5.3 植物生长调节剂的应用(提升讲义)生物人教版选择性必修1
2026-08-17
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3节 植物生长调节剂的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.71 MB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | WTwt187626 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59234551.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦植物生长调节剂的应用,系统梳理其定义与植物激素的区分、类型作用(如生长素类促进生根、乙烯利催熟等)、施用影响因素,通过实验探究(如探索最适浓度)及辩证分析(优势与残留规范)搭建完整知识支架。
该资料以课标为纲,核心导图与教材梳理夯实基础,难点从概念辨析、农事匹配等角度强化科学思维,实验流程培养探究实践,辩证认识残留规范树立态度责任,限时训练助力课中教学与课后查漏补缺。
内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 植物生长调节剂的类型和作用
知识二 植物生长调节剂的施用
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 植物生长调节剂(4大命题角度)
难点二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
5.3.1准确说出植物激素、植物生长调节剂的定义,能举例区分内源天然激素与人工合成调节剂。
5.3.2结合果蔬栽培、大田种植、园艺扦插等农业实例,梳理各类植物生长调节剂的具体用途与作用原理。
5.3.3辩证认识植物生长调节剂的实用优势:用量少、起效快、可定向调控作物生长、提升农产品产量品质,了解农产品调节剂残留相关规范,树立食品安全、绿色农业理念,形成科学、规范施用调节剂的社会责任意识。
知识一 植物生长调节剂的类型和作用
1.概念:由__________________的,对植物的生长、发育有____________作用的化学物质。
2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。
因植物体内不存在分解植物生长调节剂的酶
3.类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素的类似,如______________。
(2)分子结构与植物激素的差别________________,但具有与植物激素类似的生理效应,如____________(NAA)、矮壮素等。
4.与植物激素对应的植物生长调节剂及其应用
植物生长
调节剂名称
对应植
物激素
应用
α萘乙酸
生长素
促进扦插枝条生根,促进果实和块根、块茎的膨大,提高坐果率,防止采前落果
2,4D
低浓度的用于组织培养诱导细胞增殖;中等浓度的可用于促进果实膨大、诱导无子果实、防止落花落果;高浓度的可以用作除草剂
赤霉素
赤霉素
生产啤酒时,使大麦种子无须发芽就能产生α淀粉酶
乙烯利
乙烯
对果实催熟
膨大剂
细胞分
裂素
使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
矮壮素
脱落酸
可以抑制赤霉素的生物合成,进而抑制茎叶生长而不影响性器官的发育
[例1]下列关于植物生长调节剂的应用,叙述错误的是( )
A.生产啤酒时,可用脱落酸类植物生长调节剂促进大麦发芽
B.施用人工合成的赤霉素,可提高葡萄的结果率
C.高浓度2,4D可用于去除稻田中的双子叶杂草
D.对于采摘后还未成熟的水果,可用乙烯利催熟
[例2]植物生长调节剂应用领域广,对于提高作物产量、改善产品品质都起到很好的作用。下列叙述正确的是( )
A.植物生长调节剂不一定是人工合成
B.施用植物生长调节剂一定能促进植物的生长发育
C.适当浓度的植物生长调节剂2,4D可促进插条生根
D.能在生产中使用的植物生长调节剂都对人体健康无害
必会知识二 植物生长调节剂的施用
1.施用植物生长调节剂应考虑的因素
(1)根据实际情况,选择__________的植物生长调节剂。
(2)综合考虑施用目的、______________,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用__________、时间、__________以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
2.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质:当溶液pH<3.5时比较稳定。
为液体,乙烯为气体
(2)乙烯利的作用
①对水果具有________作用。
②进一步诱导水果自身产生__________,加速水果成熟。
[例1]某兴趣小组进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验时,所用生长素类调节剂为2,4D,并进行了预实验和正式实验。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验过程中预实验的浓度梯度小,正式实验的浓度梯度大
B.2,4D的浓度是该实验的自变量,插条的种类属于无关变量
C.预实验可为进一步实验摸索条件,也可检验实验设计的科学性
D.实验中要注意找准扦插枝条的形态学上下端,防止颠倒
[例2]某科研小组研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对玉米胚芽鞘生长的影响时得到下图所示实验结果。下列叙述错误的是( )
A.图中“?”组处理方式是加等量蒸馏水
B.据图推断IAA和GA对促进玉米胚芽鞘伸长具有协同作用
C.实验中用激素处理胚芽鞘时,应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中
D.若实验中使用的IAA浓度为m,则改用低于m浓度的IAA时,玉米胚芽鞘的长度会变短
难点知识一 植物生长调节剂
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、膨大剂(素)
[温馨提示] 植物激素、植物生长调节剂和生长素类调节剂的图解
命题角度1 调节剂与植物激素概念辨析
作物的生命活动受植物激素、环境等多种因素的影响,适当使用植物生长调节剂有利于提高作物的产量和品质。下列有关说法正确的是( )
A.脱落酸和赤霉素在调节水稻种子萌发过程中表现出协同作用
B.冬小麦在生长期需经历一段时间的低温诱导之后才能开花
C.喷洒青鲜素可促进菠萝同步成熟,便于提前采摘和集中上市
D.用适宜浓度的生长素类似物处理二倍体番茄幼苗可得到无子番茄
命题角度2 各类调节剂农事匹配判断
对于植物激素在农业生产中的应用,下列措施不可行的是( )
A.用一定浓度的赤霉素处理芹菜可以提高芹菜茎秆的产量
B.为了使采摘下来的青香蕉早点成熟可以用气体激素乙烯处理
C.用细胞分裂素处理蔬菜可以延长蔬菜的储藏时间
D.可利用脱落酸来防止植物落花落果
命题角度3 调节剂施用综合影响因素
砂糖橘是重要的经济作物,在生长发育过程中,受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A.栽植时应保持顶端优势来增加枝条的数量
B.使用生长素类调节剂时,只需要考虑施用的浓度
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D.脱落酸和乙烯都能够促进砂糖橘果实的脱落
命题角度4 调节剂利弊辩证分析
植物激素在植物体各项生命活动中发挥重要作用,在生产实践中往往使用人工合成的植物生长调节剂调节植物生命活动。以下说法正确的是( )
A.植物生长调节剂的化学结构和生理效应与植物激素相同
B.在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄
C.植物生长调节剂对人体没有调节作用,所以完全无害
D.温度、水分等环境因素对植物生命活动的影响与植物激素无关
难点知识二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验操作流程
2.预实验
(1)对预实验的认识
预实验不能减小实验误差。减小实验误差一般采用多次重复实验取平均值、实验统计的数据足够多和随机取样等方法。
(2)预实验中空白对照组的设置问题
①进行预实验时需要设置空白对照组,以便确认实验组自变量的作用是“促进”还是“抑制”及其程度。
②在预实验的基础上再次实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧设置生长素类调节剂浓度梯度更小的系列实验组,进行相互对照即可。
3.可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根的原因
用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡,插条均不能生根,主要有以下几种可能:一是枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少的原因
配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度要小一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致实验失败。
[温馨提示] 施用生长素类调节剂促进插条生根时,需要温度一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组(即每组不能少于3根枝条)。
命题角度1 预实验功能辨析
科学探究是生物学科核心素养之一。下列对于几个教材实验的有关叙述,正确的是( )
A.“模拟生物体维持pH稳定”的实验中,生物组织匀浆组和缓冲液组都属于实验组
B.“探究促进插条生根的最适生长素浓度”的预实验可减小实验误差
C.探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤不做处理
D.鉴定DNA时,将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴
命题角度2 实验操作细节判断
研究小组为探究2,4-D对插条生根的影响,先完成了一项预实验,将龙牙楤插条浸入蒸馏水中浸泡小时后,分别放入不同浓度的2,4-D溶液中,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验结果不能体现2,4-D对根生长作用的两重性
B.对照组生根数较少是因为该组浸泡液中2,4-D溶液低
C.浸泡法处理插条时,应将插条的形态学上端没入2,4-D溶液中
D.正式实验时不需要用蒸馏水处理的插条来作为空白对照组
命题角度3 无关变量控制判断
为探究2,4-D溶液浓度对迎春花枝条生根的影响,研究人员首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4-D溶液,然后选择插条,分组、编号,浸泡枝条,适宜条件培养,得到实验结果如图二所示。下列选项中叙述错误的是( )
