内容正文:
重难03 植物生命活动的调节
1.理解生长素对植物生长的调节作用;
2.植物生命活动受到多种植物激素的调节。
一、生长素对植物生长的调节作用
1.生长素主要通过两种方式运输
2.生长素在调节植物生长时表现出两重性
(1)生长素的生理功能
①细胞水平:促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化;
②器官水平:导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。
生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
(2)作用机理:通过与生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
(3)作用特点:生长素只有在较低浓度才能促进生长,而超过一定浓度后(往往是较高浓度)会抑制生长。因此,生长素在调节植物生长时表现出两重性。
(4)影响因素
①不同器官:同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同
对生长素浓度的敏感性大小:根>芽>茎;幼嫩细胞>成熟细胞
②不同植物:
对生长素浓度的敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物;
应用:使用a浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
田间杂草会与农作物竞争资源,导致农作物产量和品质下降。人工除草不仅增加劳动力成本而且效率低下,而使用传统的除草剂会危害环境、威胁人体健康。科学家发现生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物,因此,在去除农田双子叶植物杂草方面也能发挥重要作用。
(5)实例:生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
①顶端优势
1)概念:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。
2)原理:植物生长素从合成部位(顶芽)向下运输,大量积累在侧芽部位,导致距顶芽越近的侧芽部位生长素浓度就越高。超过一定的浓度后,就抑制侧芽的生长,从而保证了顶芽的优先生长。
同时,距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。
3)解除顶端优势方法:去掉顶芽后,侧芽附近的生长素来源暂时受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动、加快生长。
4)应用:
A.解除顶端优势的应用:棉花摘心在棉花种植中,通过去掉棉花的顶芽,可以解除顶端优势,促进侧枝的生长,从而增加棉花的开花和结果数量;
B.维持顶端优势的应用:同距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。自然界的植株呈宝塔形,可以充分利用阳光。
②向重力性
根的向地性体现了两重性,茎没有体现,因为茎都是促进作用,只是促进的强和弱,导致的促进生长得快和慢。
二、植物激素及其类似物调节植物的生命活动
1.植物生命活动受到多种植物激素的调节
①植物激素定义:在植物体内合成、从合成部位运输到作用部位、并对植物体的生命活动能产生显著调节作用的微量有机物。
项目
动物激素
植物激素
分泌器官
特定的内分泌腺或内分泌细胞
无特定的分泌器官
化学本质
蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等
一般是小分子物质
运输方式
随体液运输
多样、复杂
相同点
1.自身合成;
2.从产生部位运输到作用部位;
3.结合受体发挥作用;
4.微量、高效
②植物激素分类:生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。
植物激素
合成部位
分布
主要作用
生长素(吲哚乙酸IAA)
高等植物生长活跃的部位,例如茎尖、胚芽鞘尖端、嫩叶和发育中的种子等
于植物各种组织器官
促进生根、细胞伸长和子房发育等;
广泛应用于植物的移栽以及无籽果实的培育等。
细胞分裂素(CTK)
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
具有促进细胞分裂的作用;
能够促进营养物质向叶片运输,进而起到刺激叶绿素形成并延缓衰老的作用。
赤霉素(GA)
幼根、幼芽和未成熟的种子
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
促进种子中贮藏物质的降解进而打破种子休眠;
促进植物节间的伸长生长。
乙烯(ETH)
植物体各个部位
各器官中都存在
促进果实成熟的作用;
促进叶片衰老、脱落等效果。
脱落酸(ABA)
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
抑制种子萌发、植物生长,加速衰老,促进器官脱落及气孔关闭,进而增强植物的抗逆性。
植物内的天然物质:油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸等
植物的花粉、种子、茎和叶等
注:促进果实发育≠促进果实成熟
①果实发育:指子房膨大形成果实的过程,生长素和赤霉素有促进果实发育的作用。
②果实成熟:指果实的含糖量、口味等发生变化,乙烯有促进果实成熟的作用。
2.植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
(1)植物激素的协同作用:两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动,效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。
举例:生长素和赤霉素促进植物节间伸长效果明显;生长素和细胞分裂素在延缓叶片衰老方面;乙烯促进脱落的效果可因脱落酸而得到增强。
(2)植物激素的拮抗作用:植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。
举例:赤霉素和脱落酸;高浓度的生长素能够抑制侧芽的生长,形成顶端优势,而细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育,因此生长素造成的植物顶端优势会被细胞分裂素解除。
(3)植物激素的协同和抗衡
协同
促进细胞分裂
生长素(核裂)、细胞分裂素(质裂)、赤霉素
促进脱落
乙烯、脱落酸
促进植物节间伸长(细胞伸长)、果实发育
生长素、赤霉素
延缓叶片衰老
生长素、细胞分裂素
拮抗
种子萌发
赤霉素促进、脱落酸抑制
细胞发育
细胞分裂素促进、高浓度的生长素抑制
.
(4)植物激素的作用特点
①植物生长的各个时期,多种植物激素都有作用,只是比例不同而已,这些植物激素是同时存在于植物体内,共同调节植物生长发育过程的。
②不同植物激素的浓度和比例对其生理效应也具有调节作用。(选必三)植物组织培养:
1)当生长素与细胞分裂素比例处于中间某个水平时,愈伤组织只生长而不分化;
2)当两者比例较高时,愈伤组织就分化出根;
3)当两者比例较低时,则有利于芽的分化。
补充:
③在植物生长发育的过程中,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性.
