
C.钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构改变,进而发生变性
D.生长素向近地侧运输引发根的向地性,生长素向远地侧运输引发茎的背地性
30.种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
31.在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光合作用的能量转换路径是光能→ATP、NADPH中的化学能→C3、(CH2O)中的化学能
B.光敏色素接收到光信号,发生的构象变化是可逆的,对基因的表达没有影响
C.黑暗条件下,细胞核因缺少来自光敏色素吸收和转化的能量而转录被抑制
D.光照条件下,进入细胞核的光敏色素抑制HY5的降解,使幼苗发生去黄化反应
32.下列关于植物生长发育调节的叙述,错误的是( )
A.受到光照射时,光合色素进入细胞核影响特定基因的表达
B.树木年轮的形成、冬小麦的春化作用都与环境的温度有关
C.“淀粉—平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转变成运输生长素的信号
D.植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
05植物生命活动的调节综合
【例题精讲】
33.俗话说“万物生长靠太阳”,那么太阳光对于植物的生长到底有哪些方面的影响呢?科学工作者以大豆为材料,进行了一系列实验。回答以下问题:
(1)绿叶中光合色素提取后分离的原理是 。科学工作者研究了大豆不同部位叶片的光合速率,发现下层叶的光合速率明显低于上层叶,最主要的原因是 。
(2)已知我国地处北半球,越往南,夏天越是日短夜长。大豆的开花与昼夜长短有关,需要在日照长度短于一定时长才能开花,属于短日照植物,所以北方大豆种植于南方时,开花时间会 (填“提前”或“延后”)。
(3)我国研究者采用大豆嫁接实验如图a,研究光诱导与根瘤形成的关系,结果如图b。
注:WT为野生型,GmCRY1s—CR为蓝光受体(感受光刺激)缺失突变株
由此得出地上部分光诱导对根瘤的形成至关重要,他们的依据是 ,
(4)综上所述,光对植物的生命活动至关重要。光既是植物进行光合作用的 来源,又作为一种 影响、调控植物生长,发育的全过程。
【举一反三】
34.为研究生长素(IAA)和脱落酸(ABA)在草莓果实发育至成熟过程中的作用,科研人员做了相关实验。回答下列有关问题:
(1)ABA和IAA等植物激素是由植物体内产生的,这些激素含量很少但作用显著,体现了激素调节 的特点。在植物体内,ABA的合成部位有 (答出2点)等。
(2)科研人员测量草莓果实发育至成熟过程中果实内IAA和ABA含量,结果如图1所示。
图1
据图1可知,IAA在果实发育初期含量迅速升高,原因可能是 。从大绿果到全红果的过程中,两种激素含量发生的变化是 ,从而使果实逐渐成熟。
(3)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟中的相互作用,用大绿果期的草莓进行实验(ABA和IAA的浓度均为50μmol/L),结果如图2所示。
①据图2分析可知,IAA会抑制果实成熟,理由是与对照组相比,IAA处理组 。
②结合图2和图3推测,果实成熟后期,ABA能够通过 ,使果实由纯白变为全红。
③根据上述研究结果,若草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是 。
(4)植物生长发育的整体调控,是由 调控、激素调节和 调节共同完成的。
35.植物生命活动调节的基本形式是激素调节,某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素及植物激素间的共同作用,进行了相关实验。
(1)农业生产中用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,图甲中可表示单子叶农作物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线 ,可选用图中 点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂;哪些植物生命活动同时体现了低浓度促进生长,高浓度抑制生长(举两例): 。
(2)将大小相近的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如乙图所示。根据图中的①③组所示结果进行比较,可得出 。继而根据图中的①②③组所示结果进行比较,可得出 。
(3)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中,并加入少量蔗糖作能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。该实验的因变量是 和根的生长情况,该实验的对照实验的设计方法是 。
(4)生产上可用生长素类似物处理插条生根,若类似物浓度较低,可用 法(填“浸泡”或“沾蘸”)处理插条。
36.水杨酸(SA)是广泛存在于各种植物体内的激素,对于提高植物抗逆性有重要作用。红麻是一种耐盐植物,为探究水杨酸对红麻种子的萌发和盐胁迫下对幼苗根系生长的影响,科研人员利用两个不同品种(CP018和CP047)的红麻开展了相关研究,结果如下。请回答下列问题。
处理
CP018
CP047
总根长 /cm
根系活力/mg:gt:h-1
总根长/cm
根系活力/mg:gt:h-1
未处理
880
0.6
780
0.53
SA处理
1063
0.73
840
0.58
盐胁迫处理
625
0.45
534
0.14
SA+盐胁迫处理
725
0.48
648
0.39
注:盐胁迫是用150mmolL'NaCl的营养液处理萌发后的幼苗。
(1)水杨酸作为一种 分子,对植物生长发育具有显著 作用。
(2)水杨酸能 红麻种子的萌发,与赤霉素的作用表现为 关系。
(3)红麻会从土壤中吸收大量的Na+和Cl-,将它们贮藏在液泡中,从而提高细胞液的 ,以适应盐碱地环境。结果表明,品种CP018耐盐性较强,判断的依据是 。在相同盐胁迫下,水杨酸对 (“CP018”“CP047”)缓解盐胁迫作用更显著。
(4)盐胁迫时,植物细胞内会积累大量活性氧,引起膜质过氧化,导致膜结构受损。为探究水杨酸缓解盐胁迫对根长和根系活力抑制的机理,科研人员分别测定细胞中超氧化物歧化酶(催化活性氧的分解)与丙二醛(脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)的含量,结果如下图。
结合结果分析,水杨酸通过 ,从而缓解盐胁迫对根长和根系活力的抑制。
2
司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
第5章 植物生命活动的调节
【题型1 植物生长素】
【题型2 其他植物激素】
【题型3 植物生长调节剂的应用】
【题型4 环境因素参与调节植物的生命活动】
【题型5 植物生命活动的调节综合】
01植物生长素
【例题精讲】
1.下列关于生长素的相关叙述,不正确的是( )
A.在太空中将植物横放,生长素既不能极性运输也不能横向运输
B.抑制胚芽鞘的细胞呼吸,生长素的运输速率会下降
C.在发育的种子中,色氨酸不能经过脱水缩合生成生长素
D.植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等,它们都属于生长素
1.A
【知识点】生长素的产生、分布及运输
【分析】生长素在植物的芽、幼叶和幼根、胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端的运输称为极性运输,极性运输为主动运输。
【详解】A、太空是失重状态,生长素的极性运输是基因决定的,不受重力影响,因此植物失去的是生长素在重力影响下的横向运输,故在太空中将植物横放,生长素依然能进行极性运输,A错误;
B、在胚芽鞘中生长素的运输方式是主动运输,需要消耗能量,抑制细胞呼吸,产生ATP将减少,从而影响生长素的运输速率,B正确;
C、生长素的本质是吲哚乙酸,是由色氨酸经过一系列反应转化而来,不能经过脱水缩合生成生长素,C正确;
D、植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸、吲哚丁酸等,它们都属于生长素,它们具有促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育的作用,D正确。
故选A。
2.某实验小组探究不同浓度的生根粉(ABT)和α-茶乙酸(NAA)对大叶栎幼苗生根的影响。实验采用水溶液叶面喷施的方法,每隔7天喷施1次,每隔15天测定1次大叶栎幼苗生根情况,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.大叶栎幼苗的初始生根情况对实验结果没有影响
