内容正文:
重难04 植物生命活动调节
1.举例说明几种激素的作用,解释在激素的参与下,植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。
2.激素及其类似物在生产上的应用价值,尝试分析可能引发的食品安全、环境保护等问题。
1.与生长素有关的“四个部位”、“一个原理”和“两个原因”
2.生长素的运输
(1)非极性运输:通过韧皮部和木质部运输ꎬ韧 皮部运输属于自由扩散,木质部运输的动力来自蒸腾作用。
(2)极性运输
拓展:①不组成细胞结构、不提供能量、不催化细胞代谢,只给细胞传达信息调节细胞生命活动。
②在调节植物生长时其作用表现出 两重性即在低浓度时促进生长浓度太高则会抑制生长,甚至导致植物死亡,
③生长素所发挥的作用浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异, 一般敏感程度排序:根>芽>茎,幼嫩细胞>衰老细胞,双子叶植物>单子叶植物。
3.生长素作用特点实例及应用
(1)顶端优势
①表现:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制。
②原因:顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位,使侧芽生长受抑制,越靠近顶芽的 侧芽生长素浓度越高,受到的抑制程度越大。
③应用
棉花:解除顶端优势:适时摘除顶芽,
④顶端优势产生原因的实验探究
A.自然生长:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制。B.去掉顶芽:侧芽生长快,成为侧枝。
(2)根的向地性
幼苗横放,在重力作用下,生长素横向运输。 近地侧浓度较高。茎对生长素敏感性低,使茎背地弯曲生长。可体现生长素作用的两重性:较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长。
(3)除草剂
双子叶植物一般比单子叶植物对生长素更 敏感ꎬ故在单子叶农田里施加适宜浓度的生长素类调节剂,可除去双子叶杂草。
4. 其他激素
激素
合成部位
主要作用
赤霉素(GA)
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进茎的①伸长,引起植株增高;促进细胞分裂;促进叶片扩大;促进果实生长;促进种子萌发;解除休眠,抑制衰老等
细胞分裂素(CK)
根尖、茎尖、发育中的果实和萌发的种子等
促进细胞②分裂;促进细胞生长,诱导芽的生长;促进种子萌发;延缓叶片衰老等
脱落酸(ABA)
成熟的绿叶和果实
抑制生长;促进叶和果实脱落;保持休眠;提高植物的抗逆性
乙烯
高等植物各器官
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落;增强植物抗逆性
题型01 考查生长素及相关知识
1. 根、茎、芽的生长素浓度-效应曲线图
(1)记住三条曲线的相对位置:根最靠左,茎最靠右,芽居中。
(2)明确最适浓度和抑制浓度的差异。
(3)解题应用:判断某浓度对某器官是促进还是抑制;比较同一浓度对不同器官的效果(如10⁻⁶ mol/L对茎促进,对根可能抑制)。
2.向光性、向地性实验分析
(1)向光性:单侧光→尖端生长素横向运输(向背光侧)→背光侧多→茎背光侧生长快→向光弯曲。关键验证:尖端遮光、锡箔纸罩不同部位、琼脂块实验。
(2)向地性:重力→尖端生长素横向运输(向近地侧)→近地侧多。
对茎:近地侧浓度高促进更强→背地生长。
对根:近地侧浓度高抑制生长→向地生长(根对生长素敏感)。
3.解题关键:先判断刺激部位(尖端)和反应部位(尖端下部);分析尖端处横向运输导致分布不均。
1.如图一为某植株的模式图,甲、乙为该植株上两枝条,①、②、③、④为甲枝上的四个芽。图二为枝条甲经过单侧光照射后,向光侧、背光侧及对照组(未经单侧光照射)的生长情况。下列与图示有关的分析,错误的是( )
A.①处产生的生长素运输到④需要消耗ATP
B.图二中曲线Ⅰ代表背光侧,曲线Ⅱ代表对照组
C.剪掉芽①后,②③④因生长素浓度降低而发育成侧枝
D.图二曲线Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ比较,可说明生长素作用具有两重性特点
【答案】D
【解析】①处产生的生长素运输到④处属于主动转运,需要消耗ATP,A正确;剪掉芽①后,解除了顶端优势,②③④因生长素浓度降低而发育成侧枝,C正确;图二曲线Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ比较,只能说明生长素的促进作用,没有体现抑制作用,D错误。
题型02 考查植物激素与细胞代谢的关系
1.看题干,抓关键词:确定涉及哪种/哪几种激素?描述了什么生理过程或现象?
2.想核心,联代谢:该过程主要涉及哪些细胞代谢活动?
