内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单项选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。每小题只有一个选项是符合题目要求的。
1.(2026宿迁期中)元代农书《农桑辑要》中记载:苗长高二尺之上,打去“冲天心”;旁条长尺半,亦打去心。该技术与某种植物激素有关,下列错误的是( )
A.该植物激素是生长素,由色氨酸经过一系列反应转变而成
B.该植物激素没有特定的合成腺体,在植物体各器官均有分布
C.某浓度的该植物激素可抑制同一植物芽和茎的生长,可能会促进根的生长
D.该植物激素运输方式是主动运输,成熟的韧皮部中该植物激素可以进行非极性运输
2.下图表示GA(赤霉素)、ETH(乙烯)和IAA(吲哚乙酸)的关系,“(+)”表示促进,“(-)”表示抑制。下列叙述不正确的是( )
A.GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用
B.GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来降低IAA浓度
C.由图推测,IAA抑制生长可能与ETH有关
D.束缚态IAA可能具有平衡植物体内IAA水平的作用
3.(2025盐城东台期末)激素在植物生长发育和适应环境变化过程中发挥着重要作用,下列相关叙述错误的是( )
A.用高浓度生长素类生长调节剂处理枝条的方法是浸泡法
B.植物幼嫩叶中的色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
C.在促进种子萌发方面,细胞分裂素和赤霉素具有协同作用
D.生长素浓度升高到一定值时会促进乙烯合成,乙烯含量升高会抑制生长素的作用
4.(2026南通月考)植物生命活动离不开基因控制、激素调节和环境因素的影响,它们是相互作用、协调配合的,下列叙述错误的是( )
A.生长素的极性运输是可以被呼吸抑制剂阻断的
B.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高有利于分化成雌花
C.植物根中有感受重力的细胞,主要将重力信号转化为合成生长素的信号
D.光信号(红光和远红光)可通过一类“色素—蛋白复合体”而发挥调控作用
5.一些植物能通过感知外界光照变化,调节脱落酸和赤霉素合成,保证冬天(短日照)休眠、夏天(长日照)生
长。下列有关叙述错误的是( )
A.光作为一种信号参与植物生命活动的调节
B.短日照能抑制脱落酸和赤霉素的合成
C.脱落酸和赤霉素的合成均受基因表达的调控
D.植物的生长发育不仅受激素调节,还受环境因素影响
6.(2025连云港期末)为研究生长素类调节剂α-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长度
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0.9 mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子不利于幼苗的生长
7.(2025苏州期末)如图为根的向重力性机制示意图。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+可作为一种信号分子,参与调节生长素的运输过程
B.生长素泵将生长素运出细胞,使近地侧根细胞生长加快
C.若施用钙调蛋白抑制剂,则根可能没有向地生长的现象
D.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素
8.(2026南通期末)为探究光照、油菜素内酯(BL)在根生长中的作用,研究人员进行了相关实验,结果如图。以下相关推测合理的是( )
A.油菜素内酯(BL)具有微量、高效,降低活化能显著的特点
B.本实验中实验组的处理是光照+蒸馏水
C.光照和BL均能促进水稻根不对称生长,光照促进作用强于BL
D.该实验结果还可证明光照促进BL的合成和不均匀分布
9.(2026盐城期末)某兴趣小组探究了生长素类调节剂NAA促进柳条生根的最适浓度,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
NAA浓度/(mol·L-1)