B.本实验处理大叶栎幼苗的方法是浸泡法或沾蘸法
C.第15天测量时,实验已经进行了3次水溶液叶面喷施
D.与ABT相比,NAA对大叶栎幼苗生根的作用效果更好
2.C
【知识点】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
【分析】分析题意,本实验目的是探究不同浓度的生根粉(ABT) 和 α -茶乙酸(NAA)对大叶栎幼苗生根的影响,实验的自变量是ABT和NAA的浓度及处理时间,因变量是平均生根长度和平均侧根数,据此分析作答。
【详解】A、用于实验的大叶栎幼苗的初始生根情况属于无关变量,对实验结果有影响,应保持相同,A错误;
B、浸泡法或沾蘸法是处理扦插枝条生根的方法,本实验是采用水溶液叶面喷施的方法,B错误;
C、实验处理中每隔7天喷施1次,故第15天测量时,实验已经进行了3次(第1天、第8天、第15天)水溶液叶面喷施,C正确;
D、据图可知,与对照相比,不同浓度下NAA和ABT的作用效果不同,故不能得出NAA对大叶栎幼苗生根的作用效果更好的结论,D错误。
故选C。
【举一反三】
3.生长素的发现是多位科学家共同努力的结果,如图是温特实验部分示意图,下列叙述错误的是( )
A.生长素进入琼脂块的方式与在植物细胞间的运输方式不同
B.若将该实验换成在黑暗中进行,则可得到相同的实验结果
C.图示去顶胚芽鞘弯曲生长与两侧细胞生长速度存在差异有关
D.图示实验证明使胚芽鞘弯曲生长的是尖端产生的一种化学物质
3.D
【知识点】生长素的发现过程
【分析】温特实验:①接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧。②空白的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧。实验结论:胚芽鞘尖端产生了某种物质,向下运输,促进下部生长。
【详解】A、生长素进入琼脂块的方式是扩散,而生长素在植物细胞间的运输方式是主动运输等,两者不同,A正确;
B、生长素的产生与光照无关,故若将该实验换成在黑暗中进行,则可得到相同的实验结果,B正确;
C、图示去顶胚芽鞘弯曲生长与两侧细胞生长速度存在差异有关:生长快的一侧会弯向生长慢的一侧,C正确;
D、图示实验并未排除琼脂块自身的作用,不能证明使胚芽鞘弯曲生长的是尖端产生的一种化学物质,D错误。
故选D。
4.生长素是第一个被发现的植物激素。下列关于生长素的作用的叙述,错误的是( )
A.促进某植物根生长的某浓度生长素会对其茎的生长表现出抑制作用
B.不同植物(如大豆和玉米)对生长素的敏感程度不同
C.幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞的
D.顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长
4.A
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析
【分析】1、植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2、生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞 的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况 下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑 制生长。
【详解】A、不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样,根最敏感,茎最不敏感;促进某植物根生长的某浓度生长素不会对其茎的生长表现出抑制作用,A错误;
B、大豆是双子叶植物,玉米是单子叶植物,不同植物(如大豆和玉米)对生长素的敏感程度不同,B正确;
C、生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞 的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝,可见幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞的,C正确;
D、顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上 部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制,植株 因而表现出顶端优势,顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长,D正确。
故选A。
5.中国科学技术大学生命科学与医学部教授孙林峰团队在《自然》上发表的研究论文报道了植物生长素极性转运蛋白 PIN1,它可以分别与生长素、抑制剂 NPA(又名抑草生)结合,为植物生长素运输调控机制的剖析、针对 PIN1 蛋白的有关除草剂和植物生长调节剂的设计开发奠定了重要基础。下列对生长素的有关叙述正确的是( )
A.生长素极性运输需要转运蛋白 PIN1,不需要细胞代谢提供的能量
B.NPA 可能是生长素极性运输抑制剂,所以在农业生产中可作为除草剂
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.不同浓度的生长素对同种植物同一器官的作用效果一定不会相同
5.B
【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、生长素的生理作用以及实例分析
【分析】生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子 。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性 ,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、生长素极性运输属于主动运输,需要转运蛋白 PIN1,也需要细胞代谢提供的能量,A错误;
B、NPA 能与生长素极性转运蛋白 PIN1结合,可能是生长素极性运输抑制剂,抑制生长素的运输可以影响植物的生长,因此在农业生产中可作为除草剂,B正确;
C、用适宜浓度的生长素处理未受粉番茄雌蕊,可能会促进果实发育,但不会得到正常的番茄种子,因为种子的形成需要经过受精作用,C错误;
D、生长素具有低浓度促进和高浓度抑制的特点,不同浓度的生长素对同种植物同一器官的作用效果可能会不同,也可能会相同,D错误。
故选B。
6.“酸生长理论”认为,生长素能使植物细胞膜上存在的非活化质子泵发生活化,活化的质子泵水解ATP,将细胞内的H⁺运输到细胞壁中,使细胞壁变松弛,促进细胞纵向伸长,进而促进植物生长。下列有关叙述正确的是( )
A.生长素是植物细胞利用色氨酸合成的非必需氨基酸
B.植物细胞膜内的H⁺浓度低于膜外的H⁺浓度
C.活化的质子泵运输H⁺时需要消耗能量,其构象不变
D.生长素能促进细胞壁酸化从而促进细胞横向生长
6.B
【知识点】主动运输、生长素的产生、分布及运输、生长素的生理作用以及实例分析
【分析】生长素属于植物激素的一种,它与酶、动物激素一样都属于微量高效物质,主要对细胞代谢其调节作用。生长素的化学本质为吲哚乙酸。
【详解】A、生长素是植物细胞利用色氨酸合成的吲哚乙酸,吲哚乙酸不是氨基酸,A错误;
B、根据题干“生长素能使植物细胞膜上存在的非活化质子泵发生活化,活化的质子泵水解ATP,将细胞内的H⁺运输到细胞壁中”可知,将细胞内的H⁺运输到细胞壁中的运输方式为主动运输,故植物细胞膜内的H⁺浓度低于膜外的H⁺浓度,B正确;
C、活化的质子泵运输H⁺的运输方式为主动运输,需要消耗能量,其构象发生改变,C错误;
D、生长素能促进细胞壁酸化从而促进细胞纵向生长,D错误。
故选B。
7.植物的向光性与生长素的分布有关。某研究小组发现一种突变体植物,其向光性与正常植物不同。经研究,该突变体植物体内生长素运输相关蛋白的基因发生了突变。下列分析错误的是( )
A.该突变体的出现可能是基因突变的结果
B.该突变体中生长素的分布可能发生了改变
C.该突变体的向光性可能与生长素的极性运输无关
D.该突变体可能对生长素的敏感性发生了变化
7.D
【知识点】基因突变、生长素的产生、分布及运输、生长素的生理作用以及实例分析
【分析】生长素的作用表现为两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。生长素所发挥的作用,因为浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。不同植物对生长素的敏感程度不同,双子也植物>单子叶植物,同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感程度表现为根>芽>茎。
