内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
必会知识一 植物生长调节剂的类型和作用
一、植物生长调节剂的类型和作用
1.概念:由 的,对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
2.优点:植物生长调节剂具有 、 、 等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
3.类型(依据分子结构分)
(1) 与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2)分子结构与植物激素 ,但具有与植物激素类似的 ,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4.应用:提高作物产量、 。
(1) 种子、芽及块茎的休眠。
(2)调节花的 ,促进或阻止开花。
(3)诱导或控制 。
(4)控制植株 等。
二、植物生长调节剂的施用
1.选择植物生长调节剂需要考虑的因素
(1)实际情况。
(2)施用 、效果和毒性。
(3) 、价格和施用是否方便等。
2.影响施用效果的因素:如施用浓度、时间、 以及施用时植物的生理状态和 等。
[例1]新疆是我国优质长绒棉主产区,种植面积超过200万公顷。广泛使用的植物化学调控技术提高了棉花产量和品质,现代农业机械的使用显著提高了生产效率。下列叙述错误的是( )
A.棉花生长早期给顶芽喷洒低浓度的α—萘乙酸,能抑制顶端优势、增加侧枝数量
B.棉花生长中期喷洒缩节胺(赤霉素合成抑制剂),可以降低植株倒伏的风险
C.喷洒乙烯利能促进棉花果实同步成熟、吐絮,便于集中机械化采摘
D.机械化采收前喷洒落叶剂(脱落酸类似物)促进叶片脱落,减少收获棉花中的杂质
[例2]植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,相关叙述正确的是 ( )
A.对大麦种子用适宜浓度的乙烯利处理可以促进其产生ɑ-淀粉酶
B.对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸浸泡可以促进其萌发
C.对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D,可以解除顶端优势
D.对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快
必会知识二 探索植物生长调节剂的应用
1.实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,浓度过高时会 生根。在 的生长素类调节剂溶液中,插条生根情况不同。
2.预实验
(1)正式实验前进行的实验,其目的是 。预实验也必须像正式实验一样认真进行。
(2)通过预实验确定 的大致范围,为确定最适浓度打下基础。
3.处理插条的方法
(1)浸泡法:此法要求溶液的浓度 ,且最好在 的地方进行处理。把插条的 浸泡在配制好的溶液中,深约 ,处理几小时至一天。
(2) :把插条基部在 的药液中沾蘸一下,深约 即可。
4.设计实验
(1)变量分析:自变量为 ,因变量为 ,无关变量为处理溶剂剂量、 、所用的植物材料等。
(2)实验步骤:
5.实验结果及结论:根据实验获得的数据,以 为横坐标, 为纵坐标,绘制曲线图,依据所绘制曲线图,确定最适浓度范围。
[例1]植物的主根与侧根之间存在顶端优势,某小组以莴苣幼苗为实验材料,探究了不同浓度的NAA对侧根的影响,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
NAA浓度/(mg/L)
0
0.005
0.050
0.500
5.000
10.000
平均生根数/()
0.8
1.1
3.9
9.4
21.8
22.3
A.该实验中NAA既能促进侧根生根,也能抑制侧根生根
B.NAA可以由植物的产生部位运送到作用部位
C.NAA作用效果显著,可大量使用
D.去除主根根尖可以解除顶端优势
[例2]下表是某生物兴趣小组为了探索植物生长调节剂对植物插条生根的影响,以不同浓度的2,4—D试剂(生长素类调节剂)、月季等为实验材料,进行实验并获得以下实验结果。下列叙述正确的是( )
2,4—D浓度/(mg/mL)
0
0.5
1.0
2.0
月季平均生根数/条
3
6
10
8
月季成活率/%
53
56
59
66
A.该实验的因变量是月季的平均生根数和成活率
B.2,4—D促进月季插条生根的最适浓度为1.0mg/mL
C.植物生长调节剂是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有机物
D.花农为提高月季成活率,增加经济效益,生产时使用的2,4—D浓度越高越好
难点知识一 植物生长调节剂
1.植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、膨大素
2.植物生长调节剂的应用
命题角度1 植物生长调节剂的应用
植物激素和植物生长调节剂被广泛应用于生产实践中。下列生产措施与预期结果对应不一致的是( )
A.用适宜浓度的赤霉素处理大麦芽——诱导产生α-淀粉酶
B.利用青鲜素处理储藏期的洋葱、马铃薯——抑制发芽
C.生长期的稻田施用一定浓度的2,4-D——去除双子叶杂草
D.凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利——促进果实的发育
难点知识二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验操作流程
2.预实验
(1)对预实验的认识
预实验不能减小实验误差。减小实验误差一般采用多次重复实验取平均值、实验统计的数据足够多和随机取样等方法。
(2)预实验中空白对照组的设置问题
①进行预实验时需要设置空白对照组,以便确认实验组自变量的作用是“促进”还是“抑制”及其程度。
②在预实验的基础上再次实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧设置生长素类调节剂浓度梯度更小的系列实验组,进行相互对照即可。
3.可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根的原因
用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡,插条均不能生根,主要有以下几种可能:一是枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少的原因
配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度要小一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致实验失败。
命题角度1 预实验
下列高中生物学实验中,无需通过预实验确定实验条件范围的是( )
A.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
B.探究pH对过氧化氢酶活性的影响
C.探究唾液淀粉酶催化淀粉水解的最适温度
D.用斐林试剂检测梨原浆中的还原糖
命题角度2 生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