0
10-10
10-9
10-8
10-7
生根平均长度/mm
4.8
6.3
8.5
10.2
12.9
NAA浓度/(mol·L-1)
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
生根平均长度/mm
15.1
17.1
12.8
4.8
3
A.低浓度的NAA可以促进柳条生根,高浓度的则抑制柳条生根
B.NAA的浓度超过10-3mol/L时发挥抑制作用,柳条不再生根
C.一般要选择多年生的老枝条来作为实验材料
D.浸泡法处理要把整个枝条浸泡在NAA溶液中
10.下列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,符合实际的是( )
A.适宜浓度的细胞分裂素类调节剂处理可以促进细胞伸长,使植株增高
B.黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实脱落
C.用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高
D.番茄开花后,喷洒一定浓度的乙烯利,可促进子房发育成果实
11.某些植物在一个昼夜周期中,当日照长度大于一定数值(临界日长)才能开花,称为长日照植物。某些植物在一个昼夜周期中,当日照长度小于一定数值(临界日长)才能开花,称为短日照植物。科学家实验发现,对长日照植物,即使日照长度较短,在暗期给予短暂的红光照射也能促进其开花,而这种效应可以被短暂的远红光照射逆转。短日照植物在短日照的条件下,在暗期施以短暂的红光照射可抑制其开花,并且这种效应可以被远红光逆转。下列说法正确的是( )
A.长日照植物在光照长度短于临界值时一定不能开花
B.短日照植物无论在何种光照下只要经远红光的照射均不能开花
C.可以利用无水乙醇来提取叶片中的光敏色素
D.远红光的逆转效应与光敏色素的结构改变直接相关
12.水稻的负向光性是指水稻根在单侧光照射时向背光侧生长的现象。进一步测定根尖的生长素含量,发现照光前其两侧的生长素含量相当,照光后背光侧生长素含量比向光侧高2~4倍,但总含量基本保持不变。下列分析错误的是( )
A.水稻的负向光性可能与根对生长素的敏感性低有关
B.单侧光会引起生长素横向运输,使生长素分布不均匀
C.推测单侧光照射不影响水稻根尖生长素合成与降解
D.参与调节水稻生长发育的环境因素还有温度、重力等
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。每小题有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
13.紫外光-A/蓝光受体是一类在高等真核生物中广泛存在的、对蓝光和紫外光敏感的黄素类蛋白。科研人员为探究不同强度的蓝光对拟南芥下胚轴生长的影响及其机理,进行了相关实验,所得实验结果如图所示,其中突变体A不能合成紫外光-A/蓝光受体,突变体B能合成过量的紫外光-A/蓝光受体。下列叙述正确的是( )
A.蓝光强度和植株类型是该实验的自变量,实验环境无紫外光
B.蓝光通过紫外光-A/蓝光受体对拟南芥下胚轴的生长产生抑制
C.紫外光-A/蓝光受体被激活后,可能减少下胚轴处赤霉素含量
D.紫外光-A/蓝光受体被激活后,不影响下胚轴处的基因表达
14.干旱可诱导植物体内脱落酸含量增加。同时发现一种分泌型短肽S也具有重要作用。研究人员用0.1 μmol/L的脱落酸或短肽S处理野生型拟南芥根部后,检测叶片气孔开度如图1所示;野生型与短肽S基因缺失突变体在干旱处理时体内脱落酸的含量如图2所示。下列分析错误的是( )
图1
图2
A.图1实验的自变量是短肽S和脱落酸,因变量是气孔开度
B.脱落酸和短肽S均能降低植物气孔开度,脱落酸作用更显著
C.据图2分析,干旱条件下,短肽S抑制了脱落酸的合成
D.植物气孔开度降低有利于减少水分散失,增大植物的光合速率
15.某小组为探究NAA促进非洲紫罗兰叶片生根的最适浓度,进行了预实验,结果如下表所示。下列分析错误的是( )
组别
A组
B组
C组
D组
E组
NAA浓度/(mg·mL-1)
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
平均根长/mm
5.7
5.8
5.1
3.3
1.7
A.该实验无法判断抑制叶片生根的NAA浓度
