内容正文:
专题05 植物生命活动的调节
1.(23-24高二上·浙江温州·期末)生物兴趣小组在“探究2,4-D对银杏插枝生根的影响”实验中获得了下表所示结果。
组别
a组
b组
c组
d组
e组
2,4-D溶液的浓度(mol/L)
10-8
10-7
10-6
10-5
0
生根数平均值(条)
5.4
6.8
11.3
8.7
3.2
据表分析,下列叙述正确的是( )
A.银杏插枝上芽的数量是无关变量,不影响实验结果
B.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同
C.该实验结果不能得出高浓度2,4-D溶液抑制插枝生根的结论
D.若不设e组,通过a~d组相互对照也可以得出相同的实验结论
2.(23-24高二上·浙江宁波·期末)噻苯隆在棉花种植上可作落叶剂使用,被植株吸收后,可促进叶柄与茎之间的分离组织自然形成而脱落。某研究员为验证噻苯隆生理作用及脱叶效果,做了如下实验,下列有关叙述错误的是( )
A.该实验是在A处滴加噻苯隆溶液,B处滴加蒸馏水
B.剪去叶片的原因是防止叶片产生的激素对该实验的影响
C.噻苯隆对棉花的脱叶效果随噻苯隆有效成分含量的增加而逐渐提高
D.一般采用有效成分含量为225-300g·hm2的噻苯隆进行棉花后期脱叶催熟
3.(23-24高二上·浙江台州·期末)为探究植物幼苗向光弯曲生长的内在机理,科学家利用燕麦胚芽鞘进行了下图所示的两组实验,图中箭头代表单侧光照。该实验是为了验证( )
A.单侧光可导致幼苗弯曲生长
B.幼苗尖端可产生某种化学物质影响下部生长
C.单侧光可抑制尖端合成某种影响生长的物质
D.单侧光可导致某种影响生长的物质在尖端横向运输
4.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)在自然界中,种子萌发,植物生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控。植物感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是( )
A.光敏色素 叶片 B.成花素 茎尖
C.光敏色素 茎尖 D.成花素 叶片
5.(23-24高二上·浙江台州·期末)利用嫁接技术可将天仙子与烟草植株的枝条连接在一起,形成串联植株。以天仙子、烟草、串联植株为材料,研究诱导植株开花的因素,实验过程及结果如下表。
处理
天仙子
烟草
串联植株
长日照
开花
不开花
两者都开花
短日照
不开花
开花
两者都开花
不适宜的日照时间+赤霉素
开花
不开花
\
注:“\”表示未做处理
下列有关叙述错误的是( )
A.适宜的日照条件下植物可能产生了某些诱导开花的物质
B.诱导开花的物质可能不止一种且能沿植物枝条运输传递
C.不适宜日照条件下植物也可能合成部分诱导开花的物质
D.长日照条件下烟草不能开花的原因可能是缺少赤霉素
6.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)光周期作为信号控制很多植物的开花,长日照植物开花则要求短夜,而短日照植物开花要求长夜。某研究进行了a~f共6组实验,图中虚线为临界夜长,c组和f组表示以闪光中断其黑暗。
上述组别中,可以开花的是( )
A.b、d B.b、c、d
C.b、d、f D.b、c、d、f
7.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)随着植物激素的生理作用不断被揭示,人们便致力于将它们应用到农业生产中。下列关于植物激素及其类似物的应用的叙述,正确的是( )
A.外施赤霉素合成抑制剂,可促进种子萌发
B.用细胞分裂素处理叶菜类农产品,能延缓叶片衰老
C.高等植物各器官都能产生乙烯,乙烯可加快果实发育
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体无籽番茄
8.(23-24高二上·浙江·期末)植物学家温特利用切去尖端的幼苗进行实验,实验过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.若在光照下重复该实验,可以得到相同的实验现象
B.①⑤⑥为对照组,可证明琼脂块对幼苗的生长没有影响
C.根据②③④实验结果,可推测幼苗向光弯曲生长与某物质分布不均匀有关
D.苗尖端的化学物质通过极性运输进入琼脂块中,再去影响切去尖端的幼苗
9.(23-24高二上·浙江湖州·期末)水稻是短日照植物,2022年我国首次实现了水稻在太空中从种子到种子的全寿命周期培养。下列叙述正确的是( )
A.为使水稻顺利萌发,可用适当浓度的脱落酸类似物处理水稻种子
B.在微重力环境中,水稻幼苗尖端产生的生长素无法通过极性运输到尖端以下
C.为促进水稻植株的生长发育和繁殖,应将其置于连续不间断光照条件下培养
D.实验舱中的微重力环境可能导致植物激素的分布改变从而影响生长发育进程
10.(23-24高二上·浙江湖州·期末)为了研究乙烯利处理对库尔勒香梨萼片脱落的影响,研究小组在4月9日对所选树种分别喷施浓度为100mg·L-1和200mg·L-1的乙烯利溶液,实验结果如下图所示,据此分析,下列叙述正确的是( )
A.本实验因变量是脱萼率
B.本实验自变量是乙烯利浓度和处理时间
C.乙烯利具有促进萼片脱落的作用
D.生产上可通过喷施乙烯利提高库尔勒香梨的产量
11.(23-24高二上·浙江杭州·期末)如图为温特研究植物向光性的实验设计,①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理及实验结果,②③④为A琼脂块,⑤⑥为B琼脂块。下列叙述不正确的是( )
A.①和②对比可以证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长
B.①、④和⑥结果表明胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关
C.若在单侧光照射下进行该实验也能得到图中相同的实验结果
D.该实验在黑暗环境中进行,排除光对化学物质可能的影响
12.(23-24高二上·浙江宁波·期末)为研究赤霉素合成抑制剂(PAC)和光敏色素(接收光信号的蛋白质)对水稻幼苗发育的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体(突变体是指相关基因不能正常表达的个体)的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂( PAC)的固体培养基上,在相同光照条件下,培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。下列相关叙述,正确的是( )
A.据甲图可知:一定浓度范围内,PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用
B.据甲图可知:光敏色素B的异常,可加强PAC对水稻地上部分生长的抑制作用
C.据乙图可知:不同浓度的PAC处理,对三种水稻主根的生长均有促进作用
D.据乙图可知:最有利于三种水稻主根生长的PAC浓度为l0-6mol/L
13.(23-24高二上·浙江宁波·期末)自然状态下,冬小麦需要经过春化作用(经历低温诱导促使植物开花的作用)才能开花。科研人员发现,给冬小麦连续20天使用一定浓度的赤霉素(GA)处理,不经过春化作用也能开花。下列叙述或推断不合理的是( )
A.低温可能会诱导冬小麦的相关基因表达,以增加GA的含量
B.春化作用能使冬小麦抗寒能力增强,与自由水占比增大有关
C.冬小麦的开花不仅受环境因素的影响,也受到激素的调节
D.洋葱经春化作用会导致其食用品质下降,存储时间也会随之缩短
14.(23-24高二上·浙江宁波·期末)植物激素,如生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和乙烯(Eth)对植物的性别分化都有明显的调节作用。不同激素处理对某植物性别分化的影响见下表,下列叙述错误的是( )
对照
赤霉素
生长素
浓度(mg/L)
0
50
100
200
30
60
120
雌雄比例(♀:♂)
1.01
0.96
0.75
0.58
1.23
1.62
1.13
A.赤霉素和生长素相互拮抗调节该植物性别分化
B.用生长素合成抑制剂处理对照组会导致雌株比例减小
C.该植物的赤霉素受体缺失突变体群体中雌株占少数
D.植物生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
15.(23-24高二上·浙江杭州·期末)高等植物的生长发育会受到环境因素(例如光、温度和重力)的调节,下列叙述正确的是( )
A.根的正向地性与茎的负向地性与重力引起的生长素分布不均有关,体现了生长素的两重性
B.光敏色素受到红光或远红光刺激后,结构发生变化并进入到细胞核内影响基因的表达
C.冬小麦的叶片经过低温刺激可发生春化作用,说明温度参与了植物生长发育的调节
D.通过调控温度、光照时间或施用植物生长调节剂等措施,可以提早或者延迟花期
16.(23-24高二上·浙江宁波·期末)独脚金内酯类似物GR24是人工合成的植物生长调节剂,对植物的生长、发育有调节作用。为进一步探究GR24的作用机理,科研人员利用GR24和生长素类似物(NAA)处理野生型拟南芥植株切段,进行了图甲所示实验,结果如图乙。下列叙述错误的是( )
A.对未成熟的主茎处理时,NAA应加入固体培养基A中
B.第4组中需用GR24+NAA对主茎进行处理
C.单独使用GR24可显著抑制侧枝的产生
D.GR24的作用机理可能是通过促进NAA的作用抑制侧枝生长
17.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)根的生长具有向地性,但在某些条件下,根会出现不对称生长,形成波浪形弯曲或卷曲。为探究光照、油菜素内酯(BL,是天然的植物激素)在根生长中的作用,研究人员分别设置不同的处理组,观察、统计水稻根的不对称生长情况,结果如图。下列说法不正确的是( )
A.丙组的处理是光照+蒸馏水
B.光照和BL都能促进根不对称生长,但BL促进的作用更强
C.根的生长发育也受生长素的调节,主根顶端合成的生长素向侧根运输时不受细胞呼吸强度的影响
D.BL从植物的产生部位运输到根系组织细胞,其作为信息分子调节根系细胞的生长
18.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)某小组开展探究生长素类似物2,4-D促进插枝生根作用的实验研究,关于这个实验的叙述正确的是( )
A.预实验不需要设置一组用蒸馏水处理插条的对照组
B.可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度
C.为了保证实验结果的可靠性,每组须取多根带芽的插条
D.不同浓度的2,4—D处理插条,生根数量均不相同
19.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)生长素的发现历经多位科学家的实验研究,现又有科研人员对具有顶端优势的杜鹃兰假鳞茎分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸(能抑制生长素的运输)处理,对照组不作处理。第5天后处理组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,分别检测各组侧芽处的生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)的含量,结果如图甲和乙所示。下列有关实验的分析正确的是( )
A.拜尔的实验用来确定尖端产生某种“影响”的合成不需要光照
B.打顶可降低侧芽处生长素和细胞分裂素的含量,促进侧芽萌发
C.三碘苯甲酸具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的功能
D.IAA/CTK的值变小有利于侧芽萌发,侧芽快速生长时该比值增大
20.(23-24高二上·浙江杭州·期末)打杈是对番茄侧枝的处理,有利于植株通风透光,避免养分无谓的消耗。图示不同浓度的萘乙酸喷施番茄植株,分别测量顶芽和侧芽的生长速率。据图判断下列叙述正确的是( )
A.打杈是为了抑制番茄的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽和侧芽的生长速率基本相同
C.萘乙酸对顶芽和侧芽效果不同,是因为二者对萘乙酸的敏感度不同
D.喷施适宜浓度的萘乙酸可能有利于优良番茄的增产
21.(23-24高二上·浙江舟山·期末)株高是水稻一个重要的农艺性状,水稻中的高秆品种极易倒伏,容易造成产量降低,适当矮化则有利于耐肥增产,提高稻米品质。某研究小组采用野生型水稻和矮化突变体开展研究,处理结果如图所示(“+GA”“-GA”分别表示有无外施GA)。下列叙述错误的是( )