为研究生长素类植物生长调节剂NAA对植物生根的影响,某高中生物社团用一定浓度的NAA处理黄瓜幼苗,两周后测定主根长度和侧根数目,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
测定项目
NAA浓度(×10⁻⁴mol/L)
0
10
20
30
40
未知浓度的NAA
主根长度(cm)
12.1
14.3
12.8
10.5
8.6
未测
侧根数目(个)
6.6
8.7
10.5
7.8
5.2
8.9
A.NAA与生长素具有相似的生理效应,是因为其分子结构与生长素类似
B.在10×10-4--20×10-4mol/L之间细化浓度梯度,可能无法确定未知浓度的NAA
C.实验前可设置预实验为正式实验摸索大致条件,预实验不需要像正式实验一样严格进行
D.实验结果表明,NAA对黄瓜主根长度和侧根数目均表现为促进作用,主根对生长素浓度更敏感
一、单选题
1.在种植草莓时,有关植物激素和植物生长调节剂的作用,错误的说法是( )
A.在草莓生长期施加适宜浓度赤霉素类似物能够促进草莓茎的伸长生长
B.草莓果实发育过程中,生长素和赤霉素共同到促进果实膨大,属于协同作用
C.用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟
D.为防止草莓落花落果,可在花果期喷洒高浓度的生长素类似物
2.植物生长调节剂多效唑可通过调节相关内源激素水平来提高水稻籽粒中淀粉的含量。用一定浓度的多效唑处理水稻后,测量结果如表所示。下列叙述错误的是( )
指标
淀粉含量(g/kg干重)
细胞分裂素(mg/kg)
脱落酸(mg/kg)
赤霉素(mg/kg)
处理前
120
0.02
0.05
0.8
处理后
250
0.06
0.12
0.3
A.赤霉素能直接抑制细胞分裂素和脱落酸的合成
B.细胞分裂素和脱落酸可能协同促进淀粉的合成
C.淀粉含量的变化是多种植物激素共同作用的结果
D.多效唑能抑制赤霉素的合成,可用于控制作物株高
3.分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B.设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C.与对照组相比,10mg·L-1的芸苔素和500mg·L-1的赤霉素都起抑制作用
D.与赤霉素相比,芸苔素具有效果稳定的优点,且杜仲叶片对芸苔素更敏感
4.下列有关植物激素及植物生长调剂的说法中正确的是( )
A.小麦花期连续经历大雨后,可通过喷施生长素类调节剂避免减产
B.植物生长调节剂与相关植物激素的分子结构和生理效应都相似
C.油菜素内酯与未成熟的种子中合成的赤霉素都能促进种子的萌发
D.细胞分裂素能促进细胞分裂、芽的分化和叶绿素的分解
5.植物体中合成的褪黑素可调控植物生长发育、果实成熟、延缓衰老等。某实验小组用浓度200μmol/L的褪黑素溶液浸泡薄皮甜瓜果实后检测甜瓜中乙烯的含量,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.根据合成情况可判断褪黑素是植物激素而不是植物生长调节剂
B.200μmol/L的褪黑素可通过抑制内源乙烯的合成来延长薄皮甜瓜的储藏期
C.由实验结果推测,随着褪黑素溶液浓度的增加,内源乙烯的合成量逐渐减少
D.要探究出延长薄皮甜瓜储藏期的褪黑素的最适浓度,可通过预实验缩小探究范围
6.某科研人员利用不同浓度的2,4-D溶液处理某种未受粉辣椒的子房,每组所得无子辣椒果实的平均重量及使用的2,4-D浓度如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中不同浓度的2,4-D均起到促进无子辣椒果实生长的作用
B.若进行第9组实验,则该组所用的2,4-D浓度应为40mg·L-1
C.2,4-D促进无子辣椒果实生长的最适浓度范围为20~25mg·L-1
D.实验表明2,4-D是能促进植物器官生长发育的植物激素
7.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。下列叙述正确的是( )
A.利用乙烯利可以促进凤梨果实的发育,使得凤梨能够在最佳的时间上市
B.探索2,4—D促进插条生根的最适浓度时,需先做预实验以减少实验误差
C.施用一定浓度的膨大剂会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
D.可以通过大量使用青鲜素以延长马铃薯、大蒜、洋葱等食物的储藏期
8.科研人员通过实验探究一种新型植物生长调节剂“X”对菠菜生长的影响,结果如表所示。以下选项不正确的是( )
施用方式
X浓度/mg·kg-1
根长
根系表面积
叶片表面积
叶绿素含量
底施
0
1302
116
53
12
5
1700
165
52.5
16
10
2566
234
52
22
叶面喷施
0
1226
104
52
13
5
359
30
51.5
28
10
218
18
52
47
(注:底施就是将肥料、生长调节剂配成溶液施加在根部附近的土壤中)
A.植物生长调节剂的分子结构可能与植物激素不同
B.生长调节剂“X”对菠菜的根、叶生长没有体现两重性
C.实验表明施用植物生长调节剂时需要考虑用药的部位和浓度
D.用5mg·kg-1植物生长调节剂“X”底施就能有效提高菠菜的产量和品质
二、多选题
9.独脚金内酯是植物中普遍存在的一类植物激素,为了研究独脚金内酯类似物GR24对侧枝生长发育的影响,科研人员用不同浓度的GR24分别处理拟南芥植株的野生型和突变体,结果如图1.用一定浓度的NAA(生长素类似物)和GR24处理野生型,结果如图2.相关叙述正确的是( )
A.GR24的优点有容易合成、原料广泛、效果稳定
B.据图1推测,突变体可能缺乏独脚金内酯
C.据图2分析,该实验的自变量是NAA和GR24有无
D.GR24可能通过影响NAA的运输从而抑制侧枝生长
10.高浓度的铝离子可能对植物生长有毒害作用。为探究生长素在番茄植株铝胁迫过程中的作用机制,通过外源施加NAA、生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素运输抑制剂(NPA),分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响,实验结果如下(注:CK组加入蒸馏水)。相关叙述错误的是( )
A.本实验的对照组为CK组和铝溶液组
B.NAA是植物体合成的微量有机物,对植物的生长发育具有调节作用
C.图1说明铝胁迫下番茄根生长受到明显抑制,且在一定范围内,随着NAA浓度的增加而增加
D.据图2和图3推测铝胁迫下通过影响根尖生长素的合成,从而抑制番茄根的生长
11.研究人员用碱蓬突变体、α-萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA)进行了根伸长实验,结果如图1;用野生型碱蓬的侧枝和NAA进行了根伸长实验,结果如图2。下列叙述错误的有( )
A.由图1可推测,本实验选用的碱蓬突变体对GA不敏感
B.NAA和GA在促进根伸长方面具有协同作用
C.由图2可知,NAA相对浓度为6~12时抑制碱蓬侧枝根的伸长
D.碱蓬侧枝内缺乏分解NAA的酶,因此NAA作用时间更持久
12.植株矮化是指植株通过缩短节间长度或减少节数来降低高度的现象,可以通过人工干预等方式实现。矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮;叶色变绿,农业生产应用广泛。科研人员研究了不同浓度的矮壮素对草莓苗株高、地上部茎叶鲜重以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等