A.对5号烧杯中的2,4-D溶液再吸去1 mL溶液,目的是为了控制无关变量,体现了实验设计的单一变量原则
B.应选择生长状况相同,芽的数量相同的迎春枝条若干,随机均分成5组,且各组浸泡处理相同时间
C.本实验因变量的观测指标是每个枝条的生根数量
D.实验结果表明2,4-D对枝条生根的影响有两重性
命题角度4 实验结果曲线推理
在“观察生长素对植物生长发育的影响”这一研究性学习课题中,某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸(IBA)进行如下子课题实验:
①取同种植物的生理状况相同的带芽枝条若干,均分为甲、乙、丙三组;
②将甲、乙、丙三组枝条的下端分别浸泡在下表所示的溶液中相同时间后,扦插在潮湿的沙土中,在适宜的环境中培养;
③一段时间后,观察甲、乙、丙三组枝条的生根情况,统计每组枝条的生根数量如下表。下列叙述中错误的是( )
枝条
甲组
乙组
丙组
溶液浓度(mol/L)
10-10
10-5
清水
生根数量(条)
43
8
22
A.该课题名称可以是“探究不同浓度的生长素类似物对扦插枝条生根的影响”
B.三组都选用带有相等数量的带芽枝条进行实验可减少实验的偶然性
C.乙组枝条生根最少的原因是该生长素类似物浓度过高而抑制枝条生根
D.在10-10~10-5之间设计更细浓度梯度进行实验可找到促进插条生根的最适浓度
[要点回眸]
[答题必备]
1.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。
2.植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
一、单选题
1.植物生长调节剂在农业生产上应用广泛,下列叙述正确的是( )
A.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素完全相同
B.用赤霉素处理大麦可以促进α-淀粉酶的合成,不利于啤酒发酵
C.用萘乙酸促进插条生根时,应先做预实验确认最适浓度范围
D.乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟,过量使用对人体无影响
2.砂糖橘是重要的经济植物,在不同的生长发育过程中,受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A.栽植时应注意保持顶端优势,以便增加枝条的数量
B.用适宜浓度的赤霉素处理种子能抑制其发芽
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D.脱落酸和乙烯均能促进果实脱落
3.为研究某生长素类似物对三角梅生长的影响,研究小组用X、Y、Z三种浓度(分别对应N1、N2、N3三组)的某生长素类似物进行实验,结果如下图。
下列有关叙述正确的是( )
A.每组所用三角梅茎段芽和叶的数量对实验结果没有影响
B.随着生长素类似物浓度的升高,三角梅茎段侧芽的生长量越大
C.生长素类似物的X浓度比Y浓度和Z浓度都大
D.Z浓度是促进三角梅茎段侧芽生长的最适浓度
4.下列关于植物激素或植物生长调节剂在农业生产实践应用的描述,不符合实际的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可使其无须发芽就产生a-淀粉酶
B.将高浓度的2,4-D作为除草剂喷施在大豆田中,可以抑制单子叶杂草的生长
C.在一袋没有成熟的柿子中,放几根成熟的香蕉可以加速柿子成熟
D.在梨树的新梢萌发初期,向叶面喷施矮壮素(生长抑制剂)可以矮化树冠,提高产量
5.植物在生长发育过程中受多种激素共同调节。研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥等作为材料,探究乙烯对拟南芥根系生长的影响,结果如图所示(NAA,一种生长素类似物)。下列叙述错误的是( )
A.乙烯受体缺陷可能影响植物体内生长素的合成
B.NAA与生长素的生理效应类似,但分子结构可能不同
C.无乙烯作用时NAA能促进根系生长
D.植物激素不具有催化作用,也不为细胞提供能量和信息
6.研究发现,赤霉素能诱导葡萄幼果内的生长素含量升高,促进幼果对营养的吸收,使无核率升高,还可提高保果率。下列叙述正确的是( )
A.赤霉素主要通过促进细胞伸长来促进植物生长
B.喷施的赤霉素浓度越高,所结葡萄的果实越大
C.赤霉素与生长素在促进细胞分化方面表现出相抗衡的作用
D.植物生长调节剂只能传递信息,不会影响细胞的基因表达
7.丝瓜的生长速度很快,而且瓜秧长得很长,要保证丝瓜结瓜多,要适当摘掉一些侧枝(打杈),这样可以节约养分,供应上部生长。如图表示不同浓度的萘乙酸喷施丝瓜植株,一段时间后,分别测量顶芽和侧芽的生长速率。据图判断下列叙述正确的是( )
A.打杈是为了抑制丝瓜的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽和侧芽的生长速率基本相同
C.相同浓度的萘乙酸处理,丝瓜顶芽和侧芽生长速率不同只是因为对萘乙酸的敏感度不同
D.喷施适宜浓度的萘乙酸可能有利于优良丝瓜的增产
8.2025年3月,黑龙江省农业科学院水稻研究所针对东北寒地水稻分蘖期低温冷害问题,探究了外源喷施不同浓度芸苔素内酯(BR)对寒地水稻“龙粳31”分蘖特性及抗冷性的影响,实验设置常温对照组(CK)、低温胁迫组(LT)、低温+0.01mg/LBR组、低温+0.1mg/LBR组、低温+1.0mg/LBR组,其余培养条件均一致,培养7天后测定相关指标,结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
分蘖数(个/株)
株高(cm)
超氧化物歧化酶(SOD)活性(U/g)
丙二醛(MDA)含量(nmol/g)
CK
4.2
32.5
186.3
21.2
LT
2.1
22.8
102.5
48.7
低温+0.01mg/LBR
2.8
25.6
145.8
39.2
低温+0.1mg/LBR
3.7
30.1
205.4
23.5
低温+1.0mg/LBR
2.5
24.3
126.7
42.1
注:SOD是植物体内清除活性氧的关键抗氧化酶;MDA是膜脂过氧化产物,其含量越高代表细胞膜损伤越严重。
A.本实验的自变量是温度和芸苔素内酯的浓度,水稻的培养时间、初始生长状况属于无关变量
B.低温胁迫下,适宜浓度的BR可通过提升SOD活性、降低MDA含量,缓解低温对水稻细胞膜的损伤
C.实验结果表明,芸苔素内酯对水稻抗冷性的影响具有低浓度促进、高浓度抑制的两重性
D.本实验中,0.1mg/L是缓解水稻低温冷害的最适芸苔素内酯浓度,生产中可直接推广使用
9.叶绿素荧光猝灭是光合作用中光能转化的重要指标,包含两种形式,其中光化学猝灭反映PSⅡ反应中心(光反应核心部位)的活性,非光化学猝灭反映植物通过热耗散消耗过剩光能的能力。为探究独脚金内酯类似物CR24对盐胁迫下植物光合作用的影响,实验结果如图所示。下列推断错误的是( )
A.正常条件下,独脚金内酯对叶绿素的光化学猝灭和非光化学猝灭几乎无影响
B.高盐条件下,PSⅡ反应中心光合活性较低,光反应较弱
C.高盐条件下,独脚金内酯可促进叶绿素吸收转化更多光能,光合作用增强
D.相同光照强度下,非光化学猝灭的叶绿素越多,说明光合作用越强
10.植物生长调节剂是人工合成的或从微生物中提取的,具有与天然植物激素相似的作用。2,4-D为生长素类调节剂,某同学探究了不同浓度的2,4-D溶液对洋葱生根的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验的自变量是2,4-D溶液浓度,因变量是根的总长度
B.图示几种浓度的2,4-D溶液对生根效应均未表现出抑制作用
C.根据实验结果可知,最适合洋葱根生长的培养时间是6天
D.随着培养时间的延长,促进生根的2,4-D溶液的最适浓度逐渐增大
二、多选题
11.为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述错误的是( )
A.NAA是结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
C.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
D.培养基中NAA与6-BA含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
12.控制栽培的雌雄同株植物(黄瓜、南瓜等)花的性别分化具有重要实践意义,生产中一般需要增加雌花数目,以便结更多的果实。植物激素或植物生长调节剂是影响花的性别分化的重要因素之一,如图表示不同物质对黄瓜花性别分化的影响,据图分析正确的是( )
A.萘乙酸和乙烯利均能促进雌花形成
B.无法判断赤霉素对其他植物雌、雄花分化的影响
C.整形素促进雄花形成的作用比赤霉素更显著
D.萘乙酸、乙烯利、整形素在植物体内都能合成
13.下图是三种不同的植物生长调节剂对格木苗鲜重的影响。下列相关叙述正确的是( )
A.格木苗细胞一定存在上述三种植物生长调节剂的受体
B.图中GA3对格木苗鲜重的影响未体现出其作用的两重性
C.一定存在与5mg/L作用效果相同的另一GGR6溶液浓度
D.三种植物生长调节剂对格木苗作用的最适宜浓度相同
14.某科研小组探究了干旱胁迫条件下,6-BA、NAA、ABA对番茄幼苗生长以及番茄产量的影响,得到如表所示实验结果。下列相关说法错误的是( )
处理指标
CK
干旱胁迫
干旱胁迫+ABA
干旱胁迫+NAA
干旱胁迫+6-BA
地上生物量/(g·株-1)
27.13
18.44
24.05
25.79
26.22
地下生物量/(g·株-1)
8.37
5.64
7.35
7.71
8.02
产量/(t·hm-2)
33.12
20.23
24.02
24.98
30.16
A.该实验的自变量为是否用激素处理,以及激素的类型
B.干旱胁迫下,6-BA、NAA、ABA都能使番茄产量有所恢复
C.干旱胁迫下,喷施NAA对番茄幼苗生物量恢复效果最好
D.6-BA和NAA既可在番茄植株体内产生,也能由人工合成
15.植物根尖的径向生长与增粗有关。为探究多效唑(赤霉素抑制剂)对烟草根尖径向生长的影响,研究人员将野生型烟草植株根尖放入含不同浓度多效唑以及低浓度生长素的培养基中分别进行离体培养,一段时间后测定根尖径向生长情况(用根尖直径表示),如下表所示。下列叙述错误的是( )
处理组
对照组
50 μmol/L多效唑
100 μmol/L多效唑
150 μmol/L多效唑
100 μmol/L生长素
根尖直径(μm)
370
453
683
531
320
A.多效唑促进根尖径向生长的最适浓度为100 μmol/L
B.150μmol/L多效唑处理对根尖径向生长有抑制作用
C.生长素与赤霉素对根尖的径向生长具有协同作用
D.若用沾蘸法处理,促进根尖径向生长的最适多效唑浓度升高
三、解答题
16.人工合成的生长素类似物,如2,4-D、萘乙酸等,具有与生长素相似的生理效应。它们在生产上的应用很广泛。
(1)2,4-D是一种最早应用的选择性除草剂,在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对2,4-D浓度的反应如上图曲线所示。
①图中X点(甲、乙的交点)对应的浓度,对于双子叶杂草的作用效果是________。2,4-D作为除草剂的最佳使用浓度是________点所对应的浓度。
