内容正文:
第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
A组 必备知识基础练
1.下列关于植物生长素的发现过程的叙述,正确的是( )
A.达尔文的实验证明了胚芽鞘感受单侧光的部位在尖端下部
B.鲍森·詹森通过实验证明琼脂片可以使胚芽鞘向光弯曲
C.拜尔的实验中胚芽鞘受到的光照条件属于无关变量
D.温特的实验进一步证明了生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)
2.(2025镇江期中)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。下列有关叙述正确的是( )
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.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是在单侧光影响下化学物质分布不均匀造成的
3.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
4.下图是研究植物胚芽鞘向光性的实验示意图,相关叙述错误的是( )
A.图中能向光弯曲生长的是c和e,停止生长的是b和f
B.当探究植物向光性产生的外因时,应设置c和a对照
C.当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时,应设置c和e对照
D.上述实验中,所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种且长势相同的胚芽鞘
5.如图所示,①②③表示对胚芽鞘做不同处理的实验,④为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,另一侧用单侧光照射。下列叙述正确的是( )
A.图示②③中的生长素均发生了横向运输
B.图中①胚芽鞘直立生长,②胚芽鞘向光弯曲生长,③胚芽鞘向光弯曲生长
C.若固定④中的纸盒,旋转植株,则植株向右弯曲生长
D.若将④中纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
6.生长素运输有极性运输和非极性运输两种。PIN蛋白可将生长素运至细胞外,在器官形成等需要生长素极性运输的过程中起决定作用;ABCB蛋白在顶端组织生长素转运及长距离运输中起重要作用。下列叙述正确的是( )
A.根尖生长素由分生区细胞产生,主要作用于伸长区
B.PIN蛋白介导的生长素极性运输是顺浓度梯度进行的
C.韧皮部运输生长素时,PIN蛋白的作用比ABCB蛋白大
D.抑制PIN蛋白的合成不会影响植物的向光性
7.下图是利用某些单子叶植物幼苗完成的几组经典实验。
实验一:达尔文实验。
实验二:鲍森·詹森实验(甲与乙)和拜尔实验(丙与丁)。
请根据上面的实验过程和结果回答问题。
(1)依据达尔文实验,可以得出两点推论。
①该单子叶植物幼苗接受单侧光刺激的部位是 。
②这种刺激能造成胚芽鞘向光弯曲,其原因是 。
(2)鲍森·詹森实验的结论是 。
如果在黑暗条件下重复鲍森·詹森对单子叶植物幼苗胚芽鞘的处理方法,结果将会怎样?图甲胚芽鞘 ;图乙胚芽鞘 。
(3)拜尔实验的结论是胚芽鞘弯曲生长是因为 。
B组 能力素养提升练
8.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是( )
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
9.(2025徐州期中)(多选)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。下列叙述正确的是( )
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
10.单侧光照射下,植物弯曲生长的原因有两种解释:①生长素分布不均匀;②生长抑制物分布不均匀。为确定植物弯曲生长的真实原因,某研究小组进行了以下两组实验。
实验一:用某种理化方法测得,经单侧光照射后,发生向光弯曲生长的萝卜下胚轴中相关物质含量如下表所示(表中相对数据为平均值)。
部位
单侧光处理
黑暗处理
向光侧
背光侧
萝卜下
胚轴
生长素
萝卜宁
生长素
萝卜宁
生长素
萝卜宁
50
43
49
36
50
40.5
实验二:用3H标记的生长素处理玉米完整胚芽鞘尖端的一侧,单侧光照射一段时间后,测得放射性如图所示。
请根据实验数据,分析回答下列问题。
(1)生长素的主要合成部位是 。
(2)实验一是否支持解释①的观点? 。原因是 。
(3)若仅根据实验一的数据分析,植物向光弯曲生长的原因可能是 。
(4)实验二的结果支持解释 (填“①”或“②”),原因是受到单侧光照射后,生长素先发生 运输,再进行 运输,从而引起两侧生长不均匀,造成植物向光弯曲生长。
答案
1.C 解析 达尔文根据实验提出,胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲,因此胚芽鞘感受单侧光的部位在尖端,A项错误。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,但并非是琼脂片导致胚芽鞘向光弯曲,B项错误。拜尔的实验是在黑暗条件下进行的,光照条件属于本实验的无关变量,C项正确。温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素,但温特并未证明生长素的化学本质,D项错误。