B.一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的
C.矮壮素可使植株降低高度,在调节植物株高的作用方面与赤霉素相抗衡
D.高浓度矮壮素通过减少草莓茎的细胞数量实现植株的矮化
三、解答题
13.2024年11月长寿中学生物兴趣小组进行了“探究不同浓度的NAA对插条生根的影响”的实验。实验开始前准备了α-萘乙酸(NAA)溶液,小组同学从学校后山采摘月季枝条进行了分组实验。观察记录数据,结果如下表:
不同浓度NAA对月季插条生根的影响
NAA浓度(mg/l)
0
4.0
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
平均生根数(条)
2.7
3.7
5.2
7.1
5.0
3.3
2.3
(1)NAA与生长素来源不同,生长素在植物细胞中,由 经过一系列反应转变形成。而NAA是由 合成。与生长素相比,NAA具有 等优点。
(2)从表中数据体现NAA的生理作用具有 的特点。
(3)若要进一步探究NAA促进插条生根的最适浓度,还需在 之间缩小浓度梯度,进一步进行实验。
(4)实验发现同一浓度NAA处理的插条中,部分枝条未生根,分析可能的原因有 (至少答两点)。
(5)部分插条长出根后,同学们将其放在教室的窗台上,植株将表现出 。植物具有接受光信号的分子, 就是其中一种。其能吸收红光和远红光,它的化学本质是 。
14.植物生长调节剂在农林园艺生产上得到广泛应用。某生物兴趣小组探究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,结果见图1;不同浓度的激素类似物甲对月季茎段侧芽生长的影响结果如图2。回答下列问题。
(1)据图1可知,在实验范围内,激素类似物甲、乙对月季插条生根分别起 、 作用。
(2)为了进一步探究激素类似物甲促进生根的最适浓度,该小组需要在 μmol/L范围内缩小浓度梯度进行正式实验。用较高浓度的生长素处理插条时,采用的方法是 ,正式实验时 (“需要”或“不需要”)空白对照。
(3)若欲探究30μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计 组实验。图2实验中若选取的月季茎段带有顶芽,则需进行去顶芽处理,目的是 。
(4)激素类似物甲为生长素类似物,能与植物细胞上的生长素受体结合。在细胞水平上,甲能促进 。据图2分析,X、Y和Z浓度之间大小的关系是 (多选)。
A.Z>Y
B.Z<X
C.Y<X
D.Z、Y间无法确定
(
1
)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
第3节 植物生长调节剂的应用
必会知识一 植物生长调节剂的类型和作用
一、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。
2.优点:植物生长调节剂具有 原料广泛 、 容易合成 、 效果稳定 等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
3.类型(依据分子结构分)
(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。
4.应用:提高作物产量、 改善产品品质 。
(1) 延长或终止 种子、芽及块茎的休眠。
(2)调节花的 雌雄比例 ,促进或阻止开花。
(3)诱导或控制 果实脱落 。
(4)控制植株 高度、形状 等。
二、植物生长调节剂的施用
1.选择植物生长调节剂需要考虑的因素
(1)实际情况。
(2)施用 目的 、效果和毒性。
(3) 调节剂残留 、价格和施用是否方便等。
2.影响施用效果的因素:如施用浓度、时间、 部位 以及施用时植物的生理状态和 气候条件 等。
[例1]新疆是我国优质长绒棉主产区,种植面积超过200万公顷。广泛使用的植物化学调控技术提高了棉花产量和品质,现代农业机械的使用显著提高了生产效率。下列叙述错误的是( )
A.棉花生长早期给顶芽喷洒低浓度的α—萘乙酸,能抑制顶端优势、增加侧枝数量
B.棉花生长中期喷洒缩节胺(赤霉素合成抑制剂),可以降低植株倒伏的风险
C.喷洒乙烯利能促进棉花果实同步成熟、吐絮,便于集中机械化采摘
D.机械化采收前喷洒落叶剂(脱落酸类似物)促进叶片脱落,减少收获棉花中的杂质
【答案】A
【分析】端优势形成的原因是:顶芽产生的生长素向下运输到侧芽部位积累,使顶芽的生长素浓度相对较低,促进生长;侧芽生长素浓度高,抑制其发育。
【详解】A、α-萘乙酸为生长素类似物,喷洒低浓度萘乙酸并不能降低侧芽生长素浓度。因此不能抑制顶端优势,增加侧芽数量,A错误;
B、赤霉素有促进细胞伸长的作用,因此,喷洒赤霉素合成抑制剂可防止植株过高,B正确;
C、乙烯利具有促进果实成熟的作用,因此喷洒乙烯利可促进棉桃同步成熟、吐絮,C正确;
D、落叶剂可促进叶片脱落,D正确。
故选A。
[例2]植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,相关叙述正确的是 ( )
A.对大麦种子用适宜浓度的乙烯利处理可以促进其产生ɑ-淀粉酶
B.对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸浸泡可以促进其萌发
C.对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D,可以解除顶端优势
D.对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快
【答案】D
【分析】1、顶端优势形成的原因:顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,侧芽对生长素浓度又比较敏感,使侧芽的生长受到抑制。而且距离顶芽越近的侧芽抑制越显著。
2、脱落酸合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,分布在将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用是抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、对大麦种子用适宜浓度的赤霉素处理可以促进其产生α-淀粉酶,A错误;
B、脱落酸具有抑制种子萌发的作用,对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸浸泡不能促进其萌发,B错误;
C、顶端优势形成的原因:顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使侧芽的生长受到抑制。2,4-D是生长素类似物,对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D会抑制侧芽的生长,并不能解除顶端优势,C错误;
D、膨大剂是人工合成的植物生长调节剂,属于细胞分裂素类似物,细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用,所以对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快,D正确。
故选D。
必会知识二 探索植物生长调节剂的应用
