内容正文:
专题04 植物生命活动的调节
猜想1:生长素的发现与运输
1.从19世纪末达尔文注意到植物的向光性,并且设计实验来探讨其中的原因,随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列相关叙述错误的是( )
A.温特的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起,并确定为吲哚乙酸
B.詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔的实验证明,胚芽鞘弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在下部分布不均造成
D.达尔文的实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激向下面的伸长区传递某种“影响”
2.在生长素的发现过程中,很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列叙述正确的是( )
A.达尔文通过实验发现了生长素
B.鲍森·詹森的实验选择琼脂片的原因是胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片
C.温特的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论
D.植物细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素
3.下列关于植物生长素发现过程的叙述,正确的是( )
A.达尔文发现切去尖端的胚芽鞘生长很少,是因为缺乏单侧光的刺激
B.鲍森·詹森通过实验确定这种“影响”是化学物质,并命名为生长素
C.拜尔的实验表明这种“影响”在胚芽鞘尖端下部不均匀分布使其弯曲生长
D.温特的实验证实胚芽鞘尖端产生的吲哚乙酸能透过琼脂片传递给下部
4.科学家利用大豆幼苗研究生长素的相关实验过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验目的是验证生长素只能从形态学上端向形态学下端运输而不能倒转运输
B.乙组大豆幼茎切段倒转的目的是排除重力对实验结果的影响
C.可以通过检测两组受体琼脂块中是否具有放射性进行实验结果的分析
D.实验结果证明生长素具有促进细胞伸长从而促进切段生长的作用
5.科研人员以胚芽鞘和琼脂块进行如图实验,图中角度是指将实验中尖端处理过的琼脂块放置于去掉尖端的胚芽鞘一侧,测得的胚芽鞘自身弯曲角度。下列相关分析正确的是( )
A.琼脂块中生长素的含量是上述实验的自变量
B.生长素以扩散的方式从胚芽鞘尖端进入琼脂块中
C.单侧光使胚芽鞘尖端的生长素从背光侧向向光侧运输
D.由实验结果可知,单侧光照射不影响生长素的产生量
6.下列关于植物生长素的叙述正确的是( )
A.呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输
B.光照通过调节植物生长素的合成促使植物向光弯曲生长
C.温特以胚芽鞘为实验材料证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.植物根尖细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素
7.为了研究植物生长素的生理作用,将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,处理过程如图①所示;一段时间后将A、B琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的一侧,结果如图②所示。下列叙述错误的是( )
A.图①中感受光刺激的部位为胚芽鞘尖端
B.图②中B琼脂块的生长素浓度比A琼脂块的生长素浓度低
C.若图①中光照改为从顶端垂直照射,则甲和乙弯曲度相同
D.图②过程不需要在黑暗条件下进行,因为无尖端不会受光照的影响
8.下图1、2为实验的初始状态,以下关于生长素调节作用的叙述不正确的是( )
A.图1的实验结果是A不生长也不弯曲、B直立生长
B.图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧而放N的不弯曲
C.图2中放M的胚芽鞘比放N的胚芽鞘生长快
D.图3茎卷须中生长素含量外侧比内侧多
9.向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式,不同植物向光机理不同。分析回答:
(1)金丝雀虉草胚芽鞘尖端合成生长素,当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时,尖端背光侧的生长素浓度 向光侧,生长素从胚芽鞘尖端运输到尖端下部,导致尖端下部生长素分布不均,使向光侧细胞生长速度 背光侧,胚芽鞘向光弯曲生长,说明生长素对金丝雀离草的生长具有 作用。
(2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种,解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动;解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因,科学家做了以下实验,图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知,单侧光照引起生长素分布不均的解释是 (填“解释1”或“解释2”),判断依据是 。
(3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的,而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物实验小组为了验证该结论,设计了如图所示实验装置,并完成部分实验设计方案。
①请在答案卡对应图中完善实验设计方案 。
②按补充完整的方率进行实验,需要统计实验结果的数据有 。
10.对植物向光性产生原因的解释有两种:学说1认为是由于生长素分布不均匀引起的;学说2认为是由于抑制物质(如MBOA)分布不均匀引起的。研究人员以玉米胚芽鞘为材料利用下图1所示装置进行实验,实验结果如表 、图2。请回答下列问题:
琼脂块中生长素含量/mg
时间处理
0h
1h
2h
3h
4h
5h
甲
0
0.20
0.24
0.28
0.29
0.29
乙
0
0.21
0.25
0.27
0.29
0.29
丙
0
0.22
0.27
0.29
0.29
0.29
丁
0
0.22
0.28
0.29
0.30
0.31
(1)植物体内生长素主要在 中合成,其化学本质是 。实验中云母片插入胚芽鞘切段不宜太深, 其原因是 。
(2)本研究结果支持学说 , 其依据是单侧光处理后, 和 。
(3)为进一步验证第(2)题中的结论,可以设计如下实验:将玉米胚芽鞘随机均分成两组,一组用含一定浓度MBOA的羊毛脂涂抹在胚芽鞘一侧, 另一组用 ,并将胚芽鞘置于 中。一段时间后,比较胚芽鞘弯曲情况。预期实验结果是 。
猜想2:生长素的生理作用
11.下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同
B.植物形成的顶端优势体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应
C.在细胞水平上,生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化
D.生长素对发育中的种子和果实只有促进作用,没有抑制作用
12.某同学利用萌发的玉米种子和胚芽鞘进行相关实验。图1表示萌发后的玉米种子,图2表示取玉米的胚芽鞘ab段设计的实验。下列叙述正确的是( )
A.生长受到抑制的是A点和D点
B.甲~丁四组实验的空白琼脂块中能检测到一定浓度生长素的是甲和乙
C.为证明生长素在胚芽鞘内极性运输,最好选择甲和乙做对照实验
D.生长素在胚芽鞘内的运输需要载体蛋白质
13.下图所示为黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布情况,据所学知识和图中信息判断,下列叙述错误的是( )
A.b点与a点相比,所对应的幼苗部位细胞体积更大
B.整个幼苗中,生长素的极性运输只发生在a~c段
C.a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长
D.d~e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象
14.如图甲为横放在地面上的植物的生长状况,图乙为植物生长素浓度对植物生长影响的曲线。下列分析正确的是( )
A.图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为极性运输
B.若图甲a点生长素浓度为10-10mol/L,则c点浓度介于10-10~10-8mol/L之间
C.若图甲b点生长素浓度对应图乙E点浓度,则d点浓度介于E~B浓度区间内
D.生长素在F~A对应浓度范围内促进生长,在A~D对应浓度范围内抑制生长
15.某生物兴趣小组在校园试验田扦插月季枝条时,使用了生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)处理。下列说法正确的是( )
A.扦插枝条应保留多个大叶片以合成有机物
B.插条只能保留1个嫩芽以避免养分竞争
C.可运用浸泡法或沾蘸法处理插条的基部
D.植物体内产生的NAA量比较少
16.在切去尖端的燕麦胚芽鞘切面一侧,放置含不同浓度生长素的琼脂块,测定各胚芽鞘弯曲生长的角度,下列相关叙述错误的是( )
琼脂中生长素浓度(mg/L)
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
胚芽鞘弯曲的角度α(°)
0
4
9
13
16
20
16
11
A.生长素浓度不同,促进效应可能相同
B.促进胚芽鞘生长的最适浓度在0.20~0.30mg/L区间内
C.琼脂块生长素浓度为0时,胚芽鞘能伸长,与胚芽鞘中自身生长素有关
D.由表中数据可得出,生长素既能促进胚芽鞘生长,也能抑制胚芽鞘生长
17.为研究生长素类调节剂萘乙酸(NAA)对玉米种子发芽的影响,课题组用不同浓度的NAA溶液分别浸泡玉米种子一段时间,再在相同且适宜条件下使其萌发,一段时间后测定根和芽的长度,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验的因变量是芽的长度和根的数量
B.NAA和IAA作用完成后都被蛋白酶降解并回收
C.与芽相比根对NAA的浓度更加敏感
D.在生产中用0.9mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子不利于幼苗的生长
18.如图为利用西瓜(2n=22)品种甲、乙培育无子西瓜的两种途径。下列叙述正确的是( )
A.图中试剂1为细胞分裂素,试剂2为秋水仙素
B.适宜浓度的试剂1处理F1雌蕊后即可获得无子西瓜a
C.经①过程获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离
D.无子西瓜a与无子西瓜b培育的过程均发生了可遗传的变异
19.在农业生产中,单子叶作物的农田中常会生长一些双子叶杂草,它们会影响农作物的生长,使粮食减产。在实际生产中,农户常用一定浓度的生长素类似物除去与单子叶农作物混生的双子叶杂草。下图表示不同浓度的生长素类似物对单子叶植物和双子叶植物的影响,请据图分析回答:
(1)生长素类似物作为除草剂的原理是:生长素对植物生长的作用具有 ,即(填高或低) 浓度促进生长, 浓度抑制生长。
(2)图中代表单子叶农作物的曲线是 (填序号)。
(3)所用的生长素类似物的浓度最好在图中 点(用字母表示)。
20.右图表示植物不同器官对生长素的反应,请据图回答:
(1)促进茎生长的生长素最适浓度是 mol/L,此浓度对芽的生长的效应是 。若想培养无根豆芽,配制的生长素浓度最好应为 。
(2)从图中分析,根、芽、茎对生长素浓度的敏感性有差异,三者敏感程度依次增强是 。
(3)对于同一器官来说,生长素的作用与浓度的关系一般情况下是 体现了生长素作用的 。
猜想3:探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
21.下图为某兴趣小组探究生长素类调节剂(2,4-D)促进插条生根的最适浓度时所进行的预实验结果(该插条无生长素时不生根)。下列说法错误的是( )
A.该实验中,用于实验的插条可能带有一定量的芽或幼叶
B.根据实验结果,2,4-D具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C.根据实验结果可以确定,促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间
D.通过预实验可缩小实验自变量范围,减小实验误差,节省人力、物力、财力
22.关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述错误的是( )
A.插条一般优先选择母体植株中下部的枝条,此处贮藏的养分较多
B.插条采摘后需在70%的酒精中浸泡30min,使用前用无菌水冲洗
C.实验自变量可设置为实验材料、生长调节剂种类、浓度及处理方法等
D.用生长调节剂处理插条,最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行
23.为了探究生长素(IAA)和乙烯对植物生根的影响,某科学家用某植物插条进行了一系列实验,结果如图所示(图中ACC是乙烯的前体)下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验中设置了激素浓度为0的空白对照,其目的是为了排除插条自身激素对实验的干扰
B.IAA和ACC均对该植物插条生根的作用具有两重性
C.促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在在10~100μmol·L-1范围内
D.据图3实验结果水平放置的根具有向地性可能是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞产生了乙烯,从而抑制了根近地侧的生长
24.下图为探究2,4-D(生长素类似物)浓度对洋葱生根影响的实验结果,相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量为2,4-D溶液的浓度
B.适宜浓度的2,4-D通过促进细胞分裂从而促进根伸长
C.该实验中除2,4-D调节洋葱生根外,还有其他内源激素的影响
D.培养6天的实验结果体现了2,4-D作用的两重性
25.某实验小组开展了探究吲哚乙酸(IAA)对月季插条生根作用的活动,结果如下图。下列有关分析,正确的是( )
A.不同浓度的 IAA 处理扦插枝条的时间应不同
B.本实验可以不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
C.要使扦插枝条生出相同数目的根,所需 IAA 的浓度一定要相同
D.IAA 超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根
26.科研人员配制了含有0、0.1、1.0、10.0、100.0μmol/L茉莉酸(JA)的培养基,将一定条件下培养的水稻植株转移至含有不同浓度的JA培养基表面生长48h,侧根的生长情况如下表所示。已知JA可以增强水稻根相应区域的生长素极性运输,从而影响侧根数目的增加,水稻的根也具有顶端优势现象。下列叙述错误的是( )
JA浓度(μmol/L)
0
0.1
1
10
100
侧根增加数目(条)
42
35
29
8
0
A.适当切除水稻的根尖,可以使侧根数目增加
B.水稻根形态学下端生长素越多,侧根数目越多
C.题中100.0μmol/L的JA抑制侧根生长的效果最显著
D.上述结果不能表明JA对侧根的生长作用具有两重性
27.某生物兴趣小组利用2,4-D进行了如下实验:①配制不同浓度的2,4-D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花枝条,均分为6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4-D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;③一段时间后取出,统计每组枝条生根数目并计算平均值,结果如表所示。根据该实验,可以得到的结论是( )
2,4-D浓度/ (mol·L‒1)
0
10‒15
10‒14
10‒13
10‒12
10‒11
生根平均值/条
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
A.促进桂花枝条生根的最适2,4-D浓度是10‒11 mol/L
B.一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C.超过一定浓度的2,4-D溶液对植物生根有抑制作用
D.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同
28.下图为某小组用不同浓度的萘乙酸(NAA)处理迎春花枝条的实验结果,实验中因疏忽忘记了X1和X3的浓度大小关系。下列叙述错误的是( )
A.实验结果表明NAA对迎春花枝条生根效果具有两重性
B.实验中选用的迎春花枝条的大小、形态、生理状态等应该相似
C.将迎春花切段形态学下端置于不同浓度的NAA溶液中生长并观察,测量长度
D.可分别对X1和X3浓度的NAA进行稀释重复实验,通过比较实验结果进行鉴别
29.在植物生长发育和适应环境变化的过程中,受到多种激素相互作用共同调节。
(1)图1所示某植株①、②、③三个部位中,生长素浓度最低的部位是 。摘除了①,④生长加快的原因是 。
(2)某课题组研究了生长素类似物浓度对月季插条生根的影响,结果如图2。
①从图中信息不能判断对生根影响的生长素类似物浓度是 。
A1.5C B.2.5C C.3.5C D.4.5C
②从坐标图中可知5组实验都是实验组,没有做清水对照组的原因可能是 。
(3)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。下图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。根据图中信息,分析结构A的作用是 ,而当生长素浓度由低升至最适时,酶X所处环境溶液pH的变化是 。
30.萘乙酸(NAA)是一种生长素类似物,作用与植物生长素相似。某同学决定“探究生长素类似物萘乙酸(NAA)对植物生长有何影响”。他选用了番茄种子作为实验材料,配制一系列不同浓度的NAA溶液作为培养液。在培养皿底部铺3层纱布,分别用清水和不同浓度的培养液润湿,然后在每个培养皿中放入相同粒数的种子。在培养皿盖上标号,盖上培养皿,观察胚轴的生长情况。三天后,数据如下表所示:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
浓度/(mol·L-1)
清水
10-9
10-8
10-7
?