B.NAA是人工合成的植物生长调节剂,其分子结构和生理效应与植物激素类似
C.根据本实验数据,促进非洲紫罗兰叶片生根的最适NAA浓度为10-7 mg/mL
D.该实验在正式实验时,无须设置蒸馏水组进行对照
16.植物生命活动除了受化学物质的调节外,也受环境因素的影响。下列叙述正确的是( )
A.原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在将其从热带地区引种至温带地区时,可能出现不适应的现象
B.冬小麦的正常开花离不开春化作用,实验室夏季种植冬小麦时,可合理使用冷库调节冬小麦的开花
C.环境因素和植物激素对植物的生命活动都具有重要的影响,二者单独发挥作用
D.由于光敏色素的存在,光照可调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动
三、非选择题:本题共4小题,共44分。
17.(10分)(2025盐城期末)油菜素内酯(BR)是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯的生理作用,研究人员做了如下实验。
实验一:表中所示是相关研究的实验结果。
编号
1
2
3
4
5
6
油菜素内酯浓度/(mg·L-1)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
芹菜幼苗的平均株高/cm
16
20
38
51
42
20
实验二:用放射性碳标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯对生长素运输的影响。
实验方法及结果如图所示。
(1)实验一的自变量是 ,因变量是 ,据表可知,表格中所列五个不同浓度BR对芹菜幼苗生长所起作用为 ,在芹菜幼苗生长的过程中,与BR作用类似的激素可能是 。
(2)实验二采用的研究方法是 ,图示表明标记的生长素在根部的运输方向为 (填“单向”或“双向”),BR可以 (填“促进”或“抑制”)生长素的运输,且对 (填“中部向尖端”或“尖端向中部”)的作用更显著。
18.(12分)为研究IAA调控植物根生长的机制,研究人员进行了系列实验。回答下列问题。
甲
乙
(1)幼果快速生长时期生长素浓度较高,这些生长素主要来自 。
(2)由于IAA和赤霉素(GA)在促进细胞伸长方面存在 作用,研究者推测在细胞内,IAA通过GA调控根的生长,为证实上述推测,研究者进行了如下实验。以拟南芥 (填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突变体为实验材料进行图甲所示处理,测定初生根长度。图中结果表明IAA能够 拟南芥初生根的生长。去除顶芽后,突变体对赤霉素的反应 (填“增强”或“减弱”)。
(3)2,4-D是植物生长素类调节剂。为了探索2,4-D促进插条生根的最适浓度,某生物兴趣小组先做了一组梯度比较大的预实验,实验的结果如图乙所示。
①图中纵坐标是 ;推测最适相对浓度的大致范围在 。
②正式实验中要实现实验目的,最少需要设置 组实验(相对浓度梯度为1)。
19.(11分)甘薯是我国重要的粮食、工业原料和饲料作物。在一些干旱地区甘薯因干旱胁迫造成产量损失严重。科研人员以甘薯幼苗为实验材料,设计下表所示的三组实验,探究干旱胁迫下喷施植物生长调节剂6-BA对甘薯光合特性的影响。结果如下表。
处理
叶绿素荧光参数
气孔导度/(mmol·m-2·s-1)
净光合速率/(mmol·m-2·s-1)
FV/Fm
PI(abs)
正常供水
0.72
2.37
499.20
21.67
干旱
0.53
1.23
296.84
14.18
干旱+6-BA
0.72
2.64
384.75
18.43
注:叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率。
(1)①叶绿素主要吸收 光用于光合作用。用纸层析法分离光合色素的原理是色素在层析液中溶解度越大, 。
②据表分析,施用6-BA导致净光合速率上升的原因是 。
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物体内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA含量进而提高净光合速率。他们重新设计实验验证上述推测。