1.实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,浓度过高时会 抑制 生根。在 不同浓度 的生长素类调节剂溶液中,插条生根情况不同。
2.预实验
(1)正式实验前进行的实验,其目的是为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性 。预实验也必须像正式实验一样认真进行。
(2)通过预实验确定 有效浓度 的大致范围,为确定最适浓度打下基础。
3.处理插条的方法
(1)浸泡法:此法要求溶液的浓度 较小 ,且最好在 遮阴和空气湿度较高 的地方进行处理。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。
(2) 沾蘸法 :把插条基部在 浓度较高 的药液中沾蘸一下,深约 1.5 cm 即可。
4.设计实验
(1)变量分析:自变量为 不同浓度的生长素类调节剂 ,因变量为 插条的生根情况 ,无关变量为处理溶剂剂量、 处理时间 、所用的植物材料等。
(2)实验步骤:
5.实验结果及结论:根据实验获得的数据,以 生长素类调节剂的浓度 为横坐标, 根的数目 为纵坐标,绘制曲线图,依据所绘制曲线图,确定最适浓度范围。
[例1]植物的主根与侧根之间存在顶端优势,某小组以莴苣幼苗为实验材料,探究了不同浓度的NAA对侧根的影响,实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
NAA浓度/(mg/L)
0
0.005
0.050
0.500
5.000
10.000
平均生根数/()
0.8
1.1
3.9
9.4
21.8
22.3
A.该实验中NAA既能促进侧根生根,也能抑制侧根生根
B.NAA可以由植物的产生部位运送到作用部位
C.NAA作用效果显著,可大量使用
D.去除主根根尖可以解除顶端优势
【答案】D
【分析】1、分析题中表格可知,该实验中设置的NAA浓度均能促进侧根生根,且随着浓度的增加,促进效果越好。
2、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。
【详解】A、分析题中表格可知,该实验中设置的NAA浓度均能促进侧根生根,未表现出抑制作用,A错误;
B、NAA是植物生长调节剂,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,植物不能产生,B错误;
C、NAA作用效果显著,但不可大量使用,应该在合适的范围内使用,否则可能会出现不良后果,C错误;
D、植物的主根与侧根之间存在顶端优势,因此去除主根根尖可以解除顶端优势,D正确。
故选D。
[例2]下表是某生物兴趣小组为了探索植物生长调节剂对植物插条生根的影响,以不同浓度的2,4—D试剂(生长素类调节剂)、月季等为实验材料,进行实验并获得以下实验结果。下列叙述正确的是( )
2,4—D浓度/(mg/mL)
0
0.5
1.0
2.0
月季平均生根数/条
3
6
10
8
月季成活率/%
53
56
59
66
A.该实验的因变量是月季的平均生根数和成活率
B.2,4—D促进月季插条生根的最适浓度为1.0mg/mL
C.植物生长调节剂是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有机物
D.花农为提高月季成活率,增加经济效益,生产时使用的2,4—D浓度越高越好
【答案】A
【分析】根据实验课题可知,实验的自变量是2,4-D浓度,因变量是平均生根数和成活率,并且无关变量包括:侧芽的数目、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;生长素生理作用是低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、由表格数据可知,本实验中自变量为2,4—D浓度,因变量为月季平均生根数、月季成活率,A正确;
B、本实验中的浓度梯度较大且实验数据少,无法判断最适浓度,B错误;
C、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,C错误;
D、2,4—D属于生长素类调节剂,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,若浓度太高会抑制生根,且浓度太高时的成活率无法从本实验中得知,D错误。
故选A。
难点知识一 植物生长调节剂
1.植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、膨大素
2.植物生长调节剂的应用
命题角度1 植物生长调节剂的应用
植物激素和植物生长调节剂被广泛应用于生产实践中。下列生产措施与预期结果对应不一致的是( )
A.用适宜浓度的赤霉素处理大麦芽——诱导产生α-淀粉酶
B.利用青鲜素处理储藏期的洋葱、马铃薯——抑制发芽
C.生长期的稻田施用一定浓度的2,4-D——去除双子叶杂草
D.凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利——促进果实的发育
【答案】D
【分析】1、赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高,促进种子萌发和果实成熟;
2、细胞分裂素促进细胞分裂(分布在根尖);
3、脱落酸抑制细胞分裂,促进衰老脱落(分布在根冠和萎蔫的叶片);
4、乙烯:促进果实成熟;
5、生长素最明显的作用是促进植物生长,但对茎、芽、根生长的促进作用因浓度而异,即生长素具有双重性。
【详解】A、用适宜浓度的赤霉素处理大麦芽可诱导其产生a-淀粉酶,A正确;
B、青鲜素是一种植物生长调节剂,能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽,利用青鲜素处理储藏期的洋葱、马铃薯可抑制发芽,B正确;
C、双子叶杂草比单子叶农作物对生长素更敏感,因此生长期的稻田(单子叶植物)施用一定浓度的 2,4-D,可除去稻田中的双子叶杂草,C正确;
D、乙烯利能促进果实的成熟,因此凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利,能促进果实的成熟,D错误。
故选D。
难点知识二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验操作流程
2.预实验
(1)对预实验的认识
预实验不能减小实验误差。减小实验误差一般采用多次重复实验取平均值、实验统计的数据足够多和随机取样等方法。
(2)预实验中空白对照组的设置问题
①进行预实验时需要设置空白对照组,以便确认实验组自变量的作用是“促进”还是“抑制”及其程度。
②在预实验的基础上再次实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧设置生长素类调节剂浓度梯度更小的系列实验组,进行相互对照即可。
3.可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根的原因
用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡,插条均不能生根,主要有以下几种可能:一是枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少的原因