【详解】A、题意显示,该突变体植物体内生长素运输相关蛋白的基因发生了突变,说明该突变体的出现可能是基因突变的结果,A正确;
B、该突变体植物体内生长素运输相关蛋白的基因发生了突变,进而表现出异常,因而推测,该突变体中生长素的分布可能发生了改变,B正确;
C、向光性的产生与生长素的分布有关,与生长素的极性运输无关,即该突变体的向光性可能与生长素的极性运输无关,C正确;
D、该突变体的产生是控制运输生长素的载体蛋白的相关基因发生突变引起的,因而不会引起该植物对生长素的敏感性发生变化,D错误。
故选D。
8.为了验证生长素的运输方向,生物兴趣小组的同学用玉米胚芽鞘、琼脂块和14C-IAA进行了如图所示实验。相关叙述正确的是( )
A.实验前应充分浸泡胚芽鞘片段,排除内源性激素对结果的干扰
B.单侧光照射下,①中受体块左右两侧14C-IAA的含量差异显著
C.①②对照,证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响
D.①③对照,证明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端
8.D
【知识点】生长素的产生、分布及运输、验证性实验与探究性实验
【分析】图中生长素的产生部位是燕麦胚芽鞘尖端;生长素的极性运输只能由形态学的上端运输到形态学下端。
【详解】A、本实验运用同位素标记法标记IAA,不需要排除内源性激素干扰,A错误;
B、图中①不含有胚芽鞘尖端,生长素的分布不受单侧光照射影响,①中受体块左右两侧14C-IAA的含量不显著,B错误;
C、①②的自变量是供体块放置的位置,②中受体块不会出现14C;②③的实验结果可证明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力作用的影响,C错误;
D、①③的自变量为形态学上下端的位置,两者对照,可证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输,即生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端,D正确。
故选D。
02其他植物激素
【例题精讲】
9.为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图,为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
9.B
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】 1、植物激素指的是在植物体内一定部位合成,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
2、不同植物激素的生理作用:
生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素具有促进细胞伸长生长、诱导细胞分化;促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等功能,生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】A、与处理3h后相比,处理32h后的颜色加深,这说明处理32h后切口处乙烯的积累加剧,由此可推测机械伤害加速乙烯合成,A正确;
B、由图可知,幼叶发育成熟过程中颜色加深,由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多,B错误;
C、乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,导致叶柄上侧重量多于下侧,从而导致成熟叶向下弯曲,C正确;
D、去除乙烯合成后,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大,由于生长素具有低浓度促进,高浓度抑制的特点,导致叶柄上侧细胞的生长减慢,重量减轻,从而使成熟叶角度恢复,D正确。
故选B。
10.植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示,下列说法中不合理的是( )
A.果实的生长与细胞的分裂和细胞的伸长均有关系
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.果实衰老后,其中不再含有植物激素
D.植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络控制的
10.C
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】植物激素是由植物体内产生,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,人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
【详解】A、果实的生长是细胞分裂和细胞伸长的结果,故果实的生长与细胞的分裂和细胞的伸长均有关系,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、从图上看,果实衰老后,乙烯和脱落酸含量高,即仍含有植物激素,C错误;
D、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,如生长素、细胞分裂素和赤霉素等均可促进植物生长,D正确。
故选C。
【举一反三】
11.玉米素是一种天然存在的细胞分裂素类植物激素,在植物生长发育过程中扮演着重要角色。为研究植物激素与叶片保鲜的关系,某科研团队研究了脱落酸(ABA)、玉米素对离体蔬菜叶片叶绿素含量变化的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.玉米素能促进芽的分化和侧枝发育
B.ABA和玉米素对叶菜保鲜的作用相反
C.植物激素是直接参与细胞代谢的信息分子
D.据图可知,玉米素能够保持叶片的绿色
11.C
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要作用是抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠。细胞分裂素主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
【详解】A、玉米素是细胞分裂素类植物激素,其主要作用是促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成,A正确;
B、玉米素组与对照组、ABA组与对照组相比,叶绿素含量分别比对照组高、低,且玉米素十ABA组的叶绿素含量低于玉米素组,而高于ABA组,说明玉米素和ABA对叶菜保鲜作用相反,B正确;
C、植物激素作为信息分子,起着调节细胞生命活动的作用,而不能直接参与细胞代谢,C错误;
D、与对照组相比,玉米素处理组的叶绿素含量较高,说明玉米素能够保持叶片的绿色,D正确。
故选C。
12.植物激素间的相互作用在植物生命周期中是必不可少的。为探究油菜素内酯和生长素在伸长生长过程中的相互关系,科学家对大麦胚芽鞘进行了不同处理,如下表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验处理(“+”表示添加该试剂)
净生长量/cm
生长素(200μmol/L)
油菜素内酯(1μmol/L)
TIBA(50mg/L)
1
0.71
2
+
1.04
3
+
1.12
4
+
+
1.53
5
+
0.46
6
+
+
0.94
7
+
+
0.77
注:TIBA能抑制生长素的极性运输。
A.微量植物激素可以对植物生长发育产生显著影响
B.油菜素内酯和生长素对胚芽鞘的伸长生长有协同作用
C.施用生长素不能减弱TIBA对胚芽鞘伸长生长的抑制作用
D.油菜素内酯促进胚芽鞘伸长生长可能依赖于生长素的极性运输
12.C
【知识点】不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用。
【详解】A、分析由表中数据可知,微量植物激素可以对植物生长发育产生显著影响,A正确;
B、与表中2、3组分别单独加生长素、油菜素内酯和相比,4组同时入二者可植物净生长量的增加幅度更大,据此可知,油菜素内酯和生长素对胚芽鞘的伸长生长有协同作用,B正确;
C、对比表中1、5、6组结果可知,施用生长素能减弱TIBA对胚芽鞘伸长生长的抑制作用,C错误;
D、根据表中数据分析,油菜素内酯和生长素对胚芽鞘的伸长生长有协同作用,油菜素内酯促进胚芽鞘伸长生长可能依赖于生长素的极性运输,D正确。
故选C。