A.本质上水稻的株高由基因决定,GA是基因表达调控的结果
B.本实验的自变量是植株的类型和有无外施GA
C.水稻的矮化突变可能与缺乏GA受体有关
D.矮化突变体产生的GA较少,使细胞伸长受到抑制
22.(23-24高二上·浙江·期末)植物开花具有光周期现象。科研人员研究了光照对某植物开花的影响,实验分组处理与结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B.夜晚连续光照数小时会抑制该长日照植物开花
C.暗期用红光处理可以促进该长日照植物开花
D.实验表明该植物开花主要由暗期长短决定
23.(23-24高二上·浙江金华·期末)植物接受环境刺激后,体内可通过激素来传递信号。下列叙述错误的是( )
A.干旱环境下,植物通过增加脱落酸的分泌,进而引起气孔关闭
B.严寒环境下,植物通过增加乙烯的含量,进而加快叶片的脱落
C.光照刺激下,植物通过改变对生长素的敏感性,进而表现出向光性
D.不同光周期刺激下,植物通过改变光敏色素的结构,进而调节开花基因的表达
24.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)在农业生产中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产的目的。下列说法错误的是( )
A.利用生长素类似物能减轻大雨对小麦传粉造成的损失
B.利用成熟的苹果释放的乙烯可催熟未成熟的猕猴桃
C.利用赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.利用细胞分裂素能延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
25.(23-24高二上·浙江·期末)研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
B.在野牛草幼苗的生长过程中,IAA和GA3均直接参与细胞代谢
C.GA3主要促进幼苗根的生长,IAA主要促进幼苗茎的生长
D.实验结果表明低浓度的IAA和GA3对野牛草幼苗的生长具有促进作用,高浓度的则具有抑制作用
26.(23-24高二上·浙江舟山·期末)如图为鲍森·詹森实验的示意图,下列叙述正确的是( )
A.本实验证明由苗尖端向下传递的物质是生长素
B.插有明胶块的幼苗向光弯曲生长证明苗尖端是感光部位
C.显微镜观察表明,弯曲部位背光侧细胞分裂快、数量多
D.若本实验在黑暗条件下进行,也能得出相同的结论
27.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成顶钩(如图1),在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。推测不同浓度的生长素(IAA)可能通过 TMK 蛋白调控细胞生长,为研究IAA与顶端弯曲的关系,科研人员进行了相关实验,图2为科研人员测定的不同实验组顶钩内外侧细胞长度的结果,图3为作用机理。回答下列问题:
(1)拟南芥种子萌发时,生长素由 经过一系列反应转变而来。由于IAA的作用具有 ,顶钩两侧细胞生长状况不同,因而弯曲度发生改变。
(2)根据图2推测,tmk 突变体比野生型顶钩弯曲度 (填“减小”或“增大”),TMK 基因的作用是使下胚轴顶钩处的弯曲度 (填“减小”或“增大”)。
(3)根据图3分析,当IAA 浓度较高时,TMK蛋白C端被剪切,然后该物质进入 ,使蛋白 X磷酸化,最终抑制了促进生长基因的 ,导致细胞生长被抑制。
28.(23-24高二上·浙江·期末)图1是黄瓜的部分光合作用生理过程,Ⅰ和Ⅱ是两种叶绿素蛋白质复合体。图2表示在相对封闭的大棚内,黄瓜植株的表观光合速率变化情况。请据图分析:
(1)图1过程所发生的能量变化是光能转化为 中活跃的化学能。Ⅰ和Ⅱ位于 。采用 法分离色素,再比较黄瓜果皮和叶片的叶绿素含量。
(2)乙侧H+浓度高于甲侧的原因有:①PQ对H+进行跨膜运输;② ;③甲侧产生NADPH消耗H+。
(3)图2中测量表观光合速率的指标是 。A、E两点对应时刻的温度相同,则A点的光强度 (填“>”、“=”或“<”)E点的光强度。A点时黄瓜植株叶肉细胞内三碳酸和五碳糖的含量分别与B点相比 。
(4)13时,叶片中 (填激素名称)含量增加,引起气孔关闭,从而减弱了 循环。生产实践中,瓜农常适时打开大棚的目的是 (答出2点)。
29.(23-24高二上·浙江台州·期末)根系是棉花良好发育的基础,而侧根是棉花根系吸收矿质营养和水分的主体。侧根在离主根根尖一定距离处才发生,且受主根生长的抑制,这种现象称为根系的顶端优势。某研究小组探究一定浓度的IBA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)对棉花幼苗主根长度及侧根数的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验以发芽后第6天的棉花幼苗为材料,实验组处理是把IBA、KT按一定浓度配制到5%的琼脂中,均匀涂抹下胚轴与根交接处,则甲组的处理是 。实验过程中需控制 等无关变量一致。该实验使用的不是天然植物激素而是激素类似物,原因是天然植物激素具有 、难提取、成本过高等问题。
(2)从实验结果可知,生长素和细胞分裂素对主根伸长分别有 作用;同时施加生长素和细胞分裂素,对侧根发生具有 (填“拮抗”或“增效”)作用。由实验可知,施加生长素类似物可 棉花根系的顶端优势,依据是 。
(3)根据实验结果推测,侧根在离主根根尖一定距离处才发生,可能原因是 。棉花幼苗移栽时,常要“搬钵”,即切断主根,这样处理的意义是 。
30.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)花开花落,春华秋实。植物激素对植物的生长发育发挥着重要的调节作用,农业生产上经常使用植物生长调节剂来改善生产效益。回答下列问题:
(1)春季是播种的季节,农民在浸泡过程中会采用 (植物激素)对种子进行处理,促进萌发;春季也是植树造林的季节,移栽树苗时,为了保证成活率,往往会适当保留插条上的芽和幼叶,因为芽和幼叶能产生 促进枝条生根成活,该激素只能从形态学上端运输到下端,这称为 运输, (填“需要”或“不需要”)能量。
(2)夏季是植物快速生长的季节。农田里双子叶杂草的生长会影响玉米的产量,2,4-D(生长素类似物)是一种最早应用的选择性除草剂。图甲中的曲线分别代表玉米和双子叶杂草对不同浓度2,4-D的反应。由图可知,代表双子叶杂草的是 (填“I”或“II”)。最适合做除草剂的是 点对应的浓度。从图中也可看出2,4-D作用的特点是 。
(3)秋季是收获的季节。研究人员用脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄,研究乙烯释放量的变化情况,结果如图乙所示(CK为对照)。由图可以看出,ABA可以 (填“抑制”或“诱导”)乙烯的生成。一般果农会在番茄出售前使用乙烯处理,原理是 。当植物体面临严寒、旱涝、有害物质、机械压力、损伤或感染等各种不利的环境条件时,乙烯的释放量会 。
31.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)水稻是我国重要的粮食作物。梅雨季节,普通水稻遭遇低光环境的胁迫会严重减产,但超级稻所受影响小,科研人员对此进行了相关实验研究。
(1)水稻叶肉细胞叶绿体中的 (填写物质)能够捕获太阳光中能量,将 转变为糖与氧气,在此过程中光能被转换并储存为糖分子中的 。
(2)科研人员测定不同光强处理30天后水稻的相关指标,并利用 观察超级稻叶绿体的亚显微结构,结果如下表。据表分析,超级稻适应低光胁迫的变化包括 。
品种
光强
叶绿素含量(g·m-2)
基粒数(个)
基粒厚度(μm)
基粒片层数(层)
超级稻
100%
0.43
20
0.25
10
25%
0.60
12
0.50
20
(3)R酶催化碳反应中CO2的固定,是影响碳反应速率的限速酶,其位于 。R酶的活性可用羧化效率相对值与R酶含量之比表示。不同光强下,R酶活性的测定结果如下图,与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻R酶活性 。请结合光合作用过程,阐释超级稻适应低光胁迫的机制 。
(4)NAC是植物中较常见的转录因子,参与调控水稻多种生命活动。NAC和ABA均抑制种子萌发,关于二者在抑制种子萌发中的机制,有以下三种假设:
假设1.ABA通过NAC抑制种子萌发。
假设2.NAC通过ABA抑制种子萌发。
假设3.ABA和NAC对种子萌发的抑制作用相互独立。
根据假设,研究者选用野生型、NAC缺失突变体和NAC过表达突变体三种水稻种子进行相关实验,结果如图1、2、3所示。
①参与种子萌发调控的主要激素除了ABA外,还有 。
②由图1和图2可知,ABA (填“是”或“不是”)通过NAC抑制种子萌发,依据是 。由图3可知,NAC可以 (填“增加”或“减少”)种子中ABA的含量,支持假设 。
32.(23-24高二上·浙江湖州·期末)植物生命活动的调节
(1)为研究激素对软枣猕猴桃嫩枝扦插生根效果的影响,科研人员选取生长健壮、无病虫害的当年生枝条,将枝条剪成 的插条,每个插条均保留相同数目的芽,目的是 。用植物激素类调节剂处理插条的方法有很多,例如浸泡法和沾蘸法,研究人员选用的激素类调节剂浓度较高,则宜选用 法处理。
(2)科研人员利用NAA、IBA-k、ABT三种植物生长调节剂对猕猴桃枝条进行了不同处理,实验结果如下表所示。实验中所用不同激素组合和不同浓度对插条生根具有 作用,其中 处理作用效果最好,判断依据是 。
处理
激素种类
激素浓度(mg·L-1)
生根率(%)
生根数量(条)
最长根长(cm)
1
NAA+IBA-k
100
85.22
4.70
4.19
2
NAA+IBA-k
300
84.88
6.40
5.16
3
NAA+IBA-k
500
59.92
3.14
4.44
4
NAA+ABT
100
84.38
5.21
5.59
5
NAA+ABT
300
74.96
4.02
3.29
6
NAA+ABT
500
95.11
8.03
5.41
CK
/
49.17
2.12
2.47
注:NAA为萘乙酸、IBA-k为吲哚丁酸钾、ABT为生根粉;CK是对照组。
(3)NAA、IBA均为植物激素 的类似物,其在细胞内由 转化而来。
(4)猕猴桃是雌雄异株植物且花期集中、时间短,人工栽培时还需按一定的比例种植雌雄株并进行人工授粉。研究人员在盛花期,用60mg·L-1赤霉素+5mg·L-12,4-D+100mg·L-1氨基酸+160mg·L-1钙混合液喷雾,不仅可生产无籽果实,而且与 处理进行对照发现,猕猴桃平均单果果重增加,总产量增加。据此推测:①生产中可以减少种植 植株;②药剂中的赤霉素能促进细胞 ,提高果实鲜重;③药剂中的2,4-D具有 作用,提高了坐果率(果树生产中生理落果结束时树上的挂果数占开花时花的数目的比例)。
33.(23-24高二上·浙江金华·期末)棉铃是棉花子房逐渐膨大形成的果实,子房膨大过程中,营养物质主要来自邻近叶片。为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响,研究者选取具有10个以上棉铃的植株,去除不同比例的棉铃,3天后测定叶片的CO₂固定速率以及叶片中蔗糖和淀粉的含量,结果如下图所示。
请回答下列问题:
(1)光反应产生的NADPH实质上是 的载体。碳反应利用光反应产生的物质和能量,在叶绿体基质中,首先将CO₂还原为 ,进而形成其他有机物运输到棉铃中。
(2)由图1可知,本实验的空白对照组植株叶片 CO₂固定速率相对值是 ,随着去除棉铃百分率的升高,叶片CO₂固定速率降低,原因是 。
(3)由图2可知,随着去除棉铃百分率的升高,淀粉含量逐渐高于蔗糖,原因可能是 。
(4)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入棉花植株,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上,可将细胞壁周围的蔗糖水解。结果发现,转基因棉花植物会出现严重的短根、短茎和棉铃产量下降等现象。上述现象说明光合作用产物是以 形式运输到根、茎等非光合部位。细胞壁上蔗糖酶会导致叶肉细胞外 含量升高,这些物质被叶肉细胞吸收后,会 (填“促进”或“抑制”)光合作用的进行。
(5)研究发现,在某部位施用外源细胞分裂素后,光合产物能更多地向该部位运输。某研究小组想通过给叶片提供¹⁴CO₂并追踪测定放射性强弱的方法来验证这一观点,以便为棉花增产提供实验依据。若以棉花植株为实验材料,并以棉铃中的放射性的强度为检测指标,进行实验,请写出简要实验思路。