配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度要小一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致实验失败。
命题角度1 预实验
下列高中生物学实验中,无需通过预实验确定实验条件范围的是( )
A.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
B.探究pH对过氧化氢酶活性的影响
C.探究唾液淀粉酶催化淀粉水解的最适温度
D.用斐林试剂检测梨原浆中的还原糖
【答案】D
【分析】预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
【详解】A、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,生长素类调节剂浓度对生根效果影响较大,通过预实验可以大致确定促进生根的浓度范围,再在此范围内进一步实验找到最适浓度,A不符合题意;
B、探究 pH 对过氧化氢酶活性的影响,由于不同的 pH 可能对酶活性有显著不同的影响,需要通过预实验确定一个大致的 pH 范围,为进一步的实验摸索条件,B不符合题意;
C、探究唾液淀粉酶催化淀粉水解的最适温度,在正式实验前需要预实验,以确定最适温度的范围,为进一步的实验摸索条件,C不符合题意;
D、斐林试剂检测梨原浆中的还原糖的实验,反应原理明确,斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下会产生砖红色沉淀,不需要通过预实验来确定实验条件范围,D符合题意。
故选D。
命题角度2 生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
为研究生长素类植物生长调节剂NAA对植物生根的影响,某高中生物社团用一定浓度的NAA处理黄瓜幼苗,两周后测定主根长度和侧根数目,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
测定项目
NAA浓度(×10⁻⁴mol/L)
0
10
20
30
40
未知浓度的NAA
主根长度(cm)
12.1
14.3
12.8
10.5
8.6
未测
侧根数目(个)
6.6
8.7
10.5
7.8
5.2
8.9
A.NAA与生长素具有相似的生理效应,是因为其分子结构与生长素类似
B.在10×10-4--20×10-4mol/L之间细化浓度梯度,可能无法确定未知浓度的NAA
C.实验前可设置预实验为正式实验摸索大致条件,预实验不需要像正式实验一样严格进行
D.实验结果表明,NAA对黄瓜主根长度和侧根数目均表现为促进作用,主根对生长素浓度更敏感
【答案】ACD
【分析】题表分析:该实验的自变量是NAA的浓度,因变量是主根的长度和侧根的数目,表中数据表明NAA对黄瓜主根长度和侧根数目都具有两重性,通过对比未知浓度的NAA可促进侧根生长。
【详解】A、植物生长调节剂种类很多,从分子结构看,主要有两类: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NAA、矮壮素等,A错误;
B、由未知浓度的NAA对侧根数目的影响结果推测其浓度可能在 10×10-4--30×10-4mol/L之间,要测定其具体浓度,仅在10×10-4--20×10-4mol/L 之间细化浓度梯度可能得不到理想的实验结果,B正确;
C、预实验可为正式实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性与可行性,预实验也需要像正式实验一样严格进行才有意义,C错误;
D、据表分析可知,NAA对黄瓜主根长度和侧根数目有高于对照组的也有低于对照组的,说明其对黄瓜幼苗主根生长和侧根生长具有低浓度促进、高浓度抑制的作用,其中主根的变化更为明显,说明其对生长素浓度更敏感,D错误。
故选ACD。
一、单选题
1.在种植草莓时,有关植物激素和植物生长调节剂的作用,错误的说法是( )
A.在草莓生长期施加适宜浓度赤霉素类似物能够促进草莓茎的伸长生长
B.草莓果实发育过程中,生长素和赤霉素共同到促进果实膨大,属于协同作用
C.用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟
D.为防止草莓落花落果,可在花果期喷洒高浓度的生长素类似物
【答案】D
【分析】植物生长调节剂:人工合成的对织物的生长发育有调节作用的化学物质.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、赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高,因此在草莓生长期施加适宜浓度赤霉素类似物能够促进草莓茎的伸长生长,A正确;
B、生长素和赤霉素在草莓果实发育中,都能促进果实膨大,二者表现为协同作用,B正确;
C、乙烯利是乙烯的类似物,乙烯具有促进果实成熟的作用,所以用乙烯利处理草莓,可以促进草莓果实的成熟,C正确;
D、生长素低浓度时促进生长,较高浓度时抑制生长。在花期喷洒高浓度的生长素类似物,会抑制花和果实的发育,导致落花落果,而不是防止落花落果,D错误。
故选D。
2.植物生长调节剂多效唑可通过调节相关内源激素水平来提高水稻籽粒中淀粉的含量。用一定浓度的多效唑处理水稻后,测量结果如表所示。下列叙述错误的是( )
指标
淀粉含量(g/kg干重)
细胞分裂素(mg/kg)
脱落酸(mg/kg)
赤霉素(mg/kg)
处理前
120
0.02
0.05
0.8
处理后
250
0.06
0.12
0.3
A.赤霉素能直接抑制细胞分裂素和脱落酸的合成
B.细胞分裂素和脱落酸可能协同促进淀粉的合成
C.淀粉含量的变化是多种植物激素共同作用的结果
D.多效唑能抑制赤霉素的合成,可用于控制作物株高
【答案】A
【分析】分析表格数据可知,一定浓度的多效唑处理水稻后,水稻中淀粉的含量大幅度增加,细胞分裂素与脱落酸的含量也增加,而赤霉素的含量减少。由此可推知,一定浓度的多效唑可促进水稻中细胞分裂素、脱落酸的形成,抑制赤霉素的形成,从而增加淀粉的含量。
【详解】A、据表格数据分析可知,一定浓度的多效唑处理水稻后,水稻中淀粉的含量大幅度增加,细胞分裂素与脱落酸的含量也增加,而赤霉素的含量减少。由此可推知,细胞分裂素和脱落酸能抑制植物体内的合成赤霉素,A错误;
B、据表格数据分析可知,细胞分裂素、脱落酸和淀粉的量呈正相关增长,细胞分裂素和脱落酸在促进淀粉合成上可能具有协同作用,B正确;
C、据表格数据分析可知,水稻中淀粉含量增加的过程中,不同植物激素的含量也发生变化,说明水稻中淀粉含量的变化是细胞分裂素、脱落酸等多种植物激素共同作用的结果,C正确;
D、据表格数据分析可知,一定浓度的多效唑处理水稻后,水稻中淀粉的含量大幅度增加,细胞分裂素与脱落酸的含量也增加,而赤霉素的含量减少。由此可推知,一定浓度的多效唑能抑制赤霉素的合成,降低赤霉素的生理作用,可用于控制作物株高,提高抗倒伏能力,D正确。
故选A。
3.分别用不同浓度芸苔素(一种植物生长调节剂)和赤霉素处理杜仲叶片,然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定
B.设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
C.与对照组相比,10mg·L-1的芸苔素和500mg·L-1的赤霉素都起抑制作用
D.与赤霉素相比,芸苔素具有效果稳定的优点,且杜仲叶片对芸苔素更敏感
【答案】C
