内容正文:
第5章 植物生命活动的调节(复习讲义)
(
目录
1.单元目标聚焦·明核心
:
了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:
掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:
必背知识要点、掌握教材重点
要点一
植物生长素
要点二 其他植物激素
要点三 植物生长调节剂的应用
要点四 环境因素参与调节植物的生命活动
4.考点题型突破·拓思维:
梳理常考题型、通关章节重难
题型一 生长素的发现过程
与向性运动
题型二
生长素的
合成
、运输和分布
题型三
生长素的生理作用
题型四
其他植物激素
的作用及应用
题型五
植物生长调节剂的应用
题型六
与植物生长调节剂相关的实验
题型七
调节植物生命活动的环境因素
5.综合高效练习·提能力:
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求
核心考点
1. 概述科学家经过不断探索,发现了植物生长素,并揭示生长素调节生长具有两重性,既能促进生长,也能抑制生长。
2.举例说明赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等植物激素的作用;阐明多种植物激素通过协同、拮抗关系共同调控植物生长发育。
3.区分植物激素与植物生长调节剂;概述植物生长调节剂在农业生产中的应用;探究实践:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
4.举例说明光、重力、温度等环境信号参与调节植物的生长发育。
5.说明植物的生长发育,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络调控的结果。
1.通过分析生长素发现系列实验,解释植物向光性原理,训练演绎推理,建立适度、平衡的稳态观念。
2.绘制概念图梳理各类激素的合成部位与功能,辨析协同、拮抗实例,理解植物生命活动受多种激素共同调控。
3.掌握预实验的目的,会设计实验记录表,分析实验数据;辩证看待生长调节剂在农业生产的利弊,提升科学探究能力。
4.分析光敏色素、向重力性、春化作用的机理,理解环境信号如何调控植物生命活动,建立信息观。
5.结合情境综合分析植物生长发育调控网络;利用生产实例开展情境分析,提升信息获取与解决实际问题的能力。
要点一 植物生长素
重点内容
具体要点
特别提醒
生长素的发现过程
1.在 的照射下,植物 光源方向生长的现象叫作 。
2.达尔文父子的实验处理、现象。
实验
实验过程
现象
①
向光弯曲生长
②
不生长,不弯曲
③
直立生长
④
向光弯曲生长
该实验的对照组为 ,实验组为 ;
①②对照,自变量为 ,说明胚芽鞘的向光弯曲生长与 有关;
①③对照,自变量为 ,说明胚芽鞘的弯曲生长与 有关;
③④对照,自变量为 ;
①③④对照,说明胚芽鞘的感光部位在
3.达尔文提出的实验结论:胚芽鞘 受 刺激后,就向下面的 传递某种“影响”,造成伸长区 比 生长快,因而使胚芽鞘出现 弯曲。
4.鲍森·詹森的实验证明,胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。
5.拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部 。
6.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由 引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为 。
1.拜尔的实验没有设置空白对照组,而是通过相互对照,证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。
2.对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,因为当时并不清楚产生的“影响”是生长素。
3.温特命名“生长素”,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
4.科学实验中,胚芽鞘的几个重要部位:
感受单侧光刺激的部位
胚芽鞘的尖端
产生生长素的部位
胚芽鞘的尖端
弯曲生长的部位
尖端下部的伸长区
5.琼脂不能感光,不影响生长素的运输和传递,而云母片、玻璃片等会阻碍生长素的运输。
植物向光性的解释
1.有学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些 分布不均匀造成的。
2.向光性原理:胚芽鞘 产生生长素(与光照无关);单侧光刺激时,胚芽鞘 感受单侧光刺激,并将产生的生长素在 先 运输,再向下 运输,从而使 生长素分布得 ,生长得快, 生长素分布得 ,生长得慢。即向光性外因是 刺激,内因是 。
1.感光部位:胚芽鞘尖端;
弯曲生长部位:尖端下部伸长区。
尖端不伸长;伸长区不能感受光。
2.去掉尖端,就算外源施加生长素,给单侧光也不会向光弯曲,缺少感光部位。
植物激素概念及生长素的合成、运输与分布
1.植物激素:由 产生,能从 运送到 ,对植物的 有 的 。
2.植物激素作为 ,几乎参与调节植物生长、发育过程中的 生命活动。
3.生长素主要的合成部位是 。在这些部位, 经过一系列反应可转变成生长素。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素的运输方向是 ,即从 运输到 (属于跨膜运输中的 运输),而在 组织中,生长素可以通过 进行 运输。
4.生长素相对集中分布在 的部位,如 等处。
1.与植物激素的分子结构和生理效应(或只有生理效应)类似的人工合成或微生物产生的有机物不能称为植物激素。如植物体内产生的赤霉素是一种植物激素,而赤霉菌产生的赤霉素不能称为植物激素。
2.生长素的产生不需要光照,即有光、无光均可产生。
3.生长素的横向运输:在细胞分裂旺盛的部位,受单侧光、重力等的影响可发生横向运输。
4.生长素≠生长激素。两者仅有一字之差,但生长素属于植物激素,生长激素属于动物激素。
5.区分植物激素和动物激素
类别
分泌部位
化学本质
作用部位
运输方式
植物激素
植物特定部位产生,无特定的分泌器官
一般是小分子物质
无明显的靶器官
多样、复杂
动物激素
有特定的内分泌腺
蛋白质、类固醇等
靶器官、靶细胞
随着体液运输
6.形态学上端和形态学下端的判断
生长素的生理作用
1.生理作用:生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似,它不像酶那样 细胞代谢,也不为细胞 ,而是给细胞 ,起着 细胞生命活动的作用。
(1)细胞水平:促进细胞伸长 、诱导细胞 等作用。
(2)器官水平:影响器官的 、 ,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和 发育等。
2.作用机理:生长素与 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 ,从而产生效应。
3.作用特点
(1)生长素所发挥的作用,因 、植物细胞的 和器官的 不同而有较大的差异。
(2)一般情况下,生长素在浓度较低时 生长,在浓度过高时则会 生长。
4.不同植物器官对生长素的敏感程度
1.在分析生长素生理作用时,抑制生长≠不生长。所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制,生长状况好于对照组者可谓促进生长,例如,在相同时间内加蒸馏水处理组生长状况为2cm→4cm,“抑制”组生长状况为2cm→3cm,“促进”组生长状况为2cm→6cm,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。
2:高于最适浓度的浓度≠“抑制浓度”
曲线中HC段表明随生长素浓度升高,促进生长作用减弱,但仍为促进生长的浓度,不是抑制浓度,浓度高于i时才会抑制植物生长,才是“抑制浓度”。
要点二 其他植物激素
重点内容
具体要点
特别提醒
其他植物激素的合成部位和主要作用及激素间的相互作用
1.各种植物激素的合成部位及生理作用。
植物激素
合成部位
分布
主要作用
主要应用
赤霉素
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
促进矮生性植物长高;解除种子休眠
细胞分裂素
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸
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
使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯
植物体各个部位
各器官中都存在
催熟
生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
主要分布在生长旺盛的部位
除草剂;促进扦插枝条生根;培育无子果实;棉花保铃
2.植物激素的作用机理:植物激素对植物生长发育上的调控,是通过调控 、 、 和 等方式实现的。
3.各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素 。
4.当生长素浓度升高到一定值时,就会 的合成;乙烯含量的升高,反过来会 生长素的作用。
5.在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的 ,而是不同激素的 。例如,黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成 ,比值较低则有利于分化形成 。
6.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的 。例如,在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会按照次序出现高峰,调节果实的发育和成熟。
1:促进果实“发育”≠促进果实“成熟”。促进果实“发育”的植物激素为生长素、赤霉素,促进果实“成熟”的激素为乙烯。
2. 赤霉素促进果实发育,不促进成熟;乙烯才促进果实成熟。赤霉素获得无子果实属于不可遗传变异。
3. 细胞分裂素主要由根尖合成,作用侧重细胞分裂,不是细胞伸长,可延缓叶片衰老。
4. 脱落酸促进种子休眠,赤霉素解除休眠,二者拮抗;脱落酸还抑制细胞分裂、提升抗逆性。
5. 乙烯植物体各个部位都能合成,不只是成熟果实。
6. 植物无内分泌腺体,激素由特定部位细胞产生。
7. 植物激素只做信号调节,不直接参与细胞代谢,不供能,不是酶。
8. 不是单一激素起作用,是多种激素相互作用共同调节;激素比值往往比浓度更关键(植物组织培养:生长素/细胞分裂素比例决定生芽生根)。
9.协同≠完全相同,拮抗只看生理效应,不是化学结构对抗。
要点三 植物生长调节剂的应用
重点内容
具体要点
特别提醒
植物激素对应的生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂概念:由 的,对植物的 、 有 作用的 ,称为植物生长调节剂。
2.植物生长调节剂优点:植物生长调节剂具有 、 、 等优点。
3.我国目前正在使用的植物生长调节剂就有几十种。从分子结构来看,主要有两大类:一类分子结构和 与植物激素 ,如吲哚丁酸;另一类分子结构与植物激素 ,具有与植物激素 ,如α萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4.植物生长调节剂应用实例。
类型
实例
赤霉素
①啤酒生产中用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子 就能产生 ,以简化工艺,降低成本;
②芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理,可以使芦苇 左右;
③用赤霉素 ;
膨大素
使西瓜、草莓、葡萄等 、 , ,但口感较差,不宜长时间储存。
青鲜素
马铃薯、大蒜、洋葱 ,可能有副作用。
生长素调节剂