3.植物激素及其类似物在生产中应用广泛(举例:无籽番茄)
(1)植物激素类似物(即植物生长调节剂)
植物激素缺点:1.因为植物激素本身含量很低,提取难度大;2.因为植物激素容易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏;3.有些植物激素(如乙烯)以气体形式存在,极易扩散,很难在田间利用。
①概念:人工合成与天然植物激素作用相似的化合物。
②优点:(1)与天然植物激素相似的生理作用效果(结构与植物激素类似、但不完全相同);
(2)原料来源丰富;
(3)生产过程简单,可以大量生产;
(4)克服了天然植物激素在应用中的各种局限性。
题型01生长素在调节植物生长时表现出两重性
1、按照敏感性不同进行比较
①不同器官:同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同
对生长素浓度的敏感性大小:根>芽>茎;幼嫩细胞>成熟细胞
②不同植物:
对生长素浓度的敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物;
应用:使用a浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
【典例1】植物的生长发育受外界环境、植物激素等共同影响,图甲表示植物生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。
(1)正常情况下,拟南芥合成IAA的部位主要有( )
A.茎尖 B.根尖 C.老叶 D.成熟种子
(2)据图甲可知,就IAA和GA对拟南芥根和茎生长的影响而言,表现出两重性的植物激素是( )
A.IAA B.GA C.IAA和GA D.二者均没有
(3)据图甲分析下列说法正确的是( )
A.IAA的浓度为a时,根和茎均不生长 B.GA的浓度为b时,根的生长受抑制
C.IAA浓度大于b时,茎的生长受抑制 D.相对茎而言,根对IAA和GA更敏感
(4)农业生产中常用2,4-D、萘乙酸(NAA)等生长素类似物,而不直接使用从植物体内提取的IAA,主要原因是 。
A.IAA在植物体内的含量甚微 B.IAA易发生光氧化导致分解
C.生长素类似物生产过程简单 D.生长素类似物容易被酶分解
为研究植物激素对细胞的影响,某活动小组用2,4-D、NAA培养拟南芥细胞,其中①组不添加外源生长素类似物,②组添加2μmol·L-1的2,4-D,③组添加2μmol·L-1的NAA。部分实验结果见表(分裂指数指处于分裂期细胞数占细胞总数的比例)。
组别
①
②
③
细胞形态(放大倍数相同)
细胞长宽比
1.41
1.08
1.54
分裂指数(‰)
1.05
2.84
0.49
(5)表中细胞的结构A表示 。③组中细胞内结构A的位置与①、②两组不同,被 (填细胞器)挤到了细胞的一侧,可以推测③组细胞已成熟。除此以外,据表还可以推测2,4-D和NAA对拟南芥细胞作用的差异有(写出两点): 。
CONSTANS(缩写为CO)是响应日照长度、调控植物开花的重要基因,APETALA2(简称为AP2)是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用,研究人员以野生型拟南芥、CO块失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验,实验结果如图所示:
(6)由图甲可知,拟南芥属于 (填“长日照”或“短日照”)植物。研究结果表明,光周期调控种子大小与CO、AP2均有关,依据是 。
(7)根据图甲、乙结果,在虚线框中填入适当的“参考符号”,将光周期调控拟南芥种子大小的分子假说模型补充完整 。
题型02 植物激素协同、拮抗等方式共同调节生命活动
1.通过概念区分协同、拮抗等方式共同调节生命活动
(1)植物激素的协同作用:两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动,效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。
(2)植物激素的拮抗作用:植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。
【典例1】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.图一是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素(IAA)运输情况,图二是不同浓度生长素(IAA)对顶芽和根部生长的生理作用,图三是温特为了研究植物体的向光性,设计实验如下图所示。据图分析回答:
(1)分析图一,序号①②表示生长素的运输方向是 ,此方式与序号③④表示的方式不同点是 。
(2)分析图二中甲、乙两曲线,其中表示不同浓度生长素对根部生长的生理作用的曲线是 ,根部近地侧生长素浓度范围是 。
(3)1928 年,荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性,设计实验如图三所示。A 琼脂块上放有胚芽鞘尖端,B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题:
【1】在温特之前,科学家研究初步认为,胚芽鞘向光生长是由 部位产生某种化学物质向下运输后引起的,温特推想这种物质也可以扩散到琼脂块中。
【2】经过一段时间的培养,②的现象说明 A琼脂块中确实含有某种化学物质,且这种物质的作用是 。
【3】③和④的现象均表明,胚芽鞘能够向该物质分布 (多、少)的一侧弯曲生长;设置⑤和⑥组的目的是排除 对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行,其原因是该物质分布会受到 的影响。
【4】自然界中,植物体在单侧光照的条件下,向光弯曲生长,是因为该化学物质在背光侧分布较 。后来的研究发现,该物质的化学本质是 ,根据其作用取名为 。
2.材料1:生长素是一种植物激素。豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同(见下表)。下图为具有顶端优势现象豌豆植株培养于适宜条件下,其中①~④代表不同器官。
生长素浓度(mol/L)
芽的生长
10-10~10-5
促进
10-5~10-3
抑制
(1)对图中植株①处生长素浓度推测正确的是________。
A.可能小于10-5mol/L B.可能大于10-5mol/L
C.可能小于10-10mol/L D.可能大于10-3mol/L
(2)对图中植株生长素合成与运输的叙述正确的是________。
A.只能由①处合成 B.只能由②处合成
C.可以从①向②处运输 D.可以从④向①处运输
(3)关于①处发育时利用的物质和能量,下列说法正确的是________。
A.物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳
B.物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收
C.大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应
D.少部分直接能源物质来自于①处细胞的三羧酸循环
研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs,可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育,而生长素可以促进SLs合成。
(4)若去除上图植株的①处,则②处生长素浓度和生长状态的变化依次是 。
A.升高、加快 B.降低、减慢 C.升高、减慢 D.降低、加快
(5)据题意推测,SLs对侧芽发育的影响是 (促进/抑制)。
材料2:茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。表5为植物叶绿体色素的相关数据。
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
(6)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内会出现放射性的物质有 。(编号选填)
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关,研究结果如下表。
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(mmol·m-2·s-1)
Rubiso酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
注:Rubiso酶催化CO2形成三碳化物。
(7)表中叶绿素含量发生变化,测定方法是________。
A.层析法 B.分光光度法
C.同位素标记法 D.显微计数法
(8)根据表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是________。
A.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
B.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
C.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,CO2利用率下降,光合速率减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
(9)据图中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是______。
A.协同 B.拮抗
C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
(10)为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计 组实验。
3.茉莉酸的调控
茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
(1)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内会出现放射性的物质有 。(编号选填)
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关,研究结果如表
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·S-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(m mol·m-2·S-1)
Rubiso酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
(2)上表中叶绿素含量发生变化,测定方法是____。
A.层析法 B.分光光度法 C.同位素标记法 D.PCR扩增技术
(3)根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失。
B.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
C.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
(4)茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是 。
A.协同 B.拮抗 C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计 组实验。
4.植物生命活动的调节:从发芽、生长,到开花、结果,植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。
(1)下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A.科学家在研究植物向旋旋光性的过程中发现了生长素
B.胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素
C.在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的化学本质是蛋白质
(2)通常松树、水杉等植物的株型呈宝塔状。这种植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象,称为顶端优势。该现象与生长素作用有关,下列相关叙述不正确的是( )
A.顶芽生长素极性运输至侧芽 B.图中最可能代表侧芽生长素浓度的是a
C.去顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象 D.顶端优势体现了生长素作用的两重性
(3)除了生长素,植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中,对植物生长有促进作用的是( )
A.细胞分裂素赤霉素乙烯 B.生长素脱落酸乙烯
C.细胞分裂素赤霉素脱落酸 D.生长素赤霉素细胞分裂素
(4)下列生产活动或自然现象中,与生长素的作用关系密切的是( )(多选)
