内容正文:
植物生命活动的调节
【学习目标】
1.植物生长素的发现过程以及植物生长素的合成、运输、分布和生理作用
2.其他植物激素的种类和作用及植物激素间的相互作用
3.植物生长调节剂的类型和作用以及它们在生产中的作用,探索植物生长调节剂的应用
4.光、温度、重力等环境因素对植物生命活动的调节作用以及与植物的适应性之间的关系
5.植物生长发育调控的复杂性和整体性
重难点:1.植物生长素的发现过程以及植物生长素的合成、运输、分布和生理作用
2.其他植物激素的种类和作用及植物激素间的相互作用
3.探索植物生长调节剂的应用
4.光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性
【学习内容】
一、植物生长素
1. 生长素的发现过程
(1)达尔文实验
①实验图示及现象: 向光弯曲生长 不弯曲,不生长
直立生长 向光弯曲生长
②实验结论
a. 证明单侧光照射能使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”,并传递到下面的伸长区,造成伸长区背光面比向光面生长快。
b. 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。
(2)鲍森·詹森实验不生长,不弯曲 向光弯曲生长
①实验图示及现象:
②实验结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(3)拜尔实验
①实验图示及现象:胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长
②实验结论: 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。
(4)温特实验胚芽鞘向放置琼脂块的
对侧弯曲生长
胚芽鞘既不生长
也不弯曲
注: 表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,表示没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块。
①实验图示及现象:
②实验结论:胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素。
例1:如图是生长素发现过程中的实验示意图,据图判断下列说法正确的是( C )
A.实验一证明生长素的产生依赖光照
B.实验二证明尖端产生的生长素能向下运输
C.实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀
D.实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素
(5) 生长素的化学本质
植物体内具有生长素效应的物质,除IAA外,还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
(6) 植物激素的概念
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。
2.生长素的合成、运输与分布
(1)合成:生长素主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中合成,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
(2)运输
①极性运输: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。
②非极性运输:在成熟组织中,可以通过输导组织进行。
③横向运输:发生在尖端,受到单侧光、重力、离心力等因素影响。
(3)分布:生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分。
备注:植物向光性原因的解释
例2:不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析
(1)暗盒开孔类 (2)云母片(玻璃片)插入类(注:生长素不能透过)
现象:① 直立生长 现象:① 直立生长 ② 直立生长
② 向光弯曲生长 ③ 向光弯曲生长 ④ 向左弯曲生长
(3)切割移植类
现象:① 直立生长 ② 向左弯曲生长
③a、b、c关系为: a=b+c,b>c ,胚芽鞘生长情况: 向右弯曲生长
④a、b、c关系为: a=b+c,c>b ,胚芽鞘生长情况: 向左弯曲生长
(4)锡箔纸遮盖类 (5)旋转类
现象:① 直立生长 ② 向光弯曲生长 现象:① 向中央弯曲生长 ② 直立生长
③ 向开孔处弯曲生长
(6)幼苗横置类 (7)失重类
现象:① 根向下弯曲生长 现象: 根茎都水平生长
② 茎向上弯曲生长
3.生长素的生理作用
(1) 作用:生长素在植物体内给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
在细胞水平上:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
在器官水平上:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等
(2)作用机理:
(3)作用特点:浓度较低时促进生长,浓度较高时抑制生长。
(4)生长素作用曲线分析
图1表示不同浓度生长素的生理作用不同,表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(A点为较低浓度促进生长,B点促进作用最强;C点既不促进,也不抑制;D点为较高浓度抑制生长。)
图2表示植物不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感程度大小:根>芽>茎。