3.建逻辑,作判断:题干中的激素如何调节上述代谢?是直接诱导酶合成,还是改变代谢速率?如果涉及多种激素,它们之间是协同还是拮抗?
4.避陷阱:牢记激素是调节物质,不是反应物或能量来源;其作用效果取决于浓度、器官种类和发育时期。
2.植物的生长发育和适应环境变化是在多种植物激素相互作用、共同调节下进行的。拟南芥幼苗根系生长过程中生长素和乙烯作用机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.乙烯和生长素合成的最初前体物都是氨基酸
B.高浓度的生长素可能是促进了乙烯的合成而抑制了生长
C.从根本上说植物激素调节是植物基因组的选择性表达
D.高浓度生长素诱导乙烯的合成属于负反馈调节
【答案】D
【解析】分析题图可知,生长素的最初前体物是色氨酸,乙烯的最初前体物是甲硫氨酸,A错误;无论是生长素还是乙烯,都需要酶的催化,从根本上说是相应基因在相应时段启动表达才有了相应激素的合成,本质上是植物基因组的选择性表达,C正确;由题图可知,高浓度的生长素促进乙烯的合成,并没有直接影响生长素的合成,D错误。
1.棉花幼铃(幼果)获得的光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,某课组选择生长整齐的健壮植株,按照图1步骤进行实验,激素处理方式和实验结果如图2所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。下列叙述正确的是( )
A.该放射性物质中被标记的元素是氢
B.由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是b组,说明b组叶片的光合产物输出减少
C.为优化实验设计,增设了d组(激素处理叶片),各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是c>a>b>d
D.若该激素不能促进插条生根,却可促进种子的萌发和植株增高,其最可能是细胞分裂素
【答案】C
【解析】题中研究外源激素对棉花光合产物调配的影响,光合作用产物一般用碳元素标记,A错误;由题干可知,幼铃脱落是光合产物不足导致,对比a、b、c三组,发现c组幼铃中光合产物占比最高,因而幼铃脱落显著减少,B错误;为优化实验设计,增设了d组,处理方式是激素处理叶片,由图2中的数据可知,激素可抑制叶片有机物的输出,有利于幼铃有机物的输入,因而用激素处理叶片,导致叶片有机物输出明显较少,且小于b组,因而幼铃的放射性强度百分比由高到低为c>a>b>d,C正确;若该激素不能促进插条生根,却可促进种子的萌发和植株增高,其最可能是赤霉素,D错误。
2.菠萝蜜果实采后呼吸速率和乙烯释放速率、淀粉含量和可溶性糖含量的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.菠萝蜜果实成熟过程中的呼吸速率峰值早于乙烯释放速率峰值
B.菠萝蜜果实细胞呼吸速率变化与内源乙烯的释放速率呈正相关
C.果实呼吸速率、淀粉和可溶性糖含量变化与内源乙烯的形成相关
D.图2说明菠萝蜜果实成熟过程中可溶性糖完全来源于淀粉水解
【答案】C
【解析】分析图1可知,菠萝蜜果实成熟过程中的呼吸速率峰值晚于乙烯释放速率峰值,在采后的2~3天,呼吸速率逐渐上升,乙烯释放速率逐渐下降,A、B错误;激素可以调节细胞代谢,果实呼吸速率、淀粉和可溶性糖含量变化与内源乙烯的形成相关,C正确;分析图2可知,采后2~3天,淀粉含量不变,而可溶性糖含量增加,说明可溶性糖不完全来源于淀粉的水解,还来自其他物质的转化,D错误。
3.BA对苹果丛状苗生根的影响如图所示。对照组为“MS培养基+NAA”,实验组分别选取在“MS培养基+NAA”培养了0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h的丛状苗,用“MS培养基+NAA+BA”各处理24 h后,再转入“MS培养基+NAA”继续培养。各组都在丛状苗培养的第14 d和第28 d观察并统计生根率,NAA和BA的浓度均为1 μmol·L-1。下列叙述正确的是( )
第25题图
A.BA前期处理抑制生根,后期处理促进生根
B.BA对不同实验组丛状苗的生根效果均不同
C.不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高
D.实验结果说明了生长素和细胞分裂素共同促进生根
【答案】C
【解析】从图中分析,与对照组相比,BA处理组的生根率均下降,即BA前期或后期处理均抑制生根,A错误;从图中可以观察到处理时间点为0 h和96 h的丛状苗第14 d的生根率相同,可知BA对不同实验组丛状苗的生根的作用效果可能相同,B错误;比较同一实验组的第14 d和第28 d的生根率可知,处理时间点相同时,第28 d的生根率均高于第14 d的生根率,故不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高,C正确;分析柱形图可知,培养时间相同时,实验组(BA+NAA)的生根率均小于对照组(NAA),故实验结果不能说明生长素和细胞分裂素共同促进生根,D错误。
4.植物顶芽产生生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是( )
A.顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节