10-5
10-4
10-3
胚轴增长长度/mm
11.3
12.2
13.1
13.1
11.9
10.9
8.9
7.6
请依据表中数据回答下列问题:
(1)实验中盛有不同浓度培养液的培养皿必须加盖,其原因是 。
(2)设置第1组实验的目的是 。
(3)表格中第5组浓度数据应该是 。
(4)对番茄的胚轴来说,最适的NAA浓度范围是 。
(5)较低浓度范围内,随NAA浓度的增加,NAA对番茄的胚轴生长的促进作用 ;继续提高NAA浓度,促进作用 ,超过一定范围,甚至起 作用。
猜想4:其他植物激素的产生、分布和功能
31.研究发现,植物激素茉莉酸(JA)能响应外界多种胁迫,调控植物的生长发育,如在低温胁迫下植物通过JA信号通路促进相关基因的表达,增强植物对低温的耐受性。下列叙述正确的是( )
A.只有在受低温胁迫时,植物体内才会合成JA
B.低温下,JA通过直接参与代谢反应增强植物的耐寒性
C.敲除JA合成关键基因,植物对多种胁迫的耐受性增强
D.JA可通过调控基因的表达影响植物的生长发育和抗逆性
32.植物激素是植物体内产生的一些微量且能调节自身生理过程的有机物。下列关于植物激素的叙述错误的是( )
A.吲哚乙酸、细胞分裂素、乙烯和萘乙酸均属于植物激素
B.植物激素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
33.下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.温特以胚芽鞘为实验材料证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
B.脱落酸在萎蔫的叶片中含量较高,能促进气孔开放
C.细胞分裂素可以促进芽的分化、侧枝发育和叶绿素的合成
D.特定内分泌器官分泌的油菜素内酯可促进细胞分裂和细胞伸长
34.下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.连续大雨导致水稻传粉失败,喷洒适宜浓度的生长素类似物可防止减产
B.脱落酸功能障碍的植物突变体的种子会在果实未采收时提前发芽
C.用赤霉素的拮抗剂—矮壮素处理小麦后,植株矮小、节间短
D.过量使用西瓜膨大剂,其残留部分不会造成青少年发育过快
35.冬小麦需要经历春化作用,即长时间的低温条件处理才具备开花条件。冬小麦的春化机理如图所示,VRN1、VRN2、VRN3为调控春化途径的关键基因,“—”表示抑制作用,“+”表示促进作用。研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加。下列叙述错误的是( )
A.VRN2抑制开花,VRN1和VRN3促进开花
B.低温处理,VRN1间接影响VRN3,最终调控VRN1的表达,属于正反馈调节
C.推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
D.赤霉素能促进种子萌发、开花和果实的成熟
36.下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.棉花生长早期喷洒生长素类似物可促进顶端优势,增加棉花产量
B.脱落酸功能障碍的植物突变体的种子会在果实未采收时提前发芽
C.用赤霉素的拮抗剂—矮壮素处理小麦后,植株矮小、节间短
D.过量使用西瓜膨大剂,其残留部分不会造成青少年发育过快
37.有关植物激素或植物生长调节剂及其应用的叙述错误的是( )
A.黄瓜茎端脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花
B.油菜素内酯参与细胞代谢时,具有微量高效的特点
C.用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根
D.用赤霉素合成抑制剂处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
38.植物激素对植物的生长发育至关重要,相关叙述正确的是( )
A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素分布不均匀
B.猕猴桃开花初期,细胞分裂素、生长素、赤霉素增多,果实发育后期脱落酸增多
C.使用植物生长调节剂前均需先实施预实验,以确定该调节剂的最适浓度
D.干旱条件下梧桐树合成脱落酸减少,进而减缓叶片的衰老和脱落
39.草莓果实发育成熟的全过程分为7个时期。研究人员以草莓作为实验材料,对不同时期果实内的生长素(1AA)和脱落酸(ABA)含量进行了检测,结果如图1所示。请据图回答下列问题。
(1)IAA的化学本质是 。发育初期的果实内,IAA主要来自于 ,使小绿果发育成大绿果。果实进一步由大绿到全红的成熟过程中,IAA和ABA的含量变化分别是 。
(2)为研究IAA和ABA在草莓果实成熟过程中的作用,对大绿果期的草毒用一定量的外源IAA和ABA分别处理,一段时间后统计五种果期的果实数量,结果如下表所示。
果期
果实数量(个)
组别
浅绿果
纯白果
始红果
片红果
全江果
对照
10
18
2
2
0
50μmol·L-1的IAA处理
18
12
2
0
0
50μmol·L-1的ABA处理
2
8
0
8
10
为了让实验数据更具有说服力,应尽量选择 的草莓进行实验,对照组用 处理。由表中数据可知,IAA和ABA对果实成熟的作用分别是 。
(3)为进一步研究IAA和ABA的相互作用,在上述实验结束后,分别测定了果实内两种激素的含量,如下图2所示。
据图2结果分析,ABA对果实成熟的作用可通过 实现,两种激素在果实成熟过程中具有 作用。
(4)根据上述研究,请提出一项利于草莓长距离运输时保鲜的可行性措施: 。
40.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由植物自身合成的物质A引起。现以该种植物的物质A缺失突变体植株(不能合成物质A)和人工合成的物质A等为实验试剂和材料,设计实验来验证这一结论,请将其补充完整。
①实验步骤:取若干物质A缺失突变体植株进行干旱处理,发现干旱处理前后气孔开度不变;再将上述突变体植株均分成甲乙两组,在干旱条件,甲组 ,乙组 ,一段时间后,检测气孔开度。
②实验结果: 。
(2)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有 (答出两点即可)。
猜想5:不同植物激素的相互作用
41.科研人员研究了脱落酸(ABA)与赤霉素(GA₃)对水稻幼苗生长的影响,结果如下表,其中PAC为赤霉素合成抑制剂。相关叙述正确的是( )
实验处理
对照
ABA
GA₃
ABA + GA₃
PAC
株高/cm
4.2
2.3
6.3
4.3
2.3
A.对照组可排除内源激素对水稻幼苗生长的影响
B.GA₃可解除ABA对水稻幼苗生长的抑制作用
C.GA₃和PAC对水稻幼苗生长的调节表现为相抗衡
D.水稻茎秆快速生长期,体内ABA/GA₃比值显著增大
42.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。下列叙述错误的是( )
组别
对照组
干旱胁迫组
干旱胁迫和ABA组
实验处理
向根部施加营养液
向根部施加PEG
根部施加PEG和叶片喷洒ABA结合处理
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PEG会导致成熟区细胞失水,可模拟干旱缺水环境
C.ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失
D.脱落酸还可促进气孔关闭以及叶和果实的成熟与脱落,缓解干旱胁迫
43.为探究苹果果实逐渐变红的原因,科研人员进行了相关实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.该实验的自变量是测定时间和光照强度
B.一定的光照和乙烯都能促进果实的成熟
C.果实中乙烯的积累量在第5天时达到最高
D.光可能通过促进乙烯的合成促进花青素的积累
44.种子萌发和休眠的“植物激素三因子”调控机理假说,其模型如图所示,其中GA,CK和ABA分别是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸。下列分析正确的是( )
A.据图可知,GA存在生理活性浓度不是种子萌发的必要条件
B.通过第3、4组对照可知,ABA对GA作用的发挥起促进作用
C.CK它在种子萌发时和ABA起到协同作用
D.图示结果不能说明CK和ABA对于种子萌发的具体效应
45.下列有关植物激素及植物生长调节剂应用的叙述,错误的是( )
A.植物激素在极低浓度下可对植物的生长发育产生显著调节作用
B.用乙烯利处理未成熟的香蕉果实,可加速其成熟
C.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到无子番茄
D.细胞分裂素和油菜素内酯可分别用于叶菜类蔬菜的延长保鲜和提高产量
46.高温会引起莴苣种子发芽率降低、自由基积累等问题。赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)对高温胁迫下莴苣种子萌发影响的研究结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.GA3和6-BA具有提高过氧化氢酶活性的作用
B.高温胁迫可能严重损伤莴苣种子内的 DNA和蛋白质分子
C.GA3和6-BA在莴苣种子萌发过程中存在协同作用
D.GA3和 6-BA对于种子萌发的作用均具有两重性
47.采用不同浓度外源赤霉素(GA₃)和不同浸种时间处理多叶棘豆种子(自然条件下发芽率极低),并对其发芽率(15天供试种子总种子数/100%)进行测定,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该实验设置了 20个处理组,每组可作3 次重复
B.随 GA₃浓度的增加,发芽率呈先上升后下降趋势
C.300mg⋅L⁻¹GA₃处理下,浸种时间越长对发芽率的抑制作用越强
D.若用赤霉素缺失突变体种子重复上述实验,所得实验结果相同
48.为探究不同浓度的外源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)对青稞种子生根的影响,某兴趣小组选取健康无污染、颗粒饱满的青稞种子进行实验,第6天的实验结果如图所示。下列有关叙述中,正确的是( )
A.浓度为4~8μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,ABA抑制青稞种子生根
B.浓度为8μmol/L的GA3对青稞种子的生根率和平均根长的影响均达到最大
C.浓度为10μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有促进作用
D.青稞种子在休眠过程中,IAA、GA3和ABA的浓度均较高
49.农田中玉米一大豆间作时,玉米(高位作物)对大豆(低位作物)具有遮阴作用,严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫,机制如图。图中光敏色素互作因子(PIFs)是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,“+”表示促进,“-”表示抑制。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类 (化学本质),在 的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的 ,从而导致其类型发生改变,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)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降,原因是 。发生荫蔽胁迫时,低位植物体内的光敏色素主要以 形式存在。此形式的光敏色素可 (填“减弱”或“增强”)对光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用,有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面,图中四种激素之间具有 作用。
(3)荫蔽胁迫下,幼苗下胚轴显著伸长的意义是 。玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低,主要原因是 。
50.春化作用一般是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象。春化作用可打破种子休眠和促进植物开花。为研究春化作用的稳定性,某研究小组以黑麦种子为材料进行实验:将黑麦种子均分为若干组,浸泡在水中,在低温条件下处理不同时间,然后迅速给予35℃、3天的去春化处理,最后测定保持春化作用的种子比例,结果如图所示。回答下列问题:
(1)吸水的黑麦种子经春化作用处理可减轻对 的抑制。干燥的种子不能对低温处理作出反应,是由于自由水与结合水的比值 。
(2)在本实验的同一处理时间中,将黑麦种子分成若干组进行实验的目的是 。由图可知,低温处理时间与春化作用稳定性呈 (填“正相关”或“负相关”)。
(3)研究发现菊、黑麦草等多种植物经春化作用后赤霉素含量增加。在种子萌发过程中与赤霉素存在相反作用的激素是 。该发现说明植物生长发育的调控是由 调节共同完成的。
(4)植物开花与相关产物的促进有关。研究发现,春化作用由两个阶段组成,第I阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物,根据图中结果推断第Ⅱ阶段是 。这种不稳定中间产物遇高温会被 ,所以在春化过程中遇上高温,则春化作用会被解除。由此推测,将经过春化作用的植物枝条或叶嫁接到同种未经春化作用处理的植株上,该植株 (填“会”或“不会”)开花。
猜想6:环境因素参与调节植物的生命活动
51.拟南芥的开花受光周期(光照时长)和植物激素的双重调控。用不同质量浓度的GV(赤霉素类调节剂)喷施长日照(光照16h+黑暗8h)条件下培养的拟南芥,对其开花所需时间进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.推测GV可以促进种子的萌发、开花和果实的成熟
B.光照时长不足可能会影响拟南芥体内光敏色素的结构
C.实验结果表明GV浓度为50mg·L-1时的作用效果最佳
D.实验表明在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花
52.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,称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是( )
A.“避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B.“避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C.“避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D.“避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
53.光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr;而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。下图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Pfr/总光敏色素表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小
A.遮阴条件下有更多的远红光,使得Pfr在总光敏色素中比值增加
B.阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用减弱,茎的伸长生长速率减小
C.植物体内有较高的Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
54.南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯(BR)对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响,进行了图的实验处理,其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是( )
A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B.暗前远红光和外源BR都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C.暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴伸长生长
55.植物的生长发育过程受多种因素的调控。相关叙述正确的是( )
A.弱光刺激可作为春化信号,调控某些越冬植物开花
B.细胞分裂素能促进细胞分裂、伸长生长,诱导根的形成并促进其生长
C.重力信号可转换成合成生长素的信号,从而调节植物的生长方向
D.红光与远红光改变光敏色素的空间结构,从而影响植物生命活动
56.光敏色素是植物接收光信号的分子,具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式。在农业生产中,作物密植或高低作物间作有时会导致荫蔽胁迫,下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。下列说法错误的是( )
注:“+”表示促进,“—”表示抑制。
A.幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
B.自然光被高位植物滤过后,其中红光/远红光的比值会下降
C.荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长,不利于植物适应环境变化
D.图中四种植物激素在调控下胚轴及茎秆的伸长方面表现为协同作用
57.光形态建成是植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官的建成,即以光控制植物发育的过程。下列有关植物形态建成的叙述错误的是( )
A.光形态建成与光敏色素等多种受体有关
B.光形态建成与光的有无及光的波长有关
C.光信号会影响植物体内多种基因的表达
D.只有光是影响植物形态建成的外界因素
58.科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
组别
光照射处理方式
发芽情况(%)
对照组
持续黑暗
8.5
组1
红光
98
组2
红光→远红光
54
组3
红光→远红光→红光
100
组4
红光→远红光→红光→远红光
43
A.该实验的因变量是莴苣种子的发芽情况
B.处理后的种子要置于暗处,是为了避免光照对实验结果造成影响
C.由实验结果可知,种子萌发率与最后一次光照的类型密切相关
D.导致该现象的原因是植物感知光信号的光敏色素主要吸收红光,不吸收远红光
59. 植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R:FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为 作用。
(2)phyB的化学本质是 。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R:FR较高,phyB主要以 形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6 的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物 ,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是 。
(4)请用箭头表示荫蔽胁迫下调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系 。
60.植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R:FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为 作用。
(2)phyB的化学本质是 。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R:FR较高,phyB主要以 形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6 的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物 ,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是更多的(营养)物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎秆生长。
(4)请用箭头表示荫蔽胁迫下调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系 。
1.(22-23高二上·江苏徐州七中·期中)下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A.各种植物激素在幼嫩组织中均能进行极性运输
B.不同种类植物激素作用的靶器官可能相同,作用效果可能相反
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进葡萄果实的发育,达到增产的目的
D.用适宜浓度的赤霉素处理马铃薯块茎,可延长休眠时间以利于储存
2.(22-23高二上·江苏南通通州区·期中)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的尖端,分成甲、乙两组,琼脂块按下图所示的方法收集生长素,再将其分别置于去除尖端的胚芽鞘切段左侧。一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲角度(α1~α4)。相关叙述正确的是( )
A.在胚芽鞘的尖端,生长素是由色氨酸经脱水缩合反应生成
B.在单侧光刺激下,生长素由向光侧向背光侧发生极性运输
C.胚芽鞘切段的弯曲生长是生长素在其中分布不均匀造成的
D.若将甲、乙两组置于黑暗条件下,则α1=α2=α3=α4=0°
3.(22-23高二上·江苏盐城响水中学·期中)如图为横放萌发后的玉米种子,据图分析种子萌发过程中激素调节的相关内容,以下描述正确的是( )
A.在黑暗环境中一段时间后,此时生长受到抑制的是A、D侧
B.种子萌发初期,赤霉素含量增加,促进了淀粉的水解为种子提供物质和能量