实验组1:干旱处理甘薯幼苗,检测植物体内IAA含量(m1)和净光合速率(n1)。
实验组2:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,检测植物体内IAA含量(m2)和净光合速率(n2)。
请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料,在6-BA、IAA合成抑制剂、IAA类似物中选择合适试剂,进一步完善实验(参照实验组1和实验组2的书写格式)并预期实验结果。
20.(11分)(2025连云港期末)植物生命活动受到多种因素的调节,请回答下列问题。
(1)赤霉素被认为是植物激素,原因是它也可以由植物体内产生,是对植物的生长发育有 作用的微量有机物。赤霉素与生长素有许多类似的作用,说明赤霉素与生长素通过 作用共同调节植物的生命活动。
(2)图1是猕猴桃果实发育和成熟过程中细胞分裂素、生长素、赤霉素和脱落酸的含量变化示意图。
图1
①顶芽产生的激素A逐渐向下运输使得枝条上部的侧芽处激素A浓度较高,侧芽的发育受到抑制,植株因而表现出 现象。去掉顶芽后,侧芽处的激素A浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长,说明激素A的作用特点是 。
②开花98天后猕猴桃果实细胞分裂停止,则激素C为 ;激素B的含量迅速增加,推测激素B的作用是促进果实产生 使果实成熟,叶片和果实脱落。在植物组织培养时,激素A浓度/激素C浓度的比值高时诱导 (填器官名称)的形成。几类植物激素在植物生长发育过程中,相继发挥作用,共同调节生物的性状,这体现了激素间的 作用(填“反馈”或“连锁”)。
(3)用不同浓度的NaCl溶液和乙烯合成抑制剂(AVG)分别处理拟南芥萌发的种子,检测根的长度和植物中乙烯合成基因相对表达量,结果如图2所示。
图2-a
图2-b
图2-c
①种子播种前需要对种子浸泡处理,该过程可以降低种子中的 含量,从而解除种子的休眠。
②图2-b实验所用的NaCl溶液浓度为 mmol·L-1。根据上述结果推测,NaCl抑制根生长的机制可能是 。
③实验说明植物的生长发育由 、激素和环境等因素共同调节。
答案
1.C 打去“冲天心”等操作的目的是解除顶端优势,使侧枝发育更茂盛,这一操作主要与生长素的分布与作用相关,故该植物激素是生长素,生长素由色氨酸经酶促反应转化而来,A项正确。生长素无特定合成腺体,广泛分布于各器官(如芽、根尖等),B项正确。植物不同器官对生长素的敏感性不同,同一浓度可能抑制芽和根生长,但促进茎生长,C项错误。生长素极性运输为主动运输,但成熟韧皮部的非极性运输可能通过韧皮部筛管随有机物进行非主动运输,D项正确。
2.B GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用,A项正确。分析题图可知,GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来阻止IAA浓度的降低,B项错误。IAA对ETH有促进作用,而ETH的作用是抑制生长,因此IAA抑制生长可能与ETH有关,C项正确。束缚态IAA和IAA可以相互转化,因此可能具有平衡植物体内IAA水平的作用,D项正确。
3.A
4.C 生长素的极性运输属于主动运输,需要消耗细胞呼吸产生的能量,呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸、减少能量供应,因此可以阻断极性运输,A项正确。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,B项正确。植物根中感受重力的细胞是将重力信号转化为运输生长素的信号,使生长素在近地侧、远地侧分布不均,而非转化为合成生长素的信号,C项错误。感受红光和远红光的光敏色素本质是“色素—蛋白复合体”,光信号可通过光敏色素将信息传递到细胞核,调控相关基因表达发挥调控作用,D项正确。
5.B 光作为一种信号,可以影响、调控植物的生长、发育全过程,A项正确。由于短日照促进植物休眠,所以短日照能抑制赤霉素的合成、促进脱落酸的合成,B项错误。脱落酸和赤霉素的合成是基因组程序性表达的结果,C项正确。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,所以植物的生长发育不仅受激素调节,还受环境因素影响,D项正确。