①适宜浓度的NAA 甘薯、葡萄 ;
② 对棉花等进行 , 对苹果等进行 ;
③ ,出去 中的
乙烯利
菠萝、香蕉等水果
1.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
人工化学合成
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、NAA、青鲜素、膨大素等
2.. 植物激素植物自产;生长调节剂人工合成/提取,二者不等同。
3. 调节剂效果稳定原因:植物缺少分解它的酶,不是浓度高。
4. 无子番茄:生长素类似物涂子房,遗传物质不变,不可遗传。
5. 无子西瓜是染色体变异,不是生长素类似物处理得来。
6. 乙烯利释放乙烯,只促果实成熟,不促果实发育膨大。
7. 除草剂:高浓度生长素类似物,抑制双子叶杂草,利用两重性,适用于单子叶作物田。
8. 赤霉素类:打破种子休眠;脱落酸类:维持休眠、抑制萌发。
9. 调节剂只调节,不参与代谢,不改遗传物质。
10. 并非浓度越高越好,高浓度易药害;也并非全都对人体无害,要规范使用。
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1.在进行科学研究时,有时需要在 前先做一个 。这样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的 。
2.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 和气候条件等,都会影响施用 ,施用不当甚至会影响生产。
3.生长素类似物处理插条的方法中,以下两类方法比较简便。(1) :要求溶液浓度 ,处理几小时至一天,这种处理方法要求溶液的浓度 ,并且最好在 和空气湿度较高的地方;(2) :把插条基部在浓度 的药液中蘸一下(约5 s),深约1.5 cm即可。
1. 本实验自变量:生长素类似物浓度;因变量:生根数量(或生根长度);无关变量:枝条粗细、芽的数量、温度、处理时间等,无关变量保持相同且适宜。
2. 插条处理两种方法:浸泡法(浓度低,时间长);沾蘸法(浓度高,时间短),不能混用条件。
3. 预实验必不可少:为正式实验摸索条件,检验实验设计合理性;预实验也需要设置空白对照组。正式实验可以不设空白对照,设置相互对照。
4. 插条选择:保留少量幼芽幼叶(产生内源生长素),除去成熟叶片,减少蒸腾失水。
5. 本实验不能体现低促高抑的错误判断:出现生根数低于空白组,才体现低促高抑;全部组别生根都多于空白组,只体现促进。
6. 对照组:空白对照组用蒸馏水浸泡插条。各组插条生长环境要相同。
7. 易错表述:❌生长素处理枝条;✅生长素类似物处理(本实验用人工调节剂,不是植物内源生长素)。
8. 实验结果:浓度过低促进弱;适宜浓度促进最强;浓度过高抑制生根。
9. 无关变量易错:插条芽数要一致;浸泡时不能把插条上端浸泡在溶液中;处理部位是插条形态学下端。
要点四 环境因素参与调节植物的生命活动
重点内容
具体要点
特别提醒
光对植物生长发育的调节
1.光作为一种 ,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物具有能接受 的分子, 是其中的一种,它是一类 (色素—蛋白复合体),主要吸收 和 ,分布在植物的各个部位,其中在 的细胞内比较丰富,在受到光照射时,它的 会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内,影响特定 ,从而表现出生物学效应。
2.光对植物生长发育的两种作用。
(1)光是植物进行 的 ;
(2)光作为一种 , 、 植物生长、发育的全过程。
3.光信号传导的结构基础之一——光敏色素。
(1)化学本质:
(2)分布:
(3)吸收光的类型:
4.光对植物生长发育的调节的实例。
(1)少数植物的种子需要在 的条件下才能萌发。
(2)豆芽是在 的环境中培育的。
(3)很多植物的开花与 有关。
5.光调控植物生长发育的反应机制:在受到光照射时,光敏色素的 会发生变化,这一变化的信息会经过 传导到 内,影响 ,从而表现出生物学效应。
1. 光敏色素不是光合色素,不进行光合作用。
2. 光敏色素吸收红光/远红光;光合色素吸收红光、蓝紫光。
3. 光敏色素在细胞膜;光合色素在叶绿体类囊体。
4. 光敏色素:光作信号;光合色素:光作能量来源。
5. 光信号传导路径:光→光敏色素被激活→信号传导到细胞核→调控特定基因的表达。
6. 植物向光性:是光调节生长发育的其中一个实例。
7.光周期:植物开花受日照长短调控;感受光周期部位是叶片,不是花芽。叶片接收信号传到顶端,诱导开花。
参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.除了光, 和 等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
2.年轮形成的原因是:在春夏季,细胞分裂 、细胞体积 ,在树干上形成颜色较 的带;在秋冬季,细胞分裂 、细胞体积较 ,在树干上形成颜色较 的带。
3.经历 促进植物 的作用叫做春化作用,如冬小麦,如不经过一定时间低温,它们会一直保持营养状态或很晚才开花。
4温度可以通过影响 、 、 和 、 等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
5.重力是调节植物 和 的重要环境因素。
6.根向地、茎背地生长的原理:植物的根、茎中具有 的物质和细胞,可以将 信号转换成 的信号,造成 的 ,从而调节植物的生长方向。
7.淀粉-平衡石假说认为植物对重力的感受是通过体内一类富含“ ”的细胞,即 来实现的。
8.植物生长发育的调控,是 、 和 共同构成的网络。
9.植物细胞里储存着 基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据 作调整。
10.基因表达调控、激素调节和环境因素调节三者的关系: 。
11.在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物 环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在 和 水平上的变化。
1.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。激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。植物生长发育的整体调节机制图解如下:
2. 春化作用是低温作为信号,不是低温直接提供营养。解除春化:高温处理。
3. 重力(向重力性):根向地、茎背地。机理:重力引起生长素分布不均;根对生长素更敏感。
4. 植物感受重力的结构:平衡石(淀粉体)。
5. 温度影响:①作为信号调控开花(春化);②影响酶活性,影响代谢速率。温度既是信号,也影响代谢。
6. 水分:干旱时,脱落酸含量升高,气孔关闭,增强抗逆。
7. 环境因素只是信号刺激,不直接控制生命活动;根本上调控基因的表达。
(
题型一
生长素的发现过程与向性运动
)
【例1】.下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A.对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B.图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C.假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D.假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
(
解题方法点拨
1.实验材料选择要求:选用长势一致的燕麦胚芽鞘,①②组插入云母片,③切除尖端,④放置琼脂块和尖端,⑤为处理后实验组。云母片、琼脂为实验处理材料,云母片阻断生长素透过;琼脂允许生长素透过,不阻挡生长素运输,这是本题解题突破口;实验保证胚芽鞘初始长势等无关变量相同。
2.操作核心要求:各组给予单侧光照射,培养条件相同且适宜;遵循单一变量原则,每组只改变插入材料、尖端有无这一类自变量;遵循平行重复原则,减少实验偶然误差。注意:胚芽鞘感受光刺激的部位只在尖端,弯曲部位是尖端下面的伸长区。
3.结果分析关键:
①云母片:阻隔生长素,既阻断极性运输,也阻断横向运输;
②琼脂块:允许生长素自由通过,不干扰生长素的运输;
③向光性原理:单侧光只作用于尖端,引起生长素横向运输,再极性运输到伸长区,两侧生长素浓度不均,造成弯曲生长。
做题根据插入材料种类,判断生长素能否跨材料运输,进一步判断胚芽鞘生长、弯曲情况。
4.易错点辨析:
①区分两种材料功能:云母片不能透过生长素;琼脂可以透过生长素,琼脂本身不含生长素,高频陷阱:混淆云母片与琼脂的作用。
②感光部位:只有尖端能感受单侧光,尖端下部不能感光。
③弯曲生长两个必要条件:有生长素;生长素分布不均匀。缺少生长素,表现为不生长不弯曲;生长素均匀分布,直立生长;生长素分布不均,发生弯曲。
④变式假设类题型:选项经常更换插入材料(云母片换琼脂、琼脂换云母片),需要重新推演生长素运输路径,再判断生长弯曲结果。
)
【变式1-1】如图是关于生长素发现的部分实验过程,请结合所学知识判断,下列说法错误的是( )
A.科学家发现植物生长素的科研实验顺序为②③⑤①④
B.⑤实验的结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块传递给下部
C.④所示的实验缺少空白琼脂块作为对照的实验
D.实验①②③都能证明单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的“影响”发生横向运输
【变式1-2】)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
(
题型
二
生长素的合成、运输与分布
)
【例2】下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.生长素的合成一定需要酶的参与且有光和无光生长素都可以合成
B.生长素在植物体内极性运输受氧气浓度的影响
C.顶端优势是由于侧芽生长素浓度过高而导致
D.生长素的非极性运输常在幼嫩的组织中进行
(
解题方法点拨
1
、生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。
2、生长素的运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中;生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
)
【变式2-1】下列有关生长素的作用、产生、运输和分布的叙述,正确的有( )项
①幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老的细胞
②生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
③在植物体的幼嫩部位,生长素不可以逆浓度梯度运输
④呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输
⑤顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
⑥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
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【变式2-2】下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是( )
A.幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老细胞
B.生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C.在植物体的幼嫩部位,生长素不可以逆浓度梯度运输
