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课时作业(二十九) 其他植物激素及其应用
1.(2024·山东菏泽二模)为探讨乙烯与赤霉素对根生长的影响,用乙烯和赤霉素处理水稻幼苗,结果如图1。已知D蛋白可以抑制赤霉素途径,从而抑制植物生长,分析D蛋白缺失突变体对乙烯的反应,结果如图2。下列说法正确的是( D )
A.赤霉素处理不能缓解乙烯对根的抑制
B.乙烯可能通过抑制D蛋白的合成抑制赤霉素途径
C.野生型比D蛋白缺失突变体更能抵抗乙烯的作用
D.乙烯不完全依赖D蛋白调控主根的生长
解析:据图可知,赤霉素+乙烯组的主根长度大于乙烯单独处理组,小于赤霉素单独处理组,说明赤霉素能缓解乙烯对水稻主根生长的抑制作用,A错误;已知D蛋白可以抑制赤霉素途径,从图2推测,乙烯可通过促进D蛋白的合成抑制赤霉素途径,B错误;在添加乙烯的情况下,野生型比D蛋白突变体主根长度短,说明D蛋白突变体比野生型更能抵抗乙烯的作用,C错误;由图2可知,在D蛋白缺失突变体中添加乙烯仍可抑制主根生长,因此可推断乙烯不完全依赖D蛋白调控主根的生长,D正确。故选D。
2.高浓度NH4NO3会毒害野生型拟南芥幼苗,诱导幼苗根毛畸形分叉。为研究高浓度NH4NO3下乙烯合成前体(ACC)和生长素(ⅠAA)在调节拟南芥幼苗根毛发育中的作用机制,科研人员进行了相关实验,部分结果如图所示。下列叙述正确的是( B )
[注] 植株甲、乙分别是蛋白M缺失和蛋白N缺失的ⅠAA不敏感型突变体。
A.实验因变量是甲、乙拟南芥突变体及分叉根毛比率
B.高浓度NH4NO3下,蛋白N是否缺失对ACC抑制根毛分叉没有影响
C.实验结果表明,ⅠAA对根毛分叉的调节具有低浓度促进、高浓度抑制的作用
D.高浓度NH4NO3下,外源ⅠAA对甲的根系保护效果比乙的好
解析:分析题图可知,本实验的自变量是拟南芥植株的类型、添加的试剂类型,分叉根毛比率不是自变量,A错误;比较野生型和乙植株(蛋白N缺失),在高浓度NH4NO3下,添加ACC时,两者的分叉根毛比率几乎相同,故高浓度NH4NO3下,蛋白N是否缺失对ACC抑制根毛分叉没有影响,B正确;据图可知,在高浓度NH4NO3下,三组实验的添加IAA与不添加激素组相比,IAA调节三种类型的拟南芥幼苗根毛分叉的作用为抑制或不影响,没有促进作用,不能体现低浓度促进生长,高浓度抑制生长,C错误;分析题图可知,乙组的抑制根毛分叉的效果更明显,甲组几乎不起作用,故高浓度NH4NO3下,外源ⅠAA对乙的根系保护效果比甲的好,D错误。故选B。
3.(2024·湖北一模)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取正常水分条件下长势相同的某种植物的野生型幼苗和ABA缺失突变体幼苗,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。下列叙述错误的是( A )
A.为抵御干旱,野生型幼苗细胞内合成大量的脱落酸
B.干旱处理后,突变体的茎叶更长导致蒸腾作用更强
C.干旱条件下,野生型会伸长根进而增强对水的吸收
D.相较突变体,野生型植株更能适应干旱环境
解析:激素具有微量、高效的特点,ABA在植物体中的主要合成部位有根冠、萎蔫的叶片等,但不会大量合成,A错误;由图可知,干旱处理后,突变体植株的茎叶长度增加值大,可能会导致蒸腾作用更强,B正确;由图可知,干旱处理后,野生型植株的根长度增加值大,即野生型通过伸长根进而增强对水的吸收,C正确;图中野生型的茎叶长度增加值低于突变体,根的长度增加值高于突变体,说明野生型植株较突变体植株更能适应干旱环境,D正确。故选A。
4.研究表明,用120 m mol·L-1的NaCl溶液处理会抑制萌发的拟南芥种子的根的生长,其机制是NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成,进而抑制根的生长。为进一步研究乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系,利用120 m mol·L-1的NaCl溶液、AVG(乙烯合成抑制剂)、IBU(茉莉酸合成抑制剂)处理萌发的拟南芥种子进行实验,结果如图所示。由图推测,关于NaCl、乙烯、茉莉酸在植物根生长过程中的关系正确的组合是( A )
①NaCl→茉莉酸→抑制根生长
②NaCl→乙烯→抑制根生长
③NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长
④NaCl→茉莉酸→乙烯→抑制根生长
A.①③ B.①④
C.①②③ D.①②④
解析:分析题意,NaCl抑制根生长的机制是通过NaCl促进乙烯和茉莉酸的合成来完成的,NaCl+AVG组中,不能合成乙烯,合成了茉莉酸,能抑制根的生长,说明120 m mol·L-1的NaCl溶液可以直接促进茉莉酸的合成,抑制植物根的生长;NaCl十IBU组中,不能合成茉莉酸,合成了乙烯,不能抑制根的生长,说明120 m mol·L-1的NaCl溶液不可以只通过促进乙烯的合成来抑制植物根的生长;NaCl组中,乙烯、茉莉酸均能合成,且抑制植物根的效果比NaCl+AVG组明显,对照各实验组,说明120 m mol·L-1的NaCl溶液可以通过促进乙烯合成来促进茉莉酸合成从而抑制根的生长。因此120 m mol·L-1的NaCl溶液抑制根的生长存在两条途径:NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长和NaCl→茉莉酸→抑制根生长,①③正确。故选A。
5.(2024·黑龙江模拟预测)三种植物激素甲、乙、丙及NAA的作用模式如图。图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用,下列相关叙述错误的是( D )
A.甲为脱落酸、乙为赤霉素、丙为生长素
B.甲、丙具有相抗衡(拮抗)作用
C.NAA、乙和丙具有协同作用
D.NAA与丙的分子结构和生理效应都相同
解析:由题图可知,甲为脱落酸、乙为赤霉素、丙为生长素,A正确;甲促进器官脱落,丙会抑制器官脱落,因此甲与丙具有相抗衡(拮抗)作用,B正确;NAA、乙和丙都能促进生长,所以具有协同作用,C正确;NAA属于植物生长调节剂,甲、乙、丙属于植物激素,NAA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,D错误。故选D。
6.为研究外源脱落酸(ABA)对干旱胁迫下小麦的影响,科研人员将小麦分别进行如下处理:对照组:向根部施加营养液;干旱胁迫组:向根部施加聚乙二醇(PEG);干旱胁迫和ABA组:根部施加PEG和叶片喷洒ABA结合处理。一段时间后检测叶片中叶绿素的含量,结果如下表。下列有关叙述错误的是( C )
组别
对照组
干旱
胁迫组
干旱胁迫
和ABA组
叶片叶绿素含量
(mg/g·FW)
0.65
0.42
0.62
A.为保证单一变量,应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液
B.在根部施加聚乙二醇会造成成熟区细胞失水,模拟干旱缺水环境
C.脱落酸能促进气孔关闭以及叶和果实的成熟和脱落
D.ABA处理能够缓解由干旱造成的叶绿素含量的损失
解析:由于对照组是用营养液处理小麦的,因此为了保证单一变量,应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液,A正确;在根部施加聚乙二醇会造成成熟区细胞失水,模拟干旱缺水环境,B正确;脱落酸不具备促进果实成熟的功能,C错误;据表可知,干旱胁迫和ABA组叶片叶绿素含量高于干旱胁迫组,说明ABA处理能够缓解由干旱造成的叶绿素含量的损失,D正确。故选C。
7.干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,以及不同条件处理下测定植物地下部分的脯氨酸含量,脯氨酸是植物细胞中调节渗透压的重要物质。下列说法正确的是( D )
图1
图2
A.ABA在植物体中的主要合成部位是芽、叶和发育中的种子
B.图1所示在干旱条件下,ABA能抑制根和茎叶的生长
C.图2所示实验的自变量为干旱程度,因变量为脯氨酸含量
D.重度干旱时,脱落酸使细胞中脯氨酸含量增多,提高植物抗旱能力
解析:根冠和萎蔫的叶片是ABA的主要合成部位,A错误;干旱条件下,野生型幼苗的茎叶增加量低于突变体,根长度增加量高于突变体,可知ABA对野生型幼苗的作用是促进根的生长,抑制茎叶的生长,B错误;该实验的自变量有是否用脱落酸处理、干旱程度,因变量为脯氨酸含量,C错误;重度干旱条件下,脱落酸处理提高了脯氨酸的含量,进而能提高细胞的渗透压,促进细胞吸水,提高植物抗旱能力,D正确。故选D。