6.B NAA溶液的浓度是自变量,芽和根的长度是因变量,A项正确;NAA是生长素类似物,植物体内没有相关的降解酶,B项错误;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项正确;与对照组(NAA浓度为0 mg·L-1)相比,用0.9 mg·L-1浓度的NAA处理玉米种子时根的生长受到抑制,因此该浓度的NAA不利于幼苗的生长,D项正确。
7.B 由图可知,Ca2+可作为一种信号分子,激活钙调蛋白,从而调节生长素的运输过程,A项正确;生长素泵将生长素运出细胞,使近地侧生长素浓度过高,抑制根细胞生长,B项错误;若施用钙调蛋白抑制剂,生长素可能不能正常运出细胞,则根可能没有向地生长的现象,C项正确;重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,植物根向地生长、茎背地生长,就是在重力的调节下形成的,D项正确。
8.B 油菜素内酯是植物激素,不具有降低活化能的特点,A项错误。本实验是探究光照、油菜素内酯在根生长中的作用,由图可推测实验组的处理是光照+蒸馏水,B项正确。以黑暗+蒸馏水处理组为参考,与光照+蒸馏水处理相比,黑暗+BL处理组根的不对称生长率更高,因此BL促进的作用更强,C项错误。该实验没有相关对照探究光照对BL合成和分布的影响,不能证明光促进BL合成和不均匀分布,D项错误。
9.A 由表格数据可知,NAA浓度为0 mol/L时生根平均长度为4.8 mm,低浓度时生根长度显著增加,而高浓度(如10-2 mol/L)时生根长度下降至3 mm,说明低浓度NAA促进生根,高浓度抑制生根,A项正确。NAA浓度为10-3 mol/L时生根长度为4.8 mm,和对照组(4.8 mm)相同,说明此时NAA既不促进也不抑制,B项错误。探究促进生根的实验通常选择生长旺盛的嫩枝,因其分生能力强、易诱导生根;多年生老枝条细胞分化程度高,生根效果差,C项错误。浸泡法处理时,只需将枝条基部浸泡在NAA溶液中,若整个枝条浸泡会导致侧芽等处吸收NAA,干扰实验结果,D项错误。
10.C 细胞分裂素促进细胞分裂,赤霉素可以促进细胞伸长,使植株增高,A项不符合题意。脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落,黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可促进果实脱落,B项不符合题意。赤霉素能促进细胞伸长,用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高,C项符合题意。番茄开花后,喷洒一定浓度的生长素类调节剂,可促进子房发育成果实,乙烯利是促进果实成熟的,D项不符合题意。
11.D 长日照植物在光照长度短于临界值时,若在暗期给予短暂的红光照射也能开花,A项错误。短日照植物在短日照的条件下,在暗期施以短暂的红光照射可抑制其开花,并且这种效应可以被远红光逆转,表明最终经过远红光照射的短日照植物能够开花,B项错误。可以利用无水乙醇提取叶片中的光合色素,而光敏色素为蛋白质,不能利用无水乙醇提取,C项错误。光敏色素的结构在接受光照后会发生改变,远红光可以逆转红光对植物光周期的影响,表明这两类光对光敏色素传递的信号不同,光敏色素的结构不同,传递的信息不同,D项正确。
12.A 背光侧生长素含量较向光侧高,但背光侧比向光侧生长慢,所以推测水稻的负向光性可能与根对生长素敏感性高有关,A项错误。单侧光引起生长素由向光侧运输到背光侧,使生长素分布不均匀,B项正确。照光前根尖两侧的生长素含量相当,照光后背光侧生长素含量比向光侧高2~4倍,但总含量基本保持不变,所以单侧光只是引起生长素分布不均匀,并不影响水稻根尖生长素合成与降解,C项正确。温度、重力也参与调节水稻生长发育,D项正确。
13.ABC 该实验的自变量是蓝光强度和植株类型,由于紫外光-A/蓝光受体不仅对蓝光敏感,对紫外光也敏感,所以实验环境不能有紫外光,A项正确。紫外光-A/蓝光受体不能合成的突变体A组,在不同蓝光强度下,实验结果相同,而紫外光-A/蓝光受体过量表达的突变体B组,随着蓝光强度的增大,下胚轴伸长长度逐渐减小,说明蓝光通过紫外光-A/蓝光受体对拟南芥下胚轴的生长产生抑制,B项正确。紫外光-A/蓝光受体被激活后,下胚轴伸长长度明显下降,而下胚轴的伸长生长与赤霉素含量密切相关,故紫外光-A/蓝光受体被激活后,可能减少下胚轴处赤霉素含量,C项正确。紫外光-A/蓝光受体被激活后,下胚轴伸长长度明显下降,说明下胚轴处的基因表达受到了影响,D项错误。