②近几年,媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果农民使用的2,4-D不是假冒产品,请你分析导致作物绝产的最可能原因是________。
(2)2,4-D还能促进插条生根。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,实验的结果如下图所示。
①图中纵坐标的标识是________,推测最适浓度的大致范围在________之间。
②做预实验的目的是________。
17.植物生长调节剂是人工合成,对植物的生长发育有调节作用的化学物质,作用类似于植物激素,在生产实践中有着广泛应用。请回答下列问题:
Ⅰ.现在食品安全已受到人们日益关注。保鲜剂青鲜素,能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康。
(1)青鲜素和______(一种植物激素)的调节作用类似。
(2)科研人员以小鼠为实验材料,对青鲜素的毒害性进行了检测,结果如图所示。该实验检测有毒物质毒性的指标是______,请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导意见:______。
添加剂中青鲜素浓度(mg/L)
Ⅱ.植物激素是由植物体内产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
(3)______(氨基酸)经过一系列反应可转变为生长素。
(4)2,4-D是一种生长素类似物,最早应用的选择性除草剂,在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。近几年,媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果某农民使用的2,4-D不是假冒产品,请你分析导致作物绝产的最可能原因是______。
(5)2,4-D还能促进插条生根。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,这样可以______(答出一条即可)。
(6)在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释:______。
18.生产上常用2,4-D、NAA等生长素类调节剂促进插条生根,某科研小组探究a、b、c三种不同浓度的2,4-D溶液对柳树茎段生根的影响,结果如图所示,回答下列问题:
(1)科学家首先从人尿中分离出的与生长素作用相同的化学物质是___。由于植物激素含量少,提取困难,生产上广泛应用的是植物生长调节剂,植物生长调节剂的优点是___,其结构与对应的植物激素结构___(填“①”“②”或“③”)。
①类似②完全相同③类似或完全不同
(2)2,4-D的施用效果除了与施用浓度有关,还与___(至少写出两点)等有关。
(3)根据图示的结果,a、b两种浓度的大小关系是___。为进一步探究2,4-D促进柳树茎段生根的最适浓度,若b>c,某学习小组在c~b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液重复题述实验,结果发现在c、b浓度之间未出现峰值,分析其原因是___,实验改进的思路是___。
(4)若有两种不同未知浓度的2,4-D溶液促进柳树茎段生根的效果相同,如何判断这两种浓度的大小,写出实验思路并预期实验结果:___。
19.为研究独脚金内酯调控葡萄幼苗耐盐性的分子机制,研究人员探究了不同浓度的独脚金内酯类调节剂GR24对盐胁迫下葡萄幼苗光合作用相关参数及离子稳定性相关生理指标的影响,实验数据如下图所示。其中,SOS1、NHX是Na+的转运蛋白、SKOR是K+的转运蛋白,SOS1、SKOR位于细胞膜上,NHX位于液泡膜上,葡萄幼苗通过它们调节细胞内相对稳定的Na+和K+比值,维持正常生理状态。全培养液中的Na+和K+进入葡萄幼苗细胞分别是通过协助扩散和依赖于载体蛋白AtHAK5的主动运输。
CK
NaCl
NaCl+GR24
SKOR表达量
高
低
中
SOS1表达量
低
中
高
NHX表达量
低
中
高
图(二)GR24对盐胁迫下葡萄幼苗离子含量以及离子转运蛋白的影响
(1)从叶绿素合成所需的矿质元素角度分析,高浓度NaCl导致葡萄幼苗总叶绿素含量降低的原因可能是___________________。
(2)据图一数据分析,GR24的最适作用浓度为____________,此浓度下胞间二氧化碳浓度低的原因是__________________。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到哪些施用因素的影响__________________(答出两个即可)。
(3)据图二数据分析,比较CK组和盐胁迫组,SKOR起到_______________(填“外排”或“吸收”)K+的作用;盐胁迫时,喷施GR24会使葡萄幼苗的Na+和K+比值_______(填“升高”或“降低”),推测GR24的作用机制可能是___________________________。
20.2,4-表油菜素内酯(EBR)是目前农业上应用最多的油菜素内酯类似物。为探究EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应,科研人员以垂穗披碱草幼苗为研究对象进行实验,结果如下表所示:
NaCl浓度(mmol/L)
0
100
100
100
100
100
100
EBR浓度(μmol/L)
0
0
2
4
6
8
10
平均苗长(mm)
75
29
31
55
68
49
28
平均根长(mm)
28
12
13
18
21
15
9
(1)在细胞分裂方面,油菜素内酯与______(答出2种激素)具有协同作用。
(2)本实验_______(能/否)说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有效果相反的两种作用,请说出理由_______。
(3)若本实验是测定EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害缓解效应最适浓度的预实验,预实验的目的是______。为进一步测定EBR的最适浓度,完成以下实验方案:
第一步:在______μmol/L范围内配制5组不同浓度的EBR水溶液;
第二步:选取一定数量生长状况相同的100mmol/LNaCl胁迫下的垂穗披碱草幼苗,随机均分为5组,并用以上浓度EBR水溶液分别处理;
第三步:将以上5组垂穗披碱草幼苗在相同条件下培养一段时间;
第四步:测量并计算______。通过比较确定EBR水溶液作用的最适浓度。
(4)EBR在生产上施用时,还需要综合考虑_______(至少两点)、价格和施用是否方便等因素。
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第5章 植物生命活动的调节
第3节 植物生长调节剂的应用
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 植物生长调节剂的类型和作用
知识二 植物生长调节剂的施用
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 植物生长调节剂(4大命题角度)
难点二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
5.3.1准确说出植物激素、植物生长调节剂的定义,能举例区分内源天然激素与人工合成调节剂。
5.3.2结合果蔬栽培、大田种植、园艺扦插等农业实例,梳理各类植物生长调节剂的具体用途与作用原理。
5.3.3辩证认识植物生长调节剂的实用优势:用量少、起效快、可定向调控作物生长、提升农产品产量品质,了解农产品调节剂残留相关规范,树立食品安全、绿色农业理念,形成科学、规范施用调节剂的社会责任意识。
知识一 植物生长调节剂的类型和作用
1.概念:由__________________的,对植物的生长、发育有____________作用的化学物质。
2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。
因植物体内不存在分解植物生长调节剂的酶
3.类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素的类似,如______________。
(2)分子结构与植物激素的差别________________,但具有与植物激素类似的生理效应,如____________(NAA)、矮壮素等。
4.与植物激素对应的植物生长调节剂及其应用
植物生长
调节剂名称
对应植
物激素
应用
α萘乙酸
生长素
促进扦插枝条生根,促进果实和块根、块茎的膨大,提高坐果率,防止采前落果
2,4D
低浓度的用于组织培养诱导细胞增殖;中等浓度的可用于促进果实膨大、诱导无子果实、防止落花落果;高浓度的可以用作除草剂
赤霉素
赤霉素
生产啤酒时,使大麦种子无须发芽就能产生α淀粉酶
乙烯利
乙烯
对果实催熟
膨大剂
细胞分
裂素
使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
矮壮素
脱落酸
可以抑制赤霉素的生物合成,进而抑制茎叶生长而不影响性器官的发育
[答案自填] 人工合成 调节 吲哚丁酸 较大 α萘乙酸
[例1]下列关于植物生长调节剂的应用,叙述错误的是( )
A.生产啤酒时,可用脱落酸类植物生长调节剂促进大麦发芽
B.施用人工合成的赤霉素,可提高葡萄的结果率
C.高浓度2,4D可用于去除稻田中的双子叶杂草
D.对于采摘后还未成熟的水果,可用乙烯利催熟
【答案】A
【详解】选A。生产啤酒时,可用赤霉素类植物生长调节剂使大麦种子无须发芽就能产生α淀粉酶,A错误;赤霉素可以促进细胞分裂与分化和促进果实发育,施用人工合成的赤霉素,可提高葡萄的结果率,B正确;生长素具有在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长的特点,且双子叶植物对生长素(2,4D)的敏感度高于单子叶植物,故高浓度2,4D可用于去除稻田中的双子叶杂草,C正确;乙烯可促进果实成熟,对于采摘后还未成熟的水果,可用乙烯利催熟,D正确。
[例2]植物生长调节剂应用领域广,对于提高作物产量、改善产品品质都起到很好的作用。下列叙述正确的是( )
A.植物生长调节剂不一定是人工合成
B.施用植物生长调节剂一定能促进植物的生长发育
C.适当浓度的植物生长调节剂2,4D可促进插条生根
D.能在生产中使用的植物生长调节剂都对人体健康无害
【答案】C
【详解】选C。植物生长调节剂是指人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,A错误;植物生长调节剂不一定能促进植物的生长发育,B错误;2,4D是生长素类调节剂,适当浓度的植物生长调节剂2,4D可促进插条生根,C正确;有些植物生长调节剂对人体健康有害,如青鲜素具有致癌的作用,D错误。
必会知识二 植物生长调节剂的施用
1.施用植物生长调节剂应考虑的因素
(1)根据实际情况,选择__________的植物生长调节剂。
(2)综合考虑施用目的、______________,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(3)对于某种植物生长调节剂来说,施用__________、时间、__________以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