C.玉米种子萌发成幼苗过程中只受赤霉素和生长素的调节作用
D.根、芽合成的生长素能从C(A)运输到D(B),反映了生长素的极性运输
4.(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)植物激素和植物生长调节剂在农业生产实践中应用广泛,下列相关叙述错误的是( )
A.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
B.乙烯由植物体的各部位合成,并受到植物基因组的控制
C.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中需要做预实验
D.黄瓜花芽分化时可通过使用赤霉素来诱导雌花的形成,进而提高黄瓜产量
5.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)关于植物激素及植物生长调节剂在农业生产实践上的应用,错误的是( )
A.用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝,促进树枝生根,其原理是生长素促进枝条生根
B.“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果”,与这种现象有关的植物激素主要是乙烯
C.茄子开花期间遇到连续阴雨天气影响授粉,可及时喷洒一定浓度的2,4-D以避免减产
D.小麦种子成熟时,若经历持续的干热会导致赤霉素降解,遇大雨天气则种子会在穗上发芽
6.(24-25高二上·江苏盐城东台第一中学·期中)下列关于植物激素的叙述,正确的说法是( )
A.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照有关
B.生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用
C.在种子萌发过程中,赤霉素和脱落酸的相互作用表现为协同
D.细胞分裂素既能促进细胞分裂也能促进细胞伸长
7.(24-25高二上·江苏南通如皋·期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是( )
A.植物激素作为信息分子,可直接参与细胞的代谢过程
B.年轮的形成和植物的春化作用均体现了温度对植物生长发育的调节
C.受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,影响特定核基因的表达
D.“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
8.(24-25高二上·江苏盐城东台第一中学·期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质,可以参与光能的吸收、传递和转化
B.日照时间达到一定长度时,植物才能开花说明光为植物的开花提供能量
C.多种激素相互作用、共同调控植物的生长发育和对环境的适应
D.植物根向地、茎背地生长分别是重力和光照参与植物生长发育调节的结果
9.(2024江苏高考)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
10.(2023江苏高考)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1nmol/L BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
11.(2022江苏高考)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是( )
A.用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
B.大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
C.提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
D.在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
12.(2025浙江1月高考)科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
植株
主根长度(mm)
侧根数(条)
不定根数(条)
叶片数(片)
相对叶表面积(%)
WT
32.0
2.0
2.1
19.0
100
Y1
50.0
6.6
3.5
8.2
13.5
Y2
52.0
5.6
3.5
12.0
23.3
注:表内数据为平均值
下列叙述正确的是( )
A.与WT相比,Y2光合总面积增加
B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT
C.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加
D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加
13.(2024浙江6月高考)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
14.(2024北京高考)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(1)生长素(IAA)具有促进生长的作用,脱落酸(ABA)可提高抗逆性并抑制茎叶生长,两种激素均作为 分子,调节植物生长及逆境响应。
(2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。
图甲结果显示,TS基因功能缺失导致 。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是: 。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“(______)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。
(5)综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一,以未选择的条件为对照,在方框中以文字和箭头的形式作答) (略)。
15.(2023天津高考)植株根尖的生长素,主要由茎尖合成,运输 至根尖。其在根尖运输情况如图1。
(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为 。
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制,构建NRP基因高敲除植株。
①与野生植株相比,NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布,结果如图2。推知:NRP敲除使生长素在根尖 (表皮/中央)运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布,结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜,推断其介导的生长素运输方向为由细胞 向细胞 ,NRP敲除植株中的PIN2分布特点为 ,导致生长素运输异常。
(3)综上,推测NRP的作用机制为: ,进而促进根尖的生长。
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专题04 植物生命活动的调节
猜想1:生长素的发现与运输
1.从19世纪末达尔文注意到植物的向光性,并且设计实验来探讨其中的原因,随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列相关叙述错误的是( )
A.温特的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起,并确定为吲哚乙酸
B.詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔的实验证明,胚芽鞘弯曲生长是由于尖端产生的“影响”在下部分布不均造成
D.达尔文的实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激向下面的伸长区传递某种“影响”
【答案】A
【分析】生长素的研究从1880年英国达尔文→1910年丹麦的鲍森•詹森→1914年匈牙利拜尔→1928年荷兰温特→1931年从人尿中分离出吲哚乙酸→直到1946年科学家才从高等植物中分离出该物质。
【详解】A、温特将接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘向对侧弯曲生长;未接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘不生长,证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质,并命名为生长素,直到1946年科学家才从高等植物中分离出该物质,并确认为吲哚乙酸,A错误;
B、詹森在胚芽鞘的切面上放一个琼脂片,再将切下的尖端放上,并给予单侧光照射,植物弯向光源生长,证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部,B正确;
C、拜尔切去胚芽鞘尖端并将尖端放回切面的一侧,在黑暗中生长一段时间(以排除单侧光的影响),发现胚芽鞘弯向放尖端的对侧生长,是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均造成的,C正确;
D、达尔文观察到在单侧光照射下,胚芽鞘会向光弯曲生长,遮光部位在尖端时,胚芽鞘直立生长,遮光部位在尖端以下时,胚芽鞘向光弯曲生长,结论为胚芽鞘尖端接受单侧光刺激,就向下面的伸长区传递某种“影响”,D正确。
故选A。
2.在生长素的发现过程中,很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列叙述正确的是( )
A.达尔文通过实验发现了生长素
B.鲍森·詹森的实验选择琼脂片的原因是胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片
C.温特的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论
D.植物细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素
【答案】B
【分析】达尔文根据实验提出,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响,当这种影响传递到下部伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。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片传递给下部。拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。温特的实验进一步证明胚芽鞘弯曲生长确实是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素。
【详解】A、达尔文通过实验提出,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”,这种“影响”传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲,A错误;
B、琼脂片能够让化学物质通过,鲍森詹森实验选择琼脂片的原因是胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片,与不能让化学物质通过的云母片形成对照,得出的确有“化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面”的结论,B正确;
C、为了避免单侧光的干扰,温特的实验必须在黑暗条件下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论,C错误;
D、生长素是小分子物质,由色氨酸转化而来,但不是蛋白质,因此不在核糖体上合成,D错误。
故选B。
3.下列关于植物生长素发现过程的叙述,正确的是( )
A.达尔文发现切去尖端的胚芽鞘生长很少,是因为缺乏单侧光的刺激
B.鲍森·詹森通过实验确定这种“影响”是化学物质,并命名为生长素
C.拜尔的实验表明这种“影响”在胚芽鞘尖端下部不均匀分布使其弯曲生长
D.温特的实验证实胚芽鞘尖端产生的吲哚乙酸能透过琼脂片传递给下部
【答案】C
【分析】植物激素: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、达尔文发现切去尖端的胚芽鞘生长很少,不是因为缺乏单侧光的刺激,而是缺少尖端,对尖端下面的伸长区“影响”小,A错误;
B、温特通过实验确定这种“影响”是化学物质,并命名为生长素,B错误;
C、拜尔的实验表明尖端产生的“影响”在胚芽鞘尖端下部不均匀分布使其弯曲生长,C正确;
D、温特的实验证实胚芽鞘尖端产生的化学物质能透过琼脂片传递给下部,D错误。
故选C。
4.科学家利用大豆幼苗研究生长素的相关实验过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验目的是验证生长素只能从形态学上端向形态学下端运输而不能倒转运输
B.乙组大豆幼茎切段倒转的目的是排除重力对实验结果的影响
C.可以通过检测两组受体琼脂块中是否具有放射性进行实验结果的分析
D.实验结果证明生长素具有促进细胞伸长从而促进切段生长的作用
【答案】D
【分析】1、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,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
2、分析题图可知,实验自变量为供体和受体琼脂块的放置位置不同(形态学上端还是下端),实验目的是验证生长素只能从形态学上端向下端运输而不能倒转运输。
【详解】A、根据题图甲、乙两组处理可以看出实验的自变量是供体和受体琼脂块的放置位置不同(形态学上端还是下端),说明实验目的是验证生长素只能从形态学上端向下端运输而不能倒转运输,A正确;
B、乙组若不倒转,那么影响实验结果的因素就有重力和形态学上、下端两个变量,没有遵循单一变量原则,可见乙组大豆幼茎切段倒转的目的是排除重力对实验结果的影响,B正确;
C、该实验采用了生物学中常用的放射性同位素标记法来探究生长素的运输方向,所以可以通过检测两组受体琼脂块中是否具有放射性进行实验结果的分析,C正确;
D、生长素确实有促进细胞伸长,从而促进切段生长的作用,但该实验并不能证明,D错误。
故选D。
5.科研人员以胚芽鞘和琼脂块进行如图实验,图中角度是指将实验中尖端处理过的琼脂块放置于去掉尖端的胚芽鞘一侧,测得的胚芽鞘自身弯曲角度。下列相关分析正确的是( )
A.琼脂块中生长素的含量是上述实验的自变量
B.生长素以扩散的方式从胚芽鞘尖端进入琼脂块中
C.单侧光使胚芽鞘尖端的生长素从背光侧向向光侧运输
D.由实验结果可知,单侧光照射不影响生长素的产生量
【答案】B
【分析】左图云母片阻碍了生长素的运输,导致向光侧和背光侧生长素分布均匀;右图中尖端的生长素可发生横向运输,由向光侧向背光侧运输。
【详解】A、实验的自变量是云母片的位置,琼脂块中生长素的含量是图示实验的因变量,A错误;
B、胚芽鞘尖端中的生长素以扩散的方式进入琼脂块中,B正确;
C、单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从向光侧向背光侧运输,C错误;
D、由于缺乏与黑暗条件的对照,无法得知单侧光照射是否影响生长素的产生量,D错误。
故选B。
6.下列关于植物生长素的叙述正确的是( )
A.呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输
B.光照通过调节植物生长素的合成促使植物向光弯曲生长
C.温特以胚芽鞘为实验材料证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.植物根尖细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素
【答案】A
【分析】生长素的运输包括:极性运输、成熟组织中韧皮部的非极性运输以及根尖和茎尖部位的横向运输,其中极性运输不受外界环境因素的影响,一直可以进行,而横向运输会受到光照的影响,会由向光一侧朝背光一侧运输;同样重力也会影响根和茎部位的近地侧和远地侧生长素的分布。生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【详解】A、生长素的极性运输是一种主动运输过程,需要消耗能量,呼吸抑制剂可抑制细胞呼吸,从而抑制能量的产生,所以能抑制生长素的极性运输,A正确;
B、植物向光弯曲生长是由于单侧光照引起生长素分布不均匀,使背光侧生长素含量多于向光侧,而不是光照调节生长素合成,B错误;
C、温特的实验证明了胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质能促进胚芽鞘的生长,但没有证明生长素的化学本质是吲哚乙酸,C错误;
D、生长素是由色氨酸转化而来,但不是在核糖体上合成的,因为生长素不是蛋白质,D错误。
故选A。
7.为了研究植物生长素的生理作用,将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,处理过程如图①所示;一段时间后将A、B琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的一侧,结果如图②所示。下列叙述错误的是( )
A.图①中感受光刺激的部位为胚芽鞘尖端
B.图②中B琼脂块的生长素浓度比A琼脂块的生长素浓度低
C.若图①中光照改为从顶端垂直照射,则甲和乙弯曲度相同
D.图②过程不需要在黑暗条件下进行,因为无尖端不会受光照的影响
【答案】B
【分析】1、植物向光性产生的原因是:由于生长素分布不均。单侧光照射,使生长素从向光一侧运输到了背光一侧,背光侧的生长素浓度高,生长快,向光侧的生长素浓度低,生长慢,所以植物表现出了向光性。因此植物的生长表现出向光性的原因是单侧光引起生长素分布的不均匀。
2、单侧光的照射下,尖端的生长素发生横向运输,琼脂块A中生长素含量小于B。图②中乙弯曲的角度大于甲,表明B琼脂块中的生长素浓度多于A琼脂块中的生长素浓度,促进作用更强。
【详解】A、将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,图①中感受光刺激的部位为胚芽鞘尖端,单侧光的照射下,尖端的生长素发生横向运输,A正确;
B、单侧光引起生长素从向光侧移向背光侧,导致B琼脂块中的生长素浓度比A琼脂块中的生长素浓度高,从而使图②中乙弯曲的角度大于甲,B错误;
C、垂直光照时,胚芽鞘尖端生长素分布均匀,A、B琼脂块中含有生长素相等,则甲和乙弯曲度相同,C正确;
D、图②过程可在光照或黑暗条件下进行,因为无尖端不会受光照的影响,不管是否存在光照,最后图②甲乙结果相同,D正确。
故选B。
8.下图1、2为实验的初始状态,以下关于生长素调节作用的叙述不正确的是( )
A.图1的实验结果是A不生长也不弯曲、B直立生长
B.图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧而放N的不弯曲
C.图2中放M的胚芽鞘比放N的胚芽鞘生长快
D.图3茎卷须中生长素含量外侧比内侧多
【答案】B
【分析】据图分析,图1中A胚芽鞘中的玻璃片不能让尖端产生的生长素通过,因此其不生长、不弯曲;B胚芽鞘的尖端被锡纸遮光了,生长素在尖端不能进行横向运输,因此其直立生长。图2中单侧光导致生长素在尖端进行横向运输,所以琼脂块M含有的生长素多于琼脂块N,由于两个琼脂块都放在去掉尖端的胚芽鞘上方,所以两个胚芽鞘都直立生长,且左侧胚芽鞘生长较快。图3茎卷须的外侧生长较内侧快,说明生长素含量外侧高于内侧。
【详解】A、图1的实验结果是A尖端产生的生长素不能向下运输,故不生长也不弯曲,B生长素分布均匀,故直立生长,A正确;
B、图2中放M的幼苗和放N的幼苗均直立生长,B错误;
C、琼脂块M含有的生长素多于琼脂块N,因此图2中放M的幼苗比放N的幼苗生长快,C正确;
D、图3茎卷须外侧生长较内侧快,说明生长素含量外侧高于内侧,D正确。
故选B。
9.向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式,不同植物向光机理不同。分析回答:
(1)金丝雀虉草胚芽鞘尖端合成生长素,当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时,尖端背光侧的生长素浓度 向光侧,生长素从胚芽鞘尖端运输到尖端下部,导致尖端下部生长素分布不均,使向光侧细胞生长速度 背光侧,胚芽鞘向光弯曲生长,说明生长素对金丝雀离草的生长具有 作用。
(2)单侧光引起生长素分布不均的解释主要有两种,解释1认为单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动;解释2认为单侧光照破坏了向光侧的生长素。为了探究其原因,科学家做了以下实验,图中数字代表琼脂块中的生长素含量。根据实验结果可知,单侧光照引起生长素分布不均的解释是 (填“解释1”或“解释2”),判断依据是 。
(3)研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的,而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物实验小组为了验证该结论,设计了如图所示实验装置,并完成部分实验设计方案。
①请在答案卡对应图中完善实验设计方案 。
②按补充完整的方率进行实验,需要统计实验结果的数据有 。
【答案】(1)高于 慢于 促进
(2)解释1 A、B、C、D琼脂块中生长素的总量相同,且D中右侧生长素含量高于左侧
(3) 甲、乙、丙、丁中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量
【分析】目前普遍认为,植物产生向光性的原因:由于单侧光照生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输,生长素在尖端由向光侧向背光侧转移,造成生长素在背光侧分布多,生长素由极性运输到尖端下部,尖端下部的生长素分布多于向光侧,背光侧生长快,导致植物弯向光源生长。
【详解】(1)植物产生向光性的外因是:当胚芽鞘尖端受到单侧光的照射时,生长素由向光侧向背光侧转移,因此尖端背光侧的生长素浓度高于向光侧;生长素从胚芽鞘尖端通过主动运输到尖端下部,导致尖端下部生长素分布不均,使向光侧细胞生长速度小于背光侧;胚芽鞘向光弯曲生长,说明生长素对金丝雀草的生长具有促进作用。