图3表示不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感性强。
(5)生长素作用特点实例分析
实例1——顶端优势
(1)原因:顶芽产生的生长素通过极性运输逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高而发育受抑制。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此侧芽的生长受到抑制;而顶芽处的生长素浓度适宜,生长较快。
(2)常用解除方法:去掉顶芽。
(3)应用:在农业生产中,人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量,如适时摘除棉花的顶芽。
实例2——根的向地性和茎的背地性
原因:重力使生长素由远地侧运输至近地侧,使近地侧生长素浓度高于远地侧,即生长素浓度a<b,c<d。
①根:对生长素较为敏感,b处浓度过高对根的生长起抑制作用,而a处的浓度有利于根的生长。
②茎:对生长素相对不敏感,d处生长素浓度大于c处生长素浓度,d侧生长快于c侧。
例3:如图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。请回答下列问题:
(1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系,其出现向光性时,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M 。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物芽的关系,在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的生长素浓度范围是大于i 。
(3)若曲线表示植物的茎,在植物水平放置、表现出茎的背地性时,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m 。
(4)若曲线表示植物的根,在植物水平放置、表现出根的向地性时,且测得其根的远地侧生长素的浓度为m,则近地侧生长素浓度范围是大于i 。
例4:甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长情况:丙图表示燕麦胚芽鞘。有关叙述不正确的是( C )
A.甲、乙图示都说明了植物生长素具有两重性
B.图乙中a、b两点的生长素浓度不都小于10-8mol/L
C.用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,则最适浓度在这两种浓度之间
D.图丙的A段产生生长素,能向B段极性运输
二、其他植物激素
1.植物激素的合成部位和主要作用
种类
合成部位
生理功能
生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用
②促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等
赤霉素GA
幼根、幼芽和未成熟的种子
①促进细胞伸长生长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化
③促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素CTK
主要是根尖
①促进细胞 分裂
②促进芽的分化、侧芽发育和叶绿素合成
脱落酸ABA
根冠、萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;
②促进气孔关闭;
③促进叶和果实的衰老和脱落
④维持种子休眠
乙烯ETH
植物体各个部位
①促进果实成熟 ;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
油菜素内酯
/
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂
②促进花粉管生长、种子萌发等
2.植物激素间的相互作用
(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
(2)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,而是多种激素相互作用共同调节。
实例1:生长素和细胞分裂素在细胞分裂起协同作用。
实例2:调节种子萌发过程中,赤霉素促进种子萌发,两者为拮抗作用。
实例3:生长素含量达到一定值时,促进乙烯合成;乙烯含量升高会抑制生长素的作用。可见高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。
(3)决定植物器官生长、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。
实例:
(4)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。
特别提醒
(1)植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
(2)植物激素对植物生长发育的调控,是通过细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
例5:脱落酸在植物的抗旱生理过程中具有重要作用。当植物根部受到轻微的干旱胁迫时,根部合成的脱落酸迅速增加并通过输导组织运输至地上部分,在叶片自身还没有感受到水分变化的情况下,就能作出相应的应答,使保卫细胞失水,气孔关闭,有效避免干旱对植物地上部分的不良影响。下列说法错误的是( B )
A.干旱条件下根部合成脱落酸主要发生在根冠
B.根合成的脱落酸由植物形态学下端运输到形态学上端,引起叶片作出相应应答