【分析】该实验的自变量是植物生长调节剂的不同以及不同的浓度,因变量是桃叶珊瑚苷含量,根据实验结果分析,赤霉素和芸苔素都可以增加桃叶珊瑚苷含量。
【详解】A、预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,本实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定,A正确;
B、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响,将实验组的结果与对照组比较,产生的影响是外源物质的作用,B正确;
C、与对照组相比,芸苔素在10 mg·L-1时,叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量更多,故芸苔素在10 mg·L-1时起促进作用,只是促进效果小于浓度为1 mg·L-1和5 mg·L-1时,C错误;
D、芸苔素是植物生长调节剂,具有原料广泛、容易合成、效果稳定的优点,芸苔素的浓度远低于赤霉素的浓度,而促进效果非常明显,说明杜仲叶片对芸苔素更敏感,D正确。
故选C。
4.下列有关植物激素及植物生长调剂的说法中正确的是( )
A.小麦花期连续经历大雨后,可通过喷施生长素类调节剂避免减产
B.植物生长调节剂与相关植物激素的分子结构和生理效应都相似
C.油菜素内酯与未成熟的种子中合成的赤霉素都能促进种子的萌发
D.细胞分裂素能促进细胞分裂、芽的分化和叶绿素的分解
【答案】C
【分析】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。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。
【详解】A、生长素类调节剂处理未受粉的子房可促进无子果实的发育,小麦收获的是种子,小麦开花期若未授粉,用生长素类调节剂处理不能得到种子,因此不能防止减产,A错误;
B、有些植物生长调节剂与植物激素具有相似的分子结构,有些植物生长调节剂与植物激素的分子结构完全不同,B错误;
C、油菜素内酯与未成熟的种子中合成的赤霉素均为植物激素,二者都能促进种子的萌发,进而促进生长,C正确;
D、细胞分裂素能促进细胞分裂、芽的分化,同时还具有保鲜的做i有,因而会延缓叶绿素的分解,D错误。
故选C。
5.植物体中合成的褪黑素可调控植物生长发育、果实成熟、延缓衰老等。某实验小组用浓度200μmol/L的褪黑素溶液浸泡薄皮甜瓜果实后检测甜瓜中乙烯的含量,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.根据合成情况可判断褪黑素是植物激素而不是植物生长调节剂
B.200μmol/L的褪黑素可通过抑制内源乙烯的合成来延长薄皮甜瓜的储藏期
C.由实验结果推测,随着褪黑素溶液浓度的增加,内源乙烯的合成量逐渐减少
D.要探究出延长薄皮甜瓜储藏期的褪黑素的最适浓度,可通过预实验缩小探究范围
【答案】C
【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;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。
【详解】A、植物激素是指由植物体产生,能从产生部位运输到作用部位,能对植物体的生长发育有显著影响的微量有机物。结合题干“植物体中的合成,可调控植物生长发育、果实成熟、延缓衰老等”可判断植物体产生的褪黑素是一种植物激素,A正确;
B、200μmol/L的褪黑素溶液处理薄皮甜瓜,内源乙烯的合成量相比对照组明显降低,可推测该浓度褪黑素可通过抑制内源乙烯的合成来延缓果实成熟,从而延长薄皮甜瓜的储藏期,B正确;
C、本实验仅研究浓度为200μmol/L的褪黑素溶液对薄皮甜瓜的作用效果,并未进行其他浓度的实验,无法得出随褪黑素溶液浓度的增加,内源乙烯的合成量逐渐减少的结论,C错误;
D、实验前做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件,因此要探究出延长薄皮甜瓜储藏期的褪黑素的最适浓度,可通过预实验缩小探究范围,D正确。
故选C。
6.某科研人员利用不同浓度的2,4-D溶液处理某种未受粉辣椒的子房,每组所得无子辣椒果实的平均重量及使用的2,4-D浓度如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.图中不同浓度的2,4-D均起到促进无子辣椒果实生长的作用
B.若进行第9组实验,则该组所用的2,4-D浓度应为40mg·L-1
C.2,4-D促进无子辣椒果实生长的最适浓度范围为20~25mg·L-1
D.实验表明2,4-D是能促进植物器官生长发育的植物激素
【答案】D
【分析】生长素类似物是人工合成的具有和生长素的生理作用相类似的化学物质,其生理作用也具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、实验结果表明不同浓度的2,4-D处理后得到的无子辣椒果实平均重量均大于不添加2,4-D组,不同浓度的2,4-D均起到促进果实生长的作用,A正确;
B、据图分析可知,该实验所使用的2,4-D的浓度梯度为5mg•L-1,进行第9组实验,则该组所用的2,4-D浓度应为40mg•L-1,B正确;
C、据图可知,2,4-D浓度为20mg·L-1 和25mg·L-1的作用效果最大且相同,故2,4-D促进无子番茄果实生长的最适浓度范围为20~25mg·L-1,C正确;
D、2,4﹣D是人工合成的生长素类似物,生长素类似物是人工合成的具有和生长素的生理作用相类似的化学物质,不是植物激素,D错误。
故选D。
7.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。下列叙述正确的是( )
A.利用乙烯利可以促进凤梨果实的发育,使得凤梨能够在最佳的时间上市
B.探索2,4—D促进插条生根的最适浓度时,需先做预实验以减少实验误差
C.施用一定浓度的膨大剂会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
D.可以通过大量使用青鲜素以延长马铃薯、大蒜、洋葱等食物的储藏期
【答案】C
【分析】赤霉素的作用是促进生长,解除休眠。生长素的作用是促进细胞生长,促进枝条生根,促进果实发育等。乙烯有促进果实成熟的作用。
【详解】A、利用乙烯利可以促进凤梨果实的成熟,不能促进果实发育,A错误;
B、在探究2,4-D促进插条生根的最适浓度时,为进一步摸索实验条件可先进行预实验,但预实验不能减小实验误差,B错误;
C、膨大剂,对植物可产生助长、速长作用,施用一定浓度的膨大剂会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,C正确;
D、青鲜素抑制发芽,大量使用可能带来一些副作用,如无法萌发等,D错误。
故选C。
8.科研人员通过实验探究一种新型植物生长调节剂“X”对菠菜生长的影响,结果如表所示。以下选项不正确的是( )
施用方式
X浓度/mg·kg-1
根长
根系表面积
叶片表面积
叶绿素含量
底施
0
1302
116
53
12
5
1700
165
52.5
16
10
2566
234
52
22
叶面喷施
0
1226
104
52
13
5
359
30
51.5
28
10
218
18
52
47
(注:底施就是将肥料、生长调节剂配成溶液施加在根部附近的土壤中)
A.植物生长调节剂的分子结构可能与植物激素不同