(2)据实验结果可知,A、B、C、D四组琼脂块中生长素的总量分别为22.9、22.8、11.5+11.4=22.9、8.1+14.9=23,相差不大,且D组受单侧光照射后,背光侧生长素的含量高于向光侧(右侧生长素含量高于左侧),因此推测单侧光引起生长素分布不均的解释是单侧光照导致生长素从向光一侧向背光一侧移动,即解释1。
(3)①本实验验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的,而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的,自变量为是否具有单侧光,因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量,因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。即
②本实验的因变量是琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量,因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量。
10.对植物向光性产生原因的解释有两种:学说1认为是由于生长素分布不均匀引起的;学说2认为是由于抑制物质(如MBOA)分布不均匀引起的。研究人员以玉米胚芽鞘为材料利用下图1所示装置进行实验,实验结果如表 、图2。请回答下列问题:
琼脂块中生长素含量/mg
时间处理
0h
1h
2h
3h
4h
5h
甲
0
0.20
0.24
0.28
0.29
0.29
乙
0
0.21
0.25
0.27
0.29
0.29
丙
0
0.22
0.27
0.29
0.29
0.29
丁
0
0.22
0.28
0.29
0.30
0.31
(1)植物体内生长素主要在 中合成,其化学本质是 。实验中云母片插入胚芽鞘切段不宜太深, 其原因是 。
(2)本研究结果支持学说 , 其依据是单侧光处理后, 和 。
(3)为进一步验证第(2)题中的结论,可以设计如下实验:将玉米胚芽鞘随机均分成两组,一组用含一定浓度MBOA的羊毛脂涂抹在胚芽鞘一侧, 另一组用 ,并将胚芽鞘置于 中。一段时间后,比较胚芽鞘弯曲情况。预期实验结果是 。
【答案】(1)幼嫩的牙、叶和发育的种子 吲哚乙酸 可能防止云母片阻碍生长素和MBOA在胚芽鞘尖端的横向运输
(2)2 生长素在胚芽鞘向光侧和背光侧含量基本相等 MBOA在向光侧含量明显多于背光侧
(3)等量不加 MBOA(或加等量蒸馏水)的羊毛脂涂抹在胚芽鞘的同一侧 暗室(或黑暗) 涂沫MBOA的一组胚芽鞘向涂抹侧弯曲生长,另一组直立生长
【分析】1、分析题干可知:若是学说1引起的向光性,则琼脂块中收集到的生长素应为乙>甲,丙=丁,而收集到的抑制物质(MBOA)乙=甲,丙=丁,若是学说2引起的向光性,则琼脂块中收集到的生长素应为乙=甲,丙=丁,而收集到的抑制物质(MBOA)乙<甲,丙=丁。
2、题图、表显示:琼脂块甲、乙、丙、丁中生长素含量大致相等,琼脂块甲、乙、丙、丁中(MBOA)的含量乙<甲,丙=丁。
【详解】(1)生长素的主要合成部位是幼嫩的牙、叶和发育的种子,相对集中的分布在生长旺盛的部分。其化学本质是吲哚乙酸。由于生长素和MBOA在胚芽鞘尖端进行横向运输,故实验中云母片插入胚芽鞘切段不宜太深,以防止云母片阻碍生长素和MBOA在胚芽鞘尖端的横向运输,影响实验结果。
(2)表格中数据显示:生长素含量甲、乙、丙、丁大致相等,说明在单侧光下生长素并没有分布不均;黑暗条件下,丙、丁中MBOA含量基本相同,而单侧光条件下,MBOA含量甲>乙,可以推出生长素在胚芽鞘向光侧和背光侧含量基本相等,而MBOA在向光侧含量明显多于背光侧,故本研究结果支持学说2。
(3)为进一步验证第(2)题中的结论,可以设计如下实验:将玉米胚芽鞘随机均分成两组,一组用含一定浓度MBOA的羊毛脂涂抹在胚芽鞘一侧,另一组用等量不加MBOA(或加等量蒸馏水)的羊毛脂涂抹在胚芽鞘的同一侧,并将胚芽鞘置于暗室(或黑暗)中,以防止单侧光对生长素分布不均对实验造成影响。一段时间后,比较胚芽鞘弯曲情况。如果涂抹MBOA的一侧生长慢,而不涂抹MBOA的一侧生长快,即涂抹MBOA的一组胚芽鞘向涂抹侧弯曲生长,另一组直立生长,则可说明学说2正确。
猜想2:生长素的生理作用
11.下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同
B.植物形成的顶端优势体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应
C.在细胞水平上,生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化
D.生长素对发育中的种子和果实只有促进作用,没有抑制作用
【答案】D
【分析】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:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素在细胞水平上具有促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等作用,在器官水平上则影响器官的生长和发育。
【详解】A、同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同,敏感程度一般根>芽>茎,A正确;
B、顶端优势是顶芽产生生长素向侧芽运输,抑制了侧芽生长,体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应,B正确;
C、在细胞水平上,生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化,这是生长素的作用之一,C正确;
D、生长素对发育中的种子和果实有促进作用,如果浓度过高也有抑制作用,D错误。
故选D。
12.某同学利用萌发的玉米种子和胚芽鞘进行相关实验。图1表示萌发后的玉米种子,图2表示取玉米的胚芽鞘ab段设计的实验。下列叙述正确的是( )
A.生长受到抑制的是A点和D点
B.甲~丁四组实验的空白琼脂块中能检测到一定浓度生长素的是甲和乙
C.为证明生长素在胚芽鞘内极性运输,最好选择甲和乙做对照实验
D.生长素在胚芽鞘内的运输需要载体蛋白质
【答案】D
【分析】生长素:1、产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。
2、运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、分布:各器官均有分布,但相对集中地分布于新陈代谢旺盛的部位如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
4、作用特点: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。
【详解】A、图1中种子横放,在重力作用下,生长素从远地侧向近地侧运输,C处生长素浓度低于D处,而根对生长素敏感,D处高浓度的生长素抑制生长,C处低浓度的生长素促进生长,而芽部位相当于茎,A处生长素浓度低于B处,茎对生长素不敏感,两处都是促进生长,A错误;
B、由于生长素的运输方向为极性运输,即只能由形态学上端运输到形态学下端,对应图中就是只能从a向b方向运输,因此实验一段时间后,甲→丁四组中的甲和丁组空白琼脂块能检测到一定浓度的生长素,B错误;
C、为证明生长素在植物体内的极性运输特点,应选择甲→丁四组中乙和丁两组做对照实验,若选用另外的甲和乙两组做对照,虽然在理论上也可说明生长素的运输特点,但与前一组相比,不能排除重力因素对植物体内生长素运输的影响,C错误;
D、生长素在胚芽鞘内进行的极性运输,是一种主动运输,需要载体蛋白质,D正确。
故选D。
13.下图所示为黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布情况,据所学知识和图中信息判断,下列叙述错误的是( )
A.b点与a点相比,所对应的幼苗部位细胞体积更大
B.整个幼苗中,生长素的极性运输只发生在a~c段
C.a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长
D.d~e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象
【答案】B
【分析】生长素的合成部位是幼嫩的芽、叶、发育中的种子;分析题图可知,a点是芽尖分生区部位的细胞,该区细胞分裂能力较强,主要进行细胞分裂,细胞生长不明显,b是芽尖下部伸长区细胞,细胞发生了生长,体积增大;生长素的运输是极性运输,即只能从形态学上端向形态学下端运输,不能倒过来;不同器官对生长素的敏感性不同,根、芽、茎对生长素的敏感性依次降低,生长素作用具有两重性,生长素浓度过高会起抑制作用。
【详解】A、a点是芽尖分生区部位的细胞,b是芽尖下部伸长区细胞,与a点相比,b点细胞发生了生长,体积增大,A正确;
B、生长素的极性运输是指从形态学上端运输到形态学的下端,所以生长素可以从a段运输到c段,也可以从e段运输到c段,B错误;
C、植物的根细胞对生长素的敏感性高于芽,a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点细胞的生长,C正确;
D、根部主根产生的生长素能运输到侧根部位,其生长也能表现顶端优势,即d~e段对应的根部形态也符合顶端优势的现象,D正确。
故选B。
14.如图甲为横放在地面上的植物的生长状况,图乙为植物生长素浓度对植物生长影响的曲线。下列分析正确的是( )
A.图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为极性运输
B.若图甲a点生长素浓度为10-10mol/L,则c点浓度介于10-10~10-8mol/L之间
C.若图甲b点生长素浓度对应图乙E点浓度,则d点浓度介于E~B浓度区间内
D.生长素在F~A对应浓度范围内促进生长,在A~D对应浓度范围内抑制生长
【答案】C
【分析】由图甲可知,由于受到重力因素的影响,c点的生长素浓度高于c点,d点的生长素浓度高于b点,a、b、d点均促进生长,c点抑制生长。
【详解】A、图甲中生长素由背地侧向近地侧的运输方式为横向运输,A错误;
B、c点所对应的生长素浓度应抑制根的生长,若图甲a点生长素浓度为10-10mol/L,结合图乙可知,c点浓度应大于10-8mol/L,B错误;
C、若图甲中b点的生长素浓度与图乙中E点对应的浓度相同,则d点浓度高于b点,并且促进作用更强,因此d点的生长素浓度在E~B对应的浓度区间,C正确;
D、图中生长素在F~C对应浓度范围内促进生长,在C~D对应浓度范围内抑制生长,D错误。
故选C。
15.某生物兴趣小组在校园试验田扦插月季枝条时,使用了生长素类调节剂α-萘乙酸(NAA)处理。下列说法正确的是( )
A.扦插枝条应保留多个大叶片以合成有机物
B.插条只能保留1个嫩芽以避免养分竞争
C.可运用浸泡法或沾蘸法处理插条的基部
D.植物体内产生的NAA量比较少
【答案】C
【详解】A、扦插枝条保留多个大叶片会增加蒸腾作用导致水分过度散失,反而不利于成活,通常保留少量幼叶或芽即可,A错误;
B、插条保留适量嫩芽(如2-3个)可促进生长素合成,但保留1个嫩芽的说法过于绝对,可能影响生根能力,B错误;
C、NAA处理插条的方法包括浸泡法(低浓度长时间)和沾蘸法(高浓度短时间),均适用于基部处理,C正确;
D、NAA是人工合成的生长素类似物,植物体内不能合成NAA,仅能合成天然生长素(如吲哚乙酸),D错误。
故选C。
16.在切去尖端的燕麦胚芽鞘切面一侧,放置含不同浓度生长素的琼脂块,测定各胚芽鞘弯曲生长的角度,下列相关叙述错误的是( )
琼脂中生长素浓度(mg/L)
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
胚芽鞘弯曲的角度α(°)
0
4
9
13
16
20
16
11
A.生长素浓度不同,促进效应可能相同
B.促进胚芽鞘生长的最适浓度在0.20~0.30mg/L区间内
C.琼脂块生长素浓度为0时,胚芽鞘能伸长,与胚芽鞘中自身生长素有关
D.由表中数据可得出,生长素既能促进胚芽鞘生长,也能抑制胚芽鞘生长
【答案】D
【分析】生长素的产生部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要集中分布于生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子等处。其运输方向有:极性运输:生长素只能由形态学上端运向形态学下端;在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输。生长素还会由于单一方向刺激发生横向运输。
【详解】A、分析表格数据可知,生长素浓度为0.20mg/L和0.30mg/L时,胚芽鞘弯曲的角度α相同,即促进效应相同,因此生长素浓度不同,促进效应可能相同,A正确;
B、实验浓度范围内,0.25mg/L的胚芽鞘弯曲角度最大,促进胚芽鞘生长的最适浓度在该浓度两侧,即在0.20~0.30mg/L区间内,B正确;
C、生长素有内源生长素,琼脂块生长素浓度0时,胚芽鞘能伸长,与胚芽鞘中自身生长素有关,C正确;
D、据表可知,与对照组相比,不同浓度生长素均能促进生长,无抑制作用,D错误。
故选D。
17.为研究生长素类调节剂萘乙酸(NAA)对玉米种子发芽的影响,课题组用不同浓度的NAA溶液分别浸泡玉米种子一段时间,再在相同且适宜条件下使其萌发,一段时间后测定根和芽的长度,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验的因变量是芽的长度和根的数量
B.NAA和IAA作用完成后都被蛋白酶降解并回收
C.与芽相比根对NAA的浓度更加敏感
D.在生产中用0.9mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子不利于幼苗的生长
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、不同的NAA溶液浓度是自变量,芽和根的长度是因变量,A正确;
B、NAA是生长素类似物,体内没有相关的降解酶,B错误;
C、随着NAA浓度的增大,芽的长度变化更明显,因此芽比根更敏感,C正确;
D、与对照组(NAA浓度为0mg·L-1)相比,0.9mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子根受到抑制作用,因此该浓度的NAA不利于幼苗的生长,D正确。
故选B。
18.如图为利用西瓜(2n=22)品种甲、乙培育无子西瓜的两种途径。下列叙述正确的是( )
A.图中试剂1为细胞分裂素,试剂2为秋水仙素
B.适宜浓度的试剂1处理F1雌蕊后即可获得无子西瓜a
C.经①过程获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离
D.无子西瓜a与无子西瓜b培育的过程均发生了可遗传的变异
【答案】C
【分析】无子西瓜的培育过程,首先用秋水仙素(抑制纺锤体的形成)处理二倍体西瓜的幼苗,获得四倍体植株;用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜;四倍体西瓜结的种子再种植即可获得三倍体无子西瓜。
【详解】A、无子西瓜a可由生长素或生长素类似物处理F1未受粉的雌蕊后套袋而获得,试剂1可为生长素或生长素类似物,二倍体西瓜经秋水仙素处理后可获得四倍体西瓜,试剂2为秋水仙素,A错误;
B、无子西瓜a可由生长素或生长素类似物处理F1未受粉的雌蕊后套袋而获得,B错误;
C、四倍体西瓜是一个新物种,其与二倍体品种甲杂交后不能产生可育后代,二者存在生殖隔离,C正确;
D、无子西瓜a由生长素或生长素类似物处理F1未受粉的雌蕊后套袋而获得,遗传物质没有发生改变,D错误。
故选C。
19.在农业生产中,单子叶作物的农田中常会生长一些双子叶杂草,它们会影响农作物的生长,使粮食减产。在实际生产中,农户常用一定浓度的生长素类似物除去与单子叶农作物混生的双子叶杂草。下图表示不同浓度的生长素类似物对单子叶植物和双子叶植物的影响,请据图分析回答:
(1)生长素类似物作为除草剂的原理是:生长素对植物生长的作用具有 ,即(填高或低) 浓度促进生长, 浓度抑制生长。
(2)图中代表单子叶农作物的曲线是 (填序号)。
(3)所用的生长素类似物的浓度最好在图中 点(用字母表示)。
【答案】两重性 低 高 ② D
【详解】(1)生长素类似物的作用和生长素类似,类似生长素作用的两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(2)由于双子叶杂草比单子叶农作物对生长素敏感,单子叶农作物曲线应为②。
(3)所用的生长素类似物的浓度应能抑制双子叶杂草的生长又对单子叶农作物起促进作用,最好在D点。
20.右图表示植物不同器官对生长素的反应,请据图回答:
(1)促进茎生长的生长素最适浓度是 mol/L,此浓度对芽的生长的效应是 。若想培养无根豆芽,配制的生长素浓度最好应为 。
(2)从图中分析,根、芽、茎对生长素浓度的敏感性有差异,三者敏感程度依次增强是 。
(3)对于同一器官来说,生长素的作用与浓度的关系一般情况下是 体现了生长素作用的 。
【答案】(1) 10-4 抑制生长 10-4 mol/L
(2)茎、芽、根
(3) 低浓度促进,高浓度抑制 两重性
【分析】分析图:如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,不同器官对生长素敏感程度不同,根最敏感、芽其次、最后是茎。生长素促进根、芽、茎生长最适宜浓度分别是10-10mol/L、10-8mol/L、10-4mol/L。
【详解】(1)由图可知促进茎生长的生长素最适浓度是10-4mol/L,此浓度对芽的生长的效应是抑制生长,若想培养无根豆芽,即抑制根的生长,促进茎的生长,配制的生长素浓度最好应为10-4mol/L。
(2)如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,不同器官对生长素的敏感程度不同,根最敏感、芽其次、最后是茎。
(3)对于同一器官来说,生长素的作用与浓度的关系一般情况下是低浓度促进,高浓度抑制,这体现了生长素作用的两重性。
猜想3:探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
21.下图为某兴趣小组探究生长素类调节剂(2,4-D)促进插条生根的最适浓度时所进行的预实验结果(该插条无生长素时不生根)。下列说法错误的是( )
A.该实验中,用于实验的插条可能带有一定量的芽或幼叶
B.根据实验结果,2,4-D具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C.根据实验结果可以确定,促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间
D.通过预实验可缩小实验自变量范围,减小实验误差,节省人力、物力、财力
【答案】D
【详解】A、根据题干“该插条无生长素时不生根”可知,对照组有内源生长素,其可能来源于插条带有的芽或幼叶,A正确;
B、由图可知,浓度为 4、8、12ppm 时,根的数量多于对照组(浓度 0),体现 “低浓度促进生根”;浓度为 16ppm 时,根的数量少于对照组,体现 “高浓度抑制生根”。因此 2,4-D 具有低浓度促进、高浓度抑制生根的特点,B正确;
C、根据预实验结果,促进生根效果最好的2,4-D浓度为8ppm和12ppm,所以促进插条生根的最适2,4-D浓度在8~12ppm之间,C正确;
D、预实验的目的是为正式实验摸索条件,通过预实验可缩小实验自变量(2,4-D 浓度)的范围,减少人力、物力、财力的浪费,但预实验不能减小实验误差,D错误。
故选D。
22.关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述错误的是( )
A.插条一般优先选择母体植株中下部的枝条,此处贮藏的养分较多
B.插条采摘后需在70%的酒精中浸泡30min,使用前用无菌水冲洗
C.实验自变量可设置为实验材料、生长调节剂种类、浓度及处理方法等
D.用生长调节剂处理插条,最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、中下部的枝条通常贮藏的养分较多,有利于扦插后的生根和成活,A正确;
B、插条采摘后通常不需要长时间浸泡在酒精中,以免影响其生根能力,B错误;
C、在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用时,实验自变量可以包括不同的实验材料、不同种类和浓度的生长调节剂以及不同的处理方法等,以便全面了解各因素对生根的影响,C正确;
D、遮阴和高湿度环境有助于减少插条的水分散失,保持插条的活力,有利于生长调节剂的作用发挥和插条的生根,D正确。
故选B。
23.为了探究生长素(IAA)和乙烯对植物生根的影响,某科学家用某植物插条进行了一系列实验,结果如图所示(图中ACC是乙烯的前体)下列关于实验的分析不正确的是( )
A.实验中设置了激素浓度为0的空白对照,其目的是为了排除插条自身激素对实验的干扰
B.IAA和ACC均对该植物插条生根的作用具有两重性
C.促进该植物插条生根的最适宜IAA浓度在在10~100μmol·L-1范围内
D.据图3实验结果水平放置的根具有向地性可能是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞产生了乙烯,从而抑制了根近地侧的生长
【答案】B
【分析】析图示可知,浓度在50~100μmolL-1的生长素促进拟南芥下胚轴插条生根,而且随着生长素浓度上升,促进插条生根促进效果下降。
【详解】A、在实验中设置激素浓度为0的空白对照,能够明确实验结果的变化是由添加的外源激素引起,而非插条自身激素的作用,确实可以排除插条自身激素对实验的干扰,A正确;
B、从图1可知,随着IAA浓度升高,生根数先增加后减少,但是和对照组相比各组的生根数都增加,因此不能体现两重性,B错误;
C、由图1可知,在IAA浓度为10∼100μmol⋅L−1时,生根数相对较多,所以可以推测促进该植物插条生根的最适宜 IAA 浓度在这个范围内,C正确;
D、根据图3,生长素浓度升高会诱导乙烯产生,水平放置的根近地侧生长素浓度高,可能诱导根细胞产生乙烯,乙烯抑制了根近地侧的生长,从而导致根具有向地性,D正确。
故选B。
24.下图为探究2,4-D(生长素类似物)浓度对洋葱生根影响的实验结果,相关叙述正确的是( )
A.该实验的自变量为2,4-D溶液的浓度
B.适宜浓度的2,4-D通过促进细胞分裂从而促进根伸长
C.该实验中除2,4-D调节洋葱生根外,还有其他内源激素的影响
D.培养6天的实验结果体现了2,4-D作用的两重性
【答案】C
【分析】曲线可知,培养6天生根长度最长,并且每条曲线都是在10-8mol/L左右促进生根效果最好。
【详解】A、据图可知,该实验的自变量是2,4-D溶液的浓度和培养时间,A错误;
B、适宜浓度的2,4-D通过促进细胞生长从而促进根伸长,B错误;
C、该实验中除2,4-D调节洋葱生根外,还有其他内源激素的影响,如赤霉素等,C正确;