A.扦插枝条时保留芽,利于生根成活 B.摘除棉花的顶芽,使其多开花多结果
C.移栽树苗时去掉部分叶,提高移栽成活率 D.倒伏的玉米苗,茎背地生长以更好地接受光照
为探究不同光对莴苣种子萌发的影响,科学家共设了5组实验,不同处理后(各处理总时长相同)将种子在黑暗中放置2天,之后测种子的萌发率(如下表),请据表回答:
组别
处理
种子的萌发率(%)
第1组
无(黑暗处理)
8.5
第2组
红光
98
第3组
红光—远红光
54
第4组
红光—远红光—红光
100
第5组
红光—远红光—红光—远红光
43
(5)本实验设置第1组的目的是 ,请根据上述实验推导出不同种类的光对种子萌发的影响是 。
根据实验结果可以推测,当反复照射红光和红外光时,种子的萌发率取决于最后照射的哪种光,随着研究的深入,发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白(Pr)和吸收远红光的色素蛋白(Pfr),科学家研究萌发种子的生长状况,得到了如图所示的结果。
(6)据图分析,下列叙述正确的是( )
A.照射红光后Pfr转变为Pr B.照射远红光后Pr转变为Pfr
C.Pr和Pfr之间的转化还受温度影响 D.降低温度有利于萌发种子的生长
(7)研究发现,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览,请根据以上信息提出一条可行的措施: 。
除了光和温度因素以外,重力对植物生长发育的调节作用也尤为重要。“淀粉体-平衡石”假说是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,下图为该假说的模型图。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是:
5.I、从发芽、生长,到开花、结果,植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。
(1)下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A.科学家在研究植物向光性的过程中发现了生长素
B.胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素
C.在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的化学本质是蛋白质
(2)通常松树、水杉等植物的株型呈宝塔状。这种植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象,称为顶端优势。该现象与生长素作用有关,下列相关叙述不正确的是( )
A.顶芽生长素极性运输至侧芽
B.图中最可能代表侧芽生长素浓度的是a
C.去顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象
D.顶端优势体现了生长素作用的两重性
(3)除了生长素,植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中,对植物生长有促进作用的是( )
A.细胞分裂素 赤霉素 乙烯 B.生长素 脱落酸 乙烯
C.细胞分裂素 赤霉素 脱落酸 D.生长素 赤霉素 细胞分裂素
(4)下列有关植物激素及其类似物的说法,正确的是( )
A.为延长马铃薯块茎保存时间可用适宜浓度脱落酸处理
B.对授粉后的幼小果实喷洒适量生长素类似物,得到的是无子果实
C.秋冬季落叶时,根冠和萎蔫的叶片产生脱落酸,促进叶片脱落
D.可用较高浓度的2,4-D来除去水稻田中的双子叶杂草
II、为探究不同光对莴苣种子萌发的影响,科学家共设了5组实验,不同处理后(各处理总时长相同)将种子在黑暗中放置2天,之后测种子的萌发率(如下表),请据表回答:
组别
处理
种子的萌发率(%)
第1组
无(黑暗处理)
8.5
第2组
红光
98
第3组
红光—远红光
54
第4组
红光—远红光—红光
100
第5组
红光—远红光—红光—远红光
43
(5)本实验设置第1组的目的是 ,请根据上述实验推导出不同种类的光对种子萌发的影响是 。
III、根据实验结果可以推测,当反复照射红光和红外光时,种子的萌发率取决于最后照射的哪种光,随着研究的深入,发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白(Pr)和吸收远红光的色素蛋白(Pfr),科学家研究萌发种子的生长状况,得到了如图所示的结果。
(6)据图分析,下列叙述正确的是( )
A.照射红光后Pfr转变为Pr
B.照射远红光后Pr转变为Pfr
C.Pr和Pfr之间的转化还受温度影响
D.降低温度有利于萌发种子的生长
(7)研究发现,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览,请根据以上信息提出一条可行的措施: 。
IV、除了光和温度因素以外,重力对植物生长发育的调节作用也尤为重要。“淀粉体-平衡石”假说是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,图为该假说的模型图。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是: 。
6.如图 1 表示植物不同器官对生长素的反应;图 2 是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,胚芽鞘弯曲的情况;图 3 是某校生物兴趣小组探究生长素类似物 2,4﹣D 对月季插条生根的影响的预实验结果。
(1)由图 1 可知,A 点对应的生长素浓度对茎和根的生长效应分别是 、 。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素应该是大于 mol/L,解除顶端优势最简单的方法是 。
(2)图 2 中培养出的弯曲角度范围是 。
A.(0,90] B.(0,180] C.(90,180]
(3)图 3 在探究生长素类似物 2,4﹣D 对月季插条生根的影响的实验中,对插条生根起抑制作用的生长素类似物的浓度是 。
(4)为进一步确定促进月季插条生根的最适浓度,应该在 mg/L 浓度范围内进一步进行实验。进一步实验时, (能/不能)用生长素类似物处理插条的形态学上端,原因是 。
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重难03 植物生命活动的调节
1.理解生长素对植物生长的调节作用;
2.植物生命活动受到多种植物激素的调节。
一、生长素对植物生长的调节作用
1.生长素主要通过两种方式运输
2.生长素在调节植物生长时表现出两重性
(1)生长素的生理功能
①细胞水平:促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化;
②器官水平:导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。
生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
(2)作用机理:通过与生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
(3)作用特点:生长素只有在较低浓度才能促进生长,而超过一定浓度后(往往是较高浓度)会抑制生长。因此,生长素在调节植物生长时表现出两重性。
(4)影响因素
①不同器官:同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同
对生长素浓度的敏感性大小:根>芽>茎;幼嫩细胞>成熟细胞
②不同植物:
对生长素浓度的敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物;
应用:使用a浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
田间杂草会与农作物竞争资源,导致农作物产量和品质下降。人工除草不仅增加劳动力成本而且效率低下,而使用传统的除草剂会危害环境、威胁人体健康。科学家发现生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物,因此,在去除农田双子叶植物杂草方面也能发挥重要作用。
(5)实例:生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
①顶端优势
1)概念:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。
2)原理:植物生长素从合成部位(顶芽)向下运输,大量积累在侧芽部位,导致距顶芽越近的侧芽部位生长素浓度就越高。超过一定的浓度后,就抑制侧芽的生长,从而保证了顶芽的优先生长。
同时,距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。
3)解除顶端优势方法:去掉顶芽后,侧芽附近的生长素来源暂时受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动、加快生长。
4)应用:
A.解除顶端优势的应用:棉花摘心在棉花种植中,通过去掉棉花的顶芽,可以解除顶端优势,促进侧枝的生长,从而增加棉花的开花和结果数量;
B.维持顶端优势的应用:同距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。自然界的植株呈宝塔形,可以充分利用阳光。
②向重力性
根的向地性体现了两重性,茎没有体现,因为茎都是促进作用,只是促进的强和弱,导致的促进生长得快和慢。
二、植物激素及其类似物调节植物的生命活动
1.植物生命活动受到多种植物激素的调节
①植物激素定义:在植物体内合成、从合成部位运输到作用部位、并对植物体的生命活动能产生显著调节作用的微量有机物。
项目
动物激素
植物激素
分泌器官
特定的内分泌腺或内分泌细胞
无特定的分泌器官
化学本质
蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等
一般是小分子物质
运输方式
随体液运输
多样、复杂
相同点
1.自身合成;
2.从产生部位运输到作用部位;
3.结合受体发挥作用;
4.微量、高效
②植物激素分类:生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。
植物激素
合成部位
分布
主要作用
生长素(吲哚乙酸IAA)
高等植物生长活跃的部位,例如茎尖、胚芽鞘尖端、嫩叶和发育中的种子等
于植物各种组织器官
促进生根、细胞伸长和子房发育等;
广泛应用于植物的移栽以及无籽果实的培育等。
细胞分裂素(CTK)
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
具有促进细胞分裂的作用;
能够促进营养物质向叶片运输,进而起到刺激叶绿素形成并延缓衰老的作用。
赤霉素(GA)
幼根、幼芽和未成熟的种子
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
促进种子中贮藏物质的降解进而打破种子休眠;
促进植物节间的伸长生长。
乙烯(ETH)
植物体各个部位
各器官中都存在
促进果实成熟的作用;
促进叶片衰老、脱落等效果。
脱落酸(ABA)
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
抑制种子萌发、植物生长,加速衰老,促进器官脱落及气孔关闭,进而增强植物的抗逆性。
植物内的天然物质:油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸等
植物的花粉、种子、茎和叶等
注:促进果实发育≠促进果实成熟
①果实发育:指子房膨大形成果实的过程,生长素和赤霉素有促进果实发育的作用。
②果实成熟:指果实的含糖量、口味等发生变化,乙烯有促进果实成熟的作用。
2.植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
(1)植物激素的协同作用:两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动,效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。
举例:生长素和赤霉素促进植物节间伸长效果明显;生长素和细胞分裂素在延缓叶片衰老方面;乙烯促进脱落的效果可因脱落酸而得到增强。
(2)植物激素的拮抗作用:植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。
举例:赤霉素和脱落酸;高浓度的生长素能够抑制侧芽的生长,形成顶端优势,而细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育,因此生长素造成的植物顶端优势会被细胞分裂素解除。
(3)植物激素的协同和抗衡
协同
促进细胞分裂
生长素(核裂)、细胞分裂素(质裂)、赤霉素
促进脱落
乙烯、脱落酸
促进植物节间伸长(细胞伸长)、果实发育
生长素、赤霉素
延缓叶片衰老
生长素、细胞分裂素
拮抗
种子萌发
赤霉素促进、脱落酸抑制
细胞发育
细胞分裂素促进、高浓度的生长素抑制
.