2.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质:当溶液pH<3.5时比较稳定。
为液体,乙烯为气体
(2)乙烯利的作用
①对水果具有________作用。
②进一步诱导水果自身产生__________,加速水果成熟。
[答案自填] 恰当 效果和毒性 浓度 部位 催熟 乙烯
[例1]某兴趣小组进行“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验时,所用生长素类调节剂为2,4D,并进行了预实验和正式实验。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验过程中预实验的浓度梯度小,正式实验的浓度梯度大
B.2,4D的浓度是该实验的自变量,插条的种类属于无关变量
C.预实验可为进一步实验摸索条件,也可检验实验设计的科学性
D.实验中要注意找准扦插枝条的形态学上下端,防止颠倒
【答案】A
【详解】选A。本实验的自变量是2,4D的浓度,插条的种类属于无关变量,在预实验时2,4D的浓度梯度较大,正式实验时2,4D的浓度梯度小,A错误,B正确;在正式实验前先做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件,同时检验实验设计的科学性和可行性,C正确;实验中要注意找准扦插枝条的形态学上下端,防止颠倒,否则会导致实验失败,D正确。
[例2]某科研小组研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对玉米胚芽鞘生长的影响时得到下图所示实验结果。下列叙述错误的是( )
A.图中“?”组处理方式是加等量蒸馏水
B.据图推断IAA和GA对促进玉米胚芽鞘伸长具有协同作用
C.实验中用激素处理胚芽鞘时,应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中
D.若实验中使用的IAA浓度为m,则改用低于m浓度的IAA时,玉米胚芽鞘的长度会变短
【答案】C
【详解】选C。与对照组相比,生长素类调节剂浓度为4 mg·L-1、8 mg·L-1和12 mg·L-1时能够促进插条生根,而浓度为16 mg·L-1时则表现为抑制生根,A正确;根据题图可知,促进生根的最适浓度应该在8~16 mg·L-1之间,要确定促进插条生根的最适浓度,需要在8~16 mg·L-1之间设置更小的浓度梯度进行实验,B正确;生长素通过促进细胞分化来促进扦插枝条生根,C错误;题图表明低浓度生长素促进生根、高浓度生长素抑制生根,体现了生长素在浓度较低时促进生长、在浓度过高时抑制生长的特点,D正确。
难点知识一 植物生长调节剂
植物激素与植物生长调节剂的比较
类别项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、膨大剂(素)
[温馨提示] 植物激素、植物生长调节剂和生长素类调节剂的图解
命题角度1 调节剂与植物激素概念辨析
作物的生命活动受植物激素、环境等多种因素的影响,适当使用植物生长调节剂有利于提高作物的产量和品质。下列有关说法正确的是( )
A.脱落酸和赤霉素在调节水稻种子萌发过程中表现出协同作用
B.冬小麦在生长期需经历一段时间的低温诱导之后才能开花
C.喷洒青鲜素可促进菠萝同步成熟,便于提前采摘和集中上市
D.用适宜浓度的生长素类似物处理二倍体番茄幼苗可得到无子番茄
【答案】B
【详解】A、脱落酸抑制种子萌发,赤霉素促进种子萌发,二者在调节水稻种子萌发过程中表现为拮抗作用,而非协同作用,A错误;
B、冬小麦开花需经历春化作用(低温诱导),以满足其发育对低温的需求,B正确;
C、青鲜素主要用于抑制发芽,而菠萝同步成熟常用乙烯利处理,C错误;
D、生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊柱头可促进子房发育为无子果实,D错误。
故选B。
命题角度2 各类调节剂农事匹配判断
对于植物激素在农业生产中的应用,下列措施不可行的是( )
A.用一定浓度的赤霉素处理芹菜可以提高芹菜茎秆的产量
B.为了使采摘下来的青香蕉早点成熟可以用气体激素乙烯处理
C.用细胞分裂素处理蔬菜可以延长蔬菜的储藏时间
D.可利用脱落酸来防止植物落花落果
【答案】D
【详解】A、赤霉素可促进细胞伸长,进而使植株增高,用一定浓度的赤霉素处理芹菜能促进芹菜茎秆生长,可提高产量,A不符合题意;
B、乙烯是气体植物激素,核心作用是促进果实成熟,用乙烯处理采摘的青香蕉可加快其成熟,B不符合题意;
C、细胞分裂素具有促进细胞分裂、延缓组织衰老的作用,用细胞分裂素处理蔬菜可延缓蔬菜腐坏,延长储藏时间,C不符合题意;
D、脱落酸的作用是抑制细胞分裂,促进叶片和果实的衰老、脱落,无法防止落花落果,该措施不可行,D符合题意。
命题角度3 调节剂施用综合影响因素
砂糖橘是重要的经济作物,在生长发育过程中,受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A.栽植时应保持顶端优势来增加枝条的数量
B.使用生长素类调节剂时,只需要考虑施用的浓度
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D.脱落酸和乙烯都能够促进砂糖橘果实的脱落
【答案】D
【详解】A、顶端优势是指顶芽优先生长而侧芽生长受抑制的现象。保持顶端优势会导致侧枝生长受抑制,枝条数量减少,而非增加,若要增加枝条数量,应去除顶端优势,A错误;
B、使用生长素类调节剂时,不仅要考虑浓度,还需考虑施用部位、时间、植物种类等因素(如不同器官对生长素的敏感度不同),B错误;
C、乙烯利是乙烯的类似物,能促进果实成熟,不能促进生长发育,C错误;
D、脱落酸能促进叶和果实的衰老、脱落,乙烯也能促进果实的脱落,所以脱落酸和乙烯均能促进果实脱落,D正确。
故选D。
命题角度4 调节剂利弊辩证分析
植物激素在植物体各项生命活动中发挥重要作用,在生产实践中往往使用人工合成的植物生长调节剂调节植物生命活动。以下说法正确的是( )
A.植物生长调节剂的化学结构和生理效应与植物激素相同
B.在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄
C.植物生长调节剂对人体没有调节作用,所以完全无害
D.温度、水分等环境因素对植物生命活动的影响与植物激素无关
【答案】B
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、植物生长调节剂的分子结构不一定与植物激素相同,但生理效应与植物激素类似,A错误;
B、生长素能促进果实发育,2,4-D是生长素类似物,在农业生产上,可利用2,4-D诱导形成无籽番茄,B正确;
C、植物生长调节剂对人体没有调节作用,但是蔬菜上残留的一些植物生长剂可能会影响人的健康,C错误;
D、温度、水分等环境因素不仅能通过激素来影响植物的各项生命活动,也可以调控基因表达影响植物生命活动,D错误。
故选B。
难点知识二 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验操作流程
2.预实验
(1)对预实验的认识
预实验不能减小实验误差。减小实验误差一般采用多次重复实验取平均值、实验统计的数据足够多和随机取样等方法。
(2)预实验中空白对照组的设置问题
①进行预实验时需要设置空白对照组,以便确认实验组自变量的作用是“促进”还是“抑制”及其程度。
②在预实验的基础上再次实验时,可不设置空白对照组,只需在较适宜浓度的两侧设置生长素类调节剂浓度梯度更小的系列实验组,进行相互对照即可。
3.可能出现的问题及原因分析
(1)不能生根的原因
用多种不同浓度的生长素类调节剂浸泡,插条均不能生根,主要有以下几种可能:一是枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;二是配制的营养液缺乏某种营养元素或缺氧;三是没有分清形态学的上端与下端。
(2)生根过少的原因
配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度要小一些,组别要多一些。浓度梯度过大、组别过少易错过最适浓度范围,导致实验失败。
[温馨提示] 施用生长素类调节剂促进插条生根时,需要温度一致、所用的植物材料条件相同、设置重复组(即每组不能少于3根枝条)。
命题角度1 预实验功能辨析
科学探究是生物学科核心素养之一。下列对于几个教材实验的有关叙述,正确的是( )
A.“模拟生物体维持pH稳定”的实验中,生物组织匀浆组和缓冲液组都属于实验组
B.“探究促进插条生根的最适生长素浓度”的预实验可减小实验误差
C.探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤不做处理
D.鉴定DNA时,将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴
【答案】C
【详解】A、“模拟生物体维持pH稳定”实验中,自来水组为空白对照组,缓冲液组为条件对照组,仅生物组织匀浆组属于实验组,A错误;
B、预实验的作用是摸索实验条件、检验实验设计的科学性和可行性,避免资源浪费,无法减小实验误差,多次重复实验才可减小实验误差,B错误;
C、探究土壤微生物的分解作用时,对照组土壤保持自然状态不做处理,实验组进行灭菌处理排除微生物作用,C正确;
D、鉴定DNA时,需先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂沸水浴,D错误。
命题角度2 实验操作细节判断
研究小组为探究2,4-D对插条生根的影响,先完成了一项预实验,将龙牙楤插条浸入蒸馏水中浸泡小时后,分别放入不同浓度的2,4-D溶液中,实验结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该实验结果不能体现2,4-D对根生长作用的两重性
B.对照组生根数较少是因为该组浸泡液中2,4-D溶液低
C.浸泡法处理插条时,应将插条的形态学上端没入2,4-D溶液中
D.正式实验时不需要用蒸馏水处理的插条来作为空白对照组
【答案】D
【分析】生长素的生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长;2,4-D具有与生长素相类似的生理作用,可以促进扦插枝条生根。
【详解】A、生长素的生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,图中实验结果,与对照组相比,8、12、15ppm的2,4-D对根生长具有促进作用,而20ppm的2,4-D对根生长具有抑制作用,故说明2,4-D对根生长的作用具有两重性,A错误;
B、对照组没有用2,4-D溶液浸泡,生根数较少可能是因为能源生长素较低,B错误;
C、浸泡法处理插条时,应将插条的形态学下端没入2,4-D溶液中才能生根,C错误;
D、该实验的预实验中需要设置用蒸馏水处理的插条作为对照组,正式实验时不需要设置空白对照组,D正确。
故选D。
命题角度3 无关变量控制判断
为探究2,4-D溶液浓度对迎春花枝条生根的影响,研究人员首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4-D溶液,然后选择插条,分组、编号,浸泡枝条,适宜条件培养,得到实验结果如图二所示。下列选项中叙述错误的是( )