D、据曲线可知,培养6天的根长度在不同浓度下均大于对照组,故未体现生长素作用的两重性,D错误。
故选C。
25.某实验小组开展了探究吲哚乙酸(IAA)对月季插条生根作用的活动,结果如下图。下列有关分析,正确的是( )
A.不同浓度的 IAA 处理扦插枝条的时间应不同
B.本实验可以不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
C.要使扦插枝条生出相同数目的根,所需 IAA 的浓度一定要相同
D.IAA 超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根
【答案】D
【分析】由图可知,该实验的目的为探究不同浓度的吲哚乙酸(IAA)对月季插条生根的影响,因此该实验为遵循对照原则,应设置一组空白对照,即用蒸馏水处理插条,与之对照来观察每一组浓度的生理作用。
【详解】A、根据实验应遵循单一变量原则、对照原则,实验的自变量是IAA的浓度,处理时间为无关变量,故用不同浓度的IAA处理扦插枝条的时间应相同,A错误;
B、本实验应该设置用蒸馏水处理扦插枝条的空白对照组,否则无法说明高浓度有抑制作用,B错误;
C、生长素作用有一个最适浓度,高于或低于最适浓度各有一个使扦插枝条产生相同根数的IAA浓度,故要使扦插枝条生出相同数目的根,所需 IAA 的浓度不一定要相同,C错误;
D、由图示可知,IAA作用具有两重性,故超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根,D正确。
故选D。
26.科研人员配制了含有0、0.1、1.0、10.0、100.0μmol/L茉莉酸(JA)的培养基,将一定条件下培养的水稻植株转移至含有不同浓度的JA培养基表面生长48h,侧根的生长情况如下表所示。已知JA可以增强水稻根相应区域的生长素极性运输,从而影响侧根数目的增加,水稻的根也具有顶端优势现象。下列叙述错误的是( )
JA浓度(μmol/L)
0
0.1
1
10
100
侧根增加数目(条)
42
35
29
8
0
A.适当切除水稻的根尖,可以使侧根数目增加
B.水稻根形态学下端生长素越多,侧根数目越多
C.题中100.0μmol/L的JA抑制侧根生长的效果最显著
D.上述结果不能表明JA对侧根的生长作用具有两重性
【答案】B
【分析】题表分析:该实验的自变量是茉莉酸的浓度,因变量是侧根增加的数目,与对照组相比,随着茉莉酸浓度的增大,侧根增加数目逐渐减少且低于对照组,说明茉莉酸对侧根的生长有抑制作用。
【详解】A、根具有顶端优势现象,切除根尖可以减少侧根部位生长素的浓度,因而可以去除顶端优势,使侧根数目增加,A正确;
B、由于生长素的极性运输使侧根部位生长素浓度较高,高浓度的生长素抑制了侧根的生长,因而根尖形态学下端侧根数目较少,B错误;
C、结合表格信息可知,100.0μmol/L的JA浓度处理时,侧根增加数目为0,因此该浓度下抑制侧根数目增加的效果最显著,C正确;
D、图示表明随着茉莉酸浓度的增大,侧根增加数目均少于对照组,说明JA对侧根的生长具有抑制作用(表格没有体现促进作用),不能体现两重性,D正确。
故选B。
27.某生物兴趣小组利用2,4-D进行了如下实验:①配制不同浓度的2,4-D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花枝条,均分为6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4-D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;③一段时间后取出,统计每组枝条生根数目并计算平均值,结果如表所示。根据该实验,可以得到的结论是( )
2,4-D浓度/ (mol·L‒1)
0
10‒15
10‒14
10‒13
10‒12
10‒11
生根平均值/条
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
A.促进桂花枝条生根的最适2,4-D浓度是10‒11 mol/L
B.一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C.超过一定浓度的2,4-D溶液对植物生根有抑制作用
D.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同
【答案】B
【分析】题表分析:以2,4-D溶液浓度为0作为对照组,其他组为实验组,从生根数可知表格所示浓度范围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。
【详解】A、从题中信息可知,该实验以2,4-D溶液浓度为0作为对照组,其他组为实验组,由表中数据可知,随2,4-D溶液浓度的增大,生根条数平均值也不断增大,不能由此确定最适浓度,A错误;
B、实验组的生根平均值均大于对照组,说明一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显的促进作用,B正确;
C、表中没有体现2,4-D溶液对植物生根有抑制作用,C错误;
D、题中没有涉及有关生长素的实验,不能说明相同浓度2,4-D 溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同,D错误。
故选B。
28.下图为某小组用不同浓度的萘乙酸(NAA)处理迎春花枝条的实验结果,实验中因疏忽忘记了X1和X3的浓度大小关系。下列叙述错误的是( )
A.实验结果表明NAA对迎春花枝条生根效果具有两重性
B.实验中选用的迎春花枝条的大小、形态、生理状态等应该相似
C.将迎春花切段形态学下端置于不同浓度的NAA溶液中生长并观察,测量长度
D.可分别对X1和X3浓度的NAA进行稀释重复实验,通过比较实验结果进行鉴别
【答案】C
【分析】生长素具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。NAA是生长素类似物,自变量是NAA的浓度,因变量是生根平均长度。
【详解】A、与清水组比,实验结果表明低浓度 NAA 促进迎春花枝条生根,而高浓度 NAA抑制迎春花枝条生根,能体现 NAA作用的两重性,A 正确;
B、为遵循单一变量原则,不同浓度的 NAA 处理迎春花枝条的时间应该相同,B正确;
C、在生长素类似物促进插条生根的实验中,对插条的处理的方法是浸泡法(处理几小时或一天)和沾蘸法(5s),而不是放在NAA溶液中培养,C错误;
D、根据实验结果可知,实验中的所有浓度中,浓度为 X2时促进枝条生根的长度最长,但是 X2不一定是最适浓度,故应在X1和X3浓度的NAA进行稀释重复实验,通过比较实验结果进行鉴别,D正确。
故选C。
29.在植物生长发育和适应环境变化的过程中,受到多种激素相互作用共同调节。
(1)图1所示某植株①、②、③三个部位中,生长素浓度最低的部位是 。摘除了①,④生长加快的原因是 。
(2)某课题组研究了生长素类似物浓度对月季插条生根的影响,结果如图2。
①从图中信息不能判断对生根影响的生长素类似物浓度是 。
A1.5C B.2.5C C.3.5C D.4.5C
②从坐标图中可知5组实验都是实验组,没有做清水对照组的原因可能是 。
(3)生长素促进细胞伸长的原理已引起科学家的广泛关注。下图是根据细胞壁松散学说绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图。根据图中信息,分析结构A的作用是 ,而当生长素浓度由低升至最适时,酶X所处环境溶液pH的变化是 。
【答案】(1) ① 解除了顶端优势
(2) A 已做预实验
(3) 运输H+和催化ATP水解 降低
【分析】根据题意和图示分析可知:图1中①和②是合成生长素旺盛的部位,其中②中含有较多的生长素;图2表示随生长素类似物浓度增加,月季插条生根数目减少;据下图分析,H+的运输需消耗能量,其运输方式为主动运输,H+从细胞内通过细胞膜运送到细胞壁,激活酶X后,使细胞壁的纤维素分子的多糖链断裂,使细胞壁松散,进而促进细胞伸长。
【详解】(1)图1中存在顶端优势,顶芽产生的生长素运输到侧芽积累,导致侧芽受到抑制,且离顶端越近,抑制作用越强,因此观察图1可知,在①、②、③三个部位中,生长素浓度最低的部位是①。摘除了①,④生长加快的原因是除掉顶芽后,就解除了顶端优势,降低了侧芽的生长素浓度。
(2)①分析题图2柱形图可知,随生长素类似物浓度增加,月季插条生根数目减少,图中没有显示出最适宜浓度,不能确定1浓度对生根的影响,所以1.5C的浓度不能判断对根的影响,A正确,BCD错误。
故选A。
②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,以便摸索出最佳的实验条件,为正式实验打下基础,从坐标图中可知5组实验都是实验组,没有做清水对照组的原因可能是已做预实验。
(3)根据图中信息,结构A的作用是将H+从细胞内通过细胞膜运送到细胞壁,该过程消耗ATP,故A的作用是运输H+和催化ATP水解。被激活的酶X的直接作用是使多糖链断裂,而当生长素浓度由低升至最适时,H+从细胞内通过细胞膜运送到细胞壁的增多,酶X所处环境溶液pH的降低。
30.萘乙酸(NAA)是一种生长素类似物,作用与植物生长素相似。某同学决定“探究生长素类似物萘乙酸(NAA)对植物生长有何影响”。他选用了番茄种子作为实验材料,配制一系列不同浓度的NAA溶液作为培养液。在培养皿底部铺3层纱布,分别用清水和不同浓度的培养液润湿,然后在每个培养皿中放入相同粒数的种子。在培养皿盖上标号,盖上培养皿,观察胚轴的生长情况。三天后,数据如下表所示:
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
浓度/(mol·L-1)
清水
10-9
10-8
10-7
?
10-5
10-4
10-3
胚轴增长长度/mm
11.3
12.2
13.1
13.1
11.9
10.9
8.9
7.6
请依据表中数据回答下列问题:
(1)实验中盛有不同浓度培养液的培养皿必须加盖,其原因是 。
(2)设置第1组实验的目的是 。
(3)表格中第5组浓度数据应该是 。
(4)对番茄的胚轴来说,最适的NAA浓度范围是 。
(5)较低浓度范围内,随NAA浓度的增加,NAA对番茄的胚轴生长的促进作用 ;继续提高NAA浓度,促进作用 ,超过一定范围,甚至起 作用。
【答案】(1)避免水分蒸发引起NAA溶液浓度变化
(2)作为空白对照,和其他组形成对照
(3)10-6
(4)10-8~10-7mol/L
(5) 增强 减弱 抑制
【分析】1、对照实验应遵循变量唯一的原则。
2、根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。
3、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。
【详解】(1)实验中培养皿必须加盖,其原因是避免水分蒸发引起NAA溶液浓度变化,影响实验结果。
(2)设置第1组实验(没有添加生长素)的目的是作为空白对照,和其他组形成对照。
(3)从表中数据可见,第5组浓度数据应该是10-6mol·L-1。
(4)从表中数据可见,当NAA浓度为10-8~10-7mol/L时,番茄胚轴增长长度最大,所以对番茄的胚轴来说,最适的NAA浓度范围是10-8~10-7mol/L。
(5)生长素的作用具有两重性,较低浓度范围内,随NAA浓度的增加,NAA对番茄的胚轴生长的促进作用逐渐增加,而如果继续提高NAA浓度,促进作用减弱,超过一定的范围,生长素会对胚轴的生长起抑制作用。
猜想4:其他植物激素的产生、分布和功能
31.研究发现,植物激素茉莉酸(JA)能响应外界多种胁迫,调控植物的生长发育,如在低温胁迫下植物通过JA信号通路促进相关基因的表达,增强植物对低温的耐受性。下列叙述正确的是( )
A.只有在受低温胁迫时,植物体内才会合成JA
B.低温下,JA通过直接参与代谢反应增强植物的耐寒性
C.敲除JA合成关键基因,植物对多种胁迫的耐受性增强
D.JA可通过调控基因的表达影响植物的生长发育和抗逆性
【答案】D
【详解】A、茉莉酸(JA)属于植物激素,其合成并非仅由低温胁迫诱导,其他条件或发育阶段也可能合成,A错误;
B、激素不直接参与代谢反应,而是通过调节基因表达等间接影响代谢,B错误;
C、敲除JA合成基因会导致JA缺失,植物对胁迫(包括低温)的耐受性应减弱而非增强,C错误;
D、题干明确指出,JA通过信号通路促进基因表达,符合激素通过调控基因表达影响生理活动的特点,D正确。
故选D。
32.植物激素是植物体内产生的一些微量且能调节自身生理过程的有机物。下列关于植物激素的叙述错误的是( )
A.吲哚乙酸、细胞分裂素、乙烯和萘乙酸均属于植物激素
B.植物激素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
C.用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
【答案】A
【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、吲哚乙酸、细胞分裂素、乙烯均由植物体合成,属于植物激素,但萘乙酸不属于植物激素,属于植物生长调节剂,A错误;
B、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,植物激素可以调节植物体内某些基因的表达进而影响植物生长,B正确;
C、生长素能够促进果实发育,在番茄雌蕊未受粉的情况下,胚珠不会发育成种子,也就无法产生促进果实发育的内源生长素,此时人工施加适宜浓度的生长素,可促使子房直接发育成果实,最终形成无子番茄,C正确;
D、植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,如在低温来临之前,植物体内脱落酸含量会逐渐增加,增强植物的抗寒能力,D正确。
故选A。
33.下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.温特以胚芽鞘为实验材料证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
B.脱落酸在萎蔫的叶片中含量较高,能促进气孔开放
C.细胞分裂素可以促进芽的分化、侧枝发育和叶绿素的合成
D.特定内分泌器官分泌的油菜素内酯可促进细胞分裂和细胞伸长
【答案】C
【分析】1、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。
2、油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管的生长、种子萌发等。
【详解】A、温特的实验证明了胚芽鞘尖端能产生某种“影响”,并命名为生长素,但并没有证明生长素的化学本质是吲哚乙酸,后来科学家才确定生长素的化学本质是吲哚乙酸,A错误;
B、脱落酸在萎蔫的叶片中含量较高,它能促进气孔关闭,而不是促进气孔开放,B错误;
C、细胞分裂素具有促进细胞分裂、诱导芽的分化、促进侧枝发育、延缓叶片衰老以及促进叶绿素合成等作用,C正确;
D、植物激素是由植物体内一定部位产生,而不是由特定内分泌器官分泌,油菜素内酯是一种植物激素,可促进细胞分裂和细胞伸长,D错误。
故选C。
34.下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.连续大雨导致水稻传粉失败,喷洒适宜浓度的生长素类似物可防止减产
B.脱落酸功能障碍的植物突变体的种子会在果实未采收时提前发芽
C.用赤霉素的拮抗剂—矮壮素处理小麦后,植株矮小、节间短
D.过量使用西瓜膨大剂,其残留部分不会造成青少年发育过快
【答案】A
【分析】五大类植物激素的作用:乙烯:促进果实成熟。细胞分裂素:引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长。脱落酸:促进果实与叶的脱落。赤霉素:促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理作用。生长素:能促进果实发育,促进细胞的纵向伸长。
【详解】A、连续大雨导致水稻传粉失败,喷洒适宜浓度的生长素类似物不能可防止减产,因为人们收获水稻的种子,而生长素促进果实的发育,A错误;
B、脱落酸具有抑制发芽的作用,脱落酸功能障碍的植物突变体的种子可能会在果实未采收时提前发芽,B正确;
C、赤霉素的主要作用是促进细胞伸长生长,从而促进植物增高,其拮抗剂矮壮素处理后,可引起小麦植株矮小、节间短,C正确;
D、人体细胞没有识别西瓜膨大剂的受体,西瓜膨大剂不会对人体的生长发育有影响,D正确。
故选A。
35.冬小麦需要经历春化作用,即长时间的低温条件处理才具备开花条件。冬小麦的春化机理如图所示,VRN1、VRN2、VRN3为调控春化途径的关键基因,“—”表示抑制作用,“+”表示促进作用。研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加。下列叙述错误的是( )
A.VRN2抑制开花,VRN1和VRN3促进开花
B.低温处理,VRN1间接影响VRN3,最终调控VRN1的表达,属于正反馈调节
C.推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
D.赤霉素能促进种子萌发、开花和果实的成熟
【答案】D
【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。
【详解】A、据图分析,VRN1促进开花;VRN3促进VRN1的表达,VRN3也促进开花;VRN2抑制VRN3的表达,则VRN2抑制开花,A正确;
B、低温处理,促进VRN1的表达,VRN2抑制VRN3基因的表达,VRN1通过抑制VRN2的表达解除VRN2对VRN3的抑制作用,使VRN3进一步促进VRN1的表达,属于正反馈调节,B正确;
C、研究发现低温能促进冬小麦体内赤霉素含量的增加,推测未经低温处理的冬小麦,如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花,C正确;
D、赤霉素能促进种子萌发、开花、果实发育,不能促进果实成熟,乙烯能促进果实的成熟,D错误。
故选D。
36.下列关于植物激素或植物生长调节剂的叙述,错误的是( )
A.棉花生长早期喷洒生长素类似物可促进顶端优势,增加棉花产量
B.脱落酸功能障碍的植物突变体的种子会在果实未采收时提前发芽
C.用赤霉素的拮抗剂—矮壮素处理小麦后,植株矮小、节间短
D.过量使用西瓜膨大剂,其残留部分不会造成青少年发育过快
【答案】A
【分析】1、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,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠、促进萌发等作用。
2、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,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
3、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、棉花生长早期喷洒生长素类似物可能会抑制顶芽和侧芽生长,解除顶端优势,让植株多发侧枝,可增加棉花产量,A错误;
B、脱落酸具有抑制种子发芽作用,脱落酸功能障碍植物突变体种子会在果实未采收时提前发芽,B正确;
C、用赤霉素的拮抗剂—矮壮素处理小麦后会抑制生长,植株矮小、节间短,C正确;
D、植物激素仅对植物起作用,不会造成青少年发育过快,D正确。
故选A。
37.有关植物激素或植物生长调节剂及其应用的叙述错误的是( )
A.黄瓜茎端脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花
B.油菜素内酯参与细胞代谢时,具有微量高效的特点
C.用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根
D.用赤霉素合成抑制剂处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
【答案】B
【分析】植物生长调节剂,是用于调节植物生长发育的一类化合物。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、植物的生长发育是多种植物激素共同调节的结果,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化形成雄花,A正确;
B、油菜素内酯是一种植物激素,不参与细胞代谢,可调节细胞的代谢活动,B错误;
C、萘乙酸属于生长素类生长调节剂,具有既能促进生根,也能抑制生根的特点,故用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进生根,C正确;
D、赤霉素促进细胞伸长,植株长高,而赤霉素合成抑制剂抑制赤霉素的合成,所以处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力,D正确。
故选B。
38.植物激素对植物的生长发育至关重要,相关叙述正确的是( )
A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素分布不均匀
B.猕猴桃开花初期,细胞分裂素、生长素、赤霉素增多,果实发育后期脱落酸增多
C.使用植物生长调节剂前均需先实施预实验,以确定该调节剂的最适浓度
D.干旱条件下梧桐树合成脱落酸减少,进而减缓叶片的衰老和脱落
【答案】B
【分析】植物激素对植物生长发育具有调节作用。
【详解】A、生长素的产生与光照无关,胚芽鞘尖端在有光、无光的条件下都会产生生长素,单侧光会引起生长素分布不均匀。A错误;
B、在猕猴桃开花初期,需要促进细胞分裂、生长和发育,此时细胞分裂素、生长素、赤霉素增多,果实发育后期,需要促进果实脱落,脱落酸增多。B正确;
C、并非使用所有植物生长调节剂前都需预实验,如有现成的比较可靠的资料,也可不做预实验。C错误;
D、干旱条件下梧桐树合成脱落酸增多,进而加速叶片的衰老和脱落,以减少水分散失。D错误。
故选B。
39.草莓果实发育成熟的全过程分为7个时期。研究人员以草莓作为实验材料,对不同时期果实内的生长素(1AA)和脱落酸(ABA)含量进行了检测,结果如图1所示。请据图回答下列问题。
(1)IAA的化学本质是 。发育初期的果实内,IAA主要来自于 ,使小绿果发育成大绿果。果实进一步由大绿到全红的成熟过程中,IAA和ABA的含量变化分别是 。
(2)为研究IAA和ABA在草莓果实成熟过程中的作用,对大绿果期的草毒用一定量的外源IAA和ABA分别处理,一段时间后统计五种果期的果实数量,结果如下表所示。
果期
果实数量(个)
组别
浅绿果
纯白果
始红果
片红果
全江果
对照
10
18
2
2
0
50μmol·L-1的IAA处理
18
12
2
0
0
50μmol·L-1的ABA处理
2
8
0
8
10
为了让实验数据更具有说服力,应尽量选择 的草莓进行实验,对照组用 处理。由表中数据可知,IAA和ABA对果实成熟的作用分别是 。