C.脱落酸可能引起保卫细胞内大量离子外流影响胞内渗透压,进而导致气孔关闭
D.适当减少浇水量使植物接受适度的水分胁迫,农作物的生命活动可正常进行
例6:每年的7~9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间,每隔10天采摘果实测定其中几种激素的含量,结果如图所示。结合所学知识分析,下列叙述不正确的是( C )
A.果实的成熟期细胞分裂素含量下降,使细胞有丝分裂减弱,细胞数目增加减缓
B.果实的成熟与脱落酸和生长素的含量增加有关,也可能与乙烯的含量增加有关
C.苹果果实体积增大与赤霉素、脱落酸、细胞分裂素促进细胞的分裂和伸长有关
D.根据曲线可知,苹果果实成熟是多种激素共同调节的结果
三、植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型和作用
(1)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。
(2)优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。
(3)类型:根据分子结构划分
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②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。
2.植物生长调节剂的应用
(1)赤霉素:可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶。
(2)膨大剂:使水果长势加快,个头变大,加快水果成熟。
(3)青鲜素:抑制发芽(对人体可能有副作用)。
(4)2,4-D:适宜浓度促进插条生根,浓度过高会抑制生根;高浓度会可以杀死双子叶植物。
(5)乙烯利:对果实催熟。
好处:提高作物产量、改善产品品质;减轻人工劳动。
负面影响:使用不当,可能影响作物产量和产品品质;过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
3.施用植物生长调节剂应注意的问题
1. 在生产上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。
2. 对于某种植物生长调节剂来说,还要考虑施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
4.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(生长素类调节剂)能促进扦插的枝条生根,在不同浓度的生长素(生长素类调节剂)溶液中,扦插枝条的生根情况不同。
2. 常用方法
(1)浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3 cm,处理几小时至一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度较小,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
(2)沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5 s),深约1. 5 cm即可。
3. 变量分析
(1)自变量:药液的浓度。
(2)因变量:插条生根的数目、长度。
(3)无关变量:处理时间、温度、光照、通气状况等。
4. 实验流程
(1)预实验(以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。)
①配制一系列浓度梯度(梯度比较大)的生长素类调节剂溶液。
②处理生长状况相同的插条的形态学下端。
③观察插条生根状况。
(2)正式实验
在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度(适当缩小),重复前面步骤。
例7:下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( D )
A.植物生长调节剂是指一些人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质
B.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
C.生长素类调节剂通常用量微小,过量使用易产生相反的作用
D.植物生长调节剂都是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质
例8:植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。下列对应关系错误的是( B )
A.细胞分裂素类调节剂——促进细胞分裂——促进果实膨大
B.乙烯类调节剂——促进细胞呼吸——促进果实发育和成熟
C.脱落酸类调节剂——抑制细胞分裂——块茎储存期不发芽
D.赤霉素类拮抗剂——抑制细胞伸长——控制徒长、抗倒伏
例9:扦插是金银花常见的繁殖方式,有人为探究2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)对金银花插条生根的影响进行了相关实验,得到如表所示结果(生根率=生根插条数/插条总数×100%)。下列相关叙述正确的是( A )
A.实验结果表明,2,4-D溶液的最适浓度在b和d之间
B.实验中插条的处理方法和时间、生根率,都是实验的无关变量
C.2,4-D是植物体内产生的对植物生长发育起调节作用的植物激素
D.实验结果表明,2,4-D对插条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特点