14.ACD 根据图1实验数据可知,本实验的自变量为短肽S和脱落酸以及处理时间,因变量为气孔开度,A项错误。根据图1实验数据可知,脱落酸和短肽S均能降低植物气孔开度,脱落酸作用下的气孔开度降低得更多,所以脱落酸作用更显著,B项正确。图2结果显示,经干旱处理后短肽S基因缺失突变体中脱落酸含量显著低于野生型,说明短肽S可能促进了脱落酸的合成,C项错误。气孔开度降低有利于减少水分散失,但会使供应给光合作用的CO2减少,降低植物的光合速率,D项错误。
15.BC 抑制作用应该与不加NAA的蒸馏水组对比,该实验因为没有对照组的实验数据,所以不能判断哪种NAA浓度为抑制叶片生根的浓度,A项正确。NAA是人工合成的植物生长调节剂,其分子结构与植物激素的差别较大,但生理效应与植物激素类似,B项错误。由于表格中不同NAA浓度之间的浓度梯度较大,因此不能确定促进非洲紫罗兰叶片生根的最适NAA浓度为10-7 mg/mL,应在10-8~10-6 mg/mL之间进一步缩小浓度梯度来探究,C项错误。由于预实验中已经判断出促进生根的NAA浓度范围,正式实验是在促进生根的浓度范围内探究促进生根的最适NAA浓度,因此在正式实验时,无须设置蒸馏水组进行对照,D项正确。
16.ABD 原产于热带地区的玉米适应短日照条件,在从热带地区引种至温带地区时,由于环境日照时间及温度发生变化,有可能引起基因的表达受到影响,进而影响生长发育,故可能出现不适应的现象,A项正确。冬小麦的正常开花离不开春化作用,在实验室夏季种植冬小麦时,合理使用冷库可以达到温度条件,能调节冬小麦的开花,B项正确。环境因素和植物激素对植物的影响是相互联系的,对植物的生命活动都具有重要的影响,C项错误。光敏色素的存在使植物感受到光照的变化,可调节植物体内有关基因的表达,进而调节植物的生命活动,D项正确。
17.答案 (1)油菜素内酯的浓度 芹菜幼苗的平均株高 促进 生长素、赤霉素 (2)同位素标记法 双向 促进 尖端向中部
解析 (1)根据表格中数据可知,该实验是不同浓度的油菜素内酯(BR)对芹菜幼苗生长的影响,该实验的自变量为不同浓度的油菜素内酯(BR),因变量是芹菜幼苗的平均株高。随着油菜素内酯浓度升高,与对照组相比较,其促进作用基本是增强,故表格中所列五个不同浓度BR对芹菜幼苗生长所起作用为促进,乙烯促进果实成熟,脱落酸促进果实衰老并抑制细胞分裂,赤霉素促进细胞伸长和植株增高,生长素能促进细胞的伸长等,在芹菜幼苗生长的过程中,与BR作用类似的激素可能是赤霉素、生长素。
(2)该实验用放射性碳标记的IAA处理主根,采用的研究方法是同位素标记法。从图中看出,在甲、乙两个实验情况下,都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部的运输方向为“双向”,且在实验组(加BR)中检测到的放射性碳标记的IAA含量都多于对照组,由此推断BR可促进生长素的运输。但在乙组实验中,实验组的放射性碳标记的IAA含量与对照组的差值较甲组的大,故BR对尖端到中部的运输过程促进作用更强。
18.答案 (1)发育中的种子 (2)协同 GA合成缺陷型 促进 减弱 (3)①平均生根条数(或平均生根长度) 2~6 ②5
解析 (1)生长素主要的合成部位是幼嫩的叶、芽和发育中的种子,幼果快速生长时期生长素浓度较高,这些生长素主要来自发育中的种子。(2)IAA和赤霉素(GA)在促进细胞伸长方面存在协同作用。以拟南芥GA合成缺陷型突变体为实验材料进行图甲所示处理,测定初生根长度,这样可以排除植物体自身产生的GA对实验的干扰。由图甲可知完整植株分别施加水和赤霉素作对照,发现施加赤霉素的一组初生根的长度明显增加;去顶芽后,植物体内没有生长素,再施加赤霉素后,植物初生根的长度明显缩短;去顶芽施加IAA及赤霉素的一组植物初生根与完整植株组结果基本一致,因此图中结果表明IAA能够促进拟南芥初生根的生长。去除顶芽后,突变体对赤霉素的反应减弱。(3)①根据题意可知,实验探索的是2,4-D促进插条生根的最适浓度,因此实验的自变量为2,4-D的浓度,因变量为生根数或生根长度,因此图中纵坐标是平均生根条数(或平均生根长度);由图乙可看出,2,4-D相对浓度为4时生根数最高,因此可推测最适浓度的大致范围在2~6。②最适浓度的大致范围在2~6,正式实验中要实现实验目的,相对浓度梯度为1,最少需要设置5组实验。