(3)为进一步研究IAA和ABA的相互作用,在上述实验结束后,分别测定了果实内两种激素的含量,如下图2所示。
据图2结果分析,ABA对果实成熟的作用可通过 实现,两种激素在果实成熟过程中具有 作用。
(4)根据上述研究,请提出一项利于草莓长距离运输时保鲜的可行性措施: 。
【答案】(1)吲哚乙酸 发育着的种子 减少、增加
(2)生长发育状况基本一致、没有受损(机械损伤)、没有病虫害等 等量的蒸馏水 抑制(延缓)、促进
(3)降低果实内IAA的含量 相抗衡(相反或拮抗)
(4)喷洒一定量的IAA(类似物)
【分析】题图分析:图1表示ABA和IAA在果实成熟过程中的含量变化,其中ABA逐渐增多,IAA先增多然后逐渐减少;图2表示ABA和IAA处理果实与对照组比较不同情况;图3表示ABA处理会抑制IAA的产生。
【详解】(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,根据图1可知:果实发育初期,正在发育的果实(种子)中有IAA合成,促进草莓果实由小绿变成大绿。果实由大绿到全红的过程中,ABA含量增加,IAA含量逐渐降低,从而使果实逐渐成熟。
(2)本实验室探究IAA和ABA在草莓果实成熟过程中的作用,为了让实验数据更具有说服力,应尽量选择生长发育状况基本一致、没有受损(机械损伤)、没有病虫害等的草莓进行实验,对照组用等量的蒸馏水处理。根据表格分析可知,与对照组相比,IAA处理组中绿果个数明显增加,说明IAA抑制果实成熟,与对照组相比,ABA处理组绿果个数明显减少,多红果和全红果个数明显增多,说明ABA促进果实成熟。
(3)据图2结果分析,ABA能够通过抑制IAA的合成实现促进果实成熟的作用,IAA抑制果实成熟,ABA促进果实成熟,两种激素在果实成熟过程中具有拮抗作用。
(4)根据上述研究结果,IAA可以抑制果实成熟,所以若在草莓运输过程中利用激素进行保鲜,可选用的激素是IAA。
【点睛】本题的知识点是果实成熟过程中生长素和脱落酸的作用,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,形成知识网络,并学会分析题图获取信息、利用相关知识进行推理、获取结论。
40.将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片气孔开度减小,回答下列问题。
(1)有研究表明:干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由植物自身合成的物质A引起。现以该种植物的物质A缺失突变体植株(不能合成物质A)和人工合成的物质A等为实验试剂和材料,设计实验来验证这一结论,请将其补充完整。
①实验步骤:取若干物质A缺失突变体植株进行干旱处理,发现干旱处理前后气孔开度不变;再将上述突变体植株均分成甲乙两组,在干旱条件,甲组 ,乙组 ,一段时间后,检测气孔开度。
②实验结果: 。
(2)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有 (答出两点即可)。
【答案】用物质A处理 不用物质A处理(作为对照) 甲组气孔开度减小,乙组气孔开度不变 水是根细胞的重要组成成分;水参与根细胞内的生化反应;细胞内良好溶剂;水运送营养物质和代谢废物
【分析】细胞中的水有两种存在形式,自由水和结合水。细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。主要功能:(1)细胞内的良好溶剂;(2)细胞内的生化反应需要水的参与;(3)多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;(4)运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
结合水是细胞和生物体的重要组分。自由水和结合水可相互转化细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水水含量高,结合水的比例上升时,植物的抗逆性增强,细胞代谢速率降低。
【详解】(1)本实验的目的是证明干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由植物自身合成的物质A引起,根据实验目的可知该实验的自变量是是否能合成物质A,同时制造干旱条件检测气孔开度的情况,从而的出结论,据此实验步骤如下:
①实验步骤:取若干物质A缺失突变体植株进行干旱处理(缺少物质A),发现干旱处理前后气孔开度不变;接下来证明物质A的作用,因此再将上述突变体植株均分成甲、乙两组,在干旱条件,甲组用物质A处理,乙组不用物质A处理(作为对照),一段时间后,检测气孔开度。
②实验结果显示甲组气孔开度减小,乙组气孔开度不变,从而证明了干旱条件下气孔开度减小是物质A的作用。
(2)根系是植物吸收水分的主要器官。结合分析可知,水在细胞中的主要作用是:水是根细胞的重要组成成分;水参与根细胞内的生化反应;细胞内良好溶剂;水运送营养物质和代谢废物。
猜想5:不同植物激素的相互作用
41.科研人员研究了脱落酸(ABA)与赤霉素(GA₃)对水稻幼苗生长的影响,结果如下表,其中PAC为赤霉素合成抑制剂。相关叙述正确的是( )
实验处理
对照
ABA
GA₃
ABA + GA₃
PAC
株高/cm
4.2
2.3
6.3
4.3
2.3
A.对照组可排除内源激素对水稻幼苗生长的影响
B.GA₃可解除ABA对水稻幼苗生长的抑制作用
C.GA₃和PAC对水稻幼苗生长的调节表现为相抗衡
D.水稻茎秆快速生长期,体内ABA/GA₃比值显著增大
【答案】B
【详解】A、对照组的水稻依然含有内源激素,故不可排除内源激素对水稻幼苗生长的影响,A错误;
B、对比ABA组、GA3组和ABA+GA3组可知,GA3可以解除ABA对水稻生长的抑制,B正确;
C、分析表格可知,GA3可促进水稻幼苗生长,而PAC为赤霉素合成抑制剂,即PAC通过抑制GA₃的合成来抑制水稻幼苗生长,由此可知GA3和PAC对水稻幼苗生长的调节不表现为相抗衡,C错误;
D、由表格可知,GA3组株高最大,说明水稻茎秆快速生长期体内GA3含量较高,则ABA/GA3比值变小,D错误。
故选B。
42.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。下列叙述错误的是( )
组别
对照组
干旱胁迫组
干旱胁迫和ABA组
实验处理
向根部施加营养液
向根部施加PEG
根部施加PEG和叶片喷洒ABA结合处理
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PEG会导致成熟区细胞失水,可模拟干旱缺水环境
C.ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失
D.脱落酸还可促进气孔关闭以及叶和果实的成熟与脱落,缓解干旱胁迫
【答案】D
【详解】A、为保证单一变量原则,除了研究的变量(如是否干旱胁迫、是否施加ABA)不同外,其他条件应相同。所以应用营养液配制适宜浓度的PEG和ABA溶液,A正确;
B、在根部施加PEG,会使根部环境的渗透压升高,导致成熟区细胞失水,从而模拟干旱缺水环境,B正确;
C、对比干旱胁迫组(叶绿素含量0.42mg/g FW)和干旱胁迫和ABA组(叶绿素含量0.62mg/g FW),可以看出ABA处理后叶绿素含量有所增加,说明ABA处理能够缓解由干旱胁迫造成的叶绿素含量的损失,C正确;
D、脱落酸可促进气孔关闭以及叶和果实的衰老和脱落,乙烯能促进果实的成熟,D错误。
故选D。
43.为探究苹果果实逐渐变红的原因,科研人员进行了相关实验,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.该实验的自变量是测定时间和光照强度
B.一定的光照和乙烯都能促进果实的成熟
C.果实中乙烯的积累量在第5天时达到最高
D.光可能通过促进乙烯的合成促进花青素的积累
【答案】C
【详解】A、据图可知,该实验的自变量为测定时间和光照强度,A正确;
B、乙烯可以促进果实的成熟,所以乙烯的含量可以反映果实的成熟程度,在中光处理和高光处理条件下,时间处理5天时,乙烯产生速率均达到最高,但高光处理效果更为明显,所以一定的光照和乙烯都能促进果实的成熟,B正确;
C、结合B项可知,果实中第5天,乙烯的产生速率最大,而并不是乙烯的积累量在第5天达到最高,C错误;
D、据图可知,高光处理组在0-5天乙烯的产生速率逐渐增大,且在第5天乙烯产生速率最高,但花青素在0-5天的变化趋势与乙烯的产生速率的变化趋势相同,因此光可能是通过促进乙烯的合成促进花青素的积累,D正确。
故选C。
44.种子萌发和休眠的“植物激素三因子”调控机理假说,其模型如图所示,其中GA,CK和ABA分别是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸。下列分析正确的是( )
A.据图可知,GA存在生理活性浓度不是种子萌发的必要条件
B.通过第3、4组对照可知,ABA对GA作用的发挥起促进作用
C.CK它在种子萌发时和ABA起到协同作用
D.图示结果不能说明CK和ABA对于种子萌发的具体效应
【答案】D
【分析】分析题图:由图中第3组和第4组实验可知,两组实验的自变量是ABA的有无,结果3组休眠,而4组萌发,说明ABA对GA作用的发挥起到抑制作用。第5、6组对比发现,无GA和CK时,不管ABA存在与否,种子都休眠。第6、8组比较发现,无GA有ABA,不管CK存在与否,种子也都休眠;第5、7组比较,无GA和ABA时,不管CK存在与否,种子也都休眠。综合8组实验结果,可分析得到GA是种子萌发的必需激素。
【详解】A、据5、 6、 7 、8组可知,不存在GA时,种子均不萌发,说明GA存在生理活性浓度是种子萌发的必要条件,A错误;
B、由图中第3组和第4组实验可知,两组实验的自变量是ABA的有无,结果3组休眠,而4组萌发,说明ABA对GA作用的发挥起到抑制作用,B错误;
C、第5、6组对比,无GA和CK时,不管ABA存在与否,种子都休眠;第5、7组比较,无GA和ABA时,不管CK存在与否,种子都休眠,因此图示结果无法说明细胞分裂素(CK)和脱落酸(ABA)对于种子萌发的具体效应,C错误;
D、由第1、2和7组实验的结果,可得出的实验结论CK并不单独对萌发起作用,由图中第1组、3组和第6组实验,可得出的实验结论ABA并不单独对萌发起作用,因此图示结果不能说明CK和ABA对于种子萌发的具体效应,D正确。
故选D。
45.下列有关植物激素及植物生长调节剂应用的叙述,错误的是( )
A.植物激素在极低浓度下可对植物的生长发育产生显著调节作用
B.用乙烯利处理未成熟的香蕉果实,可加速其成熟
C.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到无子番茄
D.细胞分裂素和油菜素内酯可分别用于叶菜类蔬菜的延长保鲜和提高产量
【答案】C
【分析】赤霉素有促进细胞生长的作用,且能打破种子休眠;细胞分裂素的作用是促进细胞分裂;乙烯具有促进果实成熟的功能;生长素具有促进细胞伸长的作用。
【详解】A、植物激素在极低浓度下可对植物的生长发育产生显著调节作用,具有微量高效的特点,A正确;
B、乙烯可促进果实的成熟,乙烯利是乙烯类似物,用乙烯利处理未成熟的香蕉果实,可加速其成熟,B正确;
C、用生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊的柱头(没有受精,生长素类似物直接促进果实发育),才可得到无子番茄,C错误;
D、细胞分裂素能促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝的发育和叶绿素的合成,因此可用于叶菜类蔬菜的生长,进而提高产量,油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,因 而均可用于叶菜类蔬菜的延长保鲜和提高产量,D正确。
故选C。
46.高温会引起莴苣种子发芽率降低、自由基积累等问题。赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)对高温胁迫下莴苣种子萌发影响的研究结果如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.GA3和6-BA具有提高过氧化氢酶活性的作用
B.高温胁迫可能严重损伤莴苣种子内的 DNA和蛋白质分子
C.GA3和6-BA在莴苣种子萌发过程中存在协同作用
D.GA3和 6-BA对于种子萌发的作用均具有两重性
【答案】D
【分析】1、赤霉素合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子;其主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育。
2、细胞分裂素的合成部位:主要是根尖;其主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3、分析题图:图甲可知在一定浓度范围内,赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)均可以提高莴苣种子发芽率,且两种激素共同使用效果更好;图乙可知,在一定浓度范围内,赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)均可以提高莴苣种子中的过氧化酶活性,且两种激素共同使用效果更好。
【详解】A、图乙可知,在一定浓度范围内,赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)均可以提高莴苣种子中的过氧化酶活性,且两种激素共同使用效果更好;故GA3和6-BA具有提高过氧化氢酶活性的作用,A正确;
B、根据题干信息:高温会引起莴苣种子发芽率降低、自由基积累等问题,自由基积累会攻击细胞内的DNA和蛋白质分子等,从而破坏其结构影响其功能,故高温胁迫可能严重损伤莴苣种子内的 DNA和蛋白质分子,B正确;
C、分析题图:图甲可知在一定浓度范围内,赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)均可以提高莴苣种子发芽率,且两种激素共同使用效果更好;图乙可知,在一定浓度范围内,赤霉素(GA3)、人工合成的细胞分裂素(6-BA)均可以提高莴苣种子中的过氧化酶活性,且两种激素共同使用效果更好;故GA3和6-BA在莴苣种子萌发过程中存在协同作用,C正确;
D、两重性是指低浓度促进生长,高浓度抑制成长,GA3和 6-BA对于种子萌发的作用均不具有两重性,D错误。
故选D。
47.采用不同浓度外源赤霉素(GA₃)和不同浸种时间处理多叶棘豆种子(自然条件下发芽率极低),并对其发芽率(15天供试种子总种子数/100%)进行测定,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该实验设置了 20个处理组,每组可作3 次重复
B.随 GA₃浓度的增加,发芽率呈先上升后下降趋势
C.300mg⋅L⁻¹GA₃处理下,浸种时间越长对发芽率的抑制作用越强
D.若用赤霉素缺失突变体种子重复上述实验,所得实验结果相同
【答案】B
【分析】生长素主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子;在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中;赤霉素合成部位主要是未成熟的种子,幼根和幼芽,主要作用是促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。
【详解】A、结合图示分析可知,图中共有5个不同的赤霉素浓度,还有1组空白对照,每组有4个不同浸种时间,通过观察不同组别不同天数的发芽率即可统计得到图示结果,据此推测,该实验设置了6×4=24个处理组,根据平行重复原则,每组可作3次次重复,A错误;
B、图示纵坐标是发芽率,而横坐标是不同赤霉素浓度,据图可知,随 GA₃浓度的增加,发芽率呈先上升后下降趋势,B正确;
C、300mg·L-GAs处理下,浸种时间越长对发芽率的促进作用越弱,C错误;
D、赤霉素缺失突变体种子中,赤霉素无法正常发挥作用,故若用赤霉素缺失突变体种子重复上述实验,所得实验结果不同,D错误。
故选B。
48.为探究不同浓度的外源赤霉素(GA3)、生长素(IAA)以及脱落酸(ABA)对青稞种子生根的影响,某兴趣小组选取健康无污染、颗粒饱满的青稞种子进行实验,第6天的实验结果如图所示。下列有关叙述中,正确的是( )
A.浓度为4~8μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,ABA抑制青稞种子生根
B.浓度为8μmol/L的GA3对青稞种子的生根率和平均根长的影响均达到最大
C.浓度为10μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有促进作用
D.青稞种子在休眠过程中,IAA、GA3和ABA的浓度均较高
【答案】A
【分析】1、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。2、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。3、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。4、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。5、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、据图可知,与浓度为0时相比较,浓度为4μmol/L~8μmol/L时,IAA、GA3促进青稞种子生根,也能促进根的伸长,而ABA抑制青稞种子生根,A正确;
B、浓度为8μmol/L的GA3对青稞种子平均根长的影响达到最大,但4μmol/L的GA3对青稞种子生根率的影响达到最大,B错误;
C、结合图示数据可知,浓度为10μmol/L的IAA对青稞种子根的伸长生长具有明显的抑制作用,C错误;
D、一定浓度的IAA、GA3可促进种子萌发,而ABA抑制种子萌发,据此可推测青稞种子在休眠过程中,IAA、GA3的浓度可能较低,ABA的浓度可能较高,D错误。
故选A。
49.农田中玉米一大豆间作时,玉米(高位作物)对大豆(低位作物)具有遮阴作用,严重时引发“荫蔽胁迫”。大豆可通过体内的光敏色素及多种激素共同作用以响应荫蔽胁迫,机制如图。图中光敏色素互作因子(PIFs)是一类具有调控基因转录作用的蛋白质,“+”表示促进,“-”表示抑制。请回答下列问题。
(1)光敏色素是一类 (化学本质),在 的细胞内比较丰富。不同的光照条件能改变光敏色素的 ,从而导致其类型发生改变,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)自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降,原因是 。发生荫蔽胁迫时,低位植物体内的光敏色素主要以 形式存在。此形式的光敏色素可 (填“减弱”或“增强”)对光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用,有利于多种激素共同响应荫蔽胁迫。在调控下胚轴和茎秆伸长方面,图中四种激素之间具有 作用。
(3)荫蔽胁迫下,幼苗下胚轴显著伸长的意义是 。玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低,主要原因是 。
【答案】(1) 蛋白质或色素蛋白复合体 分生组织 空间结构
(2) 植物叶片中的叶绿素吸收红光 非活化态(或Pr) 减弱 协同
(3) 有利于植物吸收更多的光照,以适应环境的变化 叶片将更多的有机物供给下胚轴及茎秆等的伸长,转移至种子内的有机物减少
【分析】在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】(1)光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),在分生组织的细胞内比较丰富。。光照调控植物生长发育的反应机制:不同的光照条件→光敏色素被激活,(空间)结构发生变化→信号经过信息传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化(表达)→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物学效应。
(2)植物叶片中的叶绿素(光合色素)吸收红光,几乎不吸收远红光,因此自然光被植物滤过后,其中红光(R)/远红光(FR)的值会下降。据图可知,荫蔽胁迫下,活化态(Pfr)转化为非活化态(Pr)增加,因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态(或Pr)形式存在。据图可知,活化态(Pfr)可抑制光敏色素互作因子(PIFs)的作用,荫蔽胁迫时,Pfr减少,减弱了对PIFs的抑制作用。据图可知,赤霉素和乙烯促进PIFs的生成,进而促进生长素的生成,生长素促进下胚轴和茎秆伸长,油菜素内酯促进BZR1基因的表达,进而促进下胚轴和茎秆伸长,即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用。
(3)荫蔽胁迫引发低位植物的下胚轴及茎秆等出现过度伸长,导致植物长高,这有利于植物吸收更多的光能进行光合作用,以适应环境的变化。据图可知,荫蔽胁迫下,低位植物体内的光敏色素主要以非活化态(Pr)形式存在,对赤霉素、乙烯和油菜素内酯合成的抑制作用减弱,使受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物(有机物)向种子内的转移减少,且由于光被遮挡,光合作用合成有机物减少,因此玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
50.春化作用一般是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象。春化作用可打破种子休眠和促进植物开花。为研究春化作用的稳定性,某研究小组以黑麦种子为材料进行实验:将黑麦种子均分为若干组,浸泡在水中,在低温条件下处理不同时间,然后迅速给予35℃、3天的去春化处理,最后测定保持春化作用的种子比例,结果如图所示。回答下列问题:
(1)吸水的黑麦种子经春化作用处理可减轻对 的抑制。干燥的种子不能对低温处理作出反应,是由于自由水与结合水的比值 。
(2)在本实验的同一处理时间中,将黑麦种子分成若干组进行实验的目的是 。由图可知,低温处理时间与春化作用稳定性呈 (填“正相关”或“负相关”)。
(3)研究发现菊、黑麦草等多种植物经春化作用后赤霉素含量增加。在种子萌发过程中与赤霉素存在相反作用的激素是 。该发现说明植物生长发育的调控是由 调节共同完成的。
(4)植物开花与相关产物的促进有关。研究发现,春化作用由两个阶段组成,第I阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物,根据图中结果推断第Ⅱ阶段是 。这种不稳定中间产物遇高温会被 ,所以在春化过程中遇上高温,则春化作用会被解除。由此推测,将经过春化作用的植物枝条或叶嫁接到同种未经春化作用处理的植株上,该植株 (填“会”或“不会”)开花。