(4)植物激素的作用特点
①植物生长的各个时期,多种植物激素都有作用,只是比例不同而已,这些植物激素是同时存在于植物体内,共同调节植物生长发育过程的。
②不同植物激素的浓度和比例对其生理效应也具有调节作用。(选必三)植物组织培养:
1)当生长素与细胞分裂素比例处于中间某个水平时,愈伤组织只生长而不分化;
2)当两者比例较高时,愈伤组织就分化出根;
3)当两者比例较低时,则有利于芽的分化。
补充:
③在植物生长发育的过程中,不同激素的调节往往表现出一定的顺序性.
3.植物激素及其类似物在生产中应用广泛(举例:无籽番茄)
(1)植物激素类似物(即植物生长调节剂)
植物激素缺点:1.因为植物激素本身含量很低,提取难度大;2.因为植物激素容易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏;3.有些植物激素(如乙烯)以气体形式存在,极易扩散,很难在田间利用。
①概念:人工合成与天然植物激素作用相似的化合物。
②优点:(1)与天然植物激素相似的生理作用效果(结构与植物激素类似、但不完全相同);
(2)原料来源丰富;
(3)生产过程简单,可以大量生产;
(4)克服了天然植物激素在应用中的各种局限性。
题型01生长素在调节植物生长时表现出两重性
1、按照敏感性不同进行比较
①不同器官:同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同
对生长素浓度的敏感性大小:根>芽>茎;幼嫩细胞>成熟细胞
②不同植物:
对生长素浓度的敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物;
应用:使用a浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
【典例1】植物的生长发育受外界环境、植物激素等共同影响,图甲表示植物生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。
(1)正常情况下,拟南芥合成IAA的部位主要有( )
A.茎尖 B.根尖 C.老叶 D.成熟种子
(2)据图甲可知,就IAA和GA对拟南芥根和茎生长的影响而言,表现出两重性的植物激素是( )
A.IAA B.GA C.IAA和GA D.二者均没有
(3)据图甲分析下列说法正确的是( )
A.IAA的浓度为a时,根和茎均不生长 B.GA的浓度为b时,根的生长受抑制
C.IAA浓度大于b时,茎的生长受抑制 D.相对茎而言,根对IAA和GA更敏感
(4)农业生产中常用2,4-D、萘乙酸(NAA)等生长素类似物,而不直接使用从植物体内提取的IAA,主要原因是 。
A.IAA在植物体内的含量甚微 B.IAA易发生光氧化导致分解
C.生长素类似物生产过程简单 D.生长素类似物容易被酶分解
为研究植物激素对细胞的影响,某活动小组用2,4-D、NAA培养拟南芥细胞,其中①组不添加外源生长素类似物,②组添加2μmol·L-1的2,4-D,③组添加2μmol·L-1的NAA。部分实验结果见表(分裂指数指处于分裂期细胞数占细胞总数的比例)。
组别
①
②
③
细胞形态(放大倍数相同)
细胞长宽比
1.41
1.08
1.54
分裂指数(‰)
1.05
2.84
0.49
(5)表中细胞的结构A表示 。③组中细胞内结构A的位置与①、②两组不同,被 (填细胞器)挤到了细胞的一侧,可以推测③组细胞已成熟。除此以外,据表还可以推测2,4-D和NAA对拟南芥细胞作用的差异有(写出两点): 。
CONSTANS(缩写为CO)是响应日照长度、调控植物开花的重要基因,APETALA2(简称为AP2)是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用,研究人员以野生型拟南芥、CO块失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验,实验结果如图所示:
(6)由图甲可知,拟南芥属于 (填“长日照”或“短日照”)植物。研究结果表明,光周期调控种子大小与CO、AP2均有关,依据是 。
(7)根据图甲、乙结果,在虚线框中填入适当的“参考符号”,将光周期调控拟南芥种子大小的分子假说模型补充完整 。
【答案】(1)AB
(2)A
(3)D
(4)ABC
(5) 细胞核 液泡 2,4-D能促进拟南芥细胞的分裂,而NAA对此有抑制作用;NAA有较弱的促进细胞伸长的作用,而2,4-D对此有抑制作用
(6) 长日照 光周期改变不影响CO缺失突变型、AP2缺失突变型拟南芥种子的大小,而改变了野生型拟南芥种子的大小
(7)
【分析】生长素的生理作用两重性是指低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素的两重性与浓度和器官有关,如根比芽敏感,芽比茎敏感。
【详解】(1)生长素主要的合成是有根尖、茎尖、幼嫩的芽、幼嫩的叶和发育中的种子,AB正确,CD错误。
故选AB。
(2)分析图甲,可知,IAA的作用具有两重性:即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,GA的作用一直是促进作用,A正确,BCD错误。
故选A。
(3)A、由图可知,IAA的浓度a时,生长素对根既不促进也不抑制,根不生长,对茎的作用未知,A错误;
B、由图可知,GA的浓度为b时,促进根的生长,B错误;
C、IAA浓度大于b时,随浓度的增大,茎的生长先表现为促进作用,后表现为抑制作用,C错误;
D、由图可知,相对茎而言,根对IAA和GA更敏感,D正确。
故选D。
(4)农业生产中常用2,4-D、萘乙酸(NAA)等生长素类似物,而不直接使用从植物体内提取的IAA,主要原因是IAA在植物体内的含量甚微、IAA易发生光氧化导致分解、生长素类似物生产过程简单,而生长素类似物不容易被酶分解(植物体内没有对应的酶),ABC正确,D错误。
故选ABC。
(5)表中细胞的结构A表示细胞核;成熟细胞中有大液泡,液泡会把细胞核挤到细胞的一侧,③组中细胞内细胞核的位置与①、②两组不同,被液泡挤到了细胞的一侧,可以推测③组细胞有大液泡已成熟;观察图表能够发现添加2,4-D促进细胞分裂,添加NAA促进细胞成熟,故可以推测①2,4-D和NAA对拟南芥细胞作用的差异有:2,4-D能促进拟南芥细胞的分裂,而NAA对此有抑制作用;②NAA有较弱的促进细胞伸长的作用,而2,4-D对此有抑制作用。
(6)由图甲乙可知,拟南芥在短日照时种子变小,故拟南芥属于长日照植物;CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥在长日照、短日照时,种子大小没有变化,故研究结果表明,光周期调控种子大小与CO、AP2均有关,依据是:光周期改变不影响CO缺失突变型、AP2缺失突变型拟南芥种子的大小,而改变了野生型拟南芥种子的大小。
(7)光是一种信号,影响调控植物生长发育的全过程,拟南芥属于长日照植物,由图可知CO缺失突变型拟南芥种子小、AP2缺失突变型拟南芥种子大,CO对AP2的表达是抑制作用,长日照下,促进CO基因的表达,对AP2的表达是抑制作用增强,从而种子大,短日照下,抑制CO基因的表达,对AP2的表达是抑制作用减弱,从而种子小。
题型02 植物激素协同、拮抗等方式共同调节生命活动
1.通过概念区分协同、拮抗等方式共同调节生命活动
(1)植物激素的协同作用:两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动,效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。
(2)植物激素的拮抗作用:植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。