四、环境因素参与调节植物的生命活动
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、发育的全过程。
化学本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)
(3)光信号传导的结构基础之一:光敏色素 分布:植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
吸收光的类型:主要是红光和远红光。
(4) 光调控植物生长发育的反应机制:
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①年轮的形成: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;
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。
②春化作用 :经历低温诱导促使植物开花的作用。
(2)重力(是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素)
①根的向地性和茎的背地性
原因:植物根、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。
②淀粉—平衡石假说:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
3.植物生长发育的整体调控
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。
例10:植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述错误的是( D )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素接受光刺激后传递信号,影响相关基因的表达
C.Pfr和Pr活性不同是由于其空间结构不同
D.在光合作用中,光敏色素能够吸收、传递、转化光能
例11:“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。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)。下列分析正确的是( B )
A.重力是调节植物生长发育和形态建成的唯一重要环境因素
B.在水平放置的根中,近地侧生长慢的原因是其IAA浓度高于远地侧
C.IAA在根部只能从形态学上端(根冠)向形态学下端(伸长区)运输
D.根向重力生长与平衡石细胞中的淀粉体将重力信号转换成合成生长素的信号有关
例12:植物的生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的(三者关系如图所示)。下列说法不正确的是( B )
A.图中a、b、c依次代表植物激素、基因和环境因素
B.单侧光照可以影响生长素在胚芽鞘伸长区的横向运输体现c改变a的分布
C.赤霉素调控萌发大麦种子α-淀粉酶基因表达体现a对b的影响
D.a的产生和分布是b调控的结果,也受到c的影响
【巩固训练】
一、判断题
(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素( × )
(2)生长素的化学本质是蛋白质( × )
(3)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧( × )
(4)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的( × )
(5)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸( × )
(6)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA),它们都属于生长素( √ )
(7)对于植物来说,光只是起提供能量的作用。( × )
(8)光敏色素就是一种特殊的光合色素。( × )
(9)光敏色素就是一种特殊的植物激素。( × )
(10)光可以调控种子萌发、植物开花和形态建成等生命活动。( √ )
(11)温带地区树木中的年轮表现出季节周期性变化。( √ )
(12)春化作用是指植物开花需经一定光照时长的诱导。( × )
(13)植物的根靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。( √ )
二、单选题
1.下列关于生长素发现过程的叙述,错误的是( D )
A.达尔文用“排除法”遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段,研究胚芽鞘的感光部位
B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块
C.拜尔的实验在黑暗条件下进行,目的是为了排除光照的干扰
D.温特发现引起胚芽鞘弯曲生长的物质是吲哚乙酸
2.为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输,导致背光侧生长素含量增加,促进生长作用增强,还是因为向光侧的生长素被分解。有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上,并进行不同处理,一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用a~f表示)。下列有关叙述错误的是( B )
A.若a>b、c<d,说明向光侧的生长素被分解了
B.若c+d=e+f=a,且e>f,说明生长素由向光侧移向了背光侧
C.若c<d且c>e,则说明在单侧光照射下,既有向光侧生长素向背光侧转移,又有向光侧生长素被分解