实验思路: 。
34.(23-24高二上·浙江宁波·期末)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。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理30天,测量茎芽长度,结果见图2。
(1)植物激素是植物细胞之间传递 的分子。生长素在植物体内是由 转变过来的,在幼苗中其主要合成部位是 。赤霉素除了影响植物生长之外,还可 种子萌发。
(2)本实验中,试管用滤膜封口是为了在不影响空气通过的情况下,起到 的作用。用激素处理时不能使用高浓度IAA溶液,因为其发挥作用具有 特点。
(3)图2数据显示,GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出 的作用,GA3的这种作用更为显著。
(4)植物伸长生长可能是细胞数量或 增加,或者两者共同增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后,GA3诱导的茎芽生长被抑制了54%,说明GA3影响茎芽生长的方式是 。
(5)从图2中B组的数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的 倍、IAA单独处理的 倍,由此可推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在 关系。
35.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)密植条件会引起植物相互遮阴导致植株感受到的光照质量发生改变,从而激发植株的避阴反应。“避阴反应”调控机理的研究,可为耐密植作物新品种的培育提供理论依据。
回答下列问题:
(1)自然光被植物滤过后,其低红光(R)/远红光(FR)值减小的原因是 。R/FR变化引起植物的“避阴反应”可使植物制造更多有机物的原因是 。
(2)研究表明“避阴反应”的调控机理是光敏色素B感知R/FR的变化后, (填“促进”或“抑制”)控制生长素(IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,在IAA和GA3的作用下,细胞发生一定的变化,图中a是指 。GA3还可作用于D蛋白调控“避阴反应”,据图可知,低R/FR情况下植物体中D蛋白含量 (填“升高”“降低”或“不变”),图中b代表 (选填“+”或“-”)
(3)在强光照射下,叶绿体会从叶肉细胞表面移动到细胞侧壁,叶绿体的宽面与光照方向平行,将光损伤降低至最小,该现象称为叶绿体的“AR反应”。研究表明,向光素的PHOT2与“AR反应”有关。验证此研究结论的实验思路是:①取X 和PHOT2突变体的拟南芥叶肉细胞,显微镜观察并记录正常光照下两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置:②分别给予相同的Y 照射,观察两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置:③若出现下表实验结果说明结论正确,请补充完善实验结果记录表。
叶绿体的分布
叶绿体的存在状态
正常光照
Y照射
正常光照
Y照射
X
正常分布
a
b
c
PHOT2突变体
正常分布
正常分布
宽面与光照方向垂直
宽面与光照方向垂直
进一步研究可发现,叶绿体的移动及移动后的锚定与细胞质中的 有关。
(4)与动物激素相同,植物激素也是调节生命活动的 分子,在细胞中同样有接受它的受体。从上述植物避阴反应的机理可知,植物生长发育的调控是由基因表达调控、 环境因素调节共同完成的。
(
10
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题05 植物生命活动的调节
1.(23-24高二上·浙江温州·期末)生物兴趣小组在“探究2,4-D对银杏插枝生根的影响”实验中获得了下表所示结果。
组别
a组
b组
c组
d组
e组
2,4-D溶液的浓度(mol/L)
10-8
10-7
10-6
10-5
0
生根数平均值(条)
5.4
6.8
11.3
8.7
3.2
据表分析,下列叙述正确的是( )
A.银杏插枝上芽的数量是无关变量,不影响实验结果
B.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同
C.该实验结果不能得出高浓度2,4-D溶液抑制插枝生根的结论
D.若不设e组,通过a~d组相互对照也可以得出相同的实验结论
【答案】C
【分析】从图表信息可知,该实验的自变量是2,4-D浓度,因变量是生根平均值.以2,4-D溶液浓度为0作为对照组,其他组为实验组。从生根数可知一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显促进作用,没有体现2,4-D 溶液对植物生根有抑制作用;并且2,4-D溶液浓度范围设定太窄,不能确定最适浓度;题中没有涉及有关生长素的实验,不能说明不同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插枝生根的作用相同。
【详解】A、银杏插枝上芽的数量是无关变量,也会影响实验结果,A错误;
B、题中没有涉及有关生长素的实验,不能说明相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插枝生根的作用相同,B错误;
C、表中可以看出,以2,4-D溶液浓度为0作为对照组,随2,4-D浓度增大,生根的平均值增大,说明一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显促进作用,表中没有浓度能体现2,4-D 溶液对植物生根有抑制作用,C正确;
D、e是对照组,没有e组不能得出本实验的相同的实验结论,D错误。
故选C。
2.(23-24高二上·浙江宁波·期末)噻苯隆在棉花种植上可作落叶剂使用,被植株吸收后,可促进叶柄与茎之间的分离组织自然形成而脱落。某研究员为验证噻苯隆生理作用及脱叶效果,做了如下实验,下列有关叙述错误的是( )
A.该实验是在A处滴加噻苯隆溶液,B处滴加蒸馏水
B.剪去叶片的原因是防止叶片产生的激素对该实验的影响
C.噻苯隆对棉花的脱叶效果随噻苯隆有效成分含量的增加而逐渐提高
D.一般采用有效成分含量为225-300g·hm2的噻苯隆进行棉花后期脱叶催熟
【答案】C
【分析】 实验组:接受自变量处理的组;对照组:没有经过自变量处理的组。
【详解】A、A处叶柄脱落,B处叶柄无变化,说明A处滴加的是适量的噻苯隆溶液,B处滴加的是等量的蒸馏水,A正确;
B、该实验目的是验证噻苯隆的生理作用,剪去叶片只留下叶柄可防止植物叶片产生的植物激素对叶片脱落产生影响,B正确;
C、一定范围内,噻苯隆对棉花的脱叶效果随噻苯隆有效成分含量的增加而逐渐提高,C错误;
D、由图2可知,有效成分含量为225-300g·hm-2时即可达到较大效果,因此出于经济性考虑,农业生产上一般采用有效成分含量为225-300g·hm-2的噻苯隆进行棉花后期脱叶催熟,D正确。
故选C。
3.(23-24高二上·浙江台州·期末)为探究植物幼苗向光弯曲生长的内在机理,科学家利用燕麦胚芽鞘进行了下图所示的两组实验,图中箭头代表单侧光照。该实验是为了验证( )
A.单侧光可导致幼苗弯曲生长
B.幼苗尖端可产生某种化学物质影响下部生长
C.单侧光可抑制尖端合成某种影响生长的物质
D.单侧光可导致某种影响生长的物质在尖端横向运输
【答案】D
【分析】分析题图实验,自变量是是否在尖端插入云母片,而云母片的作用可以阻断生长素的运输。
【详解】ABCD、分析题图实验,该实验自变量是是否在尖端插入云母片,因变量是胚芽鞘是否弯曲,无关变量是均有单侧光刺激。云母片的作用可以阻断生长素的运输,根据云母片是纵向插入尖端,说明可以阻断生长素在尖端的横向运输。综上所述,该实验是为了验证单侧光可导致某种影响生长的物质在尖端横向运输。
故选D。
4.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)在自然界中,种子萌发,植物生长、开花、衰老等等,都会受到光的调控。植物感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是( )
A.光敏色素 叶片 B.成花素 茎尖
C.光敏色素 茎尖 D.成花素 叶片
【答案】A
【分析】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。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】植物成熟叶片中具有能够接受并识别光信号的光受体(色素蛋白),光受体主要分为三类,第一类是光敏色素,第二类是隐花色素,第三类是向光素;所以植物感受光周期变化的物质基础和结构基础分别是光敏色素、叶片,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(23-24高二上·浙江台州·期末)利用嫁接技术可将天仙子与烟草植株的枝条连接在一起,形成串联植株。以天仙子、烟草、串联植株为材料,研究诱导植株开花的因素,实验过程及结果如下表。
处理
天仙子
烟草
串联植株
长日照
开花
不开花
两者都开花
短日照
不开花
开花
两者都开花
不适宜的日照时间+赤霉素
开花
不开花
\
注:“\”表示未做处理
下列有关叙述错误的是( )
A.适宜的日照条件下植物可能产生了某些诱导开花的物质
B.诱导开花的物质可能不止一种且能沿植物枝条运输传递
C.不适宜日照条件下植物也可能合成部分诱导开花的物质
D.长日照条件下烟草不能开花的原因可能是缺少赤霉素
【答案】D
【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。
【详解】A、适宜的日照条件下植物可能产生了某些诱导开花的物质,A正确;
B、诱导开花的物质可能不止一种且能沿植物枝条运输传递,B正确;
C、不适宜日照条件下植物也可能合成部分诱导开花的物质,C正确;
D、从题表看出不适宜的日照时间+赤霉素,烟草还是不开花,说明长日照条件下烟草不能开花的原因可能是缺少诱导开花的物质,不是赤霉素,D错误;
故选D。
6.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)光周期作为信号控制很多植物的开花,长日照植物开花则要求短夜,而短日照植物开花要求长夜。某研究进行了a~f共6组实验,图中虚线为临界夜长,c组和f组表示以闪光中断其黑暗。
上述组别中,可以开花的是( )
A.b、d B.b、c、d
C.b、d、f D.b、c、d、f
【答案】B
【分析】光周期现象,是指植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为光周期现象。昼夜光照与黑暗的交替及其对植物发育,特别是开花有显著影响的现象。
【详解】因为长日照植物开花要求短夜,所以a不开花,b、c开花;短日照植物开花要求长夜,所以e、f不开花,d开花,B正确,ACD错误。
故选B。
7.(23-24高二上·浙江嘉兴·期末)随着植物激素的生理作用不断被揭示,人们便致力于将它们应用到农业生产中。下列关于植物激素及其类似物的应用的叙述,正确的是( )
A.外施赤霉素合成抑制剂,可促进种子萌发
B.用细胞分裂素处理叶菜类农产品,能延缓叶片衰老
C.高等植物各器官都能产生乙烯,乙烯可加快果实发育
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体无籽番茄
【答案】B
【分析】 乙烯的作用:促进果实成熟、促进器官脱落;细胞分裂素作用:促进细胞分裂、诱导芽分化、促进种子发育;赤霉素作用:促进细胞伸长、抑制休眠;脱落酸作用:促进器官脱落、促进叶片衰老、促进休眠、抑制种子发芽。
【详解】A、赤霉素能促进种子萌发,外施赤霉素合成抑制剂,会抑制种子萌发,A错误;
B、细胞分裂素能延缓叶片衰老,B正确;
C、乙烯促进果实成熟,C错误;
D、用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体无籽番茄,D错误。
故选B。
8.(23-24高二上·浙江·期末)植物学家温特利用切去尖端的幼苗进行实验,实验过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.若在光照下重复该实验,可以得到相同的实验现象
B.①⑤⑥为对照组,可证明琼脂块对幼苗的生长没有影响
C.根据②③④实验结果,可推测幼苗向光弯曲生长与某物质分布不均匀有关
D.苗尖端的化学物质通过极性运输进入琼脂块中,再去影响切去尖端的幼苗
【答案】D