【典例1】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.图一是水平放置在黑暗环境中的植物的生长素(IAA)运输情况,图二是不同浓度生长素(IAA)对顶芽和根部生长的生理作用,图三是温特为了研究植物体的向光性,设计实验如下图所示。据图分析回答:
(1)分析图一,序号①②表示生长素的运输方向是 ,此方式与序号③④表示的方式不同点是 。
(2)分析图二中甲、乙两曲线,其中表示不同浓度生长素对根部生长的生理作用的曲线是 ,根部近地侧生长素浓度范围是 。
(3)1928 年,荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性,设计实验如图三所示。A 琼脂块上放有胚芽鞘尖端,B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题:
【1】在温特之前,科学家研究初步认为,胚芽鞘向光生长是由 部位产生某种化学物质向下运输后引起的,温特推想这种物质也可以扩散到琼脂块中。
【2】经过一段时间的培养,②的现象说明 A琼脂块中确实含有某种化学物质,且这种物质的作用是 。
【3】③和④的现象均表明,胚芽鞘能够向该物质分布 (多、少)的一侧弯曲生长;设置⑤和⑥组的目的是排除 对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行,其原因是该物质分布会受到 的影响。
【4】自然界中,植物体在单侧光照的条件下,向光弯曲生长,是因为该化学物质在背光侧分布较 。后来的研究发现,该物质的化学本质是 ,根据其作用取名为 。
【答案】(1) 极性运输 此方式的运输方向不受重力影响,而③④表示的方式的运输方向是由重力决定的
(2) 甲 大于c
(3) 尖端 促进生长 少 琼脂 光 多 吲哚乙酸 生长素
【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:具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素的两重性与浓度和器官有关,如根比芽敏感,芽比茎敏感。能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
【详解】(1)由图一可知,①②表示生长素的极性运输,从形态学上端向形态学下端运输,③④运输方式是在重力作用下发生的横向运输,因此①②运输方式与序号③④表示的方式不同点是运输方向不受重力影响,而③④表示的运输方式的运输方向是由重力决定的。
(2)分析图二可知,甲对生长素敏感,因此甲曲线表示表示不同浓度生长素对根部生长的影响,根部近地侧为抑制生长,因此生长素浓度范围大于c。
(3)【1】胚芽鞘向光生长是由胚芽鞘尖端产生的某种化学物质(生长素),由向光侧向背光侧运输,再极性运输到胚芽鞘尖端下面一段,促进其生长,背光侧生长快,所以向光弯曲生长。
【2】A琼脂块含有胚芽鞘尖端产生的某种化学物质,能促进胚芽鞘伸长。
【3】③和④胚芽鞘均弯向放置琼脂块的对侧生长,即向生长素分布少的一侧弯曲生长;⑤和⑥组进行对照,目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响。由于生长素的分布会受到光的影响,因此该实验应在黑暗环境中进行。
【4】单侧光条件下,生长素由向光侧向背光侧运输,导致背光侧生长素分布多,促进生长快。生长素的化学本质为吲哚乙酸,因其能促进生长,取名为生长素。
2.材料1:生长素是一种植物激素。豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同(见下表)。下图为具有顶端优势现象豌豆植株培养于适宜条件下,其中①~④代表不同器官。
生长素浓度(mol/L)
芽的生长
10-10~10-5
促进
10-5~10-3
抑制
(1)对图中植株①处生长素浓度推测正确的是________。
A.可能小于10-5mol/L B.可能大于10-5mol/L
C.可能小于10-10mol/L D.可能大于10-3mol/L
(2)对图中植株生长素合成与运输的叙述正确的是________。
A.只能由①处合成 B.只能由②处合成
C.可以从①向②处运输 D.可以从④向①处运输
(3)关于①处发育时利用的物质和能量,下列说法正确的是________。
A.物质碳原子可能来自于③处细胞吸收的二氧化碳
B.物质氮原子主要来自于④处细胞从土壤中吸收
C.大部分直接能源物质来自于③处细胞的光反应
D.少部分直接能源物质来自于①处细胞的三羧酸循环
研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs,可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育,而生长素可以促进SLs合成。
(4)若去除上图植株的①处,则②处生长素浓度和生长状态的变化依次是 。
A.升高、加快 B.降低、减慢 C.升高、减慢 D.降低、加快
(5)据题意推测,SLs对侧芽发育的影响是 (促进/抑制)。
材料2:茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。表5为植物叶绿体色素的相关数据。
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
(6)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内会出现放射性的物质有 。(编号选填)
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关,研究结果如下表。
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(mmol·m-2·s-1)
Rubiso酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
注:Rubiso酶催化CO2形成三碳化物。
(7)表中叶绿素含量发生变化,测定方法是________。
A.层析法 B.分光光度法
C.同位素标记法 D.显微计数法
(8)根据表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是________。
A.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
B.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
C.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,CO2利用率下降,光合速率减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
(9)据图中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是______。
A.协同 B.拮抗
C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
(10)为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计 组实验。
【答案】(1)A
(2)C
(3)ABD
(4)D
(5)抑制
(6)②③④⑤
(7)B
(8)ACD
(9)C
(10)4
【分析】据表可知,表中测定叶绿素含量方法为分光光度法。干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失,同时CO2进入叶肉细胞受阻,Rubiso酶含量下降,导致暗反应减弱,叶绿素合成减少,导致光反应减弱,共同导致光合速率下降。由图可知,IAA和JA均促进根的伸长,表现为协同作用,而IAA促进花的发育,JA抑制花的发育,二者又表现为拮抗关系。