A.对5号烧杯中的2,4-D溶液再吸去1 mL溶液,目的是为了控制无关变量,体现了实验设计的单一变量原则
B.应选择生长状况相同,芽的数量相同的迎春枝条若干,随机均分成5组,且各组浸泡处理相同时间
C.本实验因变量的观测指标是每个枝条的生根数量
D.实验结果表明2,4-D对枝条生根的影响有两重性
【答案】B
【分析】适宜浓度的生长素可以促进植物生长,但是浓度过高反而抑制生长,这就是两重性。抑制作用的表现,比如植物根的向地性和顶端优势。
【详解】A、单一变量原则:是处理实验中的复杂变量关系的准则之一。主要是对实验变量与反应变量的控制而言。它有两层意思:一是确保“单一变量”的实验观测,即不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量;二是确保“单一变量”的操作规范,即实验实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的,A正确;
B、应选择生长状况相同,芽的数量相同的迎春枝条若干,随机均分成6组,且各组浸泡处理相同时间,B错误;
C、本实验的自变量是2,4-D溶液浓度,因变量的观测指标是每个枝条的生根数量,C正确;
D、适宜浓度的生长素可以促进植物生长,但是浓度过高反而抑制生长,这就是两重性。据图分析,表明2,4-D对枝条生根的影响有两重性,D正确。
故选B。
命题角度4 实验结果曲线推理
在“观察生长素对植物生长发育的影响”这一研究性学习课题中,某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸(IBA)进行如下子课题实验:
①取同种植物的生理状况相同的带芽枝条若干,均分为甲、乙、丙三组;
②将甲、乙、丙三组枝条的下端分别浸泡在下表所示的溶液中相同时间后,扦插在潮湿的沙土中,在适宜的环境中培养;
③一段时间后,观察甲、乙、丙三组枝条的生根情况,统计每组枝条的生根数量如下表。下列叙述中错误的是( )
枝条
甲组
乙组
丙组
溶液浓度(mol/L)
10-10
10-5
清水
生根数量(条)
43
8
22
A.该课题名称可以是“探究不同浓度的生长素类似物对扦插枝条生根的影响”
B.三组都选用带有相等数量的带芽枝条进行实验可减少实验的偶然性
C.乙组枝条生根最少的原因是该生长素类似物浓度过高而抑制枝条生根
D.在10-10~10-5之间设计更细浓度梯度进行实验可找到促进插条生根的最适浓度
【答案】D
【分析】根据表中吲哚丁酸(IBA)的浓度不同,可以推知,该实验的课题是:不同浓度的吲哚丁酸溶液对扦插枝条生根(数量)的影响。清水组起对照作用。从图中可以看出,甲组大量生根,乙组生根很少,丙组生根较多。这是由于甲组IBA的浓度适宜,促进作用明显,枝条大量生根;乙组中IBA的浓度过高,抑制了枝条生根;丙组为对照组,枝条生根正常。
【详解】A、根据表格分析,实验的自变量是生长素类似物吲哚丁酸(IBA)的浓度,因变量是生根数量(条),则子课题名称是“探究不同浓度的生长素类似物对扦插枝条生根的影响”,A正确;
B、枝条的带芽数为无关变量,应保持相同且适宜,甲、乙、丙三组都选用带有相等数量的带芽枝条进行实验,减少偶然因素对实验结果的影响,B正确;
C、乙组中IBA浓度过高,抑制了枝条生根,故乙组枝条生根最少的原因是该生长素类似物浓度过高而抑制枝条生根,C正确;
D、从预实验的结果可知,促进枝条生根的最适浓度范围为10-10mol/L,故应在0~10-5之间设计更细浓度梯度进行实验可找到促进插条生根的最适浓度,D错误。
故选D。
[要点回眸]
[答题必备]
1.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。
2.植物生长调节剂能延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
一、单选题
1.植物生长调节剂在农业生产上应用广泛,下列叙述正确的是( )
A.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素完全相同
B.用赤霉素处理大麦可以促进α-淀粉酶的合成,不利于啤酒发酵
C.用萘乙酸促进插条生根时,应先做预实验确认最适浓度范围
D.乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟,过量使用对人体无影响
【答案】C
【分析】植物生长调节剂是指人工合成的对织物的生长发育有调节作用的化学物质,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、植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,植物激素是植物体内产生的具有调节作用的微量有机物。 有些植物生长调节剂的分子结构与植物激素可能相似,有些则完全不相同,生理效应也不完全一样,A错误;
B、用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就可以产生α - 淀粉酶,α - 淀粉酶能促进淀粉水解为麦芽糖等,有利于啤酒发酵,而不是不利于啤酒发酵,B错误;
C、用萘乙酸促进插条生根时,由于不同植物、不同插条对萘乙酸的敏感度不同,且萘乙酸的作用具有两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)。 所以应先做预实验以确定最适浓度范围,这样可以为正式实验摸索条件,避免人力、物力和财力的浪费,C正确;
D、乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟。 乙烯利是人工合成的化学物质,在蔬果上残留的植物生长调节剂可能会损害人体健康,使用时应严格控制用量,D错误。
故选C。
2.砂糖橘是重要的经济植物,在不同的生长发育过程中,受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A.栽植时应注意保持顶端优势,以便增加枝条的数量
B.用适宜浓度的赤霉素处理种子能抑制其发芽
C.喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D.脱落酸和乙烯均能促进果实脱落
【答案】D
【分析】乙烯可以促进果实成熟;赤霉素可以促进细胞伸长,促进种子萌发和果实发育;脱落酸可以抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
【详解】A、为了增加枝条的数量,需要去除顶端优势,让侧芽生长,A错误;
B、赤霉素能促进种子萌发,用适宜浓度的赤霉素处理种子能促进其发芽,B错误;
C、乙烯利是乙烯的类似物,能促进果实成熟,不能促进生长发育,C错误;
D、乙烯能促进果实成熟脱落,脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落,所以,脱落酸和乙烯均能促进果实脱落,D正确。
故选D。
3.为研究某生长素类似物对三角梅生长的影响,研究小组用X、Y、Z三种浓度(分别对应N1、N2、N3三组)的某生长素类似物进行实验,结果如下图。
下列有关叙述正确的是( )
A.每组所用三角梅茎段芽和叶的数量对实验结果没有影响
B.随着生长素类似物浓度的升高,三角梅茎段侧芽的生长量越大
C.生长素类似物的X浓度比Y浓度和Z浓度都大
D.Z浓度是促进三角梅茎段侧芽生长的最适浓度
【答案】C
【详解】A、每组三角梅茎段芽和叶的数量属于无关变量,芽和叶可产生内源生长素,会影响实验结果,实验中需保证各组该条件相同且适宜,A错误;
B、生长素类似物作用具有两重性,由曲线可知N1(对应X浓度)组生长量低于空白对照组,表现为抑制作用,说明浓度过高会抑制侧芽生长,B错误;
C、N1组生长量低于空白对照,说明对应的X浓度较高,起抑制作用;N2、N3组生长量高于空白对照,说明对应的Y、Z浓度较低,起促进作用,因此X浓度比Y、Z浓度都大,C正确;
D、本实验仅设置三个浓度,只能说明Z浓度促进效果大于Y浓度,无法确定Z是最适浓度,需在Z浓度附近设置更小浓度梯度进一步探究,D错误。
4.下列关于植物激素或植物生长调节剂在农业生产实践应用的描述,不符合实际的是( )
A.用赤霉素处理大麦,可使其无须发芽就产生a-淀粉酶
B.将高浓度的2,4-D作为除草剂喷施在大豆田中,可以抑制单子叶杂草的生长
C.在一袋没有成熟的柿子中,放几根成熟的香蕉可以加速柿子成熟
D.在梨树的新梢萌发初期,向叶面喷施矮壮素(生长抑制剂)可以矮化树冠,提高产量
【答案】B
【分析】不同植物激素的生理作用:
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。
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。
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。
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。
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、赤霉素能启动α-淀粉酶的合成,用赤霉素处理大麦,可使其无须发芽就产生α-淀粉酶,A正确;
B、大豆是双子叶植物,其与单子叶杂草相比,双子叶植物对生长素更敏感,用高浓度的2,4-D作为除草剂,除草的过程中大豆也会大量死亡,B错误;
C、在一袋没有成熟的柿子中,放几根成熟的香蕉可以加速柿子成熟,这是因为成熟的香蕉能够释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用,C正确;
D、在梨树的新梢萌发初期,向叶面喷施矮壮素(生长抑制剂)可以矮化树冠,提高产量,D正确。
故选B。
5.植物在生长发育过程中受多种激素共同调节。研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥等作为材料,探究乙烯对拟南芥根系生长的影响,结果如图所示(NAA,一种生长素类似物)。下列叙述错误的是( )
A.乙烯受体缺陷可能影响植物体内生长素的合成
B.NAA与生长素的生理效应类似,但分子结构可能不同
C.无乙烯作用时NAA能促进根系生长
D.植物激素不具有催化作用,也不为细胞提供能量和信息
【答案】D
【分析】1、生长素的作用可以促进植物生长、促进侧根和不定根的发生等。
2、植物生长调节剂从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α—萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
3、根据题图分析,该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用NAA处理,因变量有两个:植物体内生长素相对含量和根系相对长度。
【详解】A、①②两组生长素的相对含量对比,乙烯受体缺失突变型拟南芥体内生长素含量比野生型拟南芥更少,可以说明乙烯受体缺陷影响植物体内生长素的合成,A正确;
B、植物生长调节剂种类很多,从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如NAA,B正确;