D.若e=f,且丁向光弯曲生长,则植物向光源生长还可能与其他物质有关
3.下列有关生长素运输的叙述,错误的是( B )
A.在胚芽鞘尖端,生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,而不能反过来运输
B.缺氧时,根尖的生长素运输不会受到影响
C.极性运输需要细胞膜上的载体蛋白协助
D.在成熟组织,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
4.取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。分别将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射时,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘不弯曲,也不生长,其原因是( D )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
5.如图1为某植株的模式图,①②③④为枝条上的四个芽;图2表示不同浓度生长素对芽的作用。下列叙述正确的是( A )
A.图2中d点对应浓度的生长素可能会抑制根的生长
B.图1中②处生长素浓度小于④处,因而生长缓慢
C.图1中①②处生长素浓度分别对应图2中的b、c两点
D.图2中若b点代表背光侧,则c点可能代表向光侧
6.如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,下列叙述正确的是( A )
A.在单侧光作用下,若胚芽鞘生长素浓度向光侧为c点对应生长素浓度,则背光侧为d点对应生长素浓度
B.将植物体水平放置,若茎部近地侧生长素浓度为a点对应生长素浓度,则远地侧为b点对应生长素浓度
C.将植物体水平放置,若根部近地侧生长素浓度为c点对应生长素浓度,则远地侧为d点对应生长素浓度
D.若曲线Ⅰ表示生长素对植物芽的作用,则曲线Ⅱ表示对根的作用
7.下列关于植物激素的说法,正确的是( A )
A.生长素和细胞分裂素可以在同一个细胞中起作用
B.乙烯在果实的生长和成熟中起抑制作用
C.用赤霉素处理马铃薯的块茎,可延长其休眠时间
D.脱落酸具有催化作用,从而促进器官脱落
8.生长素和乙烯都在植物生命活动调节中起重要作用。以下相关叙述,正确的是( A )
A.植物体内生长素含量会影响乙烯的合成
B.生长素促进植物生长,乙烯促进果实发育
C.生长素是植物自身合成的,乙烯是植物从环境中吸收的
D.生长素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
9.在植物生长发育和适应环境变化的过程中,需要多种激素共同调控。下列相关叙述正确的是( C )
A.黄瓜茎端脱落酸与赤霉素比值较高有利于分化为雄花
B.生长素浓度升高到一定值时,会抑制乙烯的合成
C.在猕猴桃果实发育初期,生长素和细胞分裂素起主要作用
D.植物体内的乙烯需从外界环境吸收,与脱落酸共同调节果实的成熟
10.某兴趣小组为研究 对果实发育的影响,将处于花蕾期的西红柿花分成5组,进行了如表所示的实验。下列相关叙述错误的是( D )
组别
1组
2组
3组
4组
5组
实验处理
授粉
不授粉
授粉
不涂抹
不涂抹
在子房上涂抹适量
在花柄上涂抹等量
在花柄上涂抹适量 运输阻断剂
果实平均重量
4.1
0
4.5
0
0
A. 第1组所结果实有种子,第3组所结果实无种子
B. 由 、 、3组的结果可知,可能是发育中的种子合成 刺激子房发育
C. 第5组没有果实的原因可能是 运输阻断剂抑制子房的生长素往外运输,子房生长素浓度过高
D. 由 、4组的结果可知, 可以从花柄运输到子房
8.已知生长素(IAA)和赤霉素(GA)相互作用关系如图1所示(图中“束缚态IAA”无生物活性)。研究人员为探究萘乙酸(NAA,生长素类调节剂)和GA对植物生长的影响,设计实验并得到结果如图2所示。下列说法错误的是( D )
A.a、b、c的调节效应分别是促进、促进和抑制
B.生产实践中用NAA等物质代替IAA是因为生长素含量低、不稳定,易被氧化
C.图2中B组、D组的处理方法应分别为加适量的NAA、加等量的蒸馏水
D.图2结果表明,第4天时单独使用NAA的促进生长效应大约是单独使用GA的两倍
11.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。下列有关说法不正确的是( A )
A.多数植物的种子在有光的条件下才能萌发
B.光敏色素是一类蛋白质,在受到光照刺激时,结构会发生改变
C.有些植物的开花与昼夜长短有关系
D.植物的向光性生长是植物对光刺激的反应
12.植物的生长发育离不开环境的影响以及植物激素的调节作用,以下叙述错误的是( B )
A.光作为一种信号,可以影响、调控植物生长、发育的全过程
B.“春化作用”说明光可以促进植物种子萌发
C.红光和远红光可以调节植物生长发育的原因是植物体内中含有光敏色素
D.激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
13.俗话说得好“务农不误时”,冬小麦是在头一年秋季播种萌发,以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬,第二年夏初开花和结实。春天播下去的冬小麦虽然麦苗高度很快能赶上秋天播种的小麦,但不能开花结实。下列叙述错误的是( A )
A.冬小麦开花与否只与播种时间有关
B.经低温作用的冬小麦体内可能产生了影响开花的物质
C.越冬期小麦与春天拔节期相比,体内脱落酸浓度更高
D.低温影响冬小麦开花是长期进化的结果
14.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。下列说法错误的是( B )