【详解】(1)植株①处生长素浓度促进生长,结合表格信息可知,该处生长素浓度可能小于10-5mol/L。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
(2)AB、植物的多个部位都可以合成生长素,①②都可以,AB错误;
C、在幼嫩的部位,生长素只能从形态学上端向下端运输,即只能从①向②处运输,C正确;
D、生长素不从④(根部)向①(顶芽)处运输,D错误。
故选C。
(3)A、③处细胞吸收的二氧化碳,合成的含碳有机物,可以运输到①顶芽处,A正确;
B、④处根尖细胞从土壤中吸收氮元素,可以运输到①顶芽处,B正确;
C、③处细胞的光反应产生的ATP主要用于暗反应,C错误;
D、①处细胞的三羧酸循环可以为该处生长发育提供ATP,D正确。
故选ABD。
(4)①顶芽产生的生长素可以向②侧芽运输,侧芽生长素浓度过高,抑制生长,去除顶芽,侧芽②的生长素浓度会降低,生长会加快。综上所述,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)SLs抑制侧芽处生长素向侧芽外运输,侧芽处的生长素浓度较高,抑制生长,故推测SLs抑制侧芽发育。
(6)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内含N的化合物可能会出现放射性,如ATP、ATP合酶、磷脂分子、光合色素等,而淀粉不含N,不可能被标记,②③④⑤符合题意。
故选②③④⑤。
(7)表中测定叶绿素含量方法为分光光度法,ACD错误,B正确。
故选B。
(8)A、根据表格信息可知,干旱处理下,叶绿素含量下降,光能利用率会下降,光反应减慢,净光合速率下降,A正确;
B、若呼吸作用减弱,光合速率不变的情况下,净光合速率应该升高,与表格信息不符,B错误;
C、根据表格信息可知,干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失,同时CO2进入叶肉细胞受阻,导致光合速率下降,C正确;
D、干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,二氧化碳的固定减弱,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱,D正确。
故选ACD。
(9)由图可知,IAA和JA均促进根的伸长,表现为协同作用,而IAA促进花的发育,JA抑制花的发育,二者既有协同关系又有拮抗关系。综上所述,ABD错误,C正确。
故选C。
(10)为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计蒸馏水对照、a浓度的生长素(IAA)、b浓度的茉莉酸(JA)、二者同时处理后的影响,共4组实验。
3.茉莉酸的调控
茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动。下表为植物叶绿体色素的相关数据。
色素名称
化学式
分子量
色素分离结果
叶黄素
C40H56O2
568
胡萝卜素
C40H56
536
叶绿素a
C55H72O5N4Mg
892
叶绿素b
C55H70O6N4Mg
906
(1)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内会出现放射性的物质有 。(编号选填)
①淀粉 ②ATP ③ATP合酶 ④磷脂分子 ⑤光合色素
研究人员推测JA与植物干旱胁迫相关,研究结果如表
组别
JA含量(mg·L-1)
净光合速率(μmol·m-2·S-1)
叶绿素含量(mg·g-1)
气孔开放度(m mol·m-2·S-1)
Rubiso酶含量(mmol·g-1FW)
CK
0.3±0.06
9.7±0.26
30.17±0.45
495±10.07
1.83±0.32
干旱
1.1±0.07
4.5±0.06
21.13±0.73
376±10.51
0.92±0.21
(2)上表中叶绿素含量发生变化,测定方法是____。
A.层析法 B.分光光度法 C.同位素标记法 D.PCR扩增技术
(3)根据上表中数据推测干旱胁迫导致净光合速率变化的原因可能是_______。
A.干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失。
B.干旱胁迫使得叶绿素合成减少,光能利用率下降,光合速率减弱。
C.干旱胁迫下气孔开放度下降,氧气进入植物体受阻,呼吸作用减弱。
D.干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱。
(4)茉莉酸(JA)通常与其他植物激素共同工作,通过激素介导的信号传导网络相互调控,从而使植物正常生长发育。
①据图中信息可知,生长素(IAA)与JA的相互作用关系是 。
A.协同 B.拮抗 C.协同与拮抗 D.既不协同也不拮抗
②为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计 组实验。
【答案】(1)②③④⑤
(2)B
(3)ABD
(4) C 4/四
【分析】据表可知,表中测定叶绿素含量方法为分光光度法。干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失,同时CO2进入叶肉细胞受阻,Rubiso酶含量下降,导致暗反应减弱,叶绿素合成减少,导致光反应减弱,共同导致光合速率下降。
由图可知,IAA和JA均促进根的伸长,表现为协同作用,而IAA促进花的发育,JA抑制花的发育。
【详解】(1)若给拟南芥施加同位素15N标记的氮素,一段时间后,植物体内含N的化合物可能会出现放射性,如ATP、ATP合酶、磷脂分子、光合色素等,而淀粉不含N,不可能被标记,综上,②③④⑤正确。
故选②③④⑤。
(2)据表可知,表中测定叶绿素含量方法为分光光度法,ACD错误,B正确。
故选B。
(3)AC、由题意可知,茉莉酸(JA)是一种植物内源合成的脂类激素,调控根的生长、气孔开放度、氮和磷的吸收以及多种植物逆境胁迫等植物生命活动,结合表格可知,干旱胁迫下JA含量上升,气孔开放度下降,减少水分损失,同时CO2进入叶肉细胞受阻,导致光合速率下降,A正确,C错误;
B、干旱胁迫使得叶绿素合成减少,导致光反应减弱,光能利用率下降,光合速率减弱,B正确;
D、干旱胁迫下Rubiso酶含量下降,二氧化碳的固定减弱,直接导致三碳化合物合成减少,光合速率减弱,D正确。
故选ABD。
(4)①由图可知,IAA和JA均促进根的伸长,表现为协同作用,而IAA促进花的发育,JA抑制花的发育,综上,二者既有协同关系又有抑制关系,ABD错误,C正确。
故选C。
②为探究a浓度的生长素(IAA)与b浓度的茉莉酸(JA)在根伸长上的复合影响,应设计蒸馏水对照、a浓度的生长素(IAA)、b浓度的茉莉酸(JA)、二者同时处理后的影响,共4组实验。
4.植物生命活动的调节:从发芽、生长,到开花、结果,植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。
(1)下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A.科学家在研究植物向旋旋光性的过程中发现了生长素
B.胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素
C.在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的化学本质是蛋白质
(2)通常松树、水杉等植物的株型呈宝塔状。这种植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象,称为顶端优势。该现象与生长素作用有关,下列相关叙述不正确的是( )
A.顶芽生长素极性运输至侧芽 B.图中最可能代表侧芽生长素浓度的是a