【答案】(1) 种子萌发(生长) 较低(低或小)
(2) 减小误差,确保实验结果的可靠性 正相关
(3) 脱落酸 基因表达调控、激素调节和环境因素
(4)不稳定的中间产物在低温下转变成能诱导开花的终产物,从而促进植物开花 破坏或分解 会
【分析】春花作用是指经历低温诱导促使植物开花的作用。植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参加调节植物的生长发育。
【详解】(1)相对于干种子,吸水的黑麦种子经春化处理,可以萌发,即减轻对生长的抑制作用。干燥的种子的自由水与结合水的比值小,代谢较弱,抗逆性强,故干燥的种子不能对低温处理作出反应。
(2)为了减小误差,确保实验结果的可靠性,需要同一处理时间中,将黑麦种子分成若干组进行。分析题图可知,随着低温处理的时间的延长,保持春化作用的种子比例不断上升,说明低温处理时间与春化作用稳定性呈正相关。
(3)赤霉素可以促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,故在种子萌发过程中与赤霉素存在相反作用的激素是脱落酸,该发现说明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。
(4)植物开花与相关产物的促进有关。研究发现,春化作用由两个阶段组成,第I阶段是春化作用的前体物在低温下转变成不稳定的中间产物,根据图中结果推断第Ⅱ阶段是不稳定的中间产物在低温下转变成能诱导开花的终产物,从而促进植物开花。这种不稳定中间产物遇高温会被破坏或分解,所以在春化过程中遇上高温,则春化作用会被解除。由此推测,将经过春化作用的植物枝条或叶嫁接到同种未经春化作用处理的植株上,该植株会开花。
猜想6:环境因素参与调节植物的生命活动
51.拟南芥的开花受光周期(光照时长)和植物激素的双重调控。用不同质量浓度的GV(赤霉素类调节剂)喷施长日照(光照16h+黑暗8h)条件下培养的拟南芥,对其开花所需时间进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.推测GV可以促进种子的萌发、开花和果实的成熟
B.光照时长不足可能会影响拟南芥体内光敏色素的结构
C.实验结果表明GV浓度为50mg·L-1时的作用效果最佳
D.实验表明在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花
【答案】B
【详解】A、根据题意,GV为赤霉素类调节剂,具有与赤霉素类似的生理作用,故推测GV能促进种子萌发、开花和果实发育,不促进果实成熟,A错误;
B、拟南芥的生命活动受到光的调节,光敏色素接受红光或远红光信号后,改变自身结构来参与相关生命活动的调节,光照时长不足可能会通过改变光敏色素的结构与分布,干扰拟南芥的光信号传导和生长发育,B正确;
C、实验浓度范围内,在50mg·L-1时开花时间最短,但为确定最佳浓度,应在30~50mg·L-1之间缩小浓度梯度进一步进行探究,C错误;
D、该实验的光照条件是(光照16h+黑暗8h),并未进行光照12h+黑暗12h条件下的探究,故实验结果不能得出在光照12h+黑暗12h条件下拟南芥不能开花的结论,D错误。
故选B。
52.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,称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是( )
A.“避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B.“避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C.“避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D.“避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
【答案】D
【分析】植物的顶端优势:指植物顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累,使顶芽的生长素浓度相对较低,促进生长,侧芽生长素浓度相对较高,抑制生长,体现了既促进又抑制的特点。
【详解】A、“避荫反应”的植物往往茎伸长速度加快,使株高和节间距增加,叶柄伸长,A正确;
B、避荫反应是植物为适应不利环境出现的可塑性反应,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“避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略,C正确;
D、“避荫反应”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。
53.光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),当植物受到红光的照射时,Pr会转化为Pfr;而当植物接受远红光的照射时,Pfr则会还原为Pr。下图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率,相关叙述正确的是( )
注:Pfr/总光敏色素表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小
A.遮阴条件下有更多的远红光,使得Pfr在总光敏色素中比值增加
B.阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用减弱,茎的伸长生长速率减小
C.植物体内有较高的Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快
D.阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,光敏色素不起作用
【答案】C
【分析】分析题图可知,随着Pfr:总光敏色素(Pfr+Pr) 比例升高,阳生植物的茎伸长速率逐渐降低,而阴生植物的茎伸长速率没有明显变化。
【详解】A、Pfr/总光敏色素高代表遮阴程度越小,说明遮阴条件下有更多的红光,使得Pfr在总光敏色素中比值减少,A错误;
B、据图分析,Pfr/总光敏色素表示遮阴程度,该比值越大,表示遮阴程度越小,因此阳生植物随着遮阴程度的增加,光合作用增强,茎的伸长生长速率增大,B错误;
C、光敏色素有两种形式:红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr),据图分析,Pfr/总光敏色素低时,即植物体内有较高的Pr时,阳生植物茎的伸长生长更快,C正确;
D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性,但不能判断光敏色素不起作用,D错误。
故选C。
54.南瓜下胚轴长度受到内部因素和外部环境的双重影响。研究人员为了探究暗前远红光处理下外源油菜素内酯(BR)对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响,进行了图的实验处理,其中BRZ表示油菜素内酯抑制剂。下列叙述错误的是( )
A.南瓜苗的光敏色素感受暗前远红光后其空间结构会发生改变
B.暗前远红光和外源BR都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长
C.暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关
D.BR缺失突变体用暗前远红光处理可基本恢复下胚轴伸长生长
【答案】D
【分析】光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。研究发现,植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种,除了光敏色素外,植物体还存在感受蓝光的受体。
【详解】A、南瓜苗内感受暗前远红光信号的光敏色素,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,A正确;
B、同样只添加水,添加暗前远红光组下胚轴长度长于不添加暗前远红光组;同样不添加暗前远红光,外源增施BR组下胚轴长度长于只添加水组,说明暗前远红光和BR单独处理都可以促进正常南瓜苗下胚轴的伸长生长, B正确;
C、由图可知,均施加油菜素内酯抑制剂BRZ,添加暗前远红光和不添加暗前远红光下胚轴长度一致,说明暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关,C正确 ;
D、由C分析可知,暗前远红光处理对南瓜苗下胚轴伸长生长的影响与BR有关,BR缺失突变体体内缺乏BR,即使用暗前远红光处理也不会恢复下胚轴伸长生长,D错误。
故选D。
55.植物的生长发育过程受多种因素的调控。相关叙述正确的是( )
A.弱光刺激可作为春化信号,调控某些越冬植物开花
B.细胞分裂素能促进细胞分裂、伸长生长,诱导根的形成并促进其生长
C.重力信号可转换成合成生长素的信号,从而调节植物的生长方向
D.红光与远红光改变光敏色素的空间结构,从而影响植物生命活动
【答案】D
【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。植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行,温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
【详解】A、低温刺激可作为春化信号,植物能够感受温度,调控某些越冬植物开花,A错误;
B、细胞分裂素能促进细胞分裂、诱导芽的形成并促进其生长,也能侧枝发育、叶绿素合成,生长素诱导根的形成并促进其生长,B错误;
C、重力信号可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,C错误;
D、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,从而影响植物生命活动,D正确。
故选D。
56.光敏色素是植物接收光信号的分子,具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式。在农业生产中,作物密植或高低作物间作有时会导致荫蔽胁迫,下图为某种光敏色素和几种重要植物激素响应荫蔽胁迫的信号传递系统示意图。下列说法错误的是( )
注:“+”表示促进,“—”表示抑制。
A.幼苗下胚轴伸长由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成
B.自然光被高位植物滤过后,其中红光/远红光的比值会下降
C.荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长,不利于植物适应环境变化
D.图中四种植物激素在调控下胚轴及茎秆的伸长方面表现为协同作用
【答案】C
【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分;
2、在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】A、由图可知,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共同调节完成的,A正确;
B、植物能够吸收蓝紫光和红光进行光合作用,所以自然光被植物滤过后,红光与远红光的比值会下降,B正确;
C、荫蔽胁迫引发低位植物的茎秆等出现明显伸长,有利于植物适应环境变化,C错误;
D、据图可知,赤霉素和乙烯促进PIFs的生成,进而促进生长素的生成,生长素促进下胚轴和茎秆伸长,油菜素内酯促进BZR1基因的表达,进而促进下胚轴和茎秆伸长,即四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用,D正确。
故选C。
57.光形态建成是植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官的建成,即以光控制植物发育的过程。下列有关植物形态建成的叙述错误的是( )
A.光形态建成与光敏色素等多种受体有关
B.光形态建成与光的有无及光的波长有关
C.光信号会影响植物体内多种基因的表达
D.只有光是影响植物形态建成的外界因素
【答案】D
【分析】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、光敏色素可以接受光照这一信号,进而调控植物生长发育,所以光形态建成与光敏色素等多种受体有关,A正确;
B、光的有无及光的波长都是不同的信号,对于植物有不同的效果,故光形态建成与光的有无及光的波长有关,B正确;
C、在植物受到光照射时,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,C正确;
D、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发育和形态建成,如根向地生长、茎背地生长等,故还有重力也是影响植物形态建成的外界因素,D错误。
故选D。
58.科学家用红光和远红光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,然后置于暗处。一段时间后,这些莴苣种子的发芽情况如下表所示,下列相关叙述错误的是( )
组别
光照射处理方式
发芽情况(%)
对照组
持续黑暗
8.5
组1
红光
98
组2
红光→远红光
54
组3
红光→远红光→红光
100
组4
红光→远红光→红光→远红光
43
A.该实验的因变量是莴苣种子的发芽情况
B.处理后的种子要置于暗处,是为了避免光照对实验结果造成影响
C.由实验结果可知,种子萌发率与最后一次光照的类型密切相关
D.导致该现象的原因是植物感知光信号的光敏色素主要吸收红光,不吸收远红光
【答案】D
【分析】由题干及表格信息可知,本实验的目的是探究不同光照射处理方式对莴苣种子的发芽率的影响,自变量是不同光照射处理方式,因变量是莴苣种子的发芽情况,持续黑暗作为对照组。
【详解】AB、分析题意,科学家用红光和红外光依次照射的方法,对一批莴苣种子进行处理,实验的自变量是光照处理方式,因变量是种子发芽情况,处理后的种子要置于暗处,是为了避免光照对实验结果造成影响,AB正确;
C、由实验结果可知,种子萌发率与最后一次光照的类型密切相关,当最后一次光照为远红光时,萌发率明显下降,C正确;
D、题中信息不能说明植物感知光信号的光敏色素对光的吸收情况,而实际上,光敏色素能吸收红光和远红光,D错误。
故选D。
59. 植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R:FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为 作用。
(2)phyB的化学本质是 。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R:FR较高,phyB主要以 形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6 的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物 ,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是 。
(4)请用箭头表示荫蔽胁迫下调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系 。
【答案】(1)协同/促进
(2)蛋白质/色素-蛋白复合体 活化/Pfr
(3)非活化/Pr 减弱 获得更多光照 更多的(营养)物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎秆生长
(4)
【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
2、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。
3、在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】(1)据图可知,四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用。
(2)光敏色素B(phyB)是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)。结合题干信息,PIFs是一种调控基因转录的蛋白质,PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合,促进基因的转录,从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量,促进下胚轴的伸长。正常光照下,R:FR增高,非活化Pr转化为活化Pfr,Pfr抑制PIFs的作用,抑制下胚轴过度伸长。
(3)荫蔽胁迫下,R:FR降低,Pfr转化为Pr,phyB主要以非活化(Pr)形式存在,Pfr的减少减弱了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米-大豆间作模式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在“胁迫”下捕获光能,获得更多光照,而正是由于植物将更多的能量供给下胚轴、叶柄及茎秆的生长,影响了叶片面积、分枝数以及生殖器官的生长发育,而导致大豆的产量降低。
(4)结合题干及所学知识可知,植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响;植物通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布,因此环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系为:
。
60.植物生长发育与光信号密切相关。农业生产中,高低作物间作模式会导致“荫蔽胁迫”,低位作物主要通过光敏色素B(phyB)感知该环境中红光与远红光比值(R:FR)的降低,从而引发一系列生物学效应,降低了作物产量和品质。下图为光调控幼苗下胚轴伸长的反应机制部分示意图,据图分析回答下列问题:
注:PIFs是一类具有调控基因转录作用的蛋白质、ROT3、BZR1和ARF6均为基因
(1)图中四种激素在调控下胚轴伸长方面表现为 作用。
(2)phyB的化学本质是 。已知phyB存在非活化(Pr)和活化(Pfr)两种形式。正常光照环境下,R:FR较高,phyB主要以 形式存在,其可进入细胞核,通过抑制PIFs与BZR1、ARF6 的启动子结合,以调控其转录,调节幼苗下胚轴的伸长。
(3)荫蔽胁迫下,phyB主要以 形式存在,由此 (填“减弱”或“增强”)对PIFs的抑制作用,导致幼苗下胚轴过度伸长。已知“荫蔽胁迫”导致了萌发后生长阶段的下胚轴、叶柄及茎秆的过度伸长,这有利于植物 ,以适应“荫蔽胁迫”环境。据此分析,高低作物间作模式下低位作物产量降低的原因可能是更多的(营养)物质和能量供给下胚轴、叶柄及茎秆生长。
(4)请用箭头表示荫蔽胁迫下调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系 。
【答案】(1)协同/促进
(2) 蛋白质/色素—蛋白复合体 活化/Pfr
(3) 非活化/Pr 减弱 获得更多光照
(4)
【分析】1、激素调节只是植物生命活动调节的一部分。
2、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。
3、在植物个体生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素不是孤立地起作用,而是相互协调、共同调节,植物激素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用。
【详解】(1)据图可知,四种激素均能促进植物幼苗下胚轴伸长,表现为协同作用。
(2)光敏色素B(phyB)是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)。结合题干信息,PIFs是一种调控基因转录的蛋白质,PIFs与BZR1、ARF6基因的启动子结合,促进基因的转录,从而增加BZR1蛋白与ARF6蛋白的合成量,促进下胚轴的伸长。正常光照下,R:FR增高,非活化Pr转化为活化Pfr,Pfr抑制PIFs的作用,抑制下胚轴过度伸长。
(3)荫蔽胁迫下,R:FR降低,Pfr转化为Pr,Pfr的减少降低了对PIFs的抑制作用,导致下胚轴过度伸长。例如玉米-大豆间作模式下,下胚轴、叶柄和茎秆的过度伸长,有利于大豆植株在“胁迫”下捕获光能,而正是由于植物将更多的能量供给下胚轴、叶柄及茎秆的生长,影响了叶片面积、分枝数以及生殖器官的生长发育,而导致大豆的产量降低。
(4)结合题干及所学知识可知,植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受环境因素的影响;植物通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布,因此环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系为:
。
1.(22-23高二上·江苏徐州七中·期中)下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A.各种植物激素在幼嫩组织中均能进行极性运输
B.不同种类植物激素作用的靶器官可能相同,作用效果可能相反
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进葡萄果实的发育,达到增产的目的
D.用适宜浓度的赤霉素处理马铃薯块茎,可延长休眠时间以利于储存
【答案】B
【分析】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。脱落酸:合成部位:根冠、萎蔫的叶片等 主要生功能: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】A、只有生长素在幼嫩组织中能进行极性运输,即从形态学的上端运输到下端,其他激素不能,A错误;
B、不同植物激素作用的靶器官可能相同,但作用效果可能相反,如用一定浓度的脱落酸处理马铃薯块茎,可抑制其发芽,而用一定浓度的赤霉素处理马铃薯块茎,可促进其发芽,B正确;
C、乙烯利能促进成熟,用适宜浓度的乙烯利喷洒果穗,可使萄萄提前成熟,但不能达到增产的目的,C错误;
D、脱落酸抑制发芽,用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存,赤霉素能促进细胞伸长,从而促进马铃薯块茎发芽,D错误。