8.(2024·福建泉州模拟预测)分蘖是禾本科等植物在近地面处发生的分枝,对产量至关重要。科研人员发现了一株水稻多分蘖突变体,与野生型相比,其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高,而生长素无显著差异。用细胞分裂素合成抑制剂与外源NAA(生长素类似物)处理突变体后,结果如图。实验的目的是探究( A )
A.生长素/细胞分裂素比值与分蘖性状的关系
B.突变体突变的原因是细胞分裂素还是生长素
C.促进水稻分蘖的最适细胞分裂素和生长素浓度
D.细胞分裂素和生长素对分蘖性状调节的顺序性
解析:由题意可知,与野生型相比,其分蘖芽中细胞分裂素浓度较高,而生长素无显著差异,说明细胞分裂素占比较大时,突变体的分蘖数和分蘖芽的长度变化更明显。据实验处理及图示结果可知,该实验的目的是探究生长素/细胞分裂素比值与分蘖性状的关系,A正确,BCD错误。故选A。
9.糖含量是决定甜瓜果实风味品质的重要因素,根据甜瓜果实蔗糖含量差异,可将其分为高糖品种“HS”和低糖品种“LW”。下图为乙烯参与调控HS甜瓜果实蔗糖积累的分子机制,CmERFⅠ-2为乙烯响应因子,CmMYB44为转录调节因子,CmSPS1和CmACO1分别是蔗糖积累和乙烯合成的两个关键基因,“-”表示抑制。下列叙述错误的是( A )
A.乙烯主要在成熟果实中合成,可促进果实脱落
B.LW甜瓜果实中CmMYB44表达量可能较高
C.图中“?”表示抑制,外源乙烯和CmERFⅠ2通过抑制CmMYB44,促进蔗糖积累
D.乙烯间接影响CmACO1的表达,最终调控乙烯合成,属于正反馈调节
解析:乙烯在植物体各个部位均可合成,能促进果实的成熟,也能促进果实脱落,A错误;LW甜瓜果实中蔗糖含量较低,CmMYB44通过抑制CmSPS1的表达水平来抑制蔗糖积累,故CmMYB44的表达量可能会较高,B正确;HS甜瓜果实中蔗糖含量较高,据图分析,图中“?”表示抑制,外源乙烯和CmERFⅠ-2通过抑制CmMYB44,间接促进CmSPS1和CmACO1的表达,最终促进蔗糖积累和乙烯合成,C正确;乙烯间接影响CmACO1的表达,如果乙烯的含量较多,CmMYB44将减少,CmACO1将增多,从而促进乙烯的合成;反之,则抑制乙烯的合成;该过程属于正反馈调节,D正确。故选A。
10.(2024·河北张家口三模)下列关于植物激素的作用,叙述错误的是( A )
A.在促进植物开花方面,赤霉素和乙烯的作用相抗衡
B.在促进细胞分裂方面,赤霉素和细胞分裂素具有协同作用
C.在种子休眠方面,赤霉素和脱落酸的作用相抗衡
D.在促进果实发育方面,赤霉素和生长素具有协同作用
解析:赤霉素和乙烯都有促进植物开花的作用,两者具有协同作用,A错误;赤霉素和细胞分裂素都能促进细胞分裂,两者具有协同作用,B正确;赤霉素解除种子休眠,脱落酸促进种子休眠,两者的作用相抗衡,C正确;赤霉素和生长素都有促进果实发育的作用,两者具有协同作用,D正确。故选A。
11.野生黑枸杞营养丰富,但自然条件下萌发率极低。为探究利用赤霉素浸种对种子萌发率(%)的影响,研究人员进行了相关实验,实验处理与结果如表所示。下列有关叙述中,错误的是( D )
浓度(ppm)
处理(浸泡)时间
6h
12h
24h
48h
72h
CK
15.33
18.67
28.33
26.00
21.67
200
23.33
30.67
35.00
33.67
29.00
400
29.67
35.67
39.33
35.00
33.67
600
44.33
48.00
55.33
51.67
32.00
800
42.00
55.33
59.67
49.33
30.67
1000
28.00
43.67
40.67
37.33
23.33
A.在调节种子萌发过程中,赤霉素和脱落酸作用效果相反
B.本实验的自变量是赤霉素的浓度和处理(浸泡)时间
C.实验数据表明不同浓度赤霉素对黑枸杞种子萌发均具有促进作用
D.赤霉素促进野生黑枸杞萌发的最适浓度为800ppm、浸种24h
解析:赤霉素促进种子萌发,脱落酸种子萌发,两者作用效果相反,A正确;据表可知,本实验的自变量是赤霉素的浓度和处理(浸泡)时间,且实验结果表明不同浓度赤霉素对黑枸杞种子萌发均具有促进作用(与CK对比),BC正确;表格中显示在浓度为800ppm,处理24 h条件下,萌发率最高,但不一定是最适的,还应该在600~1 000ppm浓度下设置更小的浓度梯度处理不同的时间,D错误。故选D。