C.去顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象 D.顶端优势体现了生长素作用的两重性
(3)除了生长素,植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中,对植物生长有促进作用的是( )
A.细胞分裂素赤霉素乙烯 B.生长素脱落酸乙烯
C.细胞分裂素赤霉素脱落酸 D.生长素赤霉素细胞分裂素
(4)下列生产活动或自然现象中,与生长素的作用关系密切的是( )(多选)
A.扦插枝条时保留芽,利于生根成活 B.摘除棉花的顶芽,使其多开花多结果
C.移栽树苗时去掉部分叶,提高移栽成活率 D.倒伏的玉米苗,茎背地生长以更好地接受光照
为探究不同光对莴苣种子萌发的影响,科学家共设了5组实验,不同处理后(各处理总时长相同)将种子在黑暗中放置2天,之后测种子的萌发率(如下表),请据表回答:
组别
处理
种子的萌发率(%)
第1组
无(黑暗处理)
8.5
第2组
红光
98
第3组
红光—远红光
54
第4组
红光—远红光—红光
100
第5组
红光—远红光—红光—远红光
43
(5)本实验设置第1组的目的是 ,请根据上述实验推导出不同种类的光对种子萌发的影响是 。
根据实验结果可以推测,当反复照射红光和红外光时,种子的萌发率取决于最后照射的哪种光,随着研究的深入,发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白(Pr)和吸收远红光的色素蛋白(Pfr),科学家研究萌发种子的生长状况,得到了如图所示的结果。
(6)据图分析,下列叙述正确的是( )
A.照射红光后Pfr转变为Pr B.照射远红光后Pr转变为Pfr
C.Pr和Pfr之间的转化还受温度影响 D.降低温度有利于萌发种子的生长
(7)研究发现,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览,请根据以上信息提出一条可行的措施: 。
除了光和温度因素以外,重力对植物生长发育的调节作用也尤为重要。“淀粉体-平衡石”假说是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,下图为该假说的模型图。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是:
【答案】(1)A
(2)B
(3)D
(4)ABD
(5) 作为对照 红光可以促进莴苣种子的萌发,远红光能逆转红光的作用
(6)C
(7)白天将该植物在暗室中处理一段时间/额外增加黑暗的时间
(8)当重力方向改变时,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉淀。该重力信号引起一系列信号分子的转变,通过影响生长素的运输导致近地侧浓度大于远地侧。过高浓度生长素抑制近地侧根尖生长,从而使根向地弯曲生长
【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】(1)A、科学家在研究植物向光性的过程中,经过一系列的探究过程,最终发现了生长素,A正确;
B、单侧光只影响胚芽鞘尖端生长素的分布,不影响生长素的产生,B错误;
C、在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输,C错误;
D、生长素的化学本质是吲哚乙酸,D错误。
故选A。
(2)A、顶芽生长素极性运输至侧芽,造成侧芽生长素积累,抑制生长,A正确;
B、侧芽部位的生长素浓度较高,表现为抑制生长,图中最可能代表侧芽生长素浓度的是c,B错误;
C、去顶芽可使侧芽的生长素浓度降低,进而缓解侧芽生长受限制,C正确;
D、顶端优势现象是顶芽优先生长,侧芽由于顶芽运输来的生长素积累,浓度过高,导致侧芽生长受抑制的现象,体现了生长素生理作用两重性,D正确。
故选B。
(3)ABC、乙烯能够促进果实成熟,不能促进植物生长; 脱落酸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,ABC错误;
D、生长素类具有促进植物生长的作用,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,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,故三者对于植物生长均有促进作用,D正确。
故选D。
(4)A、扦插枝条时保留芽,芽能合成生长素,生长素促进生根,易于成活,A正确;
B、摘除棉花的顶芽,解除顶端优势,使其多开花多结果,B正确;
C、移栽树苗时去掉部分叶,降低蒸腾作用,减少水分的散失,提高移栽成活率,C错误;
D、倒伏的玉米苗,在近地侧生长素分布较多,生长较快,茎背地生长,以更好地接受光照,D正确。
故选ABD。
(5)分析题意,本实验目的是探究不同光对莴苣种子萌发的影响,实验的自变量是光的有无及光的类型,本实验设置第1组的目的是作为对照;据实验数据可知,不同种类的光对种子萌发的影响是:红光可以促进莴苣种子的萌发,远红光能逆转红光的作用。
(6)AB、据图可知,照射红光后,Pr转化为Pfr,照射远红光后Pfr转变为Pr,AB错误;
C、据图可知,Pr和Pfr之间的转化除受光照影响外,还受温度影响,C正确;
D、据图可知,降低温度不利于萌发种子的生长,D错误。
故选C。
(7)分析题意可知,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花,故可将白天将该植物在暗室中处理一段时间/额外增加黑暗的时间在夏季让某短日照植物开花。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是:当重力方向改变时,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉淀。该重力信号引起一系列信号分子的转变,通过影响生长素的运输导致近地侧浓度大于远地侧。过高浓度生长素抑制近地侧根尖生长,从而使根向地弯曲生长。
5.I、从发芽、生长,到开花、结果,植物的一生受到机体内部因素及外界环境因素的共同调节。生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质。
(1)下列关于生长素的叙述,正确的是( )
A.科学家在研究植物向光性的过程中发现了生长素
B.胚芽鞘尖端只有受到单侧光照才能产生生长素
C.在植物体内生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的化学本质是蛋白质
(2)通常松树、水杉等植物的株型呈宝塔状。这种植物顶芽优先生长、侧芽发育受抑制的现象,称为顶端优势。该现象与生长素作用有关,下列相关叙述不正确的是( )
A.顶芽生长素极性运输至侧芽
B.图中最可能代表侧芽生长素浓度的是a
C.去顶芽可缓解侧芽生长受限制的现象
D.顶端优势体现了生长素作用的两重性
(3)除了生长素,植物生长还需要其他植物激素的调节。下列植物激素中,对植物生长有促进作用的是( )
A.细胞分裂素 赤霉素 乙烯 B.生长素 脱落酸 乙烯
C.细胞分裂素 赤霉素 脱落酸 D.生长素 赤霉素 细胞分裂素
(4)下列有关植物激素及其类似物的说法,正确的是( )
A.为延长马铃薯块茎保存时间可用适宜浓度脱落酸处理
B.对授粉后的幼小果实喷洒适量生长素类似物,得到的是无子果实
C.秋冬季落叶时,根冠和萎蔫的叶片产生脱落酸,促进叶片脱落
D.可用较高浓度的2,4-D来除去水稻田中的双子叶杂草
II、为探究不同光对莴苣种子萌发的影响,科学家共设了5组实验,不同处理后(各处理总时长相同)将种子在黑暗中放置2天,之后测种子的萌发率(如下表),请据表回答:
组别
处理
种子的萌发率(%)
第1组
无(黑暗处理)
8.5
第2组
红光
98
第3组
红光—远红光