【分析】生长素的产生部位在尖端,其合成不需要光。感光部位在尖端,单侧光照射尖端会引起生长素分布不均匀。横向运输是在尖端完成的,但发生作用的部位在尖端下面的一段。生长素不能透过云母片,但能透过琼脂。若无尖端,外源生长素不对称放置,也会引起生长素分布不均匀。
【详解】A、尖端是感光部位,由于没有尖端,所以若在光照下重复该实验,可以得到相同的实验现象,A正确;
B、①⑤⑥为对照组,排除琼脂对幼苗的影响,证明了琼脂块对幼苗的生长没有影响,B正确;
C、根据②③④的实验结果证明幼苗弯曲生长是由于化学物质分布不均匀导致的,C正确;
D、苗尖端的化学物质通过扩散进入琼脂块中,再去影响切去尖端的幼苗,D错误。
故选D。
9.(23-24高二上·浙江湖州·期末)水稻是短日照植物,2022年我国首次实现了水稻在太空中从种子到种子的全寿命周期培养。下列叙述正确的是( )
A.为使水稻顺利萌发,可用适当浓度的脱落酸类似物处理水稻种子
B.在微重力环境中,水稻幼苗尖端产生的生长素无法通过极性运输到尖端以下
C.为促进水稻植株的生长发育和繁殖,应将其置于连续不间断光照条件下培养
D.实验舱中的微重力环境可能导致植物激素的分布改变从而影响生长发育进程
【答案】D
【分析】植物激素的种类包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。它们能够调节植物的生理过程,如细胞的分裂、伸长、分化,以及植物的发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程。脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。乙烯能促进果实成熟和脱落,还能调节植物的生长和发芽。
【详解】A、脱落酸会抑制种子萌发,应用赤霉素处理,A错误;
B、极性运输不受重力影响,从形态学上端运到形态学下端,B错误;
C、连续不间断光照条件下培养水稻不利于其生长发育,适当的光暗交替则更适合其生长发育,C错误;
D、实验舱中的微重力环境可能导致植物激素的分布改变从而影响生长发育进程,如影响横向运输,D正确。
故选D。
10.(23-24高二上·浙江湖州·期末)为了研究乙烯利处理对库尔勒香梨萼片脱落的影响,研究小组在4月9日对所选树种分别喷施浓度为100mg·L-1和200mg·L-1的乙烯利溶液,实验结果如下图所示,据此分析,下列叙述正确的是( )
A.本实验因变量是脱萼率
B.本实验自变量是乙烯利浓度和处理时间
C.乙烯利具有促进萼片脱落的作用
D.生产上可通过喷施乙烯利提高库尔勒香梨的产量
【答案】C
【分析】实验过程中,要保持单一变量原则,无关变量则要保持相同且适宜。植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育具有调节作用的化学物质。
【详解】A、本实验的因变量是脱萼率以及脱萼时间,A错误;
B、本实验自变量是乙烯利浓度,处理时间属于无关变量,B错误;
C、从图中看出,喷施乙烯利脱萼时间加快了,因此乙烯利具有促进萼片脱落的作用,C正确;
D、喷施乙烯利会果实提前成熟,减少有机物积累,减少库尔勒香梨的产量,D错误。
故选C。
11.(23-24高二上·浙江杭州·期末)如图为温特研究植物向光性的实验设计,①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理及实验结果,②③④为A琼脂块,⑤⑥为B琼脂块。下列叙述不正确的是( )
A.①和②对比可以证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长
B.①、④和⑥结果表明胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关
C.若在单侧光照射下进行该实验也能得到图中相同的实验结果
D.该实验在黑暗环境中进行,排除光对化学物质可能的影响
【答案】A
【分析】(1)温特之前科学家们认为胚芽鞘的向光生长是由尖端产生的物质分配不均所致。
(2)②中的琼脂块是经过胚芽鞘尖端处理的,而⑤中的琼脂块是没有经过胚芽鞘尖端处理的,对比可以看出,胚芽鞘尖端产生的物质能够促进胚芽鞘尖端以下部位的生长。
(3)③④中含有胚芽鞘尖端产生物质的琼脂块放在了胚芽鞘的一侧,放琼脂块的一侧生长快;⑤⑥是对照组,排除琼脂块对胚芽鞘的影响。
【详解】A、①和②对比不能证明尖端产生的物质能够促进胚芽鞘的生长,不能排除空白琼脂块对实验结果造成影响,A错误;
B、①进行空白对照,③④中经过胚芽鞘尖端处理的琼脂块放在了胚芽鞘的一侧,发现放琼脂块的一侧生长快;⑤⑥是对照组,排除琼脂块本身对实验的影响,表明胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关,B正确;
C、感光部位是胚芽鞘尖端,此实验去掉了尖端,若在单侧光照射下进行该实验也能得到图中相同的实验结果,C正确;
D、该实验在黑暗环境中进行,排除光对化学物质可能的影响,D正确。
故选A。
12.(23-24高二上·浙江宁波·期末)为研究赤霉素合成抑制剂(PAC)和光敏色素(接收光信号的蛋白质)对水稻幼苗发育的作用,科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体(突变体是指相关基因不能正常表达的个体)的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂( PAC)的固体培养基上,在相同光照条件下,培养8天后,测量幼苗地上部分高度和主根长度,得到如图所示结果。下列相关叙述,正确的是( )
A.据甲图可知:一定浓度范围内,PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用
B.据甲图可知:光敏色素B的异常,可加强PAC对水稻地上部分生长的抑制作用
C.据乙图可知:不同浓度的PAC处理,对三种水稻主根的生长均有促进作用
D.据乙图可知:最有利于三种水稻主根生长的PAC浓度为l0-6mol/L
【答案】A
【分析】1、由图甲分析可知,随着PAC浓度增大,地上部分高度开始下降,野生型和光敏色素A突变体,下降程度几乎一致,光敏色素B突变体下降程度少,这说明光敏色素B减弱了PAC的影响。
2、由图乙分析可知,PAC浓度在10-7~10-5mol•L-1范围内,促进主根生长,浓度在10-4mol•L-1时抑制主根伸长。
【详解】A、由题图甲信息分析可知,在光照条件下,随着PAC浓度增大,野生型地上部分高度开始下降,PAC处理对野生型水稻地上部分的生长具有抑制作用,A正确;
B、由图甲可知,随着PAC浓度增大,地上部分高度开始下降,野生型和光敏色素A突变体,下降程度几乎一致,光敏色素B突变体下降程度少,说明光敏色素B突变体传递的光信号异常,减弱了PAC对水稻地上部分的抑制效果,B错误;
C、PAC浓度在浓度在10-4mol•L-1时抑制主根伸长,C错误;
D、据乙图可知:最有利于光敏色素A的突变体水稻主根生长的PAC浓度为l0-7mol/L,D错误。
故选A。
13.(23-24高二上·浙江宁波·期末)自然状态下,冬小麦需要经过春化作用(经历低温诱导促使植物开花的作用)才能开花。科研人员发现,给冬小麦连续20天使用一定浓度的赤霉素(GA)处理,不经过春化作用也能开花。下列叙述或推断不合理的是( )
A.低温可能会诱导冬小麦的相关基因表达,以增加GA的含量
B.春化作用能使冬小麦抗寒能力增强,与自由水占比增大有关
C.冬小麦的开花不仅受环境因素的影响,也受到激素的调节
D.洋葱经春化作用会导致其食用品质下降,存储时间也会随之缩短
【答案】B
【分析】有些植物的种子或幼苗需经过一定的低温处理才会开花结实,此现象叫做春化作用。其实,春化作用的出现和休眠一样,也是植物应对恶劣环境的一种策略,植物在开花期是最脆弱的时候,如果不幸遇上低温,则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久的演化,植物本身便发展出一个适应的策略,那就是等待寒冬过去后再开花结实,以确保繁衍后代的目的。
【详解】A、用一定浓度的赤霉素(GA)处理,不经过春化作用也能开花,表明赤霉素能产生与春化作用相同的效果,故春化作用可能诱导了赤霉素(GA)的产生,增加了GA的含量,A正确;
B、春化作用需要经过一定的低温处理,自由水转变成结合水,自由水占比下降,B错误;
C、给冬小麦连续20天使用一定浓度的赤霉素(GA)处理,不经过春化作用也能开花,冬小麦的开花不仅受环境因素的影响,也受激素的调节,C正确;
D、人们对洋葱的需要是鳞茎,开花会消耗大量有机物储存对洋葱的品质不利,洋葱经春化作用会导致其食用品质下降,存储时间也会随之缩短,D正确。
故选B。
14.(23-24高二上·浙江宁波·期末)植物激素,如生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和乙烯(Eth)对植物的性别分化都有明显的调节作用。不同激素处理对某植物性别分化的影响见下表,下列叙述错误的是( )
对照
赤霉素
生长素
浓度(mg/L)
0
50
100
200
30
60
120
雌雄比例(♀:♂)
1.01
0.96
0.75
0.58
1.23
1.62
1.13
A.赤霉素和生长素相互拮抗调节该植物性别分化
B.用生长素合成抑制剂处理对照组会导致雌株比例减小
C.该植物的赤霉素受体缺失突变体群体中雌株占少数
D.植物生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
【答案】C
【分析】分析表格数据可知:与对照组相比。赤霉素促进该植株雄株的分化,生长素促进雌株的分化;二者是拮抗作用。
【详解】A、由表格数据分析可知,生长素促进雌株的分化,赤霉素促进雄株的分化,故生长素和赤霉素相互拮抗共同调节该植物性别分化,A正确;
B、由表格数据分析可知,生长素促进雌株的分化,故用生长素合成抑制剂处理对照组,则雌株比例减小,雄株比例增大,B正确;
C、由表格数据分析可知,赤霉素促进雄株的分化,该植物的赤霉素受体缺失突变体群体中雌株占多数,C错误;
D、由题干信息,植物生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的,如性别分化受到生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)和乙烯(Eth)的共同调控,D正确。
故选C。
15.(23-24高二上·浙江杭州·期末)高等植物的生长发育会受到环境因素(例如光、温度和重力)的调节,下列叙述正确的是( )
A.根的正向地性与茎的负向地性与重力引起的生长素分布不均有关,体现了生长素的两重性
B.光敏色素受到红光或远红光刺激后,结构发生变化并进入到细胞核内影响基因的表达
C.冬小麦的叶片经过低温刺激可发生春化作用,说明温度参与了植物生长发育的调节
D.通过调控温度、光照时间或施用植物生长调节剂等措施,可以提早或者延迟花期
【答案】D
【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、根的向地性(近地侧生长素浓度高,生长慢)表现了生长素的两重性,茎的负向地性表现的是近地侧生长素浓度高, 生长快,不能表现生长素的两重性,A错误;
B、光敏色素受到红光或远红光刺激时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息(而非光敏色素本身)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,B错误;
C、春化作用是指低温诱导使植物开花,冬小麦具有春化作用说明温度参与了植物生长发育的调节,其感受低温刺激的部位最可能是茎尖,C错误;
D、高等植物的生长发育会受到环境因素(例如光、温度和重力)的调节,通过调控温度、光照时间或施用植物生长调节剂等措施,可以提早或者延迟花期,以满足生产需求,D正确。
故选D。
16.(23-24高二上·浙江宁波·期末)独脚金内酯类似物GR24是人工合成的植物生长调节剂,对植物的生长、发育有调节作用。为进一步探究GR24的作用机理,科研人员利用GR24和生长素类似物(NAA)处理野生型拟南芥植株切段,进行了图甲所示实验,结果如图乙。下列叙述错误的是( )
A.对未成熟的主茎处理时,NAA应加入固体培养基A中
B.第4组中需用GR24+NAA对主茎进行处理
C.单独使用GR24可显著抑制侧枝的产生
D.GR24的作用机理可能是通过促进NAA的作用抑制侧枝生长
【答案】C
【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。生长素具有极性运输(只能从形态学上端运输至形态学下端)的特点,故图甲中对主茎处理时应将NAA加入固体培养基A中。