C、由于右图第③组突变型拟南芥的乙烯不再发挥作用,加入NAA后其根系相对长度与①②组对照可以说明无乙烯作用NAA也能促进根系生长,C正确;
D、植物激素为细胞提供信息,发挥调节作用,D错误。
故选D。
6.研究发现,赤霉素能诱导葡萄幼果内的生长素含量升高,促进幼果对营养的吸收,使无核率升高,还可提高保果率。下列叙述正确的是( )
A.赤霉素主要通过促进细胞伸长来促进植物生长
B.喷施的赤霉素浓度越高,所结葡萄的果实越大
C.赤霉素与生长素在促进细胞分化方面表现出相抗衡的作用
D.植物生长调节剂只能传递信息,不会影响细胞的基因表达
【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、赤霉素能促进植物生长,其促进植物生长的作用是通过促进细胞伸长实现的,A正确;
B、赤霉素的作用效果与浓度有关,在一定范围内,随着浓度的升高,其促进作用可能会增强,但超过一定浓度后,促进作用不一定更强,B错误;
C、赤霉素能诱导葡萄幼果内的生长素含量升高,二者共同作用促进幼果对营养的吸收,使无核率升高,还可提高保果率,说明赤霉素与生长素在促进幼果发育方面,即促进细胞分化方面表现出协同作用,C错误;
D、植物生长调节剂属于植物激素类似物,可作为信号分子,与靶细胞上的受体结合后,引起细胞内一系列的信号转导过程,最终影响细胞的基因表达,从而调节植物的生长发育,D错误。
故选A。
7.丝瓜的生长速度很快,而且瓜秧长得很长,要保证丝瓜结瓜多,要适当摘掉一些侧枝(打杈),这样可以节约养分,供应上部生长。如图表示不同浓度的萘乙酸喷施丝瓜植株,一段时间后,分别测量顶芽和侧芽的生长速率。据图判断下列叙述正确的是( )
A.打杈是为了抑制丝瓜的顶端优势,有利于果实养分的积累
B.萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽和侧芽的生长速率基本相同
C.相同浓度的萘乙酸处理,丝瓜顶芽和侧芽生长速率不同只是因为对萘乙酸的敏感度不同
D.喷施适宜浓度的萘乙酸可能有利于优良丝瓜的增产
【答案】D
【分析】顶端优势是指顶芽优先生长而侧芽生长受抑制的现象。萘乙酸是一种植物生长调节剂。
【详解】A、打杈是为了去除侧芽,这样可以节约养分,供应上部生长,不是抑制顶端优势,A错误;
B、萘乙酸浓度为16mg/L时,顶芽生长速率约为1.3cm/d,侧芽生长速率约为0.5cm/d,生长速率不同,B错误;
C、相同浓度的萘乙酸处理,丝瓜顶芽和侧芽生长速率不同,不仅是因为对萘乙酸的敏感度不同,还可能与顶芽和侧芽本身的生理状态等因素有关,C错误;
D、喷施适宜浓度的萘乙酸可以调节顶芽和侧芽的生长,有利于养分的合理分配,从而可能有利于优良丝瓜的增产,D正确。
故选D。
8.2025年3月,黑龙江省农业科学院水稻研究所针对东北寒地水稻分蘖期低温冷害问题,探究了外源喷施不同浓度芸苔素内酯(BR)对寒地水稻“龙粳31”分蘖特性及抗冷性的影响,实验设置常温对照组(CK)、低温胁迫组(LT)、低温+0.01mg/LBR组、低温+0.1mg/LBR组、低温+1.0mg/LBR组,其余培养条件均一致,培养7天后测定相关指标,结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
分蘖数(个/株)
株高(cm)
超氧化物歧化酶(SOD)活性(U/g)
丙二醛(MDA)含量(nmol/g)
CK
4.2
32.5
186.3
21.2
LT
2.1
22.8
102.5
48.7
低温+0.01mg/LBR
2.8
25.6
145.8
39.2
低温+0.1mg/LBR
3.7
30.1
205.4
23.5
低温+1.0mg/LBR
2.5
24.3
126.7
42.1
注:SOD是植物体内清除活性氧的关键抗氧化酶;MDA是膜脂过氧化产物,其含量越高代表细胞膜损伤越严重。
A.本实验的自变量是温度和芸苔素内酯的浓度,水稻的培养时间、初始生长状况属于无关变量
B.低温胁迫下,适宜浓度的BR可通过提升SOD活性、降低MDA含量,缓解低温对水稻细胞膜的损伤
C.实验结果表明,芸苔素内酯对水稻抗冷性的影响具有低浓度促进、高浓度抑制的两重性
D.本实验中,0.1mg/L是缓解水稻低温冷害的最适芸苔素内酯浓度,生产中可直接推广使用
【答案】D
【详解】A、本实验设置了常温/低温两个温度梯度,以及0、0.01、0.1、1.0mg/L四个BR浓度梯度,因此自变量为温度和BR浓度;水稻培养时间、初始生长状况等可能影响实验结果的非研究变量,均属于无关变量,需保持一致,A正确;
B、与LT组相比,适宜浓度BR处理组的SOD活性显著升高、MDA含量显著降低,结合题干注释可知,BR可通过提升抗氧化能力、减轻细胞膜损伤,缓解低温冷害,B正确;
C、0.01、0.1mg/L的BR可提升水稻分蘖数、株高和抗冷性(促进作用),而1.0mg/L的BR对各项指标的提升效果显著下降,甚至弱于0.01mg/L组,体现了低浓度促进、高浓度抑制的两重性,C正确;
D、本实验仅设置了3个BR浓度梯度,只能说明在本实验条件下0.1mg/L的效果最优,无法确定这就是最适浓度;生产中需进一步在0.01~1.0mg/L之间设置更精细的浓度梯度,确定最适浓度后再推广,D错误。
9.叶绿素荧光猝灭是光合作用中光能转化的重要指标,包含两种形式,其中光化学猝灭反映PSⅡ反应中心(光反应核心部位)的活性,非光化学猝灭反映植物通过热耗散消耗过剩光能的能力。为探究独脚金内酯类似物CR24对盐胁迫下植物光合作用的影响,实验结果如图所示。下列推断错误的是( )
A.正常条件下,独脚金内酯对叶绿素的光化学猝灭和非光化学猝灭几乎无影响
B.高盐条件下,PSⅡ反应中心光合活性较低,光反应较弱
C.高盐条件下,独脚金内酯可促进叶绿素吸收转化更多光能,光合作用增强
D.相同光照强度下,非光化学猝灭的叶绿素越多,说明光合作用越强
【答案】D
【分析】1、实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量;因自变量改变而变化的变量叫作因变量;除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。
2、光合作用分为光反应和暗反应(碳反应)两个阶段,光反应场所在叶绿体类囊体薄膜,发生水的光解、ATP和NADPH的生成; 暗反应场所在叶绿体的基质,发生CO2的固定和C3的还原。
【详解】A、比较CR组与对照组可知,正常条件下单独使用独脚金内酯对光化学猝灭和非光化学猝灭都无影响,A正确;
B、高盐条件下,光化学猝灭系数较低,反应了光合活性较低,PSⅡ反应中心开放程度较低,PSⅡ是光反应的主要中心,故光反应较弱,B正确;
C、高盐条件下使用独脚金内酯后,光化学猝灭系数升高,非光化学猝灭系数降低,更多的光能被叶绿素利用,而不是转化为热能耗散,说明植物利用的光能更多,光合作用更强,C正确;
D、相同光照强度下,非光化学猝灭的叶绿素越多,光能热耗散的就越多,用于光合作用的光能就越少,光合作用减弱,D错误。
故选D。
10.植物生长调节剂是人工合成的或从微生物中提取的,具有与天然植物激素相似的作用。2,4-D为生长素类调节剂,某同学探究了不同浓度的2,4-D溶液对洋葱生根的影响,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.实验的自变量是2,4-D溶液浓度,因变量是根的总长度
B.图示几种浓度的2,4-D溶液对生根效应均未表现出抑制作用
C.根据实验结果可知,最适合洋葱根生长的培养时间是6天
D.随着培养时间的延长,促进生根的2,4-D溶液的最适浓度逐渐增大
【答案】B
【分析】本实验的目的是探究不同浓度的2,4-D溶液对洋葱生根的影响,该实验的自变量是2,4-D溶液浓度以及培养时间,因变量是根的总长度。
【详解】A、由题图可知,该实验的自变量是2,4-D溶液浓度以及培养时间,A错误;
B、每种培养时间所得的实验结果中,根的总长度均大于对照组的根总长度,所以几种浓度的2,4-D溶液对生根效应均未表现出抑制作用,B正确;
C、在三种培养时间中培养6天虽然根的总长度最大,但这个培养时间不一定是最适培养时间,C错误;
D、促进根生长的2,4-D溶液最适浓度与培养时间无关,D错误。
故选B。
二、多选题
11.为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述错误的是( )
A.NAA是结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
C.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
D.培养基中NAA与6-BA含量分别为1.0mg/L、7mg/L时,芽增殖系数最高
【答案】ABC
【分析】植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质,具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。
【详解】A、α-萘乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,具有与植物激素类似的生理效应,但与植物激素具有完全不同的分子结构,A错误;
B、由图示可知,当NAA浓度为0.5mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,但当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.0mg/L时,随着6 - BA浓度从5mg/L增加到7mg/L,芽增殖系数增加,当6 - BA浓度从7mg/L增加到9mg/L时,芽增殖系数降低。所以当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数不是随着6 - BA浓度的增加而一直增加,B错误;
C、与对照组相比,图中没有体现出NAA在高浓度时抑制芽增殖的情况,C错误;
D、分析柱形图可知,在NAA浓度为1.0mg/L、6-BA浓度为7mg/L条件下,芽的增殖系数最高,D正确。
故选ABC。
12.控制栽培的雌雄同株植物(黄瓜、南瓜等)花的性别分化具有重要实践意义,生产中一般需要增加雌花数目,以便结更多的果实。植物激素或植物生长调节剂是影响花的性别分化的重要因素之一,如图表示不同物质对黄瓜花性别分化的影响,据图分析正确的是( )
A.萘乙酸和乙烯利均能促进雌花形成
B.无法判断赤霉素对其他植物雌、雄花分化的影响
C.整形素促进雄花形成的作用比赤霉素更显著
D.萘乙酸、乙烯利、整形素在植物体内都能合成
【答案】ABC
【分析】分析题图:与清水处理的对照组进行比较,萘乙酸和乙烯利处理的实验组雌花的数量均有所增加,萘乙酸和乙烯利均能促进雌花形成。
【详解】A、与清水处理的对照组进行比较,萘乙酸和乙烯利处理的实验组雌花的数量均有所增加,萘乙酸和乙烯利均能促进雌花形成,A正确;
B、从题目信息只能得出赤霉素对黄瓜花性别分化的影响,但不能确定其对其他植物雌、雄花分化的影响,B正确;
C、赤霉素与整形素处理的实验组雄花的数量与清水组相比均有所增加,其中整形素处理的实验组雄花更多,整形素促进雄花形成的作用比赤霉素更显著,C正确;
D、萘乙酸、乙烯利、整形素都属于植物生长调节剂,在植物体内不能合成,D错误。
故选ABC。
13.下图是三种不同的植物生长调节剂对格木苗鲜重的影响。下列相关叙述正确的是( )
A.格木苗细胞一定存在上述三种植物生长调节剂的受体