54
第4组
红光—远红光—红光
100
第5组
红光—远红光—红光—远红光
43
(5)本实验设置第1组的目的是 ,请根据上述实验推导出不同种类的光对种子萌发的影响是 。
III、根据实验结果可以推测,当反复照射红光和红外光时,种子的萌发率取决于最后照射的哪种光,随着研究的深入,发现植物体内存在吸收红光的色素蛋白(Pr)和吸收远红光的色素蛋白(Pfr),科学家研究萌发种子的生长状况,得到了如图所示的结果。
(6)据图分析,下列叙述正确的是( )
A.照射红光后Pfr转变为Pr
B.照射远红光后Pr转变为Pfr
C.Pr和Pfr之间的转化还受温度影响
D.降低温度有利于萌发种子的生长
(7)研究发现,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花。若要在夏季让某短日照植物开花以用于花卉展览,请根据以上信息提出一条可行的措施: 。
IV、除了光和温度因素以外,重力对植物生长发育的调节作用也尤为重要。“淀粉体-平衡石”假说是普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制,图为该假说的模型图。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是: 。
【答案】(1)A
(2)B
(3)D
(4)ACD
(5) 作为对照 红光可以促进莴苣种子的萌发,远红光能逆转红光的作用
(6)C
(7)白天将该植物在暗室中处理一段时间/额外增加黑暗的时间
(8)当重力方向改变时,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉淀。该重力信号引起一系列信号分子的转变,通过影响生长素的运输导致近地侧浓度大于远地侧。过高浓度生长素抑制近地侧根尖生长,从而使根向地弯曲生长。
【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】(1)A、科学家在研究植物向光性的过程中,经过一系列的探究过程,最终发现了生长素,A正确;
B、单侧光只影响胚芽鞘尖端生长素的分布,不影响生长素的产生,B错误;
C、在成熟组织中可以通过韧皮部进行非极性运输,C错误;
D、生长素的化学本质是吲哚乙酸,D错误。
故选A。
(2)A、顶芽生长素极性运输至侧芽,造成侧芽生长素积累,抑制生长,A正确;
B、侧芽部位的生长素浓度较高,表现为抑制生长,图中最可能代表侧芽生长素浓度的是c,B错误;
C、去顶芽可使侧芽的生长素浓度降低,进而缓解侧芽生长受限制,C正确;
D、顶端优势现象是顶芽优先生长,侧芽由于顶芽运输来的生长素积累,浓度过高,导致侧芽生长受抑制的现象,体现了生长素生理作用两重性,D正确。
故选B。
(3)ABC、乙烯能够促进果实成熟,不能促进植物生长; 脱落酸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,ABC错误;
D、生长素类具有促进植物生长的作用,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,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,故三者对于植物生长均有促进作用,D正确。
故选D。
(4)A、脱落酸能够抑制种子等萌发,故为延长马铃薯块茎保存时间可用适宜浓度脱落酸处理,A正确;
B、授粉后正在成长中的幼小果实中已形成了种子,B错误;
C、秋冬季落叶时,脱落酸能够促进叶片脱落,脱落酸可以在根冠和萎蔫的叶片产生,C正确;
D、单子叶对2,4-D的敏感性弱于双子叶,可用2,4-D除去水稻田中的双子叶杂草,D正确。
故选ACD。
(5)分析题意,本实验目的是探究不同光对莴苣种子萌发的影响,实验的自变量是光的有无及光的类型,本实验设置第1组的目的是作为对照;据实验数据可知,不同种类的光对种子萌发的影响是:红光可以促进莴苣种子的萌发,远红光能逆转红光的作用。
(6)AB、据图可知,照射红光后,Pr转化为Pfr,照射远红光后Pfr转变为Pr,AB错误;
C、据图可知,Pr和Pfr之间的转化除受光照影响外,还受温度影响,C正确;
D、据图可知,降低温度不利于萌发种子的生长,D错误。
故选C。
(7)分析题意可知,Pfr/Pr的比值还会影响植物的开花,连续的黑暗中,该比值会逐渐降低,到一定程度就会触发短日照植物成花物质的形成而促进开花,故可将白天将该植物在暗室中处理一段时间/额外增加黑暗的时间在夏季让某短日照植物开花。
(8)据图分析,根向地弯曲生长的原因是:当重力方向改变时,平衡石细胞中的淀粉体就会沿着重力方向沉淀。该重力信号引起一系列信号分子的转变,通过影响生长素的运输导致近地侧浓度大于远地侧。过高浓度生长素抑制近地侧根尖生长,从而使根向地弯曲生长。
6.如图 1 表示植物不同器官对生长素的反应;图 2 是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,胚芽鞘弯曲的情况;图 3 是某校生物兴趣小组探究生长素类似物 2,4﹣D 对月季插条生根的影响的预实验结果。
(1)由图 1 可知,A 点对应的生长素浓度对茎和根的生长效应分别是 、 。水平放置的植株,根向地弯曲生长是近地侧的生长素应该是大于 mol/L,解除顶端优势最简单的方法是 。
(2)图 2 中培养出的弯曲角度范围是 。
A.(0,90] B.(0,180] C.(90,180]
(3)图 3 在探究生长素类似物 2,4﹣D 对月季插条生根的影响的实验中,对插条生根起抑制作用的生长素类似物的浓度是 。
(4)为进一步确定促进月季插条生根的最适浓度,应该在 mg/L 浓度范围内进一步进行实验。进一步实验时, (能/不能)用生长素类似物处理插条的形态学上端,原因是 。
【答案】(1) 促进 抑制 10﹣8mol/L 摘除顶芽(打心,摘心也对)
(2)A
(3)1000mg/L
(4) 200~600 不能 生长素只能由形态学上端向形态学下端运输
【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:具有双重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素的双重作用与浓度和器官有关,根比芽敏感,芽比茎敏感。
【详解】(1)由图1可知,图1 中A点对应的生长素浓度促进茎的生长,抑制根的生长。水平放置的植株,根向地弯曲生长,近地侧生长素浓度较高,其抑制作用,对照图1可知,近地侧的生长素应该是大于10﹣8mol/L(该浓度以上对根起到抑制作用)。顶端优势的原因是顶芽产生的生长素会运输到侧芽,导致侧芽处生长素浓度过高而起到抑制作用。因此解除顶端优势最简单的方法是摘除顶芽,促进侧芽的发育。
(2) 图 2 是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧,当生长素起促进作用时,胚芽鞘向对侧生长,A大小为(0,90),当生长素起抑制作用时,胚芽鞘不弯曲不生长,此时A为90度,因此图 2 中培养出的弯曲角度范围是(0,90]。
故选A。
(3) 图 3 在探究生长素类似物 2,4﹣D 对月季插条生根的影响的实验中,1000mg/L 对应的生根数比空白对照时少,起到抑制作用,故对插条生根起抑制作用的生长素类似物的浓度是 1000mg/L。
(4) 根据图3实验结果可知实验中生长素类似物浓度为400mg/L 时,促进作用较高,为进一步确定促进月季插条生根的最适浓度,应该在200~600mg/L 范围内设置梯度更小的浓度进一步进行实验。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,因此进一步实验时,不能用生长素类似物处理插条的形态学上端。
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