19.答案 (1)①红光和蓝紫 随层析液在滤纸上扩散的速度越快 ②施用6-BA可以促进叶绿素的合成,提高光反应速率,同时气孔导度增大,有利于对CO2的吸收,提高暗反应速率,所以光合速率增大,但其对呼吸速率影响不大 (2)实验组3:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,用IAA合成抑制剂处理甘薯幼苗,检测植物体内IAA含量(m3)和净光合速率(n3)。预期实验结果:实验组2的甘薯幼苗中IAA含量最高,净光合速率最大。
解析 (1)①叶绿体中的色素在光合作用中所起的主要作用是吸收可见光,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。用纸层析法分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快。②叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率,分析表格数据可知,施用6-BA可以提高叶绿素荧光参数,推测施用6-BA可促进叶绿素的合成,提高光反应速率,同时气孔导度增大,有利于对CO2的吸收,提高暗反应速率,所以光合速率增大,但其对呼吸速率影响不大,故净光合速率上升。(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物体内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA含量进而提高净光合速率。实验组3:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,用IAA合成抑制剂处理甘薯幼苗,检测植物体内IAA含量(m3)和净光合速率(n3)。预期实验结果:实验组2的甘薯幼苗中IAA含量最高,净光合速率最大。
20.答案 (1)显著调节 协同
(2)顶端优势 低浓度促进,高浓度抑制(两重性) 细胞分裂素 乙烯 根 连锁
(3)脱落酸 120 NaCl通过促进乙烯合成基因的表达进而抑制根的生长 基因
解析 (1)赤霉素被认为是植物激素,原因是它也可以由植物体内产生,是对植物的生长发育有调节作用的微量有机物。赤霉素与生长素有许多类似的作用,说明赤霉素与生长素通过协同作用共同调节植物的生命活动。(2)①顶芽产生的激素A生长素逐渐向下运输使得枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制,顶芽优先生长,植株因而表现出顶端优势现象。去掉顶芽后,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长,说明激素A生长素的作用特点是低浓度促进,高浓度抑制(两重性)。②细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用,开花98天后猕猴桃果实细胞分裂停止,此时激素C含量降低到0,说明激素C是细胞分裂素。乙烯具有促进果实成熟的作用,激素B脱落酸的含量迅速增加,推测脱落酸的作用是促进果实产生乙烯使果实成熟,叶片和果实脱落。在植物组织培养时,激素A生长素浓度/激素C细胞分裂素浓度的比值高时诱导根的形成。几类植物激素在植物生长发育过程中,相继发挥作用,共同调节生物的性状,这体现了激素间的连锁作用。(3)①脱落酸具有促进种子休眠的作用,种子播种前需要对种子浸泡处理,该过程可以降低种子中的脱落酸含量,从而解除种子的休眠。②图2-b中,单独使用NaCl时根的长度大约为5 cm,和图2-a对比可知,图2-b实验所用的NaCl溶液浓度为120 mmol·L-1。图2-c显示NaCl可以促进乙烯合成基因的表达,图2-b显示与NaCl组对比,NaCl+AVG组种子根较长,说明NaCl抑制根生长的机制可能是NaCl通过促进乙烯合成基因的表达进而抑制根的生长。③实验说明植物的生长发育由基因、激素和环境等因素共同调节。
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