D.呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输
(
题型
三
生长素的生理作用
)
【例3】为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1nmol/L BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
(
解题方法点拨
BL是植物体内合成的植物激素,和其他的植物激素一样,具有调节植物生长发育,从图中可分析得:随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,因此适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根形成。
)
【变式3-1】酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵(H+-ATP酶)将质子(H+)泵入细胞壁,使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶,从而导致细胞壁松弛,使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制,研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型(K-)和F蛋白基因敲除型(F-)拟南芥植株,研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.在茎尖中生长素能进行极性运输
B.生长素作为信息分子,会影响基因表达,从而表现出生物学效应
C.K蛋白能抑制H+-ATP酶的活性,从而抑制H+外流;F蛋白能促进H+-ATP酶的活性,从而促进H+外流
D.依据“酸生长假说”,酸性溶液也能影响植物生长速率
【变式3-2】.如图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线。下列分析或推测不合理的是( )
A.图甲中曲线Ⅰ表示细胞壁的酸化程度,曲线Ⅱ表示玉米胚芽鞘长度
B.生长素可能通过促进细胞排出H+的方式促进细胞的分裂
C.图乙未体现生长素对玉米胚芽鞘的生长具有抑制作用
D.玉米胚芽鞘的生长除了生长素发挥作用外,还有其他植物激素的参与
(
题型
四
其他植物激素的作用及应用
)
【例4】当茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,反之不脱落;乙烯会促进叶片脱落。为验证生长素和乙烯对叶片脱落的影响,某小组进行了如图所示实验:制备长势和大小一致的外植体,均分为4组,分别将其基部插入培养皿的琼脂中,封严皿盖,培养并观察。根据实验结果分析,下列叙述合理的是( )
A.③中的叶柄脱落率大于①,是因为④中NAA扩散至③
B.④中的叶柄脱落率大于②,是因为④中乙烯浓度小于②
C.①中的叶柄脱落率小于②,是因为茎端生长素浓度①低于②
D.①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高
(
解题方法点拨
1.实验材料选择要求:需设置四组实验,①不含NAA;②基部加入NAA;③隔板分隔不含NAA;④隔板分隔加入NAA。①作为空白对照组,②为基部施加NAA的实验组,③④为隔板隔离实验组。解题重点区分物质扩散特性:NAA不能透过玻璃隔板扩散;乙烯属于气体,密闭皿内可以跨隔板扩散,这是本题解题突破口。实验选用长势、大小一致的外植体,保证无关变量相同且适宜。
2.操作核心要求:将外植体基部插入琼脂,封严培养皿皿盖,保证气体可在培养皿内部扩散;各组培养条件相同且适宜,遵循平行重复原则,每组实验至少重复2‑3次,减小实验带来的偶然误差。
3.结果分析关键:严格依据题干给出两条信息做题,以题干条件优先,不能仅凭课本固有知识主观推断。
①茎端生长素浓度高于叶片端时,叶片脱落;反之不脱落。
②乙烯会促进叶片脱落。
叶柄脱落率越高,叶片越容易脱落,可以反向推导激素相对浓度;外源施加NAA,能够诱导植物产生乙烯,产生间接调节效果。
4.易错点辨析:
①物质扩散陷阱:NAA(生长素类似物)不能穿过玻璃隔板;乙烯是气体,密闭环境能够扩散。易错误区:误认为NAA直接扩散到③组起作用。
②多激素调控:叶柄脱落现象不只是生长素调控,乙烯同样促进脱落,不能把脱落全部归因生长素。
③因果逻辑:脱落率高低可以反推激素浓度;脱落率高,代表促进脱落的激素浓度更高。
④时间因素:随时间延长脱落率上升,大多是植物自身成熟产生乙烯,不一定是生长素浓度升高。
)
【变式4-1】.下图是种子萌发过程中细胞内发生的一些生理变化,其中ABI3和ABI5是脱落酸发挥作用信号通路中的关键因子。下列相关叙述错误的是( )
注:“→”表示促进,“”表示抑制;miR160是一种小型单链RNA分子,可调节相关基因的表达。
A.图示表明在种子萌发过程中生长素与赤霉素具有协同作用
B.图示说明种子的萌发是多种激素相互作用、共同调节的结果
C.图示表明植物激素可调节相关基因的表达,而基因也可控制相应激素的合成
D.图中miR160可能通过与相关mRNA碱基互补配对来抑制其翻译过程
【变式4-2】关于植物激素及其信号通路的叙述,错误的是( )
A.乙烯受体基因过量表达的番茄果实,发育进程比野生型果实加快
B.若基因突变使赤霉素受体与赤霉素结合能力下降,突变株易表现矮化性状
C.细胞分裂素受体活性减弱的植株,比野生型植株叶片易变黄
D.脱落酸受体缺失突变体的种子休眠时间比野生型缩短
(
题型
五
植物生长调节剂的应用
)
【例5】植物激素(类似物)在生产上有诸多应用,如下表,相关不正确的说法是( )
序号
激素(类似物)
植株
性别
雌花数量
雄花
①
乙烯利(ETH)
瓠瓜
雌雄同株雌雄异花
不变
部分转变成雌花
②
赤霉素(GA)
黄瓜
全雌株全雌花
部分转变成雄花
③
细胞分裂素类似物(BA)
星油藤
雌雄同株雌雄异花
增加
部分转变成雌花
A.①组可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量
B.②组可以为全雌黄瓜品种保存提供有效的措施
C.③组有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理
D.以上说明激素在植物生长过程有严格的作用顺序
(
解题方法点拨
分析表格实验信息,抓核心变化
:
本题表格记录不同植物激素(类似物)对不同植物花性别分化的影响。解题重点关注:激素处理后,雌花、雄花之间的相互转化结果。 乙烯利:瓠瓜雄花可部分转变为雌花; 赤霉素:全雌黄瓜的雌花部分转变为雄花; 细胞分裂素类似物:星油藤雌花增多,部分雄花转变成雌花。
2.
联系生产实践分析选项
:
雌花数量多,一般结果多,利于提高产量;全雌株只有雌花,无法完成授粉留种,诱导产生部分雄花,才能授粉,实现品种保存,这是生产应用题的解题切入点。
3.
区分实验现象与机理探究
:
观察到激素能够改变花的性别,该实验现象可以为探究性别分化机理提供实验证据,但不等同于已经完全探明该机理。
4.
概念辨析:激素调节作用 vs 严格作用顺序
“严格的作用顺序” 指多种激素按照固定的时间先后依次发挥作用。本实验只展示不同激素分别处理的效果,没有体现激素发挥作用的时间先后,因此不能得出存在严格作用顺序的结论。
5.
审题与证据判断避坑
:
题干要求选出不正确的选项;选择题中,若选项的结论没有表格实验现象作为支撑,该选项大多为错误选项,不能主观臆断拓展结论。
)【变式5-1】为提升棉花产量,需在棉花的不同生长阶段施用相应的植物生长调节剂。下列叙述错误的是( )
A.播种前用赤霉素处理棉花种子,可打破休眠、促进萌发
B.棉花去顶后,喷施外源生长素可进一步促进侧枝生长
C.棉桃成熟前施用乙烯利,可促进果实成熟,便于统一采收
D.机械化采摘前施用脱落酸,可促进叶片脱落以减少杂质混入
【变式5-2】植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.植物生长调节剂因不易被植物分解而具有效果稳定的优点
B.用赤霉素处理大麦,使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
C.当溶液pH高于3.5时,乙烯利能分解释放乙烯,对水果起催熟作用
D.利用乙烯利可以促进凤梨果实的发育,使得凤梨能够在最佳的时间上市
(
题型
六
与植物生长调节剂相关的实验
)
【例6】石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循实验变量控制中的“单一变量原则”
(
解题方法点拨
1.实验材料与对照组设置要求:实验选用长势相同的石蒜幼苗,保证无关变量一致。实验组药物先溶于少量甲醇,再用清水稀释;对照组不能只用等量清水,应使用相同比例甲醇稀释的清水处理,用来排除溶剂甲醇对实验结果的干扰。解题时要特别留意溶剂对照,这是植物调节剂实验高频陷阱。
2.操作核心要求:各组幼苗培养条件相同且适宜,遵循单一变量原则,本实验自变量为植物生长调节剂的种类;遵循平行重复原则,每组设置多株幼苗,减少偶然实验误差;定时检测AGPase酶活性,记录实验数据。
3.结果分析关键:读懂题干给定信息,石蒜地下鳞茎产量与鳞茎内淀粉积累量呈正相关,AGPase是合成淀粉的关键酶。
酶活性越高,淀粉合成越多,鳞茎产量越高;酶活性越低,淀粉合成越少,鳞茎产量越低。
植物生长调节剂只起信号调节作用,不直接参与细胞代谢,不充当酶,也不为反应供能,结合曲线图变化趋势推导实验结论。
4.易错点辨析:
①植物生长调节剂的作用本质:仅传递调节信号,不直接参与细胞代谢,不可说成“直接催化、直接参与代谢”。
②对照组设置陷阱:有机溶剂溶解药剂时,对照组要匹配相同溶剂,不能只用清水。
③信息不能脱离题干:题干指明产量和淀粉积累正相关,淀粉合成依赖AGPase,做题要把酶活性、淀粉、鳞茎产量三者建立逻辑链条,不能凭固有认知判断赤霉素的效果。
④单一变量原则:除自变量以外,幼苗长势、溶剂、培养环境等全部无关变量均要保持相同且适宜。
)
【变式6-1】缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,测定不同浓度缩节胺(单位:mg/kg)对大豆叶片中赤霉素()的含量(单位:)的影响,结果如下图,下列相关叙述正确的是( )
注:缩节胺不影响赤霉素的降解过程
A.缩节胺的化学本质与赤霉素相同,均属于植物激素
B.与对照组相比,500 mg/kg缩节胺处理后含量下降,说明该浓度下大豆的株高将高于对照组
C.缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用,又有抑制作用
D.缩节胺通过降低赤霉素含量来矮化植株,说明赤霉素和脱落酸在调节茎伸长方面具有协同作用
【变式6-2】缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,测定不同浓度缩节胺(单位:mg/kg)对大豆叶片中赤霉素()的含量(单位:)的影响,结果如下图,下列相关叙述正确的是( )
注:缩节胺不影响赤霉素的降解过程
A.缩节胺的化学本质与赤霉素相同,均属于植物激素
B.与对照组相比,500 mg/kg缩节胺处理后含量下降,说明该浓度下大豆的株高将高于对照组
C.缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用,又有抑制作用
D.缩节胺通过降低赤霉素含量来矮化植株,说明赤霉素和脱落酸在调节茎伸长方面具有协同作用
(
题型
七
调节植物生命活动的环境因素
)
【例7】植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
光照处理
首次开花时间
茎粗(mm)
花的叶黄素含量(g/kg)
鲜花累计平均产量()
①
光照8h/黑暗16h
7月4日
9.5
2.3
13000
②
光照12h/黑暗12h
7月18日
10.6
4.4
21800
③
光照16h/黑暗8h
7月26日
11.5
2.4
22500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
(
解题方法点拨
1.