【详解】A、生长素具有极性运输(只能从形态学上端运输至形态学下端)的特点,故图甲中对主茎处理时应将NAA加入固体培养基A中,A正确;
B、实验中为了探究GR24和NAA相互作用关系,还需要设置第四组,即GR24+NAA对主茎进行处理,B正确;
C、分析图2可知与对照组相比,单独使用GR24 对侧枝生长几乎不起作用,C错误;
D、分析图2可知,与对照组相比,单独使用GR24 对侧枝生长几乎不起作用,单独使用NAA对侧枝生长起抑制作用,同时使用GR24和NAA时对侧枝的抑制作用更为显著,据此推测GR24影响侧枝生长的作用机理是通过促进NAA的作用进而抑制侧枝生长,D正确。
故选C。
17.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)根的生长具有向地性,但在某些条件下,根会出现不对称生长,形成波浪形弯曲或卷曲。为探究光照、油菜素内酯(BL,是天然的植物激素)在根生长中的作用,研究人员分别设置不同的处理组,观察、统计水稻根的不对称生长情况,结果如图。下列说法不正确的是( )
A.丙组的处理是光照+蒸馏水
B.光照和BL都能促进根不对称生长,但BL促进的作用更强
C.根的生长发育也受生长素的调节,主根顶端合成的生长素向侧根运输时不受细胞呼吸强度的影响
D.BL从植物的产生部位运输到根系组织细胞,其作为信息分子调节根系细胞的生长
【答案】C
【分析】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,对植物的生长发育有显著调节作用的微量有机物。
【详解】A、本实验是探究光照、油菜素内酯(BL,是天然的植物激素)在根生长中的作用,由图中各组处理可知,丙和丁对照,丙组的处理是光照+蒸馏水,A正确;
B、与甲组(黑暗+蒸馏水)相比,丙组处理组根不对称生长率更高,说明光照能促进根不对称生长,与丙组(光照+蒸馏水)相比,乙组(黑暗+BL)根不对称生长率更高,说明BL促进作用更强,B正确;
C、根的生长发育也受生长素的调节,主根顶端合成的生长素向侧根运输的方式是主动运输,主动运输需要消耗能量,C错误;
D、BL(是植物激素)从植物的产生部位运输到根系组织细胞(作用部位),BL作为信息分子调节根系细胞的生长,D正确;
故选C。
18.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)某小组开展探究生长素类似物2,4-D促进插枝生根作用的实验研究,关于这个实验的叙述正确的是( )
A.预实验不需要设置一组用蒸馏水处理插条的对照组
B.可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度
C.为了保证实验结果的可靠性,每组须取多根带芽的插条
D.不同浓度的2,4—D处理插条,生根数量均不相同
【答案】B
【分析】用生长素类似物溶液处理插条的方法:①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低, 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蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
【详解】A、为了保证实验结果的可靠性,预实验需要设置一组用蒸馏水处理插条的对照组,A错误;
B、文献中的2,4-D浓度是实验的结果,数据可靠,所以可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度,B正确;
C、芽会产生生长素,影响实验结果,所以为了保证实验结果的可靠性,每组须取多根芽数量相等的插条,C错误;
D、不同浓度的2,4—D溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,即在促进扦插枝条升高的最适浓度的两侧可找到不同的2,4—D浓度处理却有着相同生理效应的情况,D错误。
故选B。
19.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)生长素的发现历经多位科学家的实验研究,现又有科研人员对具有顶端优势的杜鹃兰假鳞茎分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸(能抑制生长素的运输)处理,对照组不作处理。第5天后处理组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,分别检测各组侧芽处的生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)的含量,结果如图甲和乙所示。下列有关实验的分析正确的是( )
A.拜尔的实验用来确定尖端产生某种“影响”的合成不需要光照
B.打顶可降低侧芽处生长素和细胞分裂素的含量,促进侧芽萌发
C.三碘苯甲酸具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的功能
D.IAA/CTK的值变小有利于侧芽萌发,侧芽快速生长时该比值增大
【答案】D
【分析】题图分析:甲图中生长素第6天到第10天对照组、打顶组、涂抹三碘苯甲酸组生长素浓度都逐渐增加,与处理前比较,打顶组、涂抹三碘苯甲酸组生长素浓度都低;乙图细胞分裂素从第6天到10天,对照组基本不变,打顶组、涂抹三碘苯甲酸组浓度逐渐下降,但与处理前比较,对照组、打顶组、涂抹三碘苯甲酸组细胞分裂素浓度都增加。
【详解】A、拜尔的实验证明了胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀,A错误;
B、由实验数据可知,打顶可降低侧芽处生长素的含量,但是细胞分裂素的含量增多,B错误;
C、三碘苯甲酸可抑制生长素的运输,从而降低侧芽处生长素的含量,增多细胞分裂素的含量,但据题意不能得知三碘苯甲酸具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的功能,C错误;
D、杜鹃兰侧芽萌发时,生长素含量降低、细胞分裂素增多,IAA/CTK的值比未萌发时变小,杜鹃兰侧芽快速生长时,生长素含量增多、细胞分裂素含量降低,IAA/CTK的值增大,D正确。
故选D。
20.(23-24高二上·浙江杭州·期末)打杈是对番茄侧枝的处理,有利于植株通风透光,避免养分无谓的消耗。图示不同浓度的萘乙酸喷施番茄植株,分别测量顶芽和侧芽的生长速率。据图判断下列叙述正确的是( )
A.打杈是为了抑制番茄的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽和侧芽的生长速率基本相同
C.萘乙酸对顶芽和侧芽效果不同,是因为二者对萘乙酸的敏感度不同
D.喷施适宜浓度的萘乙酸可能有利于优良番茄的增产
【答案】D
【分析】1、生长素生理作用:促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育;特点:具有双重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
2、顶芽产生的生长素,由顶端向下运输,导致侧芽处的生长素浓度升高,离顶端越近的芽生长素的浓度越高,这种高浓度的生长素抑制了侧芽的生长,而顶芽处则由于生长素向下运输,生长素的浓度较低,所以生长的较快,这样就出现了顶芽生长素浓度低促进生长,而侧芽生长素浓度高抑制生长。
【详解】A、打杈是为了促进番茄的顶端优势,有利于果实养分的积累,A错误;
B、萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽和侧芽的生长速率不相同,顶芽的生长速率为1.3cm·d-1,侧芽的的生长速率是0.5cm·d-1,B错误;
C、萘乙酸对顶芽和侧芽效果不同,侧芽还存在顶芽产生的生长素,C错误;
D、喷施适宜浓度的萘乙酸有利于顶芽生长,有利于植株通风透光,避免养分无谓的消耗,可能有利于果树增产,D正确。
故选D。
21.(23-24高二上·浙江舟山·期末)株高是水稻一个重要的农艺性状,水稻中的高秆品种极易倒伏,容易造成产量降低,适当矮化则有利于耐肥增产,提高稻米品质。某研究小组采用野生型水稻和矮化突变体开展研究,处理结果如图所示(“+GA”“-GA”分别表示有无外施GA)。下列叙述错误的是( )
A.本质上水稻的株高由基因决定,GA是基因表达调控的结果
B.本实验的自变量是植株的类型和有无外施GA
C.水稻的矮化突变可能与缺乏GA受体有关
D.矮化突变体产生的GA较少,使细胞伸长受到抑制
【答案】D
【分析】1、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。
2、由图分析可知,矮化突变体水稻在施加外源性GA后显著长高,但正常水稻在施加外源性GA后高度基本不变。
【详解】A、水稻的株高有基因型和环境共同控制,但本质上时由基因决定,赤霉素是相关基因表达调控的结果,A正确;
B、据题意分析,本实验的自变量是植株的类型和有无外施GA,B正确;
C、矮化型水稻在施加外源性GA后增高不明显,说明水稻的矮化突变可能与缺乏GA受体有关,C正确;
D、矮生型玉米在施加外源性GA后增高不明显,说明不是因为矮化突变体产生的GA较少,D错误。
故选D。
22.(23-24高二上·浙江·期末)植物开花具有光周期现象。科研人员研究了光照对某植物开花的影响,实验分组处理与结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.植物可以感知光信号并据此调整生长发育
B.夜晚连续光照数小时会抑制该长日照植物开花
C.暗期用红光处理可以促进该长日照植物开花
D.实验表明该植物开花主要由暗期长短决定
【答案】B
【分析】1、不同植物开花所需的日照长度是不同的,有的植物开花必须大于一定的日照时数(长日照植物),这个一定的日照时数称为临界日长;短日照植物的日照时数短于临界日长时,如果缩短日照长度则可提早开花,长日照植物在超过临界日长时则光照越长开花越早。
2、红光能抑制短日照植物开花、促进长日照植物开花,而远红光能够促进短日照植物开花、抑制长日照植物开花。
【详解】A、光敏色素是一类色素-蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,在受到某种波长的光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化会影响到细胞核内特定基因的表达,从而表现出生物学效应,调节植物的生长发育,A正确;
B、分析图,夜晚连续光照数小时会使暗期时间缩短,提供短夜条件,长日照植物提前开花,B错误;
C、据图可知,暗期用红光照射,可以抑制短日植物开花,而促进长日照植物开花,C正确;
D、光期暗间断处理不影响开花,表明该植物开花主要由暗期长短决定,D正确。
故选B。
23.(23-24高二上·浙江金华·期末)植物接受环境刺激后,体内可通过激素来传递信号。下列叙述错误的是( )
A.干旱环境下,植物通过增加脱落酸的分泌,进而引起气孔关闭
B.严寒环境下,植物通过增加乙烯的含量,进而加快叶片的脱落
C.光照刺激下,植物通过改变对生长素的敏感性,进而表现出向光性
D.不同光周期刺激下,植物通过改变光敏色素的结构,进而调节开花基因的表达
【答案】C
【分析】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,称为极性运输;植物生长发育的过程,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。
【详解】A、植物在遇到干旱时,叶片表面的气孔会关闭,以减少水分蒸腾,科学家发现在气孔关闭过程中,组成气孔的两个保卫细胞中的脱落酸和活性氧含量升高,A正确;
B、当植物体在面临严寒、旱涝、有害物质、机械压力、损伤或感染等各种不利的环境条件时,乙烯的释放量都会增加。增加的乙烯会加快受上述环境因素影响的叶片或者果实的脱落,从而增强植物体的抗逆性,B正确;
C、光照刺激下,植物通过改变生长素的分布,使背光侧生长素浓度高于向光侧,背光侧生长较快,从而表现出向光性,C错误;
D、光敏色素能感受光照发生形式(结构)转变成活性物质,进而调节开花基因的表达,D正确。
故选C。
24.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)在农业生产中,合理利用植物激素或植物生长调节剂能达到增产的目的。下列说法错误的是( )
A.利用生长素类似物能减轻大雨对小麦传粉造成的损失
B.利用成熟的苹果释放的乙烯可催熟未成熟的猕猴桃
C.利用赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.利用细胞分裂素能延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