B.图中GA3对格木苗鲜重的影响未体现出其作用的两重性
C.一定存在与5mg/L作用效果相同的另一GGR6溶液浓度
D.三种植物生长调节剂对格木苗作用的最适宜浓度相同
【答案】AB
【分析】由图可知,三种植物生长调节剂对格木苗的鲜重都有影响,三种植物生长调节剂都表现出了促进效果,据图三种植物生长调节剂对格木苗发挥作用的最适宜浓度有所差异。
【详解】A、由图可知,三种植物生长调节剂对格木苗的鲜重都有影响,因此格木苗中一定存在相应的受体,否则植物生长调节剂无法发挥作用,A正确;
B、由图可知,GA3只表现出了促进效果,B正确;
C、只根据图无法得出GGR6浓度在45mg/L之后的作用效果,C错误;
D、由图可知,三种植物生长调节剂对格木苗发挥作用的最适浓度并不相同,NAA最适宜浓度最小,D错误。
故选AB。
14.某科研小组探究了干旱胁迫条件下,6-BA、NAA、ABA对番茄幼苗生长以及番茄产量的影响,得到如表所示实验结果。下列相关说法错误的是( )
处理指标
CK
干旱胁迫
干旱胁迫+ABA
干旱胁迫+NAA
干旱胁迫+6-BA
地上生物量/(g·株-1)
27.13
18.44
24.05
25.79
26.22
地下生物量/(g·株-1)
8.37
5.64
7.35
7.71
8.02
产量/(t·hm-2)
33.12
20.23
24.02
24.98
30.16
A.该实验的自变量为是否用激素处理,以及激素的类型
B.干旱胁迫下,6-BA、NAA、ABA都能使番茄产量有所恢复
C.干旱胁迫下,喷施NAA对番茄幼苗生物量恢复效果最好
D.6-BA和NAA既可在番茄植株体内产生,也能由人工合成
【答案】ACD
【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;植物生长调节剂是由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
【详解】A、分析表格情况可知,该实验的自变量是是否干旱胁迫处理,是否用激素处理及激素的类型,A错误;
B、与对照组相比,干旱胁迫下番茄产量降低,在干旱胁迫下,外源施加ABA、NAA、6-BA都能使番茄产量有所恢复,B正确;
C、分析表格数据可知,干旱胁迫下外源施加ABA、NAA、6-BA组的地上生物量和地下生物量,ABA、NAA、6-BA都能使番茄地上生物量和地下生物量有所恢复,喷施6-BA对番茄幼苗生物量恢复效果最好,C错误;
D、6-BA和NAA是人工合成的植物生长调节剂,植物体不能合成,D错误。
故选ACD。
15.植物根尖的径向生长与增粗有关。为探究多效唑(赤霉素抑制剂)对烟草根尖径向生长的影响,研究人员将野生型烟草植株根尖放入含不同浓度多效唑以及低浓度生长素的培养基中分别进行离体培养,一段时间后测定根尖径向生长情况(用根尖直径表示),如下表所示。下列叙述错误的是( )
处理组
对照组
50 μmol/L多效唑
100 μmol/L多效唑
150 μmol/L多效唑
100 μmol/L生长素
根尖直径(μm)
370
453
683
531
320
A.多效唑促进根尖径向生长的最适浓度为100 μmol/L
B.150μmol/L多效唑处理对根尖径向生长有抑制作用
C.生长素与赤霉素对根尖的径向生长具有协同作用
D.若用沾蘸法处理,促进根尖径向生长的最适多效唑浓度升高
【答案】AB
【详解】A、从数据来看,100μmol/L多效唑处理后根尖直径最大,相比50μmol/L和150μmol/L的效果都更好,但仅通过这三个浓度梯度,不能确定这就是最适浓度。因为最适浓度是指促进效果最好的浓度,可能在100μmol/L附近还有更优的浓度(比如90μmol/L或者110μmol/L),A错误;
B、对照组的根尖直径是370μm,150μmol/L多效唑处理后根尖直径是531μm,明显大于对照组,说明该浓度的多效唑对根尖径向生长仍然是促进作用,只是相比100μmol/L的促进效果减弱了,B错误;
C、多效唑是赤霉素抑制剂,表格中100μmol/L生长素处理后根尖直径320μm,小于对照组的370μm,说明低浓度生长素抑制根尖径向生长;而多效唑(抑制赤霉素)能促进根尖径向生长,说明赤霉素可能抑制根尖径向生长,生长素也抑制,二者表现为协同作用,C正确;
D、沾蘸法处理时间短,药液浓度高;浸泡法处理时间长,药液浓度低。如果原本浸泡法的最适浓度是100μmol/L,换成沾蘸法(接触时间短),需要更高浓度的多效唑才能达到相同的促进效果,所以最适浓度会升高,D正确。
三、解答题
16.人工合成的生长素类似物,如2,4-D、萘乙酸等,具有与生长素相似的生理效应。它们在生产上的应用很广泛。
(1)2,4-D是一种最早应用的选择性除草剂,在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。单子叶农作物与双子叶杂草对2,4-D浓度的反应如上图曲线所示。
①图中X点(甲、乙的交点)对应的浓度,对于双子叶杂草的作用效果是________。2,4-D作为除草剂的最佳使用浓度是________点所对应的浓度。
②近几年,媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果农民使用的2,4-D不是假冒产品,请你分析导致作物绝产的最可能原因是________。
(2)2,4-D还能促进插条生根。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,实验的结果如下图所示。
①图中纵坐标的标识是________,推测最适浓度的大致范围在________之间。
②做预实验的目的是________。
【答案】(1) 促进双子叶杂草的生长 D(或F) 使用的2,4-D浓度过高,抑制了作物的生长,甚至杀死了作物
(2) 平均生根条数(或平均生根长度) 2~6 探索实验条件,检验实验设计的科学性和可行性
【分析】根据题意和图示分析可知:图1曲线中,甲曲线代表的植物对生长素浓度更敏感,所以为双子叶植物,乙曲线代表的植物为单子叶植物。图2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。
【详解】(1)①据图可知,图中X点(甲、乙的交点)处于横坐标上方,该点对应的浓度可促进双子叶杂草的生长;2,4-D作为除草剂应该对甲植物的生长起抑制作用,而对乙植物的生长起促进作用,因此最佳使用浓度是D(或F)点所对应的浓度,此浓度对甲植物生长的抑制效果较强,对乙植物生长的促进作用最强。
②导致作物绝产可能是使用的2,4-D浓度过高,抑制了作物的生长,甚至杀死了作物。
(2)①该实验探索的是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,检测指标为生根数或生根长度,因此图中纵轴表示平均生根条数(或平均生根长度);从图2中看出,2,4-D相对浓度为4时生根数最多,因此可推测最适浓度在该浓度两侧,大致范围是2~6。
②做预实验的目的是探索实验条件,检验实验设计的科学性和可行性。
17.植物生长调节剂是人工合成,对植物的生长发育有调节作用的化学物质,作用类似于植物激素,在生产实践中有着广泛应用。请回答下列问题:
Ⅰ.现在食品安全已受到人们日益关注。保鲜剂青鲜素,能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康。
(1)青鲜素和______(一种植物激素)的调节作用类似。
(2)科研人员以小鼠为实验材料,对青鲜素的毒害性进行了检测,结果如图所示。该实验检测有毒物质毒性的指标是______,请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导意见:______。
添加剂中青鲜素浓度(mg/L)
Ⅱ.植物激素是由植物体内产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
(3)______(氨基酸)经过一系列反应可转变为生长素。
(4)2,4-D是一种生长素类似物,最早应用的选择性除草剂,在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。近几年,媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。如果某农民使用的2,4-D不是假冒产品,请你分析导致作物绝产的最可能原因是______。
(5)2,4-D还能促进插条生根。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,这样可以______(答出一条即可)。
(6)在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释:______。
【答案】(1)脱落酸
(2) 变异细胞比率 应使用低浓度(或浓度低于90mg/L)的青鲜素
(3)色氨酸
(4)使用的浓度过高,抑制了作物的生长甚至杀死了作物
(5)为进一步的实验摸索条件,可以检验实验设计的科学性和可行性,避免由于设计不周,盲目开展实验而造成的人力、物力和财力的浪费
(6)脱落酸抑制种子发芽,高温条件下脱落酸容易降解,大雨为种子萌发提供所需要的水分
【分析】植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。分析图甲,可以看出,浓度30mg/L以下,变异细胞基本为0,说明青鲜素几乎没有毒性;但是青鲜素30mg/L之后,随着浓度增加,毒性在增加。环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变。
【详解】(1)青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂,与植物激素脱落酸类似。这类人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质被称为植物生长调节剂。
(2)图中显示随着青鲜素浓度的升高,变异细胞的比例增大,验检测有毒物质毒性的指标是变异细胞的比例;应使用低浓度(或浓度低于90mg/L)的青鲜素,因为低浓度毒性较弱。
(3)植物体内的色氨酸经过一系列反应可转变为生长素。
(4)如果某农民使用的2,4-D不是假冒产品,则可能是由于使用的浓度太大,由于生长素类似物的作用有两重性,使用的浓度过高,抑制了作物的生长甚至杀死了作物。
(5)在正式实验前要做预实验,目的是为进一步的实验摸索条件,可以检验实验设计的科学性和可行性,避免由于设计不周,盲目开展实验而造成的人力、物力和财力的浪费。
(6)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,原因是脱落酸抑制种子发芽,高温条件下脱落酸容易降解,大雨为种子萌发提供所需要的水分。
18.生产上常用2,4-D、NAA等生长素类调节剂促进插条生根,某科研小组探究a、b、c三种不同浓度的2,4-D溶液对柳树茎段生根的影响,结果如图所示,回答下列问题:
(1)科学家首先从人尿中分离出的与生长素作用相同的化学物质是___。由于植物激素含量少,提取困难,生产上广泛应用的是植物生长调节剂,植物生长调节剂的优点是___,其结构与对应的植物激素结构___(填“①”“②”或“③”)。
①类似②完全相同③类似或完全不同
(2)2,4-D的施用效果除了与施用浓度有关,还与___(至少写出两点)等有关。