抓题干关键转化信息 遇到 “品质与叶黄素含量呈正相关” 这类描述,做题时可直接用叶黄素含量代表花的品质,简化判断,不要额外脑补其他条件。
2.
表格数据题:分清自变量、因变量 本题自变量:光照 / 黑暗时长; 因变量:开花时间、茎粗、叶黄素含量、鲜花产量。 做题不要只看某一组,必须对比全部组别数据,不能凭部分数据下结论。
3.
判断 “正相关、负相关” 的技巧 正相关:一个指标升高,另一个指标同步持续升高; 负相关:一个指标升高,另一个指标同步持续降低。 只要出现一组数据打破该变化趋势,就不能判定为正 / 负相关。 如本题黑暗时长①>②>③,叶黄素①<②,但②>③,趋势中断,因此品质和黑暗时长不呈负相关。
4.
“综合考虑多个指标” 类题型思路 不能只追求某一项指标最高,要权衡所有考查指标。本题③产量最高,但叶黄素(品质)很低;②叶黄素最高,产量仅略低于③,产量和品质兼顾,因此选②。
5.
避坑提醒 看清描述,区分 “开花时间”“品质”“产量” 三个不同因变量,不要把开花早等同于产量高;两个指标其中一组同步变化,不等于二者就一定存在相关关系。
)
【变式7-1】下图表示拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB)在不同光照条件下下胚轴(连接胚根和子叶的结构)的生长状况。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类色素-蛋白复合体,主要分布在植物分生组织的细胞内
B.光敏色素A主要吸收远红光,光敏色素B主要吸收红光或白光
C.在受到相应光照射时,光敏色素A、B的结构会发生变化
D.光敏色素A、B被激活后均会影响特定基因的表达,促进下胚轴的生长
【变式7-2】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。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素主要分布在植物的叶肉细胞,通过接受光照信息影响特定基因的表达
B.昼夜长短会影响部分植物的开花,光照条件会影响部分植物的种子萌发
C.赤霉素和脱落酸对植物的发育均具有调节作用,果实成熟时赤霉素的含量较脱落酸高
D.激素的产生和分布受基因表达的调控,基因的表达不受激素的影响
1.植物茎尖(SAM)参与形成叶、枝、花、果等地上器官;根尖分生组织(RAM)参与根系构建与水分养分吸收。SAM和RAM分别为合成生长素和细胞分裂素的主要部位,生长素和细胞分裂素对SAM和RAM的发育起着重要作用。下列叙述错误的是( )
A.SAM处合成的生长素只能通过极性运输向下运输到RAM处
B.生长素与细胞中受体结合后,能够调控相关基因表达
C.细胞分裂素能够促进芽的分化,生长素能够促进侧根和不定根的发生
D.促进芽生长的生长素浓度可能会抑制根的生长
2.下图表示用不同浓度的生长素类生长调节剂处理扦插枝条的实验结果,下列分析正确的是( )
A.经预实验后,后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的实验作对照组
B.用不同浓度的生长素类生长调节剂溶液处理扦插枝条,生根数量一定不同
C.根据实验结果促进扦插枝条生根的最适浓度在8mg·L-1-12mg·L-1之间
D.该实验结果可以体现生长素生理作用具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
3.科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,所得结果如图甲所示;图乙是将该植物的幼苗横放一段时间后根和茎的生长情况。下列相关叙述错误的是( )
A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲A点对应的生长素浓度
B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲C点对应的生长素浓度
C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感
D.不同浓度的生长素对该植物同一器官的生长影响不可能相同
4.水稻的生长发育是由多种激素相互作用共同调控的,下列相关说法不正确的是( )
A.收获季节水稻乙烯含量上升促进种子的成熟和脱落
B.受到赤霉菌感染时会引起水稻赤霉素分泌增加使植株疯长
C.细胞分裂素能促进水稻芽的分化和叶绿素的合成
D.油菜素内酯能促进水稻茎细胞的分裂、花粉管生长、种子萌发
5.伯乐树又名钟萼木或山桃花,是中国特有树种、国家二级保护野生植物,被誉为“植物中的龙凤”。下列关于伯乐树生命活动调节的叙述正确的是( )
A.伯乐树的细胞分裂主要受生长素和乙烯的调控,二者表现出协同作用
B.赤霉素能促进伯乐树细胞伸长从而引起植株增高,同时参与细胞代谢
C.决定伯乐树生长发育的,不是某种激素的绝对含量而是不同激素的相对含量
D.细胞分裂素是伯乐树体内产生的能从产生部位运送到作用部位的大量有机物
6.植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。下列对应关系错误的是( )
A.细胞分裂素类调节剂——促进细胞分裂——促进果实膨大
B.赤霉素类拮抗剂——抑制细胞伸长——控制徒长、抗倒伏
C.脱落酸类调节剂——抑制细胞分裂——块茎储存期不发芽
D.乙烯类调节剂——促进细胞呼吸——促进果实发育和成熟
7.合理、规范地使用植物生长调节剂可以在促进农作物增产、增收的同时保障农产品的安全。下列关于植物生长调节剂使用的叙述,错误的是( )
A.使用植物生长调节剂的农产品产量均可增加,但品质可能会下降
B.乙烯能够促进植株开花,合理使用乙烯利有利于果树等的增产
C.植物生长调节剂不是营养物质,不能代替肥料的作用
D.在使用植物生长调节剂时,除了要考虑其残留对人体健康的影响,也要考虑对环境的影响
8.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。下列有关光对植物生命活动调控的叙述正确的是( )
A.光影响植物的颜色和形态,胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素
B.光敏色素主要吸收红光和蓝光,在受到光照射时,结构会发生变化
C.小麦需要日照长度达到一定值才能开花,是因为长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量
D.光敏色素和光合色素都是色素—蛋白复合体
9.植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素对光敏感,主要吸收红光用于水的光解生成氧气
C.Pr转化为Pfr的过程未引起遗传信息的改变
D.红光通过激活Pr进而影响基因的表达来实现对植物生长发育的调控
10.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞(平衡石细胞)实现的,当植物放置方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,从而造成重力对植物生长的影响,下列说法不正确的是( )
A.“淀粉体”能将重力信号转化为影响生长素运输方向的信号
B.“淀粉体”的沉降方向和生长素运输的方向相同
C.茎背地生长是因为平衡石细胞使向地一侧生长素分布多,细胞生长快
D.根向地生长是因为平衡石细胞使向地一侧生长素分布少,细胞生长慢
11.将小麦苗胚芽鞘分别置于不含生长素的相同琼脂块上,进行如图所示的系列处理,一段时间后检测琼脂块中生长素的含量(用字母代表),并将琼脂块置于去除尖端的胚芽鞘上,观察胚芽鞘的生长情况。下列叙述错误的是( )
A.通过比较甲组和乙组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性的外因
B.通过比较c与e、d与f的数值大小可探究生长素在胚芽鞘内是否进行极性运输
C.通过比较a与b、c与d的数值大小可探究单侧光能否导致胚芽鞘内生长素分解
D.通过比较丙组和丁组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性与生长素在尖端横向运输是否有关
12.光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是协同作用的关系
D.红光能抑制拟南芥种子萌发
13.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素¹⁴C标记IAA和ABA并开展如图所示的实验。请回答下列问题:
(1)生长素的主要合成部位是____________;其生理作用表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;_________________。
(2)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是________(填序号);若琼脂块③和④中____________,说明ABA在茎尖的运输是非极性运输。
(3)综合以上描述,极性运输是指_______________。
14.脱落酸(ABA)可提高植物的抗旱性,为了解ABA提高植物抗旱性的原理,研究人员对正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,实验结果如图1所示;用ABA缺失突变体进行了相关实验,并测定植物根细胞中脯氨酸(主要存在于液泡)含量的变化,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)ABA在植物体中的主要合成部位有_________,种子萌发过程ABA的含量变化为_________,该过程与其作用效果相反的激素是_________。
(2)据图1分析,干旱条件下,ABA对幼苗茎叶的生长起_________作用,对根的生长起_________作用。
(3)据图2分析,在重度干旱条件下,ABA能提高植物抗干旱能力的机制是_________,除此之外,脱落酸还可通过_________以减少水分蒸发。
(4)植物生长发育的调控,是_________、_________和_________共同完成的。
15.春有“陌上柔桑破嫩芽”、夏有“木笔犹开第一花”、秋有“无边落木萧萧下”、冬有“凌寒独自开”,这些古诗生动地描述了植物生命活动响应四时的变化而作出的反应。回答下列问题:
(1)NCYRC研究了激素类似物甲和乙对大马士革玫瑰(Rosa Damascena,RD)“陌上柔桑破嫩芽,东邻蚕种已生些”时,生根和侧芽生长的影响,结果如图1图2。
由图1的结果_________(填“能”或“不能”)判断0.6μmol/L的激素类似物乙对RD生根的影响。为探究0.6μmol/L的激素类似物甲和0.6μmol/L的激素类似物乙对RD插条生根的复合影响,应设计_________种培养基。已知甲为生长素类似物,图2为X、Y和Z三种浓度的甲对RD茎段侧芽生长的影响,X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是___________。
(2)“箨龙已过头番笋,木笔犹开第一花”。光信号对植物开花的调控非常重要,细胞内吸收红光和远红光的物质是___________,其化学本质是___________,光信号使其结构改变,最终经信息传递系统传导至_________内,从而表现出生物学效应。
(3)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。此时,梅的根仍然可以向地、茎仍然可以背地生长,这是在重力的调节下形成的。目前,被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节机制的假说为_________。
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第5章 植物生命活动的调节(复习讲义)
(
目录
1.单元目标聚焦·明核心
:
了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:
掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:
必背知识要点、掌握教材重点
要点一
植物生长素
要点二 其他植物激素
要点三 植物生长调节剂的应用
要点四 环境因素参与调节植物的生命活动
4.考点题型突破·拓思维:
梳理常考题型、通关章节重难
题型一 生长素的发现过程
与向性运动
题型二
生长素的
合成
、运输和分布
题型三
生长素的生理作用
题型四
其他植物激素
的作用及应用
题型五
植物生长调节剂的应用
题型六
与植物生长调节剂相关的实验
题型七
调节植物生命活动的环境因素
5.综合高效练习·提能力:
练习解题思维、提升解题能力
)
课标要求
核心考点
1. 概述科学家经过不断探索,发现了植物生长素,并揭示生长素调节生长具有两重性,既能促进生长,也能抑制生长。
2.举例说明赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等植物激素的作用;阐明多种植物激素通过协同、拮抗关系共同调控植物生长发育。
3.区分植物激素与植物生长调节剂;概述植物生长调节剂在农业生产中的应用;探究实践:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
4.举例说明光、重力、温度等环境信号参与调节植物的生长发育。
5.说明植物的生长发育,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络调控的结果。
1.通过分析生长素发现系列实验,解释植物向光性原理,训练演绎推理,建立适度、平衡的稳态观念。
2.绘制概念图梳理各类激素的合成部位与功能,辨析协同、拮抗实例,理解植物生命活动受多种激素共同调控。
3.掌握预实验的目的,会设计实验记录表,分析实验数据;辩证看待生长调节剂在农业生产的利弊,提升科学探究能力。
4.分析光敏色素、向重力性、春化作用的机理,理解环境信号如何调控植物生命活动,建立信息观。
5.结合情境综合分析植物生长发育调控网络;利用生产实例开展情境分析,提升信息获取与解决实际问题的能力。
要点一 植物生长素
重点内容
具体要点
特别提醒
生长素的发现过程
1.在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
2.达尔文父子的实验处理、现象。
实验
实验过程
现象
①
向光弯曲生长
②
不生长,不弯曲
③
直立生长
④
向光弯曲生长
该实验的对照组为①,实验组为②③④;
①②对照,自变量为有无尖端,说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关;
①③对照,自变量为尖端有无遮光,说明胚芽鞘的弯曲生长与单侧光照射有关;
③④对照,自变量为遮光部位;
①③④对照,说明胚芽鞘的感光部位在尖端
3.达尔文提出的实验结论:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“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。
4.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。
5.拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
6.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
1.拜尔的实验没有设置空白对照组,而是通过相互对照,证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。
2.对温特实验之前的实验结论进行描述时,不能出现“生长素”,因为当时并不清楚产生的“影响”是生长素。
3.温特命名“生长素”,但没有分离出生长素,分离出生长素的是后来的科学家。
4.科学实验中,胚芽鞘的几个重要部位:
感受单侧光刺激的部位
胚芽鞘的尖端
产生生长素的部位
胚芽鞘的尖端
弯曲生长的部位
尖端下部的伸长区
5.琼脂不能感光,不影响生长素的运输和传递,而云母片、玻璃片等会阻碍生长素的运输。
植物向光性的解释
1.有学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
2.向光性原理:胚芽鞘尖端产生生长素(与光照无关);单侧光刺激时,胚芽鞘尖端感受单侧光刺激,并将产生的生长素在尖端先横向运输,再向下极性运输,从而使背光侧生长素分布得多,生长得快,向光侧生长素分布得少,生长得慢。即向光性外因是单侧光刺激,内因是生长素分布不均匀。
1.感光部位:胚芽鞘尖端;
弯曲生长部位:尖端下部伸长区。
尖端不伸长;伸长区不能感受光。
2.去掉尖端,就算外源施加生长素,给单侧光也不会向光弯曲,缺少感光部位。
植物激素概念及生长素的合成、运输与分布
1.植物激素: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。
2.植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
3.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素的运输方向是极性运输,即从形态学上端运输到形态学下端(属于跨膜运输中的主动运输),而在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
4.生长素相对集中分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
1.与植物激素的分子结构和生理效应(或只有生理效应)类似的人工合成或微生物产生的有机物不能称为植物激素。如植物体内产生的赤霉素是一种植物激素,而赤霉菌产生的赤霉素不能称为植物激素。
2.生长素的产生不需要光照,即有光、无光均可产生。
3.生长素的横向运输:在细胞分裂旺盛的部位,受单侧光、重力等的影响可发生横向运输。
4.生长素≠生长激素。两者仅有一字之差,但生长素属于植物激素,生长激素属于动物激素。
5.区分植物激素和动物激素
类别
分泌部位
化学本质
作用部位
运输方式
植物激素
植物特定部位产生,无特定的分泌器官
一般是小分子物质
无明显的靶器官
多样、复杂
动物激素
有特定的内分泌腺
蛋白质、类固醇等
靶器官、靶细胞
随着体液运输
6.形态学上端和形态学下端的判断
生长素的生理作用
1.生理作用:生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似,它不像酶那样催化 细胞代谢,也不为细胞 提供能量 ,而是给细胞 传达信息 ,起着 调节 细胞生命活动的作用。
(1)细胞水平:促进细胞伸长 生长 、诱导细胞 分化 等作用。
(2)器官水平:影响器官的 生长 、 发育 ,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和 果实 发育等。
2.作用机理:生长素与 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
(1)生长素所发挥的作用,因 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。
(2)一般情况下,生长素在浓度较低时 促进 生长,在浓度过高时则会 抑制 生长。
4.不同植物器官对生长素的敏感程度
1.在分析生长素生理作用时,抑制生长≠不生长。所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制,生长状况好于对照组者可谓促进生长,例如,在相同时间内加蒸馏水处理组生长状况为2cm→4cm,“抑制”组生长状况为2cm→3cm,“促进”组生长状况为2cm→6cm,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。
2:高于最适浓度的浓度≠“抑制浓度”
曲线中HC段表明随生长素浓度升高,促进生长作用减弱,但仍为促进生长的浓度,不是抑制浓度,浓度高于i时才会抑制植物生长,才是“抑制浓度”。
要点二 其他植物激素
重点内容
具体要点
特别提醒
其他植物激素的合成部位和主要作用及激素间的相互作用
1.各种植物激素的合成部位及生理作用。
植物激素
合成部位
分布
主要作用
主要应用
赤霉素
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
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育;
促进矮生性植物长高;解除种子休眠
细胞分裂素
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸
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
①抑制细胞分裂;
②促进气孔关闭;
③促进叶和果实的衰老和脱落;
④维持种子休眠;
使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯
植物体各个部位
各器官中都存在
①促进果实成熟;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落
催熟
生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
主要分布在生长旺盛的部位
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育;
除草剂;促进扦插枝条生根;培育无子果实;棉花保铃
2.植物激素的作用机理:植物激素对植物生长发育上的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
3.各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
4.当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
5.在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
6.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。例如,在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会按照次序出现高峰,调节果实的发育和成熟。
1:促进果实“发育”≠促进果实“成熟”。促进果实“发育”的植物激素为生长素、赤霉素,促进果实“成熟”的激素为乙烯。
2. 赤霉素促进果实发育,不促进成熟;乙烯才促进果实成熟。赤霉素获得无子果实属于不可遗传变异。
3. 细胞分裂素主要由根尖合成,作用侧重细胞分裂,不是细胞伸长,可延缓叶片衰老。
4. 脱落酸促进种子休眠,赤霉素解除休眠,二者拮抗;脱落酸还抑制细胞分裂、提升抗逆性。
5. 乙烯植物体各个部位都能合成,不只是成熟果实。
6. 植物无内分泌腺体,激素由特定部位细胞产生。
7. 植物激素只做信号调节,不直接参与细胞代谢,不供能,不是酶。
8. 不是单一激素起作用,是多种激素相互作用共同调节;激素比值往往比浓度更关键(植物组织培养:生长素/细胞分裂素比例决定生芽生根)。
9.协同≠完全相同,拮抗只看生理效应,不是化学结构对抗。
要点三 植物生长调节剂的应用
重点内容
具体要点
特别提醒
植物激素对应的生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂概念: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.植物生长调节剂优点:植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