故选B。
2.(22-23高二上·江苏南通通州区·期中)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的尖端,分成甲、乙两组,琼脂块按下图所示的方法收集生长素,再将其分别置于去除尖端的胚芽鞘切段左侧。一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲角度(α1~α4)。相关叙述正确的是( )
A.在胚芽鞘的尖端,生长素是由色氨酸经脱水缩合反应生成
B.在单侧光刺激下,生长素由向光侧向背光侧发生极性运输
C.胚芽鞘切段的弯曲生长是生长素在其中分布不均匀造成的
D.若将甲、乙两组置于黑暗条件下,则α1=α2=α3=α4=0°
【答案】C
【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: 低浓度促进生长,高浓度抑制生长。当琼脂块中生长素浓度为零时,胚芽鞘不生长也不弯曲,故起点应在原点。在一定浓度范围内,随生长素浓度升高,促进作用增强,左侧生长速度加快,弯曲角度也越来越大;当生长素浓度超过某一值时,促进作用减弱,与先前相比生长速度减慢,弯曲角度也减小。
2、分析图示可知,琼脂块甲中的生长素=琼脂块乙左侧中的生长素+琼脂块乙右侧中的生长素;乙图中,由于胚芽鞘中间以云母片隔开,阻止了尖端的横向运输,因此左右所含生长素量相同。
【详解】A、生长素不是多肽,常见的是吲哚乙酸,是由色氨酸转化而成,并未发生氨基酸的脱水缩合,A错误;
B、在单侧光刺激下,生长素由向光侧向背光侧发生横向运输,极性运输指从形态学上端到下端的运输,B错误;
C、琼脂块中含有生长素,向下运输后导致胚芽鞘伸长区生长素分布不均匀,切段的弯曲生长,C正确;
D、光照不影响生长素的合成,若将甲、乙组置于黑暗中,琼脂块含有生长素,所引起的a角都不为0°,D错误。
故选C。
3.(22-23高二上·江苏盐城响水中学·期中)如图为横放萌发后的玉米种子,据图分析种子萌发过程中激素调节的相关内容,以下描述正确的是( )
A.在黑暗环境中一段时间后,此时生长受到抑制的是A、D侧
B.种子萌发初期,赤霉素含量增加,促进了淀粉的水解为种子提供物质和能量
C.玉米种子萌发成幼苗过程中只受赤霉素和生长素的调节作用
D.根、芽合成的生长素能从C(A)运输到D(B),反映了生长素的极性运输
【答案】B
【分析】生长素是第一个被发现的植物激素。生长素中最重要的化学物质为3-吲哚乙酸。生长素有调节茎的生长速率、抑制侧芽、促进生根等作用,在农业上用以促进插枝生根,效果显著。
【详解】A、在黑暗环境中一段时间后,根表现为向地性,茎表现为背地性,此时生长受到抑制的是D侧,A侧是促进作用,A错误;
B、玉米种子萌发初期,赤霉素含量增加,促进了淀粉的水解,为种子的萌发提供物质和能量,B正确;
C、玉米种子萌发成幼苗过程中受多种激素共同调节,C错误;
D、根、芽合成的生长素能从C运输到D、从A运输到B,是生长素的横向运输,不能反映生长素极性运输的特点,D错误。
故选B。
4.(24-25高二上·江苏扬州高邮·期中)植物激素和植物生长调节剂在农业生产实践中应用广泛,下列相关叙述错误的是( )
A.植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点
B.乙烯由植物体的各部位合成,并受到植物基因组的控制
C.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中需要做预实验
D.黄瓜花芽分化时可通过使用赤霉素来诱导雌花的形成,进而提高黄瓜产量
【答案】D
【分析】植物生长调节剂是人工合成的,具有和天然植物激素相似对生长发育起调节作用的有机化合物。
【详解】A、植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,这是因为生长调节剂在植物体内不容易被分解,A正确;
B、乙烯由植物体的各部位合成,并且与其合成有关的酶受到植物基因组的控制,B正确;
C、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中需要做预实验,以摸索出合理的浓度范围,避免人力物力的浪费,同时也能检验实验设计的科学性和可行性,C正确;
D、黄瓜开花后可通过提高脱落酸和赤霉素的比值来诱导雌花的形成,进而提高黄瓜产量,D错误。
故选D。
5.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)关于植物激素及植物生长调节剂在农业生产实践上的应用,错误的是( )
A.用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝,促进树枝生根,其原理是生长素促进枝条生根
B.“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果”,与这种现象有关的植物激素主要是乙烯
C.茄子开花期间遇到连续阴雨天气影响授粉,可及时喷洒一定浓度的2,4-D以避免减产
D.小麦种子成熟时,若经历持续的干热会导致赤霉素降解,遇大雨天气则种子会在穗上发芽
【答案】D
【分析】各种植物激素的作用:(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,即生长素具有两重性。
【详解】A、尿液中含有生长素,用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝,促进树枝生根,其原理是生长素促进枝条生根,A正确;
B、乙烯的作用是促进果实成熟,“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果",与这种现象有关的植物激素主要是乙烯,B正确;
C、茄子的食用部分主要由子房壁发育而来,生长素促进子房壁的发育,茄子开花期间遇到连续阴雨天气,影响授粉,可及时喷洒一定浓度的2,4-D以避免减产,C正确;
D、脱落酸具有促进种子休眠,抑制萌发的作用,小麦种子成熟时,若经历持续的干热会导致脱落酸降解,遇大雨天气则种子会在穗上发芽,D错误。
故选D。
6.(24-25高二上·江苏盐城东台第一中学·期中)下列关于植物激素的叙述,正确的说法是( )
A.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照有关
B.生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用
C.在种子萌发过程中,赤霉素和脱落酸的相互作用表现为协同
D.细胞分裂素既能促进细胞分裂也能促进细胞伸长
【答案】B
【分析】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;细胞分裂素促进细胞分裂(分布在根尖);脱落酸抑制细胞分裂,可促进衰老脱落(分布在根冠和萎蔫的叶片);乙烯能促进果实成熟。
【详解】A、燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照无关,横向运输与单侧光有关,A错误;
B、生长素能促进果实的发育,乙烯有促进果实成熟的作用,B正确;
C、赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,两者在种子萌发过程中表现为拮抗,C错误;
D、细胞分裂素能促进细胞分裂,不能促进细胞伸长,D错误;
故选B。
7.(24-25高二上·江苏南通如皋·期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,错误的是( )
A.植物激素作为信息分子,可直接参与细胞的代谢过程
B.年轮的形成和植物的春化作用均体现了温度对植物生长发育的调节
C.受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,影响特定核基因的表达
D.“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
【答案】A
【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、植物激素作为信息分子,起着信息传递的调节作用,不直接参与细胞的代谢过程,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。植物在生长期需要经历一段时期的低温才能开花,说明温度也参与植物春化作用的调节,B正确;
C、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,C正确;
D、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,D正确。
故选A。
8.(24-25高二上·江苏盐城东台第一中学·期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.光敏色素的本质是蛋白质,可以参与光能的吸收、传递和转化
B.日照时间达到一定长度时,植物才能开花说明光为植物的开花提供能量
C.多种激素相互作用、共同调控植物的生长发育和对环境的适应
D.植物根向地、茎背地生长分别是重力和光照参与植物生长发育调节的结果
【答案】C
【分析】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、叶绿素参与光能的吸收、传递和转化,光敏色素主要吸收红光和远红光,参与光信号的接收、传导,A错误;
B、日照时间达到一定长度时植物才能开花,说明光为植物的开花提供信号(而不是能量),B错误;
C、植物的生长发育过程是由多种激素相互作用、共同调控的结果,同时植物激素还能调控植物对环境的适应,C正确;
D、植物根向地生长是重力参与植物生长发育调节的结果,而茎背地生长是重力和生长素共同作用的结果,D错误。
故选C。
9.(2024江苏高考)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
【答案】D
【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,避免枝条中水分过快减少,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。
10.(2023江苏高考)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1nmol/L BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
【答案】B
【分析】BL是植物体内合成的植物激素,和其他的植物激素一样,具有调节植物生长发育,从图中可分析得:随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,因此适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根形成。
【详解】A、0~1nmol/L IAA浓度范围内,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,说明BL对侧根形成有影响,A错误;
B、图中1~20nmol/L IAA浓度范围内,随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,说明适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根形成,B正确;
C、结合实验数据可知,20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响不如1~20nmol/L IAA浓度范围内对侧根的影响更显著,C错误;
D、本实验只进行了1nmol/LBL处理下拟南芥侧根形成率的影响,无法得知随着BL浓度的增大,拟南芥侧根形成率的情况,D错误。
故选B。
11.(2022江苏高考)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是( )
A.用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
B.大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
C.提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
D.在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
【答案】B
【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、生长素能促进果实发育,用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实,A正确;
B、大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因),细胞分裂素含量升高,细胞分裂素和生长素的比例比例高时,有利于芽的分化,B错误;
C、赤霉素能促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平使赤霉素含量降低从而能获得矮化品种,C正确;
D、乙烯有催熟作用,在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因,即是抑制乙烯的合成,果实成熟会延迟,D正确。
故选B。
12.(2025浙江1月高考)科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
植株
主根长度(mm)
侧根数(条)
不定根数(条)
叶片数(片)
相对叶表面积(%)
WT
32.0
2.0
2.1
19.0
100
Y1
50.0
6.6
3.5
8.2
13.5
Y2
52.0
5.6
3.5
12.0
23.3
注:表内数据为平均值
下列叙述正确的是( )
A.与WT相比,Y2光合总面积增加
B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT
C.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加
D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加
【答案】C
【分析】细胞分裂素的合成部位主要是根尖,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。
【详解】A、由表可知,Y2的叶片数比WT少,相对叶表面积也小,因此光合总面积减少,A错误;
B、将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草中,会使细胞分裂素氧化酶增多,从而使细胞分裂素含量降低,Y1和Y2是导入了不同的细胞分裂素氧化酶基因得到的转基因烟草,无法确定它们的细胞分裂素氧化酶的活性等情况,所以Y1和Y2的细胞分裂素含量无法比较,B错误;
C、细胞分裂素主要促进细胞分裂,若对Y1施加细胞分裂素类似物,不会被细胞分裂素氧化酶分解,可以使叶片数增加,C正确;
D、由题表信息可知,将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草(WT)中后,Y2的侧根数和不定根数都多于野生型,而细胞分裂素氧化酶会使细胞分裂素含量降低,所以若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会减少,D错误。
故选C。
13.(2024浙江6月高考)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
【答案】D
【分析】脱落酸:合成部位:根冠、姜蔫的叶片等。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;促进叶和果实的衰者、脱落。
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。
【详解】A、干旱胁迫下,植物体内的脱落酸含量显著增加,促使气孔关闭,避免蒸腾失水,A错误;
B、干旱胁迫下,植物含水量下降,避免失水过多,增强抗旱能力,B错误;
C、干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体因脱落酸不能正常发挥作用,气孔不能正常关闭,一般不耐旱,C错误;
D、干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素促进植株生长,不利于植物抗旱,D正确。
故选D。
14.(2024北京高考)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(1)生长素(IAA)具有促进生长的作用,脱落酸(ABA)可提高抗逆性并抑制茎叶生长,两种激素均作为 分子,调节植物生长及逆境响应。
(2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。
图甲结果显示,TS基因功能缺失导致 。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是: 。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“(______)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果 。
(5)综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一,以未选择的条件为对照,在方框中以文字和箭头的形式作答) (略)。
【答案】(1)信息
(2)IAA 含量下降,在干旱条件下 ts 的生存率高于 WT
(3)在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
(4)
(5)(正常条件下,调节效应相反)
【分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
生长素
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,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等
激素种类多、量极微,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是起调节作用的信息分子
脱落酸
脱落酸在根冠、萎蔫的叶片等部委合成,具有抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠的作用
为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量
实验目的是通过检测野生型和三种突变株中的ABA含量证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平
TS是通过BG发挥调节功能,如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,ts+bg组与bg组结果相同
(2)逻辑推理与论证
【详解】(1)两种植物激素均作为信息分子,参与调节植物生长及逆境响应。
(2)由图甲可知,TS基因缺失会导致 IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高。
(3)由图乙可知,在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高, BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。
(4)根据图可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图如下:
(5)由上述信息可知,TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。干旱条件下TS调节机制模型图如下:
15.(2023天津高考)植株根尖的生长素,主要由茎尖合成,运输 至根尖。其在根尖运输情况如图1。
(1)生长素在根尖由分生区向伸长区的单向运输称为 。
(2)植物蛋白NRP会影响根尖的生长素运输。为研究其作用机制,构建NRP基因高敲除植株。
①与野生植株相比,NRP敲除植株的根尖更短。检测二者根尖生长素分布,结果如图2。推知:NRP敲除使生长素在根尖 (表皮/中央)运输受阻。
②PIN2是根尖生长素运输载体蛋白。检测两种植株中PIN2在伸长区表皮细胞中的分布,结果如图3。在野生植株中PIN2主要分布在伸长区表皮细胞的顶膜,推断其介导的生长素运输方向为由细胞 向细胞 ,NRP敲除植株中的PIN2分布特点为 ,导致生长素运输异常。
(3)综上,推测NRP的作用机制为: ,进而促进根尖的生长。
【答案】(1)极性运输(主动运输)
(2)表皮 内 外 除了顶膜还大量分布于侧膜和细胞质
(3)③维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位,保证生长素沿正确方向 运输
【分析】生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中:生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
【详解】(1)据图可知,生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输是从形态学的上端向形态学的下端运输,属于极性运输,运输方式是主动运输。
(2)①分析图2,N蛋白缺失型个体的根部明显缩短,且据生长素的分布情况可知,伸长区生长素较少,据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。
②据图3可知,正常型个体和NRP蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同,侧膜和细胞质中没有分布,结合图1推测,推测其功能是将生长素从细胞内运输至细胞外;而NRP蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白分布特点为:顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布,但是相等较少,其中细胞质中含量最少。
(3)根据上述研究,正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布,而NRP蛋白缺失型个体则在多处都有分布,推测N蛋白的作用是:维持PIN2在表皮细胞膜上的正确定位,保证生长素沿正确方向 运输。
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