B.生长调节剂“X”对菠菜的根、叶生长没有体现两重性
C.实验表明施用植物生长调节剂时需要考虑用药的部位和浓度
D.用5mg·kg-1植物生长调节剂“X”底施就能有效提高菠菜的产量和品质
【答案】D
【分析】分析表格可知,自变量为施用方式和植物生长调节剂X的浓度,因变量为根长、根系表面积、叶片表面积、叶绿素含量变化。
【详解】A、植物生长调节剂的类型从分子结构来看,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、根据表格数据可知,叶面喷施生长调节剂X时,随着生长调节剂X浓度增加,对根长的抑制作用增强,但对叶片表面积影响不大,底施时随着生长调节剂X浓度增加,对根长的促进作用增加,但叶片表面积减小,因此生长调节剂“X”对菠菜的根、叶生长没有体现出低浓度促进、高浓度抑制的两重性特点,B正确;
C、不同处理方式中,随着生长调节剂X浓度增加,叶绿素的含量都增加,可促进光合作用,但底施时随着生长调节剂X浓度增加,根系表面积增加,而叶面喷施时,随着生长调节剂X浓度增加,根系表面积减小,因此实验表明施用植物生长调节剂时需要考虑用药的部位和浓度,C正确;
D、用5mg·kg-1植物生长调节剂“X”底施时,会导致根长增加、根系表面积增大,叶绿素含量也增加,但表中缺少菠菜的产量和品质的相关指标,因此不能确定用5mg·kg-1植物生长调节剂“X”底施就能有效提高菠菜的产量和品质,D错误。
故选D。
二、多选题
9.独脚金内酯是植物中普遍存在的一类植物激素,为了研究独脚金内酯类似物GR24对侧枝生长发育的影响,科研人员用不同浓度的GR24分别处理拟南芥植株的野生型和突变体,结果如图1.用一定浓度的NAA(生长素类似物)和GR24处理野生型,结果如图2.相关叙述正确的是( )
A.GR24的优点有容易合成、原料广泛、效果稳定
B.据图1推测,突变体可能缺乏独脚金内酯
C.据图2分析,该实验的自变量是NAA和GR24有无
D.GR24可能通过影响NAA的运输从而抑制侧枝生长
【答案】AD
【分析】题图分析,用GR24处理拟南芥的野生型和突变体植株,据实验结果推测:GR24浓度越高,野生型侧枝数目平均值越小,可推知其作用是其抑制侧枝产生,但对突变体植株几乎没有影响,原因可能出现了独脚金内酯信息传递缺陷。
【详解】A、植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点,GR24是独脚金内酯类似物,属于植物生长调节剂,A正确;
B、由图1可知,随着GR24浓度的增加,野生型植株侧枝数目减少,而突变体植株侧枝数目几乎不变,这说明突变体可能缺乏识别GR24的受体,而不是缺乏独脚金内酯,B错误;
C、据图2分析,该实验的自变量是NAA和GR24有无以及培养时间,C错误;
D、从图2可以看出,NAA + GR24组侧枝长度明显小于NAA组和GR24组,推测GR24可能通过促进NAA的运输从而抑制侧枝生长,D正确。
故选AD。
10.高浓度的铝离子可能对植物生长有毒害作用。为探究生长素在番茄植株铝胁迫过程中的作用机制,通过外源施加NAA、生长素合成抑制剂(yucasin)、生长素运输抑制剂(NPA),分析其对铝胁迫下番茄根生长的影响,实验结果如下(注:CK组加入蒸馏水)。相关叙述错误的是( )
A.本实验的对照组为CK组和铝溶液组
B.NAA是植物体合成的微量有机物,对植物的生长发育具有调节作用
C.图1说明铝胁迫下番茄根生长受到明显抑制,且在一定范围内,随着NAA浓度的增加而增加
D.据图2和图3推测铝胁迫下通过影响根尖生长素的合成,从而抑制番茄根的生长
【答案】BD
【分析】生长素的生理作用表现为:①细胞水平:促进细胞伸长,诱导细胞分化;②器官水平:影响器官的生长,发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实的发育。低浓度的生长素促进生长,高浓度的生长素抑制生长。
【详解】A、实验中的铝胁迫相当于是实验的前提条件,所以本实验的自变量是NAA的浓度,因变量是根长的变化,故图1中铝溶液组与CK组均为对照组,A正确;
B、NAA是植物生长调节剂,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,B错误;
C、据图1分析可知,铝溶液处理后,根长变短,说明铝胁迫下番茄根生长受到抑制,且在一定范围内,随着NAA浓度的增加,根长缩短的越明显,即抑制作用随着NAA浓度的增加而增加,C正确;
D、据图2分析可知,加入生长素合成抑制剂(yucasin)后,减少了生长素的累积,促进了根的生长,推测铝胁迫导致根长变短可能的原因是生长素积累,抑制根的生长;据图3分析,加入生长素运输抑制剂(NPA)后,铝胁迫情况加重,推测在铝胁迫下,根尖生长素积累的原因是因为运输受阻。综合以上分析可知,生长素影响番茄植株铝胁迫过程中的作用机制可能是:在铝胁迫下,根尖合成的生长素运输受阻,导致生长素大量积累从而抑制番茄根的生长,D错误。
故选BD。
11.研究人员用碱蓬突变体、α-萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA)进行了根伸长实验,结果如图1;用野生型碱蓬的侧枝和NAA进行了根伸长实验,结果如图2。下列叙述错误的有( )
A.由图1可推测,本实验选用的碱蓬突变体对GA不敏感
B.NAA和GA在促进根伸长方面具有协同作用
C.由图2可知,NAA相对浓度为6~12时抑制碱蓬侧枝根的伸长
D.碱蓬侧枝内缺乏分解NAA的酶,因此NAA作用时间更持久
【答案】AC
【分析】1、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。植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。
2、赤霉素合成部位主要是:幼芽、幼根和未成熟的种子。赤霉素的主要作用是:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发、开花和果实发育等。
【详解】A、为了排除植物自身产生的GA对实验的干扰,本实验选用的碱蓬是GA合成缺陷型突变体,A错误;
B、顶芽可以产生生长素,由图1中去顶芽组可以推知:GA可以促进根伸长;再由去顶芽+NAA组可知,同时使用GA和NAA,根的长度远高于去顶芽GA组,说明NAA和GA在促进细胞伸长方面存在协同作用,B正确;
C、由图2可知,NAA相对浓度为6时促进碱蓬侧枝生根,C错误;
D、NAA是植物生长调节剂,由于插条内缺乏相应酶分解NAA,因此NAA作用时间更持久,D正确。
故选AC。
12.植株矮化是指植株通过缩短节间长度或减少节数来降低高度的现象,可以通过人工干预等方式实现。矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,能使植株变矮;叶色变绿,农业生产应用广泛。科研人员研究了不同浓度的矮壮素对草莓苗株高、地上部茎叶鲜重以及果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等
B.一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的
C.矮壮素可使植株降低高度,在调节植物株高的作用方面与赤霉素相抗衡
D.高浓度矮壮素通过减少草莓茎的细胞数量实现植株的矮化
【答案】ABC
【分析】矮壮素是一种植物生长调节剂,具有原料丰富、易于合成,效果稳定等优点。
【详解】A、矮壮素(CCC)是一种季铵盐类植物生长调节剂,具有效果稳定的优点,但施用仍需考虑浓度、时间、部位、气候条件等,A正确;