3.我国目前正在使用的植物生长调节剂就有几十种。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,具有与植物激素类似的生理效应 ,如α萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4.植物生长调节剂应用实例。
类型
实例
赤霉素
①啤酒生产中用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶,以简化工艺,降低成本;
②芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理,可以使芦苇纤维长度增加50%左右;
③用赤霉素打破种子休眠;
膨大素
使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大,加快水果成熟,但口感较差,不宜长时间储存。
青鲜素
延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,可能有副作用。
生长素调节剂
①适宜浓度的NAA促进甘薯、葡萄生根;
②低浓度对棉花等进行保花保果,高浓度对苹果等进行疏花疏果;
③2,4-D可用作除草剂,出去单子叶农田中的双子叶杂草
乙烯利
催熟菠萝、香蕉等水果
1.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
人工化学合成
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、NAA、青鲜素、膨大素等
2.. 植物激素植物自产;生长调节剂人工合成/提取,二者不等同。
3. 调节剂效果稳定原因:植物缺少分解它的酶,不是浓度高。
4. 无子番茄:生长素类似物涂子房,遗传物质不变,不可遗传。
5. 无子西瓜是染色体变异,不是生长素类似物处理得来。
6. 乙烯利释放乙烯,只促果实成熟,不促果实发育膨大。
7. 除草剂:高浓度生长素类似物,抑制双子叶杂草,利用两重性,适用于单子叶作物田。
8. 赤霉素类:打破种子休眠;脱落酸类:维持休眠、抑制萌发。
9. 调节剂只调节,不参与代谢,不改遗传物质。
10. 并非浓度越高越好,高浓度易药害;也并非全都对人体无害,要规范使用。
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1.在进行科学研究时,有时需要在 正式实验 前先做一个预实验 。这样可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的 科学性和可行性 。
2.对于某种植物生长调节剂来说,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,都会影响施用 效果 ,施用不当甚至会影响生产。
3.生长素类似物处理插条的方法中,以下两类方法比较简便。(1) 浸泡法 :要求溶液浓度较低 ,处理几小时至一天,这种处理方法要求溶液的浓度 较小 ,并且最好在 遮阴 和空气湿度较高的地方;(2) 沾蘸法 :把插条基部在浓度 较高 的药液中蘸一下(约5 s),深约1.5 cm即可。
1. 本实验自变量:生长素类似物浓度;因变量:生根数量(或生根长度);无关变量:枝条粗细、芽的数量、温度、处理时间等,无关变量保持相同且适宜。
2. 插条处理两种方法:浸泡法(浓度低,时间长);沾蘸法(浓度高,时间短),不能混用条件。
3. 预实验必不可少:为正式实验摸索条件,检验实验设计合理性;预实验也需要设置空白对照组。正式实验可以不设空白对照,设置相互对照。
4. 插条选择:保留少量幼芽幼叶(产生内源生长素),除去成熟叶片,减少蒸腾失水。
5. 本实验不能体现低促高抑的错误判断:出现生根数低于空白组,才体现低促高抑;全部组别生根都多于空白组,只体现促进。
6. 对照组:空白对照组用蒸馏水浸泡插条。各组插条生长环境要相同。
7. 易错表述:❌生长素处理枝条;✅生长素类似物处理(本实验用人工调节剂,不是植物内源生长素)。
8. 实验结果:浓度过低促进弱;适宜浓度促进最强;浓度过高抑制生根。
9. 无关变量易错:插条芽数要一致;浸泡时不能把插条上端浸泡在溶液中;处理部位是插条形态学下端。
要点四 环境因素参与调节植物的生命活动
重点内容
具体要点
特别提醒
光对植物生长发育的调节
1.光作为一种 信号 ,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物具有能接受光信号 的分子, 光敏色素 是其中的一种,它是一类 蛋白质 (色素—蛋白复合体),主要吸收 红光 和 远红光 ,分布在植物的各个部位,其中在 分生组织 的细胞内比较丰富,在受到光照射时,它的 结构 会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 细胞核 内,影响特定基因的表达 ,从而表现出生物学效应。
2.光对植物生长发育的两种作用。
(1)光是植物进行光合作用的能量来源;
(2)光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
3.光信号传导的结构基础之一——光敏色素。
(1)化学本质:蛋白质(色素-蛋白复合体)
(2)分布:植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富
(3)吸收光的类型:主要吸收红光和远红光
4.光对植物生长发育的调节的实例。
(1)少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发。
(2)豆芽是在黑暗的环境中培育的。
(3)很多植物的开花与昼夜长短有关。
5.光调控植物生长发育的反应机制:在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
1. 光敏色素不是光合色素,不进行光合作用。
2. 光敏色素吸收红光/远红光;光合色素吸收红光、蓝紫光。
3. 光敏色素在细胞膜;光合色素在叶绿体类囊体。
4. 光敏色素:光作信号;光合色素:光作能量来源。
5. 光信号传导路径:光→光敏色素被激活→信号传导到细胞核→调控特定基因的表达。
6. 植物向光性:是光调节生长发育的其中一个实例。
7.光周期:植物开花受日照长短调控;感受光周期部位是叶片,不是花芽。叶片接收信号传到顶端,诱导开花。
参与调节植物生命活动的其他环境因素
1.除了光,温度和重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
2.年轮形成的原因是:在春夏季,细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季,细胞分裂慢、细胞体积较小,在树干上形成颜色较深的带。
3.经历低温诱导促进植物开花的作用叫做春化作用,如冬小麦,如不经过一定时间低温,它们会一直保持营养状态或很晚才开花。
4温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
5.重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
6.根向地、茎背地生长的原理:植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
7.淀粉-平衡石假说认为植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
8.植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
9.植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。
10.基因表达调控、激素调节和环境因素调节三者的关系:基因表达调控激素产生和分布。激素作为信息分子,影响细胞的基因表达。环境因素调控基因表达以及激素的产生和分布。
11.在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
1.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。激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。植物生长发育的整体调节机制图解如下:
2. 春化作用是低温作为信号,不是低温直接提供营养。解除春化:高温处理。
3. 重力(向重力性):根向地、茎背地。机理:重力引起生长素分布不均;根对生长素更敏感。
4. 植物感受重力的结构:平衡石(淀粉体)。
5. 温度影响:①作为信号调控开花(春化);②影响酶活性,影响代谢速率。温度既是信号,也影响代谢。
6. 水分:干旱时,脱落酸含量升高,气孔关闭,增强抗逆。
7. 环境因素只是信号刺激,不直接控制生命活动;根本上调控基因的表达。
(
题型一
生长素的发现过程与向性运动
)
【例1】.下图是用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验。下列有关叙述错误的是( )
A.对比分析图①②结果,证明生长素是不能透过云母片的
B.图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输
C.假若将图②的云母片改换成琼脂,结果仍然有向光弯曲的现象
D.假若将图④的琼脂改换成云母片,结果仍然有向光弯曲的现象
【答案】D
【详解】A、根据题意可知,本实验中图①②中云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,证明生长素是不能透过云母片,A正确;
B、据分析可知,图④和⑤实验说明琼脂不会阻止胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,B正确;
C、若将图②的云母片改换成琼脂,在单侧光的作用下,生长素发生横向运输,结果仍然有向光弯曲的现象,C正确;
D、假若将图④的琼脂改换成云母片,云母片可以阻止胚芽鞘顶端产生的生长素往下运送,结果不生长不弯曲,D错误。
故选D。
(
解题方法点拨
1.实验材料选择要求:选用长势一致的燕麦胚芽鞘,①②组插入云母片,③切除尖端,④放置琼脂块和尖端,⑤为处理后实验组。云母片、琼脂为实验处理材料,云母片阻断生长素透过;琼脂允许生长素透过,不阻挡生长素运输,这是本题解题突破口;实验保证胚芽鞘初始长势等无关变量相同。
2.操作核心要求:各组给予单侧光照射,培养条件相同且适宜;遵循单一变量原则,每组只改变插入材料、尖端有无这一类自变量;遵循平行重复原则,减少实验偶然误差。注意:胚芽鞘感受光刺激的部位只在尖端,弯曲部位是尖端下面的伸长区。
3.结果分析关键:
①云母片:阻隔生长素,既阻断极性运输,也阻断横向运输;
②琼脂块:允许生长素自由通过,不干扰生长素的运输;
③向光性原理:单侧光只作用于尖端,引起生长素横向运输,再极性运输到伸长区,两侧生长素浓度不均,造成弯曲生长。
做题根据插入材料种类,判断生长素能否跨材料运输,进一步判断胚芽鞘生长、弯曲情况。
4.易错点辨析:
①区分两种材料功能:云母片不能透过生长素;琼脂可以透过生长素,琼脂本身不含生长素,高频陷阱:混淆云母片与琼脂的作用。
②感光部位:只有尖端能感受单侧光,尖端下部不能感光。
③弯曲生长两个必要条件:有生长素;生长素分布不均匀。缺少生长素,表现为不生长不弯曲;生长素均匀分布,直立生长;生长素分布不均,发生弯曲。
④变式假设类题型:选项经常更换插入材料(云母片换琼脂、琼脂换云母片),需要重新推演生长素运输路径,再判断生长弯曲结果。
)
【变式1-1】如图是关于生长素发现的部分实验过程,请结合所学知识判断,下列说法错误的是( )
A.科学家发现植物生长素的科研实验顺序为②③⑤①④
B.⑤实验的结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块传递给下部
C.④所示的实验缺少空白琼脂块作为对照的实验
D.实验①②③都能证明单侧光照射能够引起胚芽鞘尖端产生的“影响”发生横向运输
【答案】D