【答案】A
【分析】1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。2、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。3、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。4、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。5、乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】A、小麦收获的部位是种子,需要授粉,大雨天不能授粉,种子减少,用适宜浓度的生长素类似物处理不能减少损失,A错误;
B、乙烯促进果实成熟,利用成熟苹果释放的乙烯可催熟未成熟的猕猴桃,B正确;
C、赤霉素能促进茎的伸长,促进果实的发育,引起无籽葡萄的形成,C正确;
D、喷洒细胞分裂素能延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间,D正确。
故选A。
25.(23-24高二上·浙江·期末)研究人员用不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3)对野牛草种子进行浸种处理,两种激素的不同浓度均设置3个重复组。待种子萌发后对幼苗地上部分与地下部分的生长情况进行测定,测定结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.应以蒸馏水浸种处理作为对照组,以3个重复组的平均值作为测定值
B.在野牛草幼苗的生长过程中,IAA和GA3均直接参与细胞代谢
C.GA3主要促进幼苗根的生长,IAA主要促进幼苗茎的生长
D.实验结果表明低浓度的IAA和GA3对野牛草幼苗的生长具有促进作用,高浓度的则具有抑制作用
【答案】A
【分析】根据题意可知,实验的自变量是不同浓度的生长素(IAA)、赤霉素(GA3),因变量是苗长、根长,无关变量包括溶液处理的时间等,无关变量会影响实验的结果,因此应保持相同且适宜。实验结果表明IAA、GA3对野牛草幼苗的生长调控均具有促进作用。
【详解】A、题述实验的目的是探究不同种类、不同浓度的植物激素对野牛草幼苗生长的影响,因此需要设置空白对照,应以蒸馏水浸种处理作为空白对照组,并以3个重复组的平均值作为测定值,A正确;
B、激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化细胞代谢的作用,而是给细胞传达信息,对细胞生命活动起调节作用,B错误;
C、分析题图可知,GA3对苗长作用显著,而IAA对根长作用明显,故GA3主要促进幼苗茎的生长,IAA主要促进幼苗根的生长,C错误;
D、题图所示结果与对照组相比均有促进作用,即只体现了植物激素的促进作用,因此实验结果不能表明IAA、GA3对野牛草幼苗的生长具有低浓度促进、高浓度抑制的作用,D错误。
故选A。
26.(23-24高二上·浙江舟山·期末)如图为鲍森·詹森实验的示意图,下列叙述正确的是( )
A.本实验证明由苗尖端向下传递的物质是生长素
B.插有明胶块的幼苗向光弯曲生长证明苗尖端是感光部位
C.显微镜观察表明,弯曲部位背光侧细胞分裂快、数量多
D.若本实验在黑暗条件下进行,也能得出相同的结论
【答案】D
【分析】分析题图:化学物质能够透过明胶却不能透过云母。将一片明胶块或云母片分别插在苗尖端和其下部之间,观察幼苗的向光运动。结果发现,插有明胶块的苗发生向光弯曲现象,插有云母片的苗则不弯曲。由此证明,的确有一种化学物质由苗尖端向下传递。
【详解】A、化学物质能够透过明胶却不能透过云母,题图显示:在单侧光照射下,插有明胶的幼苗向光弯曲生长,插有云母片的幼苗不弯曲,因此该实验证明了的确有化学物质由苗尖端向下传递,但不能证明该种化学物质就是生长素,A错误;
B、插有明胶块的幼苗发生向光弯曲,可证明苗尖端产生的化学物质可以透过明胶向下传递,不能证明苗尖端是感光部位,B错误;
C、若用显微镜观察,可发现在弯曲部位中,背光面的细胞较长,说明这些细胞伸长得快,C错误;
D、若去除光照改在黑暗下重复该实验,用明胶处理的幼苗直立生长,用云母处理的幼苗不弯曲,实验结果与光照下的存在差异,但能支持达尔文的“可能有某种化学物质从苗尖端传递到了下面”的结论,D正确。
故选D。
27.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成顶钩(如图1),在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。推测不同浓度的生长素(IAA)可能通过 TMK 蛋白调控细胞生长,为研究IAA与顶端弯曲的关系,科研人员进行了相关实验,图2为科研人员测定的不同实验组顶钩内外侧细胞长度的结果,图3为作用机理。回答下列问题:
(1)拟南芥种子萌发时,生长素由 经过一系列反应转变而来。由于IAA的作用具有 ,顶钩两侧细胞生长状况不同,因而弯曲度发生改变。
(2)根据图2推测,tmk 突变体比野生型顶钩弯曲度 (填“减小”或“增大”),TMK 基因的作用是使下胚轴顶钩处的弯曲度 (填“减小”或“增大”)。
(3)根据图3分析,当IAA 浓度较高时,TMK蛋白C端被剪切,然后该物质进入 ,使蛋白 X磷酸化,最终抑制了促进生长基因的 ,导致细胞生长被抑制。
【答案】(1) 色氨酸 低浓度促进作用,高浓度抑制作用
(2) 减小 增大
(3) 细胞核 转录
【分析】生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
【详解】(1)生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。由于IAA的作用具有低浓度促进作用,高浓度抑制作用,顶钩两侧细胞生长状况不同,因而弯曲度发生改变。
(2)由图2可知,tmk突变体与野生型相比,外侧细胞长度一样,而内侧细胞的长度比野生型的长,所以推测tmk 突变体比野生型顶钩弯曲度减小,转入TMK 基因的tmk突变体与tmk突变体相比,外侧细胞长度一样,内侧细胞的长度短,所以TMK 基因的作用是使下胚轴顶钩处的弯曲度增大。
(3)根据图3分析,当IAA 浓度较高时,TMK蛋白C端被剪切,然后该物质进入细胞核,使蛋白 X磷酸化,最终抑制了促进生长基因的转录,导致细胞生长被抑制。
28.(23-24高二上·浙江·期末)图1是黄瓜的部分光合作用生理过程,Ⅰ和Ⅱ是两种叶绿素蛋白质复合体。图2表示在相对封闭的大棚内,黄瓜植株的表观光合速率变化情况。请据图分析:
(1)图1过程所发生的能量变化是光能转化为 中活跃的化学能。Ⅰ和Ⅱ位于 。采用 法分离色素,再比较黄瓜果皮和叶片的叶绿素含量。
(2)乙侧H+浓度高于甲侧的原因有:①PQ对H+进行跨膜运输;② ;③甲侧产生NADPH消耗H+。
(3)图2中测量表观光合速率的指标是 。A、E两点对应时刻的温度相同,则A点的光强度 (填“>”、“=”或“<”)E点的光强度。A点时黄瓜植株叶肉细胞内三碳酸和五碳糖的含量分别与B点相比 。
(4)13时,叶片中 (填激素名称)含量增加,引起气孔关闭,从而减弱了 循环。生产实践中,瓜农常适时打开大棚的目的是 (答出2点)。
【答案】(1) ATP和NADPH 类囊体膜 纸层析(法)
(2)水的光解产生H+
(3) 单位时间单位(叶)面积二氧化碳的吸收量 < 多、少
(4) 脱落酸 卡尔文 降温、提高二氧化碳浓度
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】(1)图1过程是光合作用的光反应阶段,该阶段中可将光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能;光反应在叶绿体内的类囊体上进行的;分离色素的方法是纸层析法,根据色素在层析液中的溶解度大小进行分离。
(2)结合题意及题图可知,乙侧H+浓度高于甲侧的原因有:①PQ对H+进行跨膜运输;②水的光解产生H+;③甲侧产生NADPH消耗H+。
(3)图2显示的是表观光合速率,即净光合速率=实际光合速率减呼吸速率,可以用单位时间单位(叶)面积二氧化碳的吸收量(氧气的释放量或者有机物的积累量)来表示;A、E两点的表观光合速率相同,对应时刻的温度相同,则呼吸速率相同,但E点较A点二氧化碳浓度低,要使A、E两点的表观光合速率相同,则A点的光照<E点光照;与A相比,B点时光照更强,植物的光反应提供的NADPH和ATP多,C3还原快,消耗多,则C3含量比A点少,C5生成多。
(4)13时净光合速率降低,原因是脱落酸含量增加,导致植物气孔关闭,二氧化碳吸收减少,从而暗反应(卡尔文循环)减弱;生产实践中,大棚环境密闭,植物时刻进行呼吸产热,温度升高,适时打开既可以起到降温作用,还能通风以提高二氧化碳浓度。
29.(23-24高二上·浙江台州·期末)根系是棉花良好发育的基础,而侧根是棉花根系吸收矿质营养和水分的主体。侧根在离主根根尖一定距离处才发生,且受主根生长的抑制,这种现象称为根系的顶端优势。某研究小组探究一定浓度的IBA(生长素类似物)和KT(细胞分裂素类似物)对棉花幼苗主根长度及侧根数的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)上述实验以发芽后第6天的棉花幼苗为材料,实验组处理是把IBA、KT按一定浓度配制到5%的琼脂中,均匀涂抹下胚轴与根交接处,则甲组的处理是 。实验过程中需控制 等无关变量一致。该实验使用的不是天然植物激素而是激素类似物,原因是天然植物激素具有 、难提取、成本过高等问题。
(2)从实验结果可知,生长素和细胞分裂素对主根伸长分别有 作用;同时施加生长素和细胞分裂素,对侧根发生具有 (填“拮抗”或“增效”)作用。由实验可知,施加生长素类似物可 棉花根系的顶端优势,依据是 。
(3)根据实验结果推测,侧根在离主根根尖一定距离处才发生,可能原因是 。棉花幼苗移栽时,常要“搬钵”,即切断主根,这样处理的意义是 。
【答案】(1) 将5%的琼脂均匀涂抹下胚轴与根交接处 光照强度(湿度/温度/棉花幼苗生长状况) 性质不稳定(易被分解)
(2) 抑制、促进 增效 消除(减弱/抑制) 施加生长素类似物,主根长度减小,侧根数量增多(生长素类似物可抑制主根伸长,促进侧根发生)
(3) 主根根尖产生细胞分裂素,抑制侧根发生,距离越近,抑制作用越大 促进侧根生长,有利于矿质营养和水分的吸收
【分析】分析题图可知,一定浓度的IBA抑制棉花主根生长,促进单株侧根生长;一定浓度的KT促进棉花主根生长,抑制单株侧根生长;一定浓度的IBA和KT处理,促进棉花主根生长和侧根生长。
【详解】(1)由图可知,甲组为对照组,则用不含激素类似物的5%的琼脂均匀涂抹下胚轴与根交接处,该实验中,激素类似物种类是自变量,主根长度和单株侧根数是因变量,光照、温度、湿度等为无关变量,无关变量在实验中应保持相同且适宜。天然激素存在性质不稳定、难提取等弊端,所以一般使用植物生长调节剂代替激素进行实验。
(2)由图可知,IBA(与生长素效果相同)抑制棉花主根生长,促进单株侧根生长,KT(与细胞分裂素效果相同)促进棉花主根生长,抑制单株侧根生长。一定浓度的IBA和KT处理,促进棉花主根生长和侧根生长。由于生长素类似物可抑制主根伸长,促进侧根发生,所以可消除棉花根系的顶端优势。
(3)可能由于细胞分裂素在主根根尖产生,向侧根运输,导致侧根细胞分裂素浓度过高,抑制侧根发生,距离越近,抑制作用越大,所以侧根在离主根根尖一定距离处才可发生。切断主根,可消除主根对侧根的抑制,促进侧根生长,有利于矿质营养和水分的吸收。
30.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)花开花落,春华秋实。植物激素对植物的生长发育发挥着重要的调节作用,农业生产上经常使用植物生长调节剂来改善生产效益。回答下列问题:
(1)春季是播种的季节,农民在浸泡过程中会采用 (植物激素)对种子进行处理,促进萌发;春季也是植树造林的季节,移栽树苗时,为了保证成活率,往往会适当保留插条上的芽和幼叶,因为芽和幼叶能产生 促进枝条生根成活,该激素只能从形态学上端运输到下端,这称为 运输, (填“需要”或“不需要”)能量。
(2)夏季是植物快速生长的季节。农田里双子叶杂草的生长会影响玉米的产量,2,4-D(生长素类似物)是一种最早应用的选择性除草剂。图甲中的曲线分别代表玉米和双子叶杂草对不同浓度2,4-D的反应。由图可知,代表双子叶杂草的是 (填“I”或“II”)。最适合做除草剂的是 点对应的浓度。从图中也可看出2,4-D作用的特点是 。