B、由图可知,一定矮壮素浓度范围内,果实总产量与地上部分鲜重的变化趋势是一致的,都是先增加后减少,B正确;
C、矮壮素可使植株降低高度,而赤霉素可通过促进细胞伸长生长,促进植株长高,二者调节植物株高的作用方面相抗衡,C正确;
D、由题意可知,矮壮素可抑制作物细胞伸长,但不抑制细胞分裂,所以其不减少细胞数量,而是通过抑制细胞伸长实现细胞矮化,D错误。
故选ABC。
三、解答题
13.2024年11月长寿中学生物兴趣小组进行了“探究不同浓度的NAA对插条生根的影响”的实验。实验开始前准备了α-萘乙酸(NAA)溶液,小组同学从学校后山采摘月季枝条进行了分组实验。观察记录数据,结果如下表:
不同浓度NAA对月季插条生根的影响
NAA浓度(mg/l)
0
4.0
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
平均生根数(条)
2.7
3.7
5.2
7.1
5.0
3.3
2.3
(1)NAA与生长素来源不同,生长素在植物细胞中,由 经过一系列反应转变形成。而NAA是由 合成。与生长素相比,NAA具有 等优点。
(2)从表中数据体现NAA的生理作用具有 的特点。
(3)若要进一步探究NAA促进插条生根的最适浓度,还需在 之间缩小浓度梯度,进一步进行实验。
(4)实验发现同一浓度NAA处理的插条中,部分枝条未生根,分析可能的原因有 (至少答两点)。
(5)部分插条长出根后,同学们将其放在教室的窗台上,植株将表现出 。植物具有接受光信号的分子, 就是其中一种。其能吸收红光和远红光,它的化学本质是 。
【答案】(1) 色氨酸 人工合成 原料广泛、容易合成、效果稳定
(2)在浓度较低时促进生根,浓度较高时抑制生根
(3)4.4-5.2
(4)①不同枝条的生理状况不同(成熟叶较多或者芽的数量)②处理时将形态学上端与形态学下端弄反,只处理了形态学上端
(5) 向光性 光敏色素 色素-蛋白复合体(蛋白质)
【分析】探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1、实验原理:适宜浓度的生长素促进插条生根。在不同浓度的生长素溶液中,扦插枝条生根的情况不同。
2、生长素类似物处理插条的方法:浸泡法和沾蘸法。
3、为避免设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费,实验之前需进行预实验。
4、本实验的自变量是生长素类似物浓度,所以需要配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液。
【详解】(1)NAA是植物生长调节剂,来源于人工合成,而生长素是由色氨酸经过一系列反应转变形成。与生长素相比,NAA具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。
(2)NAA的生理作用特点是,在浓度较低时促进生根,浓度较高时抑制生根。
(3)由表中数据可知,NAA浓度为4.8mg/l时平均生根数最多,则需要选择4.4-5.2之间缩小浓度梯度,进一步进行实验。
(4)同一浓度NAA处理的插条中,部分枝条未生根,可能原因为①不同枝条的生理状况不同(成熟叶较多或者芽的数量)②处理时将形态学上端与形态学下端弄反,只处理了形态学上端。
(5)部分插条长出根后,同学们将其放在教室的窗台上,植物接受单侧光照导致生长素分布不均匀,植株向光生长。植物中的光敏色素能够接受光信号,光敏色素是色素-蛋白复合体(蛋白质),能吸收红光和远红光。
14.植物生长调节剂在农林园艺生产上得到广泛应用。某生物兴趣小组探究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,结果见图1;不同浓度的激素类似物甲对月季茎段侧芽生长的影响结果如图2。回答下列问题。
(1)据图1可知,在实验范围内,激素类似物甲、乙对月季插条生根分别起 、 作用。
(2)为了进一步探究激素类似物甲促进生根的最适浓度,该小组需要在 μmol/L范围内缩小浓度梯度进行正式实验。用较高浓度的生长素处理插条时,采用的方法是 ,正式实验时 (“需要”或“不需要”)空白对照。
(3)若欲探究30μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计 组实验。图2实验中若选取的月季茎段带有顶芽,则需进行去顶芽处理,目的是 。
(4)激素类似物甲为生长素类似物,能与植物细胞上的生长素受体结合。在细胞水平上,甲能促进 。据图2分析,X、Y和Z浓度之间大小的关系是 (多选)。
A.Z>Y
B.Z<X
C.Y<X
D.Z、Y间无法确定
【答案】(1) 促进 抑制
(2) 5-50 沾蘸法 不需要
(3) 四/4 确保实验中影响月季茎段侧芽生长的因素只有不同浓度的激素类似物甲
(4) 细胞伸长、生长、诱导细胞分化 BCD
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中,随着激素乙浓度的升高,月季插条生根数量逐渐减少,而在一定范围内,随激素甲浓度升高,月季插条生根数量增加,因此激素甲作用效果为促进,乙作用效果为抑制;图2中,在三种浓度的生长素类似物甲中,X浓度下的侧芽生长量小于空白对照时的生长量,Y和Z浓度下的侧芽生长量大于空白对照时的生长量,且Z浓度下侧芽生长效果最高,Y浓度下侧芽生长效果次之。
【详解】(1)分析图1,激素类似物甲对微型月季插条生根的影响一定范围内随浓度增加,促进作用增强,超过最适浓度,促进作用减弱,;乙对微型月季插条生根的影响是随浓度增加,对生根的抑制作用增强。
(2)分析图1可知,激素类似物甲浓度为10μmol/L时月季插条生根数最多,故为了进一步探究激素类似物甲促进生根的最适浓度,该小组需要在5-50μmol/L范围内缩小浓度梯度进行正式实验。沾蘸法一般适用于较高浓度的生长素处理插条。由于在预实验中设计了空白对照,确定了最适浓度的大致范围,在正式实验时就可以不设置空白对照,只需要在确定的大致范围内缩小浓度梯度进行一系列实验,各组之间会形成相互对照,最终对比得到最适浓度。
(3)为探究3μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合或综合影响,应设计4组实验,分别为含有0.5μmol/L的激素类似物乙组、含有3μmol/L的激素类似物甲组、含有0.5μmol/L激素类似物乙和3μmol/L激素类似物甲组和不加激素组。由于顶芽会产生生长素,向下运输,在侧芽处积累,影响侧芽的生长,去掉顶芽后,可避免顶芽产生的生长素对侧芽的影响,确保实验中影响月季茎段侧芽生长的因素只有不同浓度的激素类似物甲,保证实验的准确性。
(4)激素类似物甲为生长素类似物,在细胞水平上,甲能促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。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,而在促进生长浓度中有促进生长的最适浓度,高于或低于最适生长浓度存在两个浓度(一大一小)对生长的效应相同。分析图2可知,X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长的影响表现为抑制,则X为高浓度,Y、Z为较低浓度,但不能确定Y、Z的浓度关系。
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