【详解】A、分析图示可知,表示生长素发现过程的实验,①是拜尔实验,②③是达尔文的实验,④是温特的试验,⑤是詹森的实验,科学家发现植物的生长素的科研实验顺序是②③⑤①④,A正确;
B、序号⑤所表示的实验验证的结论是胚芽鞘尖端产生的刺激(物质)可以透过琼脂块,B正确;
C、实验设计要遵循单一变量和对照性原则,序号④所表示的实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过,故④所示的实验缺少空白琼脂块作为对照的实验,C正确;
D、实验①的自变量是胚芽鞘尖端的位置,不具有单侧光照,因此不能验证植物单侧光照射的影响,D错误。
故选D。
【变式1-2】)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
【答案】D
【详解】据表格和题图可知,不切断任何部位,该幼苗正常弯曲生长,但在①处切断,即去除结构Ⅰ,生长变慢,推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位,A不符合题意;
据表格可知,在①处切断,该幼苗缓慢生长且弯曲,而在②处切断后,该幼苗不生长,推测①②之间含有生长素,且具有感光部位;可能是受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,最终导致生长不均匀,出现弯曲生长,B、C不符合题意;
在②处切断和在③处切断,两组实验结果相同:幼苗都不生长、不弯曲,说明此时不能产生生长素,也无法得出有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
(
题型
二
生长素的合成、运输与分布
)
【例2】下列关于生长素的叙述,错误的是( )
A.生长素的合成一定需要酶的参与且有光和无光生长素都可以合成
B.生长素在植物体内极性运输受氧气浓度的影响
C.顶端优势是由于侧芽生长素浓度过高而导致
D.生长素的非极性运输常在幼嫩的组织中进行
【答案】D
【详解】A、生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而成,需要酶参与,生长素的合成与光照没关系,生长素的运输受光照的影响,A正确;
B、生长素的极性运输是一种主动运输,需要能量,受氧气浓度的影响,B正确;
C、顶芽生长占优势时,顶芽产生的生长素在侧芽部位积累使侧芽的生长受到抑制,故顶端优势是由于侧芽生长素浓度过高而导致,C正确;
D、生长素在幼嫩组织,如胚芽鞘中是极性运输,而在成熟组织中进行的是非极性运输,D错误。
故选D。
(
解题方法点拨
1
、生长素的产生:生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列反应转变而成。
2、生长素的运输:胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中;生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极性运输;在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
)
【变式2-1】下列有关生长素的作用、产生、运输和分布的叙述,正确的有( )项
①幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老的细胞
②生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
③在植物体的幼嫩部位,生长素不可以逆浓度梯度运输
④呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输
⑤顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
⑥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
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
【答案】B
【详解】①、幼嫩细胞对生长素的敏感性高于衰老细胞,生长素的作用效果与浓度和细胞成熟度有关,①错误;
②、生长素合成的主要场所是未成熟组织(如芽、幼叶等),分布也集中在生长旺盛部位(未成熟组织),②正确;
③、在幼嫩部位,生长素通过极性运输(主动运输)可逆浓度梯度运输,③错误;
④、呼吸抑制剂抑制能量供应,仅影响主动运输(如极性运输),非极性运输(如韧皮部被动运输)无需能量,④错误;
⑤、顶芽产生的生长素通过极性运输至侧芽,积累后抑制侧芽生长,⑤正确;
⑥、生长素通过信号传导调控基因表达,影响细胞生长,⑥正确。
综上所述正确的是②⑤⑥。
故选B。
【变式2-2】下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是( )
A.幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老细胞
B.生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C.在植物体的幼嫩部位,生长素不可以逆浓度梯度运输
D.呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输
【答案】B
【详解】A、不同种类的植物对生长素的敏感性不同,同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同,幼嫩的细胞对生长素的敏感性大于衰老细胞,A错误;
B、生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。生长素相对集中分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。B正确。
C、在植物体的幼嫩部位,生长素可以逆浓度梯度进行极性运输,C错误;
D、生长素的极性运输方式是主动运输,所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输,但不影响生长素的非极性运输,D错误。
故选B。
(
题型
三
生长素的生理作用
)
【例3】为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1nmol/L BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50nmol/L IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
【答案】B
【详解】A、0~1nmol/L IAA浓度范围内,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,说明BL对侧根形成有影响,A错误;
B、图中1~20nmol/L IAA浓度范围内,随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,说明适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根形成,B正确;
C、结合实验数据可知,20~50nmol/L IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响不如1~20nmol/L IAA浓度范围内对侧根的影响更显著,C错误;
D、本实验只进行了1nmol/LBL处理下拟南芥侧根形成率的影响,无法得知随着BL浓度的增大,拟南芥侧根形成率的情况,D错误。
故选B。
(
解题方法点拨
BL是植物体内合成的植物激素,和其他的植物激素一样,具有调节植物生长发育,从图中可分析得:随IAA浓度的增加,加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时,因此适宜浓度的BL与IAA可协同促进拟南芥侧根形成。
)
【变式3-1】酸生长假说的核心观点是植物细胞通过细胞膜上的质子泵(H+-ATP酶)将质子(H+)泵入细胞壁,使细胞壁周围的环境酸化。酸化后的环境激活了细胞壁中的酶,从而导致细胞壁松弛,使细胞能够伸长。为探究生长素激活细胞膜上H+-ATP酶的机制,研究者利用基因敲除技术获得K蛋白基因敲除型(K-)和F蛋白基因敲除型(F-)拟南芥植株,研究下胚轴细胞壁pH和生长速率的关系,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.在茎尖中生长素能进行极性运输
B.生长素作为信息分子,会影响基因表达,从而表现出生物学效应
C.K蛋白能抑制H+-ATP酶的活性,从而抑制H+外流;F蛋白能促进H+-ATP酶的活性,从而促进H+外流
D.依据“酸生长假说”,酸性溶液也能影响植物生长速率
【答案】C
【详解】A、生长素在幼嫩组织(如茎尖)可以进行极性运输,从形态学上端运输到形态学下端,A正确;
B、生长素是植物激素,植物激素是调节生命活动的信号分子,通过影响基因的表达,从而表现出生物学效应,B正确;
C、据题干信息和题图可知,纵坐标左侧为细胞壁pH相对值,数值越大代表pH越高(酸性越弱),细胞壁中H+越少,说明H+外流(泵入细胞壁)越少;结合酸生长假说,pH越低(酸性越强)细胞生长速率越快,和右图生长速率结果吻合。 已知K−是K蛋白敲除突变体、F−是F蛋白敲除突变体,结果:K−的pH比野生型更高,H+外流更少,说明K蛋白原本的作用是促进H+-ATP酶活性,促进H+外流;F−的pH比野生型更低,H+外流更多,说明F蛋白原本的作用是抑制H+-ATP酶活性,抑制H+外流,C错误;
D、根据酸生长假说,酸性环境可以使细胞壁松弛,促进细胞伸长,因此酸性溶液可以改变细胞壁pH,影响植物生长速率,D正确。
【变式3-2】.如图为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线。下列分析或推测不合理的是( )
A.图甲中曲线Ⅰ表示细胞壁的酸化程度,曲线Ⅱ表示玉米胚芽鞘长度
B.生长素可能通过促进细胞排出H+的方式促进细胞的分裂
C.图乙未体现生长素对玉米胚芽鞘的生长具有抑制作用
D.玉米胚芽鞘的生长除了生长素发挥作用外,还有其他植物激素的参与
【答案】B
【详解】A、通常情况下,生长素会先引起细胞壁酸化,进而促进细胞伸长生长,所以图甲中曲线Ⅰ表示细胞壁的酸化程度,曲线Ⅱ表示玉米胚芽鞘长度,A正确;
B、生长素可能通过促进细胞排出H+的方式促进细胞的伸长生长,B错误;
C、图乙BC段和CD段生长速率都大于0,所以BC段和CD段生长素都表现出促进生长,未体现生长素对玉米胚芽鞘的生长具有抑制作用,C正确;
D、植物的生长发育是多种植物激素相互作用共同调节的结果,玉米胚芽鞘的生长除了生长素发挥作用外,还有其他植物激素的参与,D正确。
故选B。
(
题型
四
其他植物激素的作用及应用
)
【例4】当茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,反之不脱落;乙烯会促进叶片脱落。为验证生长素和乙烯对叶片脱落的影响,某小组进行了如图所示实验:制备长势和大小一致的外植体,均分为4组,分别将其基部插入培养皿的琼脂中,封严皿盖,培养并观察。根据实验结果分析,下列叙述合理的是( )
A.③中的叶柄脱落率大于①,是因为④中NAA扩散至③
B.④中的叶柄脱落率大于②,是因为④中乙烯浓度小于②
C.①中的叶柄脱落率小于②,是因为茎端生长素浓度①低于②
D.①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高
【答案】C
【详解】A、③和④之间有玻璃隔板,与琼脂等高,④中的NAA不会扩散至③,但④的NAA浓度较高,可促进④生成乙烯,乙烯是气体,可扩散作用于③,导致③中的叶柄脱落率大于①,A错误;
B、乙烯会促进叶片脱落,④中的叶柄脱落率大于②,据此推知④中乙烯浓度不会小于②,B错误;
C、由题意可知,茎端生长素的浓度高于叶片端时,叶片脱落,①中的叶柄脱落率小于②,②中的茎端生长素浓度高于①,C正确;
D、①中叶柄脱落率随时间延长而增高,是因为植物成熟后会释放乙烯,乙烯会促进叶片脱落,D错误。