12.城市周边的草莓园,能使人们体验摘草莓的乐趣,品尝到新鲜的草莓,也可以帮助农民增收致富。下图表示草莓果实发育和成熟各阶段不同植物激素相对含量的变化情况。下列相关叙述错误的是( A )
A.在果实膨大期额外喷洒大量的外源生长素可以大幅度提高草莓产量
B.赤霉素和生长素在促进草莓果实生长方面表现为协同,但作用机理不完全相同
C.在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老
D.由图分析可知,草莓果实发育受多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性
解析:生长素有低浓度促进、高浓度抑制的特点,喷洒大量的外源生长素可能会导致浓度过高,反而会降低草莓产量,A错误;赤霉素促进细胞伸长、生长素促进细胞生长,两者促进草莓果实生长方面表现为协同,但作用机理不完全相同,B正确;由图可知,在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老,C正确;由图分析可知,草莓果实发育受生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性,D正确。故选A。
13.(2024·宁夏石嘴山三模)生产上常用2,4D、NAA等生长素类调节剂促进插条生根,某科研小组探究a、b、c三种不同浓度的2,4D溶液对柳树茎段生根的影响,结果如图所示,回答下列问题:
(1)由于植物激素含量少,提取困难,生产上广泛应用的是植物生长调节剂,植物生长调节剂的优点是__吲哚乙酸/ⅠAA容易合成、原料广泛、效果稳定__。
(2)2,4D的施用效果除了与施用浓度有关,还与__施用时间、部位及施用时植物的生理状态和气候条件__(至少写出两点)等有关。
(3)根据图示的结果,a、b两种浓度的大小关系是__a>b__。为进一步探究2,4D促进柳树茎段生根的最适浓度,若b>c,某学习小组在c~b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4D溶液重复题述实验,结果发现在c、b浓度之间未出现峰值,分析其原因是__c浓度大于最适浓度__,实验改进的思路是__在0~c浓度的范围内配制一系列浓度梯度的2,4D溶液,重新进行实验__。
解析:(1)科学家首先从人尿中分离出的与生长素作用相同的化学物质是吲哚乙酸(ⅠAA),植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。
(2)植物生长调节剂的施用效果与施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等有关。
(3)生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长,通过a、b、c与空白对照相比,对柳树茎段生根具有促进作用的是b、c浓度,具有抑制作用的是a浓度,因此a、b、c三种浓度中,2,4D溶液浓度最高的是a,即a浓度大于b浓度。设促进柳树茎段生根的最适2,4D浓度为X,若浓度b>c时,b、c可能都大于X,也有可能c小于X,b大于X,在c~b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4D溶液,测定各浓度的2,4D溶液处理下柳树茎段生根情况,发现在b、c浓度之间未出现峰值,说明b、c都大于X,即c浓度大于最适浓度,故实验改进思路是应在0~c浓度内配制一系列浓度梯度的2,4D溶液,重新实验。
【选做多选题】
如图为激素与靶细胞发生作用的示意图。下列有关叙述错误的是( BC )
A.图中结构②的化学成分一般是糖蛋白
B.若①表示性激素,当性激素含量增加时,会对下丘脑和垂体起到一定抑制作用
C.①可表示由内分泌腺分泌的植物激素且不参与靶细胞内的代谢活动
D.该靶细胞细胞膜上可同时存在激素的受体和神经递质的受体
解析:图中结构②是受体,其化学成分是糖蛋白,A正确;性激素的受体在细胞内,故①不能表示性激素,B错误;植物没有内分泌腺,植物激素是由植物特定部分分泌的,对细胞的代谢起调节作用,不能参与靶细胞内的代谢活动,C错误;若该图表示下丘脑细胞,则细胞膜上除了有与激素结合的受体外,还可能具有与大脑皮层发出的传出神经释放的神经递质相结合的受体,D正确。故选BC。
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