13.已知TS基因编码的蛋白(TS)促进生长素(IAA)的合成,BG催化ABA一葡萄糖苷水解为脱落酸(ABA)。干旱条件下,拟南芥通过TS调节生长和逆境响应的平衡机制具体如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.生长素和脱落酸均是由植物体内特定内分泌器官合成的微量有机物
B.干旱条件下,TS基因功能缺失突变体生存率比正常植株生存率更高
C.正常环境下,TS含量会升高,导致TS对BG的抑制作用增强
D.干旱胁迫下,植株的生长发育受到基因、激素和环境等共同调节
13.A
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】植物激素是由植物体内产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。
【详解】A、植物激素是由植物体内一定部位合成的微量有机物,植物没有专门的分泌激素的内分泌器官,A错误;
BC、已知TS基因编码的蛋白(TS)促进生长素的合成,BG催化ABA—葡萄糖苷水解为脱落酸,根据模型可知,若TS基因缺失,TS表达量会下降,与BG结合减少,BG活性增强,催化更多ABA—葡萄糖苷水解为脱落酸,从而增强抗旱能力,使TS基因功能缺失突变体生存率比正常植株生存率更高,B、C均正确;
D、根据题干信息,干旱胁迫下植株的生长发育受到基因、激素和环境等共同调节,D正确。
故选A。
14.下列有关植物激素的叙述,正确的是( )
A.储存种子时,可采取措施使种子内的脱落酸含量降低、赤霉素的含量提高
B.探究生长素和赤霉素的协同作用时,设置二者共同处理组以及空白对照组即可
C.生长素浓度过高时会促进乙烯合成,从而抑制生长素促进细胞生长的作用
D.植物生长发育过程中所有的生命活动都是在多种植物激素共同调节下完成的
14.C
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】植物激素是指由植物体内产生,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。
【详解】A、脱落酸能够促进种子休眠,而赤霉素可以打破休眠,故储存种子时,可采取措施使种子内的脱落酸含量升高、赤霉素的含量降低,A错误;
B、探究生长素和赤霉素的协同作用时,需要设置二者共同处理组以及生长素单独处理组、赤霉素单独处理组和空白对照组,B错误;
C、生长素能够促进细胞生长,但生长素浓度过高时会促进乙烯合成,从而抑制生长素促进细胞生长的作用,C正确;
D、植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长发育过程中所有的生命活动,但并非所有的生命活动都是在多种植物激素共同调节下完成的,D错误。
故选C。
15.大多植物种子成熟后需要经过休眠才能萌发,从休眠到萌发阶段,种子内脱落酸(ABA) 和 赤霉素(GA) 的含量变化如图所示。某些突变体的种子未脱离母体就发芽的现象称为胎萌。下列叙述错误的是( )
A.植物的生长、发育需要多种激素共同作用
B.由题图可推测出种子内GA的含量越高,种子的萌发力越弱
C.突变体可能缺乏ABA受体,导致出现胎萌的现象
D.在种子休眠与萌发中,ABA与GA的生理作用表现为相抗衡
15.B
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】ABA的作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠等。GA的作用是促进细胞伸长,促进种子萌发、开花和果实发育,促进细胞分裂与分化等。由图可知 ABA 含量逐渐下降,GA含量逐渐上升,种子逐渐由休眠转向萌发。
【详解】A、由图示可知,在成熟种子脱水休眠到种子萌发过程中,共同受到ABA和GA的调控,植物的生长、发育需要多种激素共同作用,A正确;
B、据图可知,种子萌发过程中GA含量增加,GA可打破休眠促进种子的萌发,故可推测出种子内GA的含量越高,种子的萌发力越强,B错误;
C、由图可知,ABA在休眠的种子中含量较高,而在萌发的种子中含量降低,故ABA具有促进种子休眠的作用。由于突变体缺乏ABA受体,无法识别ABA,故某些突变体的种子未脱离母体就可能发芽,即出现胎萌现象,C正确;
D、ABA可抑制种子萌发,GA可促进种子萌发,ABA和GA相抗衡,共同调节种子的休眠与萌发,D正确。
故选B。
16.为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及其相互作用和乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础,科学家进行了三个实验:实验一在不同时间段测定两种激素在茎中的含量;实验二观察了两种激素的含量变化对叶片脱落的影响;实验三鳄梨(又称牛油果)果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成。下列说法不合理的是( )
A.图中M点表示生长素浓度增大到一定值时,可能会促进乙烯的合成
B.乙烯与细胞上的活性受体结合后能促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互拮抗的
D.生产上可喷施较高浓度的生长素类似物来降低叶片脱落率
16.C
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、不同的植物激素对植物生命活动的调节、验证性实验与探究性实验
【分析】①生长素的生理作用在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上影响器官的生长、发育,如影响侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育等;
②乙烯主要作用是促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落;
③在植物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的起作用,而是多种激素共同调节植物的生长发育和对环境的适应。
【详解】A、据实验一图可知,生长素浓度到达M点时开始合成乙烯,由此可推测生长素浓度增大到一定程度时,可能会会促进乙烯的合成,A正确;
B、据实验三图可知,乙烯(C2H4)与细胞内的活性受体结合后会影响细胞核内相关基因的转录,进而影响转录过程最终使细胞分泌活性纤维素酶,由此推测乙烯与细胞上的活性受体结合后能促进鳄梨果实细胞核内相关基因的表达,B正确;
C、观察实验二图可得,随着生长素浓度不断升高,乙烯的浓度也不断提高,当生长素和乙烯浓度较低时,随两者浓度升高,叶片脱落率升高,当两者浓度高于一定范围后,随两者浓度升高,叶片脱落率下降,生长素与乙烯变化趋势一致,共同调节叶片脱落,由此可得,生长素和乙烯对叶片脱落的作用关系为协同作用,C错误;
D、据实验二图分析可得,生长素浓度增大到一定值,会促进植物茎中乙烯的合成,促使叶片脱落率减少,因此生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低叶片脱落率,D正确。
故选C。
03植物生长调节剂的应用
【例题精讲】
17.关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
17.D
【知识点】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、植物生长调节剂及应用
【分析】预实验是在正式实验之前,用标准物质或只用少量样品进行实验,以便摸出最佳的实验条件,为正式实验打下基础;预实验需要设置用蒸馏水处理的对照组。
【详解】A、本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度,选用扦插的枝条长势和带有幼芽数量应大致相同,即保持无关变量相同且适宜,通常不用没有芽的枝条,因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根,A错误;
B、扦插枝条应不带有叶片,这样可以降低蒸腾作用使枝条中水分过快减少,不利于生根,B错误;
C、对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩,保证无关变量相同且适宜,C错误;
D、用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数,因为植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用表现为两重性,D正确。
故选D。
18.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
18.A