【答案】C
【解析】顶端优势现象中顶芽处生长素浓度低,促进顶芽生长,侧芽处生长素浓度高,抑制侧芽生长,顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长,A正确;去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可降低侧芽处的生长素浓度,促进侧芽生长,B正确;在顶端优势存在的情况下,用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝,说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势,C错误;侧芽生长受不同植物激素如生长素、细胞分裂素等的共同调节,D正确。
5.生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是 ( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
【答案】D
【解析】顶芽产生的生长素积累在侧芽部位,从而抑制侧芽生长的现象属于顶端优势现象,去除顶芽,可以解除顶端优势,A、B正确;生长素与细胞内的生长素受体结合后,引起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,从而影响植物的生长,C正确;植物不同器官对生长素的敏感度不同,根、芽、茎对生长素的敏感度大小为根>芽>茎,D错误。
6.为提高银杏枝条扦插成活率,采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。如图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg/L
【答案】D
【解析】植物细胞经过脱分化形成愈伤组织,A正确;愈伤组织的形成有利于再分化,进而产生更多的不定根,B正确;不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果,C正确;吲哚丁酸属于生长素类似物,具有与生长素相似的生理效应,依据根对生长素的敏感性较高的特点,新生的不定根中生长素的浓度应远低于800 mg/L,D错误。
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重难04 植物生命活动调节
1.举例说明几种激素的作用,解释在激素的参与下,植物能对光、温度、重力等环境信号做出反应。
2.激素及其类似物在生产上的应用价值,尝试分析可能引发的食品安全、环境保护等问题。
1.与生长素有关的“四个部位”、“一个原理”和“两个原因”
2.生长素的运输
(1)非极性运输:通过韧皮部和木质部运输ꎬ韧 皮部运输属于自由扩散,木质部运输的动力来自蒸腾作用。
(2)极性运输
拓展:①不组成细胞结构、不提供能量、不催化细胞代谢,只给细胞传达信息调节细胞生命活动。
②在调节植物生长时其作用表现出 两重性即在低浓度时促进生长浓度太高则会抑制生长,甚至导致植物死亡,
③生长素所发挥的作用浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异, 一般敏感程度排序:根>芽>茎,幼嫩细胞>衰老细胞,双子叶植物>单子叶植物。
3.生长素作用特点实例及应用
(1)顶端优势
①表现:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制。
②原因:顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位,使侧芽生长受抑制,越靠近顶芽的 侧芽生长素浓度越高,受到的抑制程度越大。
③应用
棉花:解除顶端优势:适时摘除顶芽,
④顶端优势产生原因的实验探究
A.自然生长:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制。B.去掉顶芽:侧芽生长快,成为侧枝。
(2)根的向地性
幼苗横放,在重力作用下,生长素横向运输。 近地侧浓度较高。茎对生长素敏感性低,使茎背地弯曲生长。可体现生长素作用的两重性:较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长。
(3)除草剂
双子叶植物一般比单子叶植物对生长素更 敏感ꎬ故在单子叶农田里施加适宜浓度的生长素类调节剂,可除去双子叶杂草。
4. 其他激素
激素
合成部位
主要作用
赤霉素(GA)
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进茎的①伸长,引起植株增高;促进细胞分裂;促进叶片扩大;促进果实生长;促进种子萌发;解除休眠,抑制衰老等
细胞分裂素(CK)
根尖、茎尖、发育中的果实和萌发的种子等
促进细胞②分裂;促进细胞生长,诱导芽的生长;促进种子萌发;延缓叶片衰老等
脱落酸(ABA)
成熟的绿叶和果实
抑制生长;促进叶和果实脱落;保持休眠;提高植物的抗逆性
乙烯
高等植物各器官
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落;增强植物抗逆性
题型01 考查生长素及相关知识
1. 根、茎、芽的生长素浓度-效应曲线图
(1)记住三条曲线的相对位置:根最靠左,茎最靠右,芽居中。
(2)明确最适浓度和抑制浓度的差异。