2.B 解析 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项错误;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项正确;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项错误;拜尔的实验没有用单侧光处理,D项错误。
3.A 解析 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项正确。光照通过调节植物生长素的运输促使植物向光弯曲生长,B项错误。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项错误。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项错误。
4.C 解析 c和e胚芽鞘尖端能感受单侧光的刺激,导致向光侧的生长素含量比背光侧的少,向光侧生长慢,背光侧生长快,因而表现为向光弯曲生长;b和f胚芽鞘由于无尖端,不能产生生长素,故既不生长也不弯曲,A项正确。植物向光性生长的外因是单侧光的照射,探究植物向光性产生的外因时,应设置c和a对照,B项正确。探究胚芽鞘感受光刺激的部位时,不能设置c和e对照,因为两组实验结果相同,均为弯向光源生长,C项错误。实验必须保证无关变量的一致性,因此所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种且长势相同的胚芽鞘,D项正确。
5.D 解析 ②中由于单侧光照的原因,生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输;③中去除了尖端,生长素不能发生横向运输,A项错误。①中生长素不能透过玻璃片,因此单侧光照不会引起生长素分布不均匀,胚芽鞘直立生长;②中生长素可以透过琼脂片,单侧光照会引起生长素分布不均匀从而使胚芽鞘向光弯曲生长;③中胚芽鞘无尖端,单侧光照不会影响生长素的分布,由于含生长素的琼脂块放在向光侧,因此去尖端的胚芽鞘背光弯曲生长,B项错误。若固定④中的纸盒,旋转植株,植株直立生长,C项错误。若植株和纸盒一起旋转,植株只有在纸盒开口转到光源侧时,才会受到光的照射,单侧光的方向总是在纸盒开口方向,则植株向纸盒开口方向弯曲生长,D项正确。
6.A 解析 根尖生长素由分生区细胞产生,主要作用于根尖的伸长区,促进根尖的生长,A项正确。PIN蛋白介导的生长素极性运输是逆浓度梯度进行的,B项错误。韧皮部的生长素运输属于非极性、长距离运输,ABCB蛋白的作用比PIN蛋白大,C项错误。抑制PIN蛋白的合成会影响生长素的极性运输,从而影响植物的向光性,D项错误。
7.答案 (1)胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快 (2)胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 不弯曲不生长 直立生长 (3)尖端产生的“影响”在尖端的下部分布不均匀
解析 (1)①达尔文实验中,C组胚芽鞘尖端无法接受单侧光刺激,表现为直立生长;A、D组的胚芽鞘尖端能接受单侧光刺激,表现为弯曲生长;B组没有胚芽鞘尖端,表现为不生长不弯曲。因此四组实验对照表明接受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。②对比四组实验可知,由于胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因此这种刺激能造成胚芽鞘向光弯曲。(2)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。如果在黑暗条件下重复鲍森·詹森对单子叶植物幼苗胚芽鞘的处理方法,由于甲组没有尖端,不能产生生长素,仍表现为不生长不弯曲;乙组在黑暗条件下,生长素分布均匀,表现为直立生长。(3)拜尔实验中,尖端不对称放置,胚芽鞘弯向放尖端的对侧,说明放置尖端一侧的下部受到的“影响”更多,生长得更快。即尖端产生的“影响”在尖端的下部分布不均匀,导致胚芽鞘弯曲生长。
8.D 解析 琼脂块a、b中生长素浓度相同,①直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;只有暗室内的幼苗旋转,单侧光不影响生长素的分布,⑦直立生长;⑧向小孔方向弯曲生长,D项符合题意。
9.ACD 解析 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,在单侧光的照射下,尖端的生长素发生横向运输,A项正确。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项错误。垂直光照时,胚芽鞘尖端生长素分布均匀,A、B琼脂块中生长素浓度相等,则甲和乙弯曲度相同,C项正确。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中甲、乙结果相同,D项正确。
10.答案 (1)芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)否 单侧光照射下,测得向光侧和背光侧的生长素含量基本相同 (3)萝卜宁是生长抑制物,单侧光照射下,向光侧萝卜宁的含量多于背光侧,从而抑制了向光侧的生长 (4)① 横向 极性
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