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】植物生长调节剂,是用于调节植物生长发育的一类农药,包括人工合成的化合物和从生物中提取的天然植物激素。在蔬菜生产过程中,正确使用植物生长调节剂,可以促进蔬菜生长,提高产量和品种;但使用不当时,会起到相反的作用,甚至造成经济损失。
【详解】A、植物生长调节剂种类很多,我国目前正在使用的就有几十种,不过,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、乙烯能促进果实的成熟,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。
【举一反三】
19.下列关于植物激素受体变化与相应激素作用效果的描述,正确的是( )
A.在低浓度α-萘乙酸溶液中,其受体活性增强的植株比野生型植株更易生根
B.若基因突变导致突变型植株脱落酸受体表达量减少,则突变型植株种子休眠的时间比野生型长
C.若突变型植株细胞分裂素受体与细胞分裂素的亲和力下降,则突变型植株的生长速度比野生型植株快
D.赤霉素受体表达量减少的大麦种子萌发时,其胚乳中淀粉酶含量比野生型的更高
19.A
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】植物激素是由植物体内产生的,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。特定的植物激素需要与相应的受体特异性结合,才能引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而产生效应。
【详解】A、α-萘乙酸是生长素类调节剂,低浓度α-萘乙酸溶液可以促进植物生根,所以在低浓度α-萘乙酸溶液中,生长素受体活性增强的植株比野生型更易生根,A正确;
B、脱落酸可以维持种子休眠,如果基因突变导致突变型植株脱落酸受体表达量减少,那么脱落酸与受体特异性结合的概率降低,突变型植株的种子休眠的时间就会比野生型(即未发生基因突变的个体)植株短,B错误;
C、细胞分裂素能促进细胞分裂,若突变型植株细胞分裂素受体与细胞分裂素的亲和力下降,则突变型植株的生长速度比野生型植株慢,C错误;
D、赤霉素可以促进大麦种子产生α-淀粉酶,赤霉素受体表达量减少的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉酶含量比野生型的更低,D错误。
故选A。
20.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.用脱落酸类似物喷洒植物叶片可促进气孔的开放,提高植物的蒸腾速率
B.用赤霉素类调节剂处理拔节期高粱可降低其株高,提高植株的抗倒伏性
C.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
D.用生长素类似物处理椴树插条可促进其生根,提高扦插的成活率
20.D
【知识点】植物生长调节剂及应用
【分析】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,植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
【详解】A、脱落酸可以抑制细胞分裂,促进气孔关闭,降低植物的蒸腾速率,A错误;
B、赤霉素的作用可促进细胞的伸长,故用赤霉素类调节剂处理拔节期高粱可增加其株高,B错误;
C、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,C错误;
D、生长素的生理作用具有两重性,在农业生产上,生长素类似物可以防止果实和叶片脱落、促进果实发育、获得无子果实、促进扦插枝条生根,D正确。
故选D。
21.下列关于植物激素作用的叙述,正确的是( )
A.赤霉素能够促进细胞伸长
B.脱落酸能够促进种子萌发
C.细胞分裂素可用于果实催熟
D.NAA可促进果实的脱落
21.A
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】细胞分裂素:促进细胞分裂。
脱落酸:抑制细胞分裂;促进叶和果实的衰老和脱落。
乙烯:促进果实成熟。
【详解】A、赤霉素能够促进细胞伸长,引起植株增高,A正确;
B、脱落酸能促进种子休眠,抑制种子萌发,B错误;
C、细胞分裂素促进细胞分裂,不能促进果实成熟,乙烯能促进果实成熟,C错误;
D、NAA是生长素类似物,不能促进果实的脱落,D错误。
故选A。
22.目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植、保存方面已有较多应用。下列相关叙述错误的是( )
A.施用一定浓度的乙烯利,促进香蕉的成熟
B.用高浓度脱落酸处理休眠的种子,促进种子萌发
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊,获得无子西瓜
D.用适量的赤霉素处理生长期的芦苇,使纤维长度增加
22.B
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】乙烯具有促进果实成熟的作用,脱落酸能够抑制种子萌发,赤霉素能够促进细胞伸长。
【详解】A、乙烯利是植物生长调节剂,具有与乙烯相类似的生理作用,可促进香蕉的成熟,A正确;
B、脱落酸能够促进种子休眠,用高浓度脱落酸处理休眠的种子,可抑制种子萌发,B错误;
C、生长素能够促进果实的发育,用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊,可获得无子西瓜,C正确;
D、赤霉素主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,则一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度,D正确。
故选B。
23.科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸,下列有关说法正确的是( )
A.人体内有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B.生长素相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘等
C.合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D.吲哚丁酸是植物生长调节剂,不属于生长素
23.B
【知识点】生长素的产生、分布及运输、植物生长调节剂及应用
【分析】1934年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质,吲哚乙酸;吲哚乙酸的化学本质是有机酸,不是蛋白质;吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。
【详解】A、人体内不能合成植物生长素,其体内没有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶,A错误;
B、生长素具有促进细胞伸长的作用,生长素相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘等,B正确;
C、生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子,不是腺体,C错误;
D、吲哚丁酸是植物激素,不是人工合成的植物生长调节剂,D错误。
故选B。
24.矮壮素是一种植物生长调节剂,可以使植物变矮,茎秆变粗,能促进植株分蘖(枝),可使叶片颜色加深,从而使光合作用增强,进而增穗增产。下列相关叙述错误的是( )
A.矮壮素能防止棉花徒长,促进结实,提高棉花的经济效益
B.矮壮素能影响植物基因组在时间和空间上的程序性表达
C.矮壮素与赤霉素具有协同作用,施用矮壮素可增强植株的抗倒伏能力
D.矮壮素可能会促进叶绿素的合成,从而增强光合作用
24.C
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用
【分析】植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、由题干可知,矮壮素可以使植物变矮,防止棉花徒长,同时促进植株分蘖(枝),枝条增多,则结实变多,有助于提高农田经济效益,A正确;
B、矮壮素是一种植物生长调节剂,对植物的生长发育具有调节作用,这种调节作用主要是通过影响植物基因组在时间和空间上的程序性表达实现的,B正确;
C、赤霉素可以促进植株长高,而矮壮素能抑制植物生长,故它们之间作用效果相反,C错误;
D、据题意可知,“矮壮素可使叶片颜色加深”,推测矮壮素促进叶绿素的合成,推测矮壮素可能会促进叶绿素的合成,从而增强光合作用,D正确。