(3)解题应用:判断某浓度对某器官是促进还是抑制;比较同一浓度对不同器官的效果(如10⁻⁶ mol/L对茎促进,对根可能抑制)。
2.向光性、向地性实验分析
(1)向光性:单侧光→尖端生长素横向运输(向背光侧)→背光侧多→茎背光侧生长快→向光弯曲。关键验证:尖端遮光、锡箔纸罩不同部位、琼脂块实验。
(2)向地性:重力→尖端生长素横向运输(向近地侧)→近地侧多。
对茎:近地侧浓度高促进更强→背地生长。
对根:近地侧浓度高抑制生长→向地生长(根对生长素敏感)。
3.解题关键:先判断刺激部位(尖端)和反应部位(尖端下部);分析尖端处横向运输导致分布不均。
1.如图一为某植株的模式图,甲、乙为该植株上两枝条,①、②、③、④为甲枝上的四个芽。图二为枝条甲经过单侧光照射后,向光侧、背光侧及对照组(未经单侧光照射)的生长情况。下列与图示有关的分析,错误的是( )
A.①处产生的生长素运输到④需要消耗ATP
B.图二中曲线Ⅰ代表背光侧,曲线Ⅱ代表对照组
C.剪掉芽①后,②③④因生长素浓度降低而发育成侧枝
D.图二曲线Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ比较,可说明生长素作用具有两重性特点
题型02 考查植物激素与细胞代谢的关系
1.看题干,抓关键词:确定涉及哪种/哪几种激素?描述了什么生理过程或现象?
2.想核心,联代谢:该过程主要涉及哪些细胞代谢活动?
3.建逻辑,作判断:题干中的激素如何调节上述代谢?是直接诱导酶合成,还是改变代谢速率?如果涉及多种激素,它们之间是协同还是拮抗?
4.避陷阱:牢记激素是调节物质,不是反应物或能量来源;其作用效果取决于浓度、器官种类和发育时期。
2.植物的生长发育和适应环境变化是在多种植物激素相互作用、共同调节下进行的。拟南芥幼苗根系生长过程中生长素和乙烯作用机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.乙烯和生长素合成的最初前体物都是氨基酸
B.高浓度的生长素可能是促进了乙烯的合成而抑制了生长
C.从根本上说植物激素调节是植物基因组的选择性表达
D.高浓度生长素诱导乙烯的合成属于负反馈调节
1.棉花幼铃(幼果)获得的光合产物不足会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,某课组选择生长整齐的健壮植株,按照图1步骤进行实验,激素处理方式和实验结果如图2所示(上述处理不影响叶片光合与呼吸强度)。下列叙述正确的是( )
A.该放射性物质中被标记的元素是氢
B.由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是b组,说明b组叶片的光合产物输出减少
C.为优化实验设计,增设了d组(激素处理叶片),各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是c>a>b>d
D.若该激素不能促进插条生根,却可促进种子的萌发和植株增高,其最可能是细胞分裂素
2.菠萝蜜果实采后呼吸速率和乙烯释放速率、淀粉含量和可溶性糖含量的变化如图所示,下列叙述正确的是( )
A.菠萝蜜果实成熟过程中的呼吸速率峰值早于乙烯释放速率峰值
B.菠萝蜜果实细胞呼吸速率变化与内源乙烯的释放速率呈正相关
C.果实呼吸速率、淀粉和可溶性糖含量变化与内源乙烯的形成相关
D.图2说明菠萝蜜果实成熟过程中可溶性糖完全来源于淀粉水解
3.BA对苹果丛状苗生根的影响如图所示。对照组为“MS培养基+NAA”,实验组分别选取在“MS培养基+NAA”培养了0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h的丛状苗,用“MS培养基+NAA+BA”各处理24 h后,再转入“MS培养基+NAA”继续培养。各组都在丛状苗培养的第14 d和第28 d观察并统计生根率,NAA和BA的浓度均为1 μmol·L-1。下列叙述正确的是( )
第25题图
A.BA前期处理抑制生根,后期处理促进生根
B.BA对不同实验组丛状苗的生根效果均不同
C.不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高
D.实验结果说明了生长素和细胞分裂素共同促进生根
4.植物顶芽产生生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是( )
A.顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节
5.生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是 ( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
6.为提高银杏枝条扦插成活率,采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝条1小时,然后将其插入苗床。如图为诱导生根过程的示意图,下列叙述错误的是( )
A.枝条下切面的愈伤组织是细胞脱分化形成的
B.愈伤组织的形成有利于分化出更多的不定根
C.不定根的分化是枝条内多种激素共同调控的结果
D.新生的不定根中生长素浓度可能高于800 mg/L
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