(3)秋季是收获的季节。研究人员用脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄,研究乙烯释放量的变化情况,结果如图乙所示(CK为对照)。由图可以看出,ABA可以 (填“抑制”或“诱导”)乙烯的生成。一般果农会在番茄出售前使用乙烯处理,原理是 。当植物体面临严寒、旱涝、有害物质、机械压力、损伤或感染等各种不利的环境条件时,乙烯的释放量会 。
【答案】(1) 赤霉素 生长素 极性 需要
(2) I b 低浓度促进,高浓度抑制
(3) 诱导 乙烯能促进果实的成熟 增加
【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。赤霉素合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育。细胞分裂素合成部位:主要是根尖。主要作用:促进细胞分裂。脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。分布:将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】(1)春季是播种的季节,农民将植物种子经过浸泡后进行播种,浸泡后用赤霉素处理,能促进种子萌发。春季也是植树造林的季节,移栽树苗时,为了保证成活率,往往会适当保留插条上的芽和幼叶,因为芽和幼叶能产生生长素,生长素能促进枝条生根成活,该激素只能从形态学上端运输到下端,这称为极性运输,极性运输是一种主动运输,需要能量;
(2)通常双子叶植物对生长素表现敏感,而单子叶植物对生长素表现不敏感,据此可知图中I代表双子叶杂草。最适合做除草剂的是b点对应的浓度,此时促进农作物的生长,同时抑制杂草的生长。从图中也可看出2,4-D作用的特点是低浓度促进,高浓度抑制;
(3)研究人员用脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄,因变量是乙烯合成量的变化,结果如图乙的结果可以看出,ABA可以诱导乙烯的生成,因为使用ABA的实验组的乙烯生成量高于对照组和ABA抑制剂处理组(条件对照组)。乙烯能促进果实的成熟增加,一般果农会在番茄出售前使用乙烯处理。当植物体面临严寒、旱涝、有害物质、机械压力、损伤或感染等各种不利的环境条件时,乙烯是抗逆性激素,此时乙烯的释放量会增加。
31.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)水稻是我国重要的粮食作物。梅雨季节,普通水稻遭遇低光环境的胁迫会严重减产,但超级稻所受影响小,科研人员对此进行了相关实验研究。
(1)水稻叶肉细胞叶绿体中的 (填写物质)能够捕获太阳光中能量,将 转变为糖与氧气,在此过程中光能被转换并储存为糖分子中的 。
(2)科研人员测定不同光强处理30天后水稻的相关指标,并利用 观察超级稻叶绿体的亚显微结构,结果如下表。据表分析,超级稻适应低光胁迫的变化包括 。
品种
光强
叶绿素含量(g·m-2)
基粒数(个)
基粒厚度(μm)
基粒片层数(层)
超级稻
100%
0.43
20
0.25
10
25%
0.60
12
0.50
20
(3)R酶催化碳反应中CO2的固定,是影响碳反应速率的限速酶,其位于 。R酶的活性可用羧化效率相对值与R酶含量之比表示。不同光强下,R酶活性的测定结果如下图,与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻R酶活性 。请结合光合作用过程,阐释超级稻适应低光胁迫的机制 。
(4)NAC是植物中较常见的转录因子,参与调控水稻多种生命活动。NAC和ABA均抑制种子萌发,关于二者在抑制种子萌发中的机制,有以下三种假设:
假设1.ABA通过NAC抑制种子萌发。
假设2.NAC通过ABA抑制种子萌发。
假设3.ABA和NAC对种子萌发的抑制作用相互独立。
根据假设,研究者选用野生型、NAC缺失突变体和NAC过表达突变体三种水稻种子进行相关实验,结果如图1、2、3所示。
①参与种子萌发调控的主要激素除了ABA外,还有 。
②由图1和图2可知,ABA (填“是”或“不是”)通过NAC抑制种子萌发,依据是 。由图3可知,NAC可以 (填“增加”或“减少”)种子中ABA的含量,支持假设 。
【答案】(1) 光合色素 二氧化碳和水 化学能
(2) 电子显微镜 叶绿素含量上升、基粒厚度和基粒片层增多
(3) 叶绿体基质 增强 一方面叶绿素含量、基粒厚度和片层数量均明显增加,可减缓光反应速率的下降/提高低光胁迫下的光反应速率/光反应阶段可为暗反应阶段提供更多能量;另一方面R酶活性明显增加,可促进CO2的固定,减缓暗反应速率的下降
(4) 赤霉素 不是 施加ABA后,NAC缺失突变体种子萌发率明显降低 增加 2
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段:光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收光能、传递光能,并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原,进而合成有机物。
【详解】(1)水稻叶肉细胞叶绿体中的类囊体薄膜上含有光合色素,这些光合色素能够捕获太阳光中能量,将二氧化碳和水转变为糖与氧气,在此过程中光能被转换并储存为糖分子中的化学能。
(2)科研人员测定不同光强处理30天后水稻的相关指标, 观察超级稻叶绿体的亚显微结构利用的是电子显微镜。据表分析,超级稻适应低光胁迫的变化包括叶绿素含量上升、基粒厚度和基粒片层增多,而基粒数是减少的,这协变化有利于适应弱光环境,满足自身光合作用的需求。
(3)因为R酶催化暗反应中CO2的固定,所以R酶位于叶绿体基质。根据图像可知,与全光照条件时相比,25%的低光胁迫条件下,超级稻R酶羧化效率相对值与R酶含量之比增大,所以R酶活性增强。 结合光合作用过程,可知超级稻适应低光胁迫的机制是一方面叶绿素含量、基粒厚度和片层数量均明显增加,进而可缓解光反应速率下降对光合速率的影响,进而适当提高低光胁迫下的光反应速率,为暗反应阶段提供更多能量;另一方面R酶活性明显增加,可促进CO2的固定,减缓暗反应速率的下降,进而减缓了弱光环境对植物造成的影响。
(4)①参与种子萌发调控的主要激素除了ABA外,还有赤霉素,前者抑制种子萌发,而后者促进种子萌发,二者的作用表现为相抗衡。
②据图1可知,NAC缺失突变体和野生型的萌发率大约是95%左右,而NAC过表达突变体的萌发率只有40%左右,说明NAC能抑制种子萌发,由图2可知,施加ABA后,NAC缺失突变体和野生型的种子萌发率大约均是80%左右,施加ABA后,与NAC缺失突变体(没有NAC)相比,NAC过表达突变体(过量NAC)种子的萌发率显著较低,说明ABA不是通过NAC抑制种子萌发。由图3可知,NAC过表达突变体(过量NAC)种子中ABA含量较高,NAC缺失突变体(没有NAC)种子中ABA含量较低,说明NAC可以增加种子中ABA的含量,推测NAC通过ABA抑制种子萌发,支持假设2。
32.(23-24高二上·浙江湖州·期末)植物生命活动的调节
(1)为研究激素对软枣猕猴桃嫩枝扦插生根效果的影响,科研人员选取生长健壮、无病虫害的当年生枝条,将枝条剪成 的插条,每个插条均保留相同数目的芽,目的是 。用植物激素类调节剂处理插条的方法有很多,例如浸泡法和沾蘸法,研究人员选用的激素类调节剂浓度较高,则宜选用 法处理。
(2)科研人员利用NAA、IBA-k、ABT三种植物生长调节剂对猕猴桃枝条进行了不同处理,实验结果如下表所示。实验中所用不同激素组合和不同浓度对插条生根具有 作用,其中 处理作用效果最好,判断依据是 。
处理
激素种类
激素浓度(mg·L-1)
生根率(%)
生根数量(条)
最长根长(cm)
1
NAA+IBA-k
100
85.22
4.70
4.19
2
NAA+IBA-k
300
84.88
6.40
5.16
3
NAA+IBA-k
500
59.92
3.14
4.44
4
NAA+ABT
100
84.38
5.21
5.59
5
NAA+ABT
300
74.96
4.02
3.29
6
NAA+ABT
500
95.11
8.03
5.41
CK
/
49.17
2.12
2.47
注:NAA为萘乙酸、IBA-k为吲哚丁酸钾、ABT为生根粉;CK是对照组。
(3)NAA、IBA均为植物激素 的类似物,其在细胞内由 转化而来。
(4)猕猴桃是雌雄异株植物且花期集中、时间短,人工栽培时还需按一定的比例种植雌雄株并进行人工授粉。研究人员在盛花期,用60mg·L-1赤霉素+5mg·L-12,4-D+100mg·L-1氨基酸+160mg·L-1钙混合液喷雾,不仅可生产无籽果实,而且与 处理进行对照发现,猕猴桃平均单果果重增加,总产量增加。据此推测:①生产中可以减少种植 植株;②药剂中的赤霉素能促进细胞 ,提高果实鲜重;③药剂中的2,4-D具有 作用,提高了坐果率(果树生产中生理落果结束时树上的挂果数占开花时花的数目的比例)。
【答案】(1) 长度合适且等长 排除内源生长素的影响 沾蘸法
(2) 促进 500mg/L-1NAA+ABT(第6组处理) 此处理条件下,生根率和生根数量最高,且最长根较长
(3) 生长素 色氨酸
(4) 人工授粉 雄性 细胞的伸长生长和细胞分裂 防止落花落果/保花保果
【分析】题表分析:该实验的自变量是NAA、IBA-k、ABT的浓度,因变量是平均生根数,数据说明在表格浓度范围内,NAA、IBA具有促进生根作用,ABT具有抑制生根作用。
【详解】(1)为研究激素对软枣猕猴桃嫩枝扦插生根效果的影响,科研人员选取生长健壮、无病虫害的当年生枝条,将枝条剪成长度合适且等长的插条(保证无关变量相同且适宜),每个插条均保留相同数目的芽,这样可以排除内源生长素的影响。用植物激素类调节剂处理插条的方法有很多,例如浸泡法和沾蘸法,研究人员选用的激素类调节剂浓度较高,则宜选用沾蘸法处理。若激素的浓度较低,则需要采用浸泡法处理。
(2)科研人员利用NAA、IBA-k、ABT三种植物生长调节剂对猕猴桃枝条进行了不同处理,根据表中实验结果可知,实验中所用不同激素组合和不同浓度与对照组相比,相关数据大于对照组,说明对插条生根均具有促进作用,其中500mg/L-1NAA+ABT处理作用效果最好,判断依据是此处理条件下,生根率和生根数量最高,且最长根较长。
(3)NAA、IBA均为植物激素生长素的类似物,其在细胞内由色氨酸经过一系列变化转化而来,其产生的部位主要是幼嫩的芽、叶和发育的种子。
(4)猕猴桃是雌雄异株植物且花期集中、时间短,人工栽培时还需按一定的比例种植雌雄株并进行人工授粉。研究人员在盛花期,用60mg·L-1赤霉素+5mg·L-12,4-D+100mg·L-1氨基酸+160mg·L-1钙混合液喷雾,不仅可生产无籽果实,而且与人工授粉处理进行对照发现,猕猴桃平均单果果重增加,总产量增加。据此推测:
①生产中可以减少种植雄性植株,因为无子果实的单果重在一定处理下也会增加;
②药剂中的赤霉素能通过促进细胞的伸长生长和细胞分裂进而提高果实鲜重;
③药剂中的2,4-D作为生长素类似物,具有防止落花落果/保花保果作用,进而提高了坐果率,增加产量。
33.(23-24高二上·浙江金华·期末)棉铃是棉花子房逐渐膨大形成的果实,子房膨大过程中,营养物质主要来自邻近叶片。为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响,研究者选取具有10个以上棉铃的植株,去除不同比例的棉铃,3天后测定叶片的CO₂固定速率以及叶片中蔗糖和淀粉的含量,结果如下图所示。
请回答下列问题:
(1)光反应产生的NADPH实质上是 的载体。碳反应利用光反应产生的物质和能量,在叶绿体基质中,首先将CO₂还原为 ,进而形成其他有机物运输到棉铃中。
(2)由图1可知,本实验的空白对照组植株叶片 CO₂固定速率相对值是 ,随着去除棉铃百分率的升高,叶片CO₂固定速率降低,原因是 。
(3)由图2可知,随着去除棉铃百分率的升高,淀粉含量逐渐高于蔗糖,原因可能是 。
(4)研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入棉花植株,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上,可将细胞壁周围的蔗糖水解。结果发现,转基因棉花植物会出现严重的短根、短茎和棉铃产量下降等现象。上述现象说明光合作用产物是以 形式运输到根、茎等非光合部位。细胞壁上蔗糖酶会导致叶肉细胞外 含量升高,这些物质被叶肉细胞吸收后,会 (填“促进”或“抑制”)光合作用的进行。
(5)研究发现,在某部位施用外源细胞分裂素后,光合产物能更多地向该部位运输。某研究小组想通过给叶片提供¹⁴CO₂并追踪测定放射性强弱的方法来验证这一观点,以便为棉花增产提供实验依据。若以棉花植株为实验材料,并以棉铃中的放射性的强度为检测指标,进行实验,请写出简要实验思路。
实验思路: 。