故选C。
04环境因素参与调节植物的生命活动
【例题精讲】
25.植物生长发育的调控,是多种因素共同完成的。下列有关叙述错误的是( )
A.油菜素内酯能促进花粉管生长、种子萌发
B.植物可通过光敏色素感知外界光信号的刺激
C.经历春季短日照促使植物开花的作用称为春化作用
D.“淀粉—平衡石假说”认为植物通过平衡石细胞感受重力方向
25.C
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】光,温度、重力等环境因素参与调节植物的生长发育。在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。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。植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调整生长发育。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、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
【详解】A、油菜素内酯能促进花粉管生长、种子萌发等,A正确;
B、植物可通过光敏色素感知外界光信号的刺激,进而调节开花基因的表达等,B正确;
C、经历春季低温处理促使植物开花的作用称为春化作用,C错误;
D、植物根部存在一类富含淀粉体的细胞,即平衡石细胞,当重力方向改变,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉降,引起信号改变,从而造成重力对植物的影响,D正确。
故选C。
26.与自然光相比,当透过叶片的光中红光与远红光比值降低时,植物会产生应答反应,常表现为茎节和叶柄伸长的速度加快,顶端优势增加,分枝减少。下列相关叙述错误的是( )
A.光敏色素吸收红光或远红光后,可能通过改变自身结构传递信息
B.该种植物可能是由生长相对稠密的植物长期进化而来
C.该现象的出现是一种植物对光资源竞争的策略
D.该现象与单侧光照射引起的向光性表现相同
26.D
【知识点】协同进化与生物多样性、植物的向性运动、参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,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,从而表现出生物学效应。
【详解】A、光敏色素是一类色素—蛋白质复合体,分布在植物的各个部位,光敏色素主要吸收红光和远红光,当受到光照时,其结构会发生变化,可能通过改变自身结构传递信息,A正确;
B、该现象的出现是植物为适应不利环境作出的反应,可能由生长相对稠密的植物长期进化而来,B正确;
C、当植物受到周围环境遮荫时,植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象,因此该现象是一种植物对光资源竞争的策略,C正确;
D、该现象与单侧光照射引起的向光性表现不同,由植物茎秆细高、分枝减少可知是顶端优势加强,侧芽生长发育受到抑制,而使侧枝减少,D错误。
故选D。
【举一反三】
27.下列有关环境因素参与调节的叙述,不正确的是( )
A.经历低温诱导促使植物开花的现象称为春化作用
B.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
C.光作为一种信号,影响、调控植物生长发育的全过程
D.光敏色素主要吸收红光和远红光,仅分布在分生组织
27.D
【知识点】植物的向性运动、参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是,激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
【详解】A.作物需经历低温诱导才能开花结实说明温度能够调节植物的生长发育,经历低温诱导促使植物开花的作用称为春化作用,A正确;
B.植物根中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号直接转换成运输生长素的信号,进而造成生长素分布不均衡,调节植物的生长方向,B正确;
C.光是一种信号,可参与调节植物的生命活动,C正确;
D.光敏色素分布在植物的各个部位,D错误。
故答案为:D。
28.根据“淀粉-平衡石假说”,在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1);在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。下列分析错误的是( )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部既能从伸长区向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输
D.平衡石细胞中的淀粉体最终将重力信号转换成合成生长素的信号
28.D
【知识点】植物的向性运动
【分析】分析题意可知:在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布;在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,故根向地生长。
【详解】A、重力会影响生长素的分布,是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,A正确;
B、在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧,根对生长素比较敏感,近地侧生长素浓度高,生长受到抑制,远地侧生长素浓度低,生长较快,B正确;
C、看图可知:IAA在根部既能从伸长区通过中柱向根冠运输,也能从根冠向伸长区运输,C正确;
D、据图分析,根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,植物细胞内的淀粉体感受重力信号的刺激,并将重力信号转变成运输生长素的信号,而不是合成生长素的信号,使近地侧生长素浓度高于远地侧,D错误。
故选D。
29.“淀粉-平衡石假说”认为,当重力方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,从而造成重力对植物生长的影响,部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素很可能是一种脂溶性物质
B.内质网膜上Ca2+转运蛋白缺陷的突变体植株,其根的向地性相对不明显
C.钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构改变,进而发生变性
D.生长素向近地侧运输引发根的向地性,生长素向远地侧运输引发茎的背地性
29.B
【知识点】植物的向性运动、不同处理方案下植物的向性运动
【分析】生长素的生理作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长;不同植物器官对生长素敏感性不同,根最为敏感,其次是芽,茎最不敏感;根向地生长、茎背地生长的原因 :地心引力→横向运输(远地侧→近地侧)→生长素分布不均匀→近地侧浓度高。
【详解】A、图中的生长素需借助转运蛋白进行跨膜运输,由此推断其很可能不是脂溶性物质,A错误;
B、内质网膜上Ca2+转运蛋白缺陷的突变体植株,Ca2+无法及时激活钙调蛋白,无法显著引起生长素分布不均,所以其向地性相对不明显,B正确;
C、钙调蛋白与Ca2+结合后,其空间结构改变,且是可逆的,即该过程中不引起蛋白质变性,C错误;
D、生长素向近地侧运输引发根的向地性,生长素向近地侧运输引发茎的背地性,这说明不同器官对生长素的敏感程度不同,D错误。
故选B。
30.种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
30.A
【知识点】植物的向性运动、参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,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,从而表现出生物学效应。
【详解】A、当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变,影响相关基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏,A正确;
B、叶绿素可以吸收、传递和转化光能,叶绿素本身不传递光信号,B错误;
C、植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光弯曲,C错误;