(3)根据图示的结果,a、b两种浓度的大小关系是___。为进一步探究2,4-D促进柳树茎段生根的最适浓度,若b>c,某学习小组在c~b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液重复题述实验,结果发现在c、b浓度之间未出现峰值,分析其原因是___,实验改进的思路是___。
(4)若有两种不同未知浓度的2,4-D溶液促进柳树茎段生根的效果相同,如何判断这两种浓度的大小,写出实验思路并预期实验结果:___。
【答案】(1) 吲哚乙酸/IAA 容易合成、原料广泛、效果稳定 ③
(2)施用时间、部位及施用时植物的生理状态和气候条件
(3) a>b c浓度大于最适浓度 在0~c浓度的范围内配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液,重新进行实验
(4)实验思路:把两种未知浓度的2,4-D溶液适当稀释相同倍数,再分别处理生理状态相同的柳树茎段,观察并比较生根效果。
预期实验结果:适当稀释后促进柳树茎段生根效果较好的2,4-D溶液浓度更大
【分析】适宜的浓度的2,4-D溶液促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。(要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理);②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
【详解】(1)科学家首先从人尿中分离出的与生长素作用相同的化学物质是吲哚乙酸(IAA),植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。植物生长调节剂从分子结构看主要有两类:一类分子结构与对应的植物激素类似;另一类分子结构与植物激素完全不同,但生理效应与植物激素类似。
(2)植物生长调节剂的施用效果与施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等有关。
(3)生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长,通过a、b、c与空白对照相比,对柳树茎段生根具有促进作用的是b、c浓度,具有抑制作用的是a浓度,因此a、b、c三种浓度中,2,4-D溶液浓度最高的是a,即a浓度大于b浓度。设促进柳树茎段生根的最适2,4-D浓度为X,若浓度b>c时,b、c可能都大于X,也有可能c小于X,b大于X,在c~b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液,测定各浓度的2,4-D溶液处理下柳树茎段生根情况,发现在b、c浓度之间未出现峰值,说明b、c都大于X,故实验改进思路是应在0~c浓度内配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液,重新实验。
(4)促进生根效果相同但浓度不同的2,4-D溶液,一种浓度小于最适浓度,另一种浓度大于最适浓度,把这两种浓度的溶液适当稀释同样倍数,再分别处理生理状态相同的柳树茎段,观察并比较生根效果。适当稀释后促进柳树茎段生根效果较好的2,4-D溶液浓度更大。
19.为研究独脚金内酯调控葡萄幼苗耐盐性的分子机制,研究人员探究了不同浓度的独脚金内酯类调节剂GR24对盐胁迫下葡萄幼苗光合作用相关参数及离子稳定性相关生理指标的影响,实验数据如下图所示。其中,SOS1、NHX是Na+的转运蛋白、SKOR是K+的转运蛋白,SOS1、SKOR位于细胞膜上,NHX位于液泡膜上,葡萄幼苗通过它们调节细胞内相对稳定的Na+和K+比值,维持正常生理状态。全培养液中的Na+和K+进入葡萄幼苗细胞分别是通过协助扩散和依赖于载体蛋白AtHAK5的主动运输。
CK
NaCl
NaCl+GR24
SKOR表达量
高
低
中
SOS1表达量
低
中
高
NHX表达量
低
中
高
图(二)GR24对盐胁迫下葡萄幼苗离子含量以及离子转运蛋白的影响
(1)从叶绿素合成所需的矿质元素角度分析,高浓度NaCl导致葡萄幼苗总叶绿素含量降低的原因可能是___________________。
(2)据图一数据分析,GR24的最适作用浓度为____________,此浓度下胞间二氧化碳浓度低的原因是__________________。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到哪些施用因素的影响__________________(答出两个即可)。
(3)据图二数据分析,比较CK组和盐胁迫组,SKOR起到_______________(填“外排”或“吸收”)K+的作用;盐胁迫时,喷施GR24会使葡萄幼苗的Na+和K+比值_______(填“升高”或“降低”),推测GR24的作用机制可能是___________________________。
【答案】(1)高浓度NaCI导致土壤渗透压增大阻碍了葡萄幼苗对氮、镁元素的吸收(必须答出葡萄幼苗对氮、 镁元素元素的吸收量减少)
(2) 1μmol/L 该浓度下, 虽然气孔导度增加使二氧化碳吸收量增加,但总叶绿素含量增加, 光反应速率加快,吸收二氧化碳量增加,最终导致胞间二氧化碳剩余量低 施用时间、施用部位、施用方式等
(3) 外排 降低 独角金内酯上调了SOS1、NHX的表达量,SOSI使胞内过多的Na+排 出细胞外、NHX则会使过多的Na+排入液泡储存,从而降低细胞质基质中Na+的积累,同时,载体蛋 白AtHAK5对钾离子的吸收增强,使胞内K’浓度增加,从而降低了Na+/K+比,维持了胞内的Na+/K+平衡
【分析】图一:盐胁迫会导致总叶绿素相对含量下降、气孔导度降低、胞间CO2浓度升高。盐胁迫下,使用GR24后,对盐胁迫有所缓解。
图二:根据柱形图可知,盐胁迫下细胞质基质中钠离子明显增多,钾离子稍微有所增多,盐胁迫下,使用GR24,细胞质基质中钠离子减少,钾离子进一步升高。
根据表格信息可知,盐胁迫下,SKOR表达量下降,SOS1表达量和NHX表达量有所升高,盐胁迫下GR24,SKOR表达量、SOS1表达量和NHX表达量均有所升高。
【详解】(1)高浓度的NaCl导致土壤溶液浓度升高,植物根系的吸水受到抑制,进而影响了对矿质元素的吸收和运输,其中就包括叶绿素合成所需的矿质元素。 即高浓度NaCI导致土壤渗透压增大阻碍了葡萄幼苗对氮、镁元素的吸收。
(2)根据图一可知,当GR24浓度为1μmol/L时,总叶绿素含量、气孔导度均最高,对盐胁迫的缓解作用最适宜,故1μmol/L为最适作用浓度。该浓度下, 虽然气孔导度增加使二氧化碳吸收量增加,但总叶绿素含量增加, 光反应速率加快,吸收二氧化碳量增加,最终导致胞间二氧化碳剩余量低。GR24的施用效果除了受浓度影响外,还会受到施用时间、施用部位、施用方式等因素的影响。比如不同的施用时间,植物的生理状态不同,对GR24的响应也不同;施用在植物的不同部位,可能影响其吸收和运输;环境温度和光照强度会影响植物的代谢,进而影响GR24的作用效果。
(3)比较CK组(对照组)和盐胁迫组,盐胁迫组中SKOR表达量低,同时细胞内K+含量升高,说明SKOR起到外排K+的作用,因为SKOR表达量低时K+外排减少,细胞内K+含量才会升高。 盐胁迫时,喷施GR24后,SKOR表达量升高(相对盐胁迫组),K+外排增加,同时SOS1和NHX表达量升高,促进Na+的外排和进入液泡,使得细胞质基质内Na+含量相对降低,K+含量相对升高,所以葡萄幼苗的Na+和K+比值降低。推测GR24的作用机制可能是通过调控AtHAK5、SOS1和NHX等离子转运蛋白基因的表达,促进K+的吸收和Na+的外排及进入液泡,从而调节植物细胞内的离子平衡,增强植物对盐胁迫的耐受性。
20.2,4-表油菜素内酯(EBR)是目前农业上应用最多的油菜素内酯类似物。为探究EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害的缓解效应,科研人员以垂穗披碱草幼苗为研究对象进行实验,结果如下表所示:
NaCl浓度(mmol/L)
0
100
100
100
100
100
100
EBR浓度(μmol/L)
0
0
2
4
6
8
10
平均苗长(mm)
75
29
31
55
68
49
28
平均根长(mm)
28
12
13
18
21
15
9
(1)在细胞分裂方面,油菜素内酯与______(答出2种激素)具有协同作用。
(2)本实验_______(能/否)说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有效果相反的两种作用,请说出理由_______。
(3)若本实验是测定EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗伤害缓解效应最适浓度的预实验,预实验的目的是______。为进一步测定EBR的最适浓度,完成以下实验方案:
第一步:在______μmol/L范围内配制5组不同浓度的EBR水溶液;
第二步:选取一定数量生长状况相同的100mmol/LNaCl胁迫下的垂穗披碱草幼苗,随机均分为5组,并用以上浓度EBR水溶液分别处理;
第三步:将以上5组垂穗披碱草幼苗在相同条件下培养一段时间;
第四步:测量并计算______。通过比较确定EBR水溶液作用的最适浓度。
(4)EBR在生产上施用时,还需要综合考虑_______(至少两点)、价格和施用是否方便等因素。
【答案】(1)赤霉素、细胞分裂素
(2) 能 EBR浓度为2~8μmol/L都可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10μmol/L反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害
(3) 可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性 4—8 每组垂穗披碱草幼苗的平均苗长和根长
(4)施用目的、效果、毒性、调节剂残留(写两点即可)
【分析】1、探究性实验要保证单一变量原则,对照原则,无关变量也需要控制。
2、证明植物激素的两重性,需要证明出该激素在低浓度时,可促进生长,在高浓度时,可抑制生长。
【详解】(1)在细胞分裂方面,油菜素内酯能促进分裂,与赤霉素(促进细胞的伸长)、细胞分裂素(促进细胞分裂)具有协同作用。
(2)根据对照组以及表格数据可知,EBR浓度为2~8μmol/L都可以缓解盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,但EBR浓度为10μmol/L反而加重了盐胁迫对垂穗披碱草苗和根生长的伤害,可以说明EBR对盐胁迫下垂穗披碱草幼苗的生长具有两重性
(3)预实验可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性。表格中苗长和根长最长的是EBR浓度6μmol/L的组,因此判断EBR的最适浓度为4~8μmol/L都,进一步探究设置5个组EBR的浓度分别为4、5、6、7、8μmol/L。实验结果测量并计算每组垂穗披碱草幼苗的平均苗长和根长,通过比较确定EBR水溶液作用的最适浓度。
(4)EBR在生产上施用时,还需要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便。
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