【答案】(1) 氢(H+、电子) 三碳化合物(三碳糖)
(2) 28 光合产物利用减少,产物积累,导致光合速率下降
(3)三碳糖更多地转化为淀粉
(4) 蔗糖 葡萄糖和果糖 抑制
(5) 将叶片和棉铃的生长状态一致的棉花植株随机均分两组,一组棉铃上涂抹少许细胞分裂素,另一组涂抹等量蒸馏水,两组叶片均提供14CO2,一段时间后检测棉铃中的放射性的强度
【分析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能,一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。类囊体薄膜的外表面接受光照,吸收光能,图示类囊体薄膜的上面接受光,所以类囊体薄膜的上侧是叶绿体基质,下侧是类囊体腔,还有一部分H+被PQ从叶绿体基质转运至类囊体腔,类囊体腔的H+跨膜运输向叶绿体基质时能驱动ATP酶利用ADP和Pi合成ATP。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
2、暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下与C5结合,这个过程称作CO₂的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样,暗反应阶段就形成从C5到C3再到C5的循环,可以源源不断地进行下去,因此暗反应过程也称作卡尔文循环。
【详解】(1)光反应阶段,光合色素吸收光能以后,能产生高能电子,高能电子最终与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH,因此光反应产生的NADPH实质上是H+、电子的载体。碳反应阶段,在酶的催化作用下,1个CO2分子与五碳糖结合,形成1个六碳分子。这个六碳分子随即分解成2个三碳酸分子。然后,三碳酸分子接受来自ATP和NADPH的能量,被NADPH还原形成三碳糖,进而形成其他有机物运输到棉铃中。
(2)对照组没有去除棉铃即去除棉铃的百分率为0,此时植物二氧化碳固定速率为28。随着去除棉铃百分率的升高,光合产物利用减少,产物积累,导致光合速率下降,因此叶片CO₂固定速率降低。
(3)由图2可知,随着去除棉铃百分率的升高,三碳糖更多地转化为淀粉,更少地转化为蔗糖,因此淀粉含量逐渐高于蔗糖。
(4)蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上,可将胞外蔗糖水解,转基因植物出现短根、短茎现象。这说明光合作用产物是以蔗糖形式运输到非光合部位,蔗糖酶使蔗糖水解成葡萄糖和果糖,导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖含量升高,被叶肉细胞吸收后,可抑制光合作用的进行。
(5)由题意可知,该实验的自变量为是否施用外源细胞分裂素,因变量为棉铃中的放射性的强度,其他为无关变量,应保持相同且适宜,故该实验思路为:将叶片和棉铃的生长状态一致的棉花植株随机均分两组,一组棉铃上涂抹少许细胞分裂素,另一组涂抹等量蒸馏水,两组叶片均提供14CO2,一段时间后检测棉铃中的放射性的强度。
34.(23-24高二上·浙江宁波·期末)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分(茎芽),置于培养液中无菌培养。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理30天,测量茎芽长度,结果见图2。
(1)植物激素是植物细胞之间传递 的分子。生长素在植物体内是由 转变过来的,在幼苗中其主要合成部位是 。赤霉素除了影响植物生长之外,还可 种子萌发。
(2)本实验中,试管用滤膜封口是为了在不影响空气通过的情况下,起到 的作用。用激素处理时不能使用高浓度IAA溶液,因为其发挥作用具有 特点。
(3)图2数据显示,GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出 的作用,GA3的这种作用更为显著。
(4)植物伸长生长可能是细胞数量或 增加,或者两者共同增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后,GA3诱导的茎芽生长被抑制了54%,说明GA3影响茎芽生长的方式是 。
(5)从图2中B组的数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的 倍、IAA单独处理的 倍,由此可推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在 关系。
【答案】(1) 信息 色氨酸 芽、幼嫩的叶 促进
(2) 防止污染 两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)
(3)促进
(4) 细胞伸长(细胞长度) 促进细胞伸长和细胞分裂
(5) 3.6 9 协同
【分析】分析:图1中试管用滤膜封口是为了在不影响气体通过的情况下,防止空气中的微生物进入培养液污染培养物;
图2是探究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响。与空白对照相比,GA3和IAA的离体茎芽的生长较快,说明二者均能促进生长。
分析图2中的B可知,与空白对照组相比,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是9,GA3单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是2.5,IAA单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是0.5,因此两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的3.6倍,是IAA单独处理的9倍;由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系,同理可分析C组的促进强弱关系。
【详解】(1)植物激素是一种在植物体内起调节作用的信息分子,生长素在植物体内是由色氨酸转变而来的。生长素在幼苗期的主要合成部位是幼嫩的芽、叶。赤霉素除了影响植物生长之外,还可促进种子萌发。
(2)滤膜的孔径特别小,可以有效防止外界细菌的污染,同时又可以让O2、CO2等气体通过,满足茎芽对气体的需求。用高浓度的IAA溶液处理材料,可能反而会抑制生长,因为IAA具有两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)的特性。
(3)由图乙可以看出,IAA和GA3单独处理组的茎芽长度都高于不用激素处理的空白对照组,因此IAA和GA3对离体的茎芽都有促进作用;
(4)植物的生长与细胞数目增加和细胞体积的增加有关,细胞分裂使必须进行DNA的复制,当DNA复制完全被抑制时,细胞的分裂就会受阻,此时GA3诱导的细胞伸长生长受到抑制,说明GA3影响茎芽生长的方式是促进细胞伸长和细胞分裂;
(5)由B组数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独使用是的(13.0-4.0)/(6.5-4.0)=3.6倍,是IAA单独使用是的(13.0-4.0)/(5.0-4.0)=9倍;由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同的关系;
35.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)密植条件会引起植物相互遮阴导致植株感受到的光照质量发生改变,从而激发植株的避阴反应。“避阴反应”调控机理的研究,可为耐密植作物新品种的培育提供理论依据。
回答下列问题:
(1)自然光被植物滤过后,其低红光(R)/远红光(FR)值减小的原因是 。R/FR变化引起植物的“避阴反应”可使植物制造更多有机物的原因是 。
(2)研究表明“避阴反应”的调控机理是光敏色素B感知R/FR的变化后, (填“促进”或“抑制”)控制生长素(IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,在IAA和GA3的作用下,细胞发生一定的变化,图中a是指 。GA3还可作用于D蛋白调控“避阴反应”,据图可知,低R/FR情况下植物体中D蛋白含量 (填“升高”“降低”或“不变”),图中b代表 (选填“+”或“-”)
(3)在强光照射下,叶绿体会从叶肉细胞表面移动到细胞侧壁,叶绿体的宽面与光照方向平行,将光损伤降低至最小,该现象称为叶绿体的“AR反应”。研究表明,向光素的PHOT2与“AR反应”有关。验证此研究结论的实验思路是:①取X 和PHOT2突变体的拟南芥叶肉细胞,显微镜观察并记录正常光照下两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置:②分别给予相同的Y 照射,观察两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置:③若出现下表实验结果说明结论正确,请补充完善实验结果记录表。
叶绿体的分布
叶绿体的存在状态
正常光照
Y照射
正常光照
Y照射
X
正常分布
a
b
c
PHOT2突变体
正常分布
正常分布
宽面与光照方向垂直
宽面与光照方向垂直
进一步研究可发现,叶绿体的移动及移动后的锚定与细胞质中的 有关。
(4)与动物激素相同,植物激素也是调节生命活动的 分子,在细胞中同样有接受它的受体。从上述植物避阴反应的机理可知,植物生长发育的调控是由基因表达调控、 环境因素调节共同完成的。
【答案】(1) 植物叶片中的叶绿素吸收红光 “避阴反应”使茎和叶柄发生的变化有利于植株捕获更多的光能(合理即可)
(2) 促进 伸长 降低 -
(3) X:野生型 Y:强光 a:移动到细胞侧壁 b:宽面与光照方向垂直 c:宽面与光照方向平行 细胞骨架
(4) 信息 激素调节
【分析】遮阴反应是指阳生植物受到周围植物遮蔽时,茎伸长速度加快,使株高和节间距增加,叶柄伸长的现象。该现象是植物适应环境的体现,有利于捕获更多的光,提高植物遮阴时光合作用强度,为生长发育提供物质能量的生理意义。
【详解】(1)叶片中的叶绿素进行光合作用时主要吸收红光和蓝紫光,自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值减小。R/FR的变化可引起茎伸长速度加快,株高和节间距增加,叶柄伸长,有利于捕获更多的光能,生成更多的NADPH和ATP,用于暗反应(C3的还原),从而制造更多有机物。
(2)由图可知,光敏色素B感知R/FR的变化后,促进控制生长素(IAA)、赤霉素(GA3)合成的相关基因的表达,在IAA和GA3的作用下,促进细胞伸长生长;图中GA3还可作用于D蛋白调控“避阴反应”,据题意D蛋白抑制避阴反应,而GA3可作用于D蛋白促使植物发生避阴反应,故b为“-”,低R/FR情况下植物体中D蛋白含量降低,抑制D蛋白的产生从而减弱D蛋白对遮阴反应的抑制作用。
(3)由题干可知,该实验目的是验证PHOT2与调节叶绿体的“AR反应”有关,因此实验的自变量是PHOT2有无(或拟南芥不同品种植株),因变量为拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置。为达到实验目的,应该选取野生型和PHOT2突变体的拟南芥叶肉细胞做实验,其中野生型作为对照组,PHOT2突变体作为实验组。首先在正常光照下记录两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置,然后分别对这两组给予相同强度的强光照射,保证单一变量,再次观察两种拟南芥细胞中叶绿体的存在状态与分布位置。若野生型拟南芥叶肉细胞在正常光照下叶绿体正常分布,宽面与光照方向垂直,强光照射下叶绿体移动到细胞侧壁,且宽面与光照方向平行;PHOT2突变体拟南芥叶肉细胞的叶绿体在正常光照和强光照射下,叶绿体的存在状态与分布位置无明显差异(或都正常分布,宽面与光照方向垂直),则可说明PHOT2突变体拟南芥因缺少PHOT2而无法调节叶绿体的“AR反应”,即结论正确。细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
(4)与动物激素相同,植物激素也是调节生命活动的信息分子,在细胞中同样有接受它的受体。从上述植物避阴反应的机理可知,植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节、环境因素调节共同完成的。
(
10
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$