D、室外栽培的水仙被移入室内后,光照强度减弱,D错误。
故选A。
31.在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶,称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光合作用的能量转换路径是光能→ATP、NADPH中的化学能→C3、(CH2O)中的化学能
B.光敏色素接收到光信号,发生的构象变化是可逆的,对基因的表达没有影响
C.黑暗条件下,细胞核因缺少来自光敏色素吸收和转化的能量而转录被抑制
D.光照条件下,进入细胞核的光敏色素抑制HY5的降解,使幼苗发生去黄化反应
31.D
【知识点】光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化、参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、光合作用分为光反应和暗反应,光反应阶段中光能转换成ATP和NADPH中活跃化学能,暗反应阶段中ATP和NADPH中活跃化学能转换成有机物中稳定的化学能,因此,光合作用中能量转换是光能→ATP和NADPH中活跃化学能→有机物中稳定化学能,A错误;
B、据图分析可知,光敏色素接收到光信号后,发生的构象变化,信息传递至细胞核内,使细胞核内基因由转录抑制状态转换为转录发生状态。由此可知,光敏色素发生的构象变化是可逆的,对基因的表达有影响,B错误;
C、光除了为植物光合作用提供能量外,还能作为一种信号被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育。黑暗条件下,细胞核因缺少来自光敏色素的信号而转录被抑制,C错误;
D、光照环境下,进入细胞核的光敏色素与SPA1和COP1结合,抑制HY5降解,使幼苗发生去黄化反应,D正确。
故选D。
32.下列关于植物生长发育调节的叙述,错误的是( )
A.受到光照射时,光合色素进入细胞核影响特定基因的表达
B.树木年轮的形成、冬小麦的春化作用都与环境的温度有关
C.“淀粉—平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转变成运输生长素的信号
D.植物生长发育的调控由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
32.A
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】1、光对植物生长发育的调节:①光是植物进行光合作用的能量来源。②光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的过程。在受到光照时,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,从而表现出生物学效应。
2、光敏色素引起的生理变化为:光信号→细胞感受光信号→光敏色素被激活,结构发生变化→信号转导→细胞核接受信号→调控特定基因表达→产生特定物质→产生生物学效应。
【详解】A、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,从而表现出生物学效应,A错误;
B、年轮的形成原因是在春夏季细胞分裂快,细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带,在秋冬季细胞分裂慢,细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带,可见温度参与树木年轮形成的调节。冬小麦等植物在生长期需要经历一段时期的低温才能开花,说明温度也参与冬小麦春化作用的调节,B正确;
C、平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布,说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号,C正确;
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,它们相互作用、协调配合,D正确。
故选A。
05植物生命活动的调节综合
【例题精讲】
33.俗话说“万物生长靠太阳”,那么太阳光对于植物的生长到底有哪些方面的影响呢?科学工作者以大豆为材料,进行了一系列实验。回答以下问题:
(1)绿叶中光合色素提取后分离的原理是 。科学工作者研究了大豆不同部位叶片的光合速率,发现下层叶的光合速率明显低于上层叶,最主要的原因是 。
(2)已知我国地处北半球,越往南,夏天越是日短夜长。大豆的开花与昼夜长短有关,需要在日照长度短于一定时长才能开花,属于短日照植物,所以北方大豆种植于南方时,开花时间会 (填“提前”或“延后”)。
(3)我国研究者采用大豆嫁接实验如图a,研究光诱导与根瘤形成的关系,结果如图b。
注:WT为野生型,GmCRY1s—CR为蓝光受体(感受光刺激)缺失突变株
由此得出地上部分光诱导对根瘤的形成至关重要,他们的依据是 ,
(4)综上所述,光对植物的生命活动至关重要。光既是植物进行光合作用的 来源,又作为一种 影响、调控植物生长,发育的全过程。
33.(1) 各种光合色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,溶解度大,扩散速度快 相比上层叶,下层叶片接受的光照明显更少
(2)提前
(3)接穗为突变株的情况下,根瘤数更少
(4) 能量 信号分子
【知识点】绿叶中色素的提取和分离实验、影响光合作用的因素、参与调节植物生命活动的其他环境因素
【分析】分离光合色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。溶解度大,扩散速度快;溶解度小,扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】(1)绿叶中光合色素提取后分离的原理是各种光合色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,溶解度大,扩散速度快。相比上层叶,下层叶片接受的光照明显更少,光反应阶段需要光照才能发生,故下层叶的光合速率明显低于上层叶。
(2)大豆需要在日照长度短于一定时长才能开花,而我国越往南,夏天越是日短夜长,所以北方大豆种植于南方时,开花时间会提前。
(3)WT为野生型,GmCRY1s—CR为蓝光受体(感受光刺激)缺失突变株,由图可知,接穗为突变株的情况下,根瘤数更少,说明地上部分光诱导对根瘤的形成至关重要。
(4)光对植物的生命活动至关重要,光既是植物进行光合作用的能量来源,又作为一种信号分子,通过光敏色素接受后,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、调控植物生长、发育的全过程。
【举一反三】
34.为研究生长素(IAA)和脱落酸(ABA)在草莓果实发育至成熟过程中的作用,科研人员做了相关实验。回答下列有关问题:
(1)ABA和IAA等植物激素是由植物体内产生的,这些激素含量很少但作用显著,体现了激素调节 的特点。在植物体内,ABA的合成部位有 (答出2点)等。
(2)科研人员测量草莓果实发育至成熟过程中果实内IAA和ABA含量,结果如图1所示。
图1
据图1可知,IAA在果实发育初期含量迅速升高,原因可能是 。从大绿果到全红果的过程中,两种激素含量发生的变化是 ,从而使果实逐渐成熟。
(3)为了进一步研究ABA和IAA在草莓果实成熟中的相互作用,用大绿果期的草莓进行实验(ABA和IAA的浓度均为50μmol/L),结果如图2所示。
①据图2分析可知,IAA会抑制果实成熟,理由是与对照组相比,IAA处理组 。
②结合图2和图3推测,果实成熟后期,ABA能够通过 ,使果实由纯白变为全红。
③根据上述研究结果,若草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是 。
(4)植物生长发育的整体调控,是由 调控、激素调节和 调节共同完成的。
34.(1) 微量、高效 根冠、萎蔫的叶片
(2) 草莓发育中的种子能产生IAA ABA含量增多,IAA含量减少(或两者含量呈负相关)
(3) 绿果较多(或没有多红果) 抑制IAA产生 IAA/生长素
(4) 基因表达 环境因素
【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素、其他植物激素的产生、分布和功能、不同的植物激素对植物生命活动的调节
【分析】脱落酸:①合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。②主要生理功能:抑制植物细胞的分裂和种子的萌发;促进植物进入休眠;促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】(1)植物激素含量很少,但作用明显,体现了植物激素微量、高效的特点。 ABA主要在根冠、萎蔫的叶片等部位合成,具有促进叶和果实的衰老、脱落等功能。