A.植物对重力的感受是通过平衡石细胞来实现的
B.根尖中的平衡石细胞位于根尖的分生区
C.平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
D.平衡石细胞可将重力信号转化为运输生长素的信号
15.下列关于“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是( B )
A.本实验可以先设计一组梯度较大的预实验进行初步探索
B.使用浸泡法处理插条时,配制的溶液浓度要较高
C.不同浓度的2,4-D溶液处理插条时,生根数可能相同
D.本实验中植物材料的选择、插条处理的时间等条件应尽可能保持相同
16.(2023·福建泉州高二期末)植物的开花与光照时长(黑暗时长)有关。研究人员对A、B两种植物进行如下处理,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( D )
A.满足短日照条件下,闪光打断黑暗时间,不会影响A植物的开花
B.满足长日照条件下,短暂暗处理打断光照时间,会抑制B植物开花
C.3组与4组对比,可得出导致A植物开花的条件是长时间的连续黑暗
D.据图分析,导致B植物开花的条件更为关键的是短时间的连续黑暗
三、非选择题
17.关于植物向光性的原因有以下三种解释:
解释1:单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧横向转移。
解释2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d
若解释2正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d
若解释3正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d
18.在植物种子发育过程中,植株营养器官的养料以可溶性的小分子化合物状态运往种子,在种子中逐渐转化为不溶性的大分子化合物,并且进行积累使种子逐渐变得充实,该过程受到内源激素的调节。如图为小麦种子形成过程中几种激素含量和鲜重的变化,回答下列问题。
(1)常见的植物激素有5类,据上图推测,玉米素属于 类激素。
(2)据图分析,能够调节光合产物向籽粒运输和积累的激素可能是 ,判断理由是 。
(3)据图推测,在籽粒成熟期,种子中 (激素)的含量将会出现增长高峰。
【答案】(1)细胞分裂素 (2)赤霉素、生长素 在种子充实期内,GA、IAA含量增加并达到最高值,种子鲜重快速增加 (3)乙烯(或乙烯和脱落酸)
19.寒冷、干旱等逆境条件下,植物叶片会脱落,该过程中叶柄的基部会出现一个特化的区域,称为离层,离层细胞的凋亡直接导致了叶片的脱落。研究发现,植物叶片的脱落与多种激素有关。
(1)研究发现,脱落的叶片中乙烯的含量升高,乙烯能促进纤维素酶基因和果胶酶基因的表达,试分析乙烯能促进叶片脱落的原因可能是 。叶片生长过程中,当生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,脱落叶片的乙烯含量升高时,会 (填“促进”或“抑制”)生长素的作用。
(2)实验证明去除叶片后的叶柄会很快脱落,若用含生长素的羊毛脂处理去除叶片的叶柄,叶柄会延迟脱落,这说明 。为进一步研究叶片脱落与生长素的关系,科研人员分别对去除叶片的叶柄近基端和远基端(如图1所示)用不同浓度的生长素处理,观察叶柄脱落的情况,结果如图2所示。据此可知叶柄远基端生长素浓度 (填“小于”、“等于”或“大于”)近基端生长素浓度时则加速脱落。
(3)干旱条件下,脱落的叶片中脱落酸含量明显增加,将更多的有机物储存到生长部位,增强植物的抗逆性。为了证明脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用,用刚萌发的玉米种子、ABA和ABA合成抑制剂进行实验,一段时间后观察主根长度和侧根数量。实验分成 组进行处理,根的长势最差的一组是在哪种处理条件下长成的: 。
【答案】(1) 乙烯通过促进纤维素酶和果胶酶的合成,使离层细胞的细胞壁分解,促进离层细胞的凋亡,导致叶片脱落 抑制
(2) 生长素能抑制叶片脱落 小于
(3) 4 干燥条件下
20.生长素赤霉素细胞分裂素、脱落酸和乙烯是植物体内常见的五种植物激素,近几年科学家陆续发现一些其他植物激素,比如独脚金内酯等。GR24是人工合成的独脚金内酯类似物,为了研究其作用机理,科研人员用拟南芥为材料进行了如图1的实验,结果如图2。请回答:
(1)GR24和NAA均能调节植物生长发育,属于 。与独脚金内酯相比,GR24的优点有 。由图2推测NAA和GR24应加在图1的琼脂块 (选填“A”或“B”)中。
(2)本实验的自变量是 ,因变量的检测指标是 ,其余的无关变量应保持相同且适宜。从图2可看出,GR24与NAA对侧枝生长具有 (选填“协同”或“拮抗”)作用。
(3)据图2的结果,科研人员提出了一个假设:在顶芽产生的生长素沿主茎极性运输时,GR24会抑制侧芽的生长素向外运输。为验证该假设,采用与图1相同的切段进行实验。
组别
处理
检测
实验组
在主茎上端施加NAA
在侧芽处施加放射性标记的NAA
在琼脂块中②
主茎下端的放射性标记含量
对照组
①
同上
在琼脂块中③
请在表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。① ;② ;③ 。若检测结果为 ,则支持科研人员提出的假设。
【答案】 植物生长调节剂 容易合成、原料广泛、效果稳定、作用时间长等 A NAA和GR24的有无 侧枝长度 协同 在主茎上端施加NAA 添加GR24 不添加GR24 实验组下端放射性标记物含量显著低于对照组
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