(2)幼芽、幼叶和发育中的种子可产生IAA,果实发育初期,由于草莓发育中的种子能产生IAA,故IAA在果实发育初期含量迅速升高。据图1可知,果实由大绿果到全红果的过程中,ABA含量增加,IAA含量减少,两者含量呈负相关,从而使果实逐渐成熟。
(3)①据图2分析,与对照组相比,IAA处理组中绿果较多(或没有多红果),说明IAA抑制果实成熟。②据图3分析,与对照组相比,ABA处理组中IAA含量降低,故结合图2和图3推测,果实成熟后期,ABA能够通过抑制IAA的合成,使果实由纯白变为全红。③IAA可抑制果实成熟,而ABA可促进果实成熟,故草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是IAA。
(4)激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用,但是激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物生长发育的整体调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
35.植物生命活动调节的基本形式是激素调节,某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素及植物激素间的共同作用,进行了相关实验。
(1)农业生产中用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,图甲中可表示单子叶农作物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线 ,可选用图中 点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂;哪些植物生命活动同时体现了低浓度促进生长,高浓度抑制生长(举两例): 。
(2)将大小相近的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如乙图所示。根据图中的①③组所示结果进行比较,可得出 。继而根据图中的①②③组所示结果进行比较,可得出 。
(3)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中,并加入少量蔗糖作能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。该实验的因变量是 和根的生长情况,该实验的对照实验的设计方法是 。
(4)生产上可用生长素类似物处理插条生根,若类似物浓度较低,可用 法(填“浸泡”或“沾蘸”)处理插条。
35.(1) Ⅱ d 顶端优势和根的向地性
(2) 细胞分裂素在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用 顶芽存在会抑制侧芽的生长
(3) 乙烯浓度 根尖放在不含生长素的培养液中,并加入等量蔗糖
(4)浸泡
【知识点】生长素的生理作用以及实例分析、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、不同的植物激素对植物生命活动的调节、验证性实验与探究性实验
【分析】用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,说明双子叶杂草比单子叶农作物对生长素敏感;使用生长素类似物时,若类似物浓度较低,可用浸泡法,若类似物浓度高,则用沾蘸法。
【详解】(1)用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草,说明双子叶杂草比单子叶农作物对生长素敏感,即单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线Ⅱ;选择d点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂,既抑制双子叶杂草的生长,同时又能促进单子叶农作物的生长,该现象说明了生长素的生理作用具有两重性。根的向地性、顶端优势均同时体现了低浓度促进生长、高浓度抑制生长。
(2)②③组均保留顶芽,②组加2mgL的细胞分裂素,而③组没有,②组的侧芽长度高于③组,可知,细胞分裂素在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用,①组摘除顶芽,侧芽长度最长,可知顶芽存在会抑制侧芽的生长。
(3)该实验的自变量是不同浓度的生长素的培养液,因变量是乙烯浓度和根的生长情况。对照组为取根尖放在不含生长素的培养液中,并加入等量蔗糖。
(4)若类似物浓度较低,可用浸泡法,若类似物浓度高,则用沾蘸法。
36.水杨酸(SA)是广泛存在于各种植物体内的激素,对于提高植物抗逆性有重要作用。红麻是一种耐盐植物,为探究水杨酸对红麻种子的萌发和盐胁迫下对幼苗根系生长的影响,科研人员利用两个不同品种(CP018和CP047)的红麻开展了相关研究,结果如下。请回答下列问题。
处理
CP018
CP047
总根长 /cm
根系活力/mg:gt:h-1
总根长/cm
根系活力/mg:gt:h-1
未处理
880
0.6
780
0.53
SA处理
1063
0.73
840
0.58
盐胁迫处理
625
0.45
534
0.14
SA+盐胁迫处理
725
0.48
648
0.39
注:盐胁迫是用150mmolL'NaCl的营养液处理萌发后的幼苗。
(1)水杨酸作为一种 分子,对植物生长发育具有显著 作用。
(2)水杨酸能 红麻种子的萌发,与赤霉素的作用表现为 关系。
(3)红麻会从土壤中吸收大量的Na+和Cl-,将它们贮藏在液泡中,从而提高细胞液的 ,以适应盐碱地环境。结果表明,品种CP018耐盐性较强,判断的依据是 。在相同盐胁迫下,水杨酸对 (“CP018”“CP047”)缓解盐胁迫作用更显著。
(4)盐胁迫时,植物细胞内会积累大量活性氧,引起膜质过氧化,导致膜结构受损。为探究水杨酸缓解盐胁迫对根长和根系活力抑制的机理,科研人员分别测定细胞中超氧化物歧化酶(催化活性氧的分解)与丙二醛(脂过氧化产物,其含量与生物膜受损程度呈正相关)的含量,结果如下图。
结合结果分析,水杨酸通过 ,从而缓解盐胁迫对根长和根系活力的抑制。
36.(1) 信息 调节
(2) 促进 协同
(3) 渗透压 (盐胁迫下)幼苗的根总长与根系活力均较强 CP047
(4)提高超氧化物歧化酶活性,加快活性氧的分解,同时能降低丙二醛的含量,减少对膜结构的损伤
【知识点】不同的植物激素对植物生命活动的调节、验证性实验与探究性实验
【分析】植物激素是植物自身合成的,对植物体生长发育具有调节作用的微量有机物。
【详解】(1)水杨酸(SA)是广泛存在于各种植物体内的激素,植物激素属于信息分子,对植物的生长发育有显著的调节作用。
(2)从柱状图可知,SA处理后,两品种的发芽率都升高了,所以SA可以促进红麻种子萌发;而赤霉素也促进种子萌发,所以SA与赤霉素表现为协同作用。
(3)渗透压是指溶液中的溶质微粒对水的吸引力,红麻将从土壤中吸收的Na+和Cl-贮藏在液泡中,从而提高细胞液的渗透压,提高根细胞对水的吸收能力,以适应盐碱地环境。根据表格中数据可以看出,CP018品种在盐胁迫条件下幼苗的根总长与根系活力均较强,表现为:CP018品种的根长下降比例为(880-625)÷880≈28.9%,根系活力下降比例为(0.6-0.45)÷0.6=25%,而CP047品种在盐胁迫条件下,根长下降比例为(780-534)÷780≈31.5%,根系活力下降比例为(0.53-0.14)÷0.53=73.5%,在盐胁迫条件下,CP018品种根长和根系活力下降比例均低于CP047品种,所以CP018品种的耐盐性比CP047品种强。在相同盐胁迫下,SA对CP047缓解盐胁迫作用更显著,因为盐胁迫+SA处理后,CP018品种的根长上升比例为(725-625)÷625=16%,根系活力上升比例为(0.48-0.45)÷0.48=6.25%,而CP047品种在盐胁迫条件下,根长上升比例为(648-534)÷534≈21.3%,根系活力上升比例为(0.39-0.14)÷0.14=178.6%,CP047品种在盐胁迫条件下加SA处理后幼苗的根总长与根系活力均明显回升。
(4)与盐胁迫处理组相比,SA+盐胁迫处理组的超氧化物歧化酶活性较高,而丙二醛含量较低,结合题意可推测SA通过提高超氧化物歧化酶活性,加快活性氧的分解,减少细胞内活性氧的含量,同时能降低丙二醛的含量,减少对膜结构的损伤,从而缓解盐胁迫对根长和根系活力的抑制。
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