故选C。
(
解题方法点拨
1.实验材料选择要求:需设置四组实验,①不含NAA;②基部加入NAA;③隔板分隔不含NAA;④隔板分隔加入NAA。①作为空白对照组,②为基部施加NAA的实验组,③④为隔板隔离实验组。解题重点区分物质扩散特性:NAA不能透过玻璃隔板扩散;乙烯属于气体,密闭皿内可以跨隔板扩散,这是本题解题突破口。实验选用长势、大小一致的外植体,保证无关变量相同且适宜。
2.操作核心要求:将外植体基部插入琼脂,封严培养皿皿盖,保证气体可在培养皿内部扩散;各组培养条件相同且适宜,遵循平行重复原则,每组实验至少重复2‑3次,减小实验带来的偶然误差。
3.结果分析关键:严格依据题干给出两条信息做题,以题干条件优先,不能仅凭课本固有知识主观推断。
①茎端生长素浓度高于叶片端时,叶片脱落;反之不脱落。
②乙烯会促进叶片脱落。
叶柄脱落率越高,叶片越容易脱落,可以反向推导激素相对浓度;外源施加NAA,能够诱导植物产生乙烯,产生间接调节效果。
4.易错点辨析:
①物质扩散陷阱:NAA(生长素类似物)不能穿过玻璃隔板;乙烯是气体,密闭环境能够扩散。易错误区:误认为NAA直接扩散到③组起作用。
②多激素调控:叶柄脱落现象不只是生长素调控,乙烯同样促进脱落,不能把脱落全部归因生长素。
③因果逻辑:脱落率高低可以反推激素浓度;脱落率高,代表促进脱落的激素浓度更高。
④时间因素:随时间延长脱落率上升,大多是植物自身成熟产生乙烯,不一定是生长素浓度升高。
)
【变式4-1】.下图是种子萌发过程中细胞内发生的一些生理变化,其中ABI3和ABI5是脱落酸发挥作用信号通路中的关键因子。下列相关叙述错误的是( )
注:“→”表示促进,“”表示抑制;miR160是一种小型单链RNA分子,可调节相关基因的表达。
A.图示表明在种子萌发过程中生长素与赤霉素具有协同作用
B.图示说明种子的萌发是多种激素相互作用、共同调节的结果
C.图示表明植物激素可调节相关基因的表达,而基因也可控制相应激素的合成
D.图中miR160可能通过与相关mRNA碱基互补配对来抑制其翻译过程
【答案】A
【详解】A、由图可知,生长素通过促进生长素响应因子进而促进ABI3、ABI5的合成,而ABI3、ABI5会抑制种子萌发,即生长素抑制种子萌发,赤霉素可直接促进种子萌发,可见二者作用效果相反,为拮抗作用,A错误;
B、图示种子萌发的调控过程涉及生长素、赤霉素、脱落酸三种激素,说明种子的萌发是多种激素相互作用、共同调节的结果,B正确;
C、图中脱落酸合成基因可控制脱落酸的合成,体现基因可控制相应激素的合成;生长素可调节生长素响应因子的表达、脱落酸可调节ABI3/ABI5的表达、赤霉素可调节赤霉素分解基因的表达,体现植物激素可调节相关基因的表达,C正确;
D、miR160是小型单链RNA分子,其调节基因表达的机制通常是通过与相关mRNA碱基互补配对结合,阻碍mRNA的翻译过程,D正确。
【变式4-2】关于植物激素及其信号通路的叙述,错误的是( )
A.乙烯受体基因过量表达的番茄果实,发育进程比野生型果实加快
B.若基因突变使赤霉素受体与赤霉素结合能力下降,突变株易表现矮化性状
C.细胞分裂素受体活性减弱的植株,比野生型植株叶片易变黄
D.脱落酸受体缺失突变体的种子休眠时间比野生型缩短
【答案】A
【详解】A、乙烯的生理作用是促进果实成熟,并不参与促进果实发育过程;乙烯受体基因过量表达仅会使番茄对乙烯更敏感,仅能加快果实成熟进程,不会加快发育进程,A符合题意;
B、赤霉素的作用是促进细胞伸长从而使植株增高,若赤霉素受体与赤霉素结合能力下降,赤霉素无法正常发挥生理作用,突变株易表现矮化性状,B不符合题意;
C、细胞分裂素具有延缓叶片衰老的作用,若细胞分裂素受体活性减弱,细胞分裂素无法正常发挥作用,植株叶片更易衰老变黄,C不符合题意;
D、脱落酸的作用是促进种子休眠,若脱落酸受体缺失,脱落酸无法发挥生理作用,突变体的种子休眠时间会比野生型缩短,D不符合题意。
(
题型
五
植物生长调节剂的应用
)
【例5】植物激素(类似物)在生产上有诸多应用,如下表,相关不正确的说法是( )
序号
激素(类似物)
植株
性别
雌花数量
雄花
①
乙烯利(ETH)
瓠瓜
雌雄同株雌雄异花
不变
部分转变成雌花
②
赤霉素(GA)
黄瓜
全雌株全雌花
部分转变成雄花
③
细胞分裂素类似物(BA)
星油藤
雌雄同株雌雄异花
增加
部分转变成雌花
A.①组可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量
B.②组可以为全雌黄瓜品种保存提供有效的措施
C.③组有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理
D.以上说明激素在植物生长过程有严格的作用顺序
【答案】D
【详解】A、①组使用乙烯利后能使雄花部分转变为雌花,说明适宜浓度的乙烯利可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量,A正确;
B、②组使用赤霉素后可使雌株黄瓜上的雌花部分转变为雄花,进而可以通过受精作用保存全雌黄瓜品种,B正确;
C、③组使用细胞分裂素类似物(BA)可以是雌雄同株的星油藤雌花增加,同时部分雄花转变为雌花,据此可推测,细胞分裂素类似物(BA)能促进雌花的产生,即该组实验有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理,C正确;
D、以上说明激素能调节植物的生长发育进程,但不能说明激素在植物生长过程有严格的作用顺序,D错误。
故选D。
(
解题方法点拨
分析表格实验信息,抓核心变化
:
本题表格记录不同植物激素(类似物)对不同植物花性别分化的影响。解题重点关注:激素处理后,雌花、雄花之间的相互转化结果。 乙烯利:瓠瓜雄花可部分转变为雌花; 赤霉素:全雌黄瓜的雌花部分转变为雄花; 细胞分裂素类似物:星油藤雌花增多,部分雄花转变成雌花。
2.
联系生产实践分析选项
:
雌花数量多,一般结果多,利于提高产量;全雌株只有雌花,无法完成授粉留种,诱导产生部分雄花,才能授粉,实现品种保存,这是生产应用题的解题切入点。
3.
区分实验现象与机理探究
:
观察到激素能够改变花的性别,该实验现象可以为探究性别分化机理提供实验证据,但不等同于已经完全探明该机理。
4.
概念辨析:激素调节作用 vs 严格作用顺序
“严格的作用顺序” 指多种激素按照固定的时间先后依次发挥作用。本实验只展示不同激素分别处理的效果,没有体现激素发挥作用的时间先后,因此不能得出存在严格作用顺序的结论。
5.
审题与证据判断避坑
:
题干要求选出不正确的选项;选择题中,若选项的结论没有表格实验现象作为支撑,该选项大多为错误选项,不能主观臆断拓展结论。
)
【变式5-1】为提升棉花产量,需在棉花的不同生长阶段施用相应的植物生长调节剂。下列叙述错误的是( )
A.播种前用赤霉素处理棉花种子,可打破休眠、促进萌发
B.棉花去顶后,喷施外源生长素可进一步促进侧枝生长
C.棉桃成熟前施用乙烯利,可促进果实成熟,便于统一采收
D.机械化采摘前施用脱落酸,可促进叶片脱落以减少杂质混入
【答案】B
【详解】A、赤霉素具有打破种子休眠、促进种子萌发的作用,播种前用赤霉素处理棉花种子可实现该效果,A正确;
B、顶端优势的原理是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽处积累,高浓度生长素抑制侧芽生长;棉花去顶后解除了顶端优势,侧芽处生长素浓度降低,促进侧枝生长,若喷施外源生长素,会使侧芽处生长素浓度再次升高,抑制侧枝生长,并非促进侧枝生长,B错误;
C、乙烯利可分解释放乙烯,乙烯具有促进果实成熟的作用,棉桃成熟前施用乙烯利可促进棉桃同步成熟,便于统一采收,C正确;
D、脱落酸具有促进叶片和果实衰老、脱落的作用,机械化采摘前施用脱落酸促进叶片脱落,可减少叶片杂质混入棉花,D正确。
【变式5-2】植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点,在农林园艺生产上得到广泛的应用。下列说法错误的是( )
A.植物生长调节剂因不易被植物分解而具有效果稳定的优点
B.用赤霉素处理大麦,使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶
C.当溶液pH高于3.5时,乙烯利能分解释放乙烯,对水果起催熟作用
D.利用乙烯利可以促进凤梨果实的发育,使得凤梨能够在最佳的时间上市
【答案】D
【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的化学物质,植物体内缺乏分解它的相应酶,因此不易被植物分解,具有效果稳定的优点,A正确;
B、赤霉素可诱导大麦种子无须发芽就产生α-淀粉酶,该应用可简化啤酒生产工艺、降低成本,B正确;
C、乙烯利在pH低于3.5时稳定性较强,当溶液pH高于3.5时会分解释放乙烯,乙烯可以促进果实成熟,因此可对水果起到催熟作用,C正确;
D、乙烯利分解释放的乙烯的生理作用是促进果实成熟,而非促进果实发育,促进果实发育主要是生长素的功能,D错误。
(
题型
六
与植物生长调节剂相关的实验
)
【例6】石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是( )
A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循实验变量控制中的“单一变量原则”
【答案】D
【详解】A、多效唑属于植物生长调节剂,仅作为信号分子调节细胞代谢,并不直接参与细胞代谢,A错误;
B、实验组的调节剂是先溶于少量甲醇再用清水稀释的,为排除甲醇对实验结果的干扰,对照组应使用等量的经相同比例甲醇稀释的清水处理,而非等量清水,B错误;
C、AGPase是合成淀粉的关键酶,鳞茎产量与淀粉积累量正相关,由图可知赤霉素会降低AGPase活性,减少淀粉合成,会降低鳞茎产量,C错误;
D、该实验仅自变量为植物生长调节剂的种类,其余无关变量如幼苗长势、处理试剂的溶剂组成等均保持一致,遵循单一变量原则,D正确。
(
解题方法点拨
1.实验材料与对照组设置要求:实验选用长势相同的石蒜幼苗,保证无关变量一致。实验组药物先溶于少量甲醇,再用清水稀释;对照组不能只用等量清水,应使用相同比例甲醇稀释的清水处理,用来排除溶剂甲醇对实验结果的干扰。解题时要特别留意溶剂对照,这是植物调节剂实验高频陷阱。
2.操作核心要求:各组幼苗培养条件相同且适宜,遵循单一变量原则,本实验自变量为植物生长调节剂的种类;遵循平行重复原则,每组设置多株幼苗,减少偶然实验误差;定时检测AGPase酶活性,记录实验数据。
3.结果分析关键:读懂题干给定信息,石蒜地下鳞茎产量与鳞茎内淀粉积累量呈正相关,AGPase是合成淀粉的关键酶。
酶活性越高,淀粉合成越多,鳞茎产量越高;酶活性越低,淀粉合成越少,鳞茎产量越低。
植物生长调节剂只起信号调节作用,不直接参与细胞代谢,不充当酶,也不为反应供能,结合曲线图变化趋势推导实验结论。
4.易错点辨析:
①植物生长调节剂的作用本质:仅传递调节信号,不直接参与细胞代谢,不可说成“直接催化、直接参与代谢”。
②对照组设置陷阱:有机溶剂溶解药剂时,对照组要匹配相同溶剂,不能只用清水。
③信息不能脱离题干:题干指明产量和淀粉积累正相关,淀粉合成依赖AGPase,做题要把酶活性、淀粉、鳞茎产量三者建立逻辑链条,不能凭固有认知判断赤霉素的效果。
④单一变量原则:除自变量以外,幼苗长势、溶剂、培养环境等全部无关变量均要保持相同且适宜。
)
【变式6-1】缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,测定不同浓度缩节胺(单位:mg/kg)对大豆叶片中赤霉素()的含量(单位:)的影响,结果如下图,下列相关叙述正确的是( )
注:缩节胺不影响赤霉素的降解过程
A.缩节胺的化学本质与赤霉素相同,均属于植物激素
B.与对照组相比,500 mg/kg缩节胺处理后含量下降,说明该浓度下大豆的株高将高于对照组
C.缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用,又有抑制作用
D.缩节胺通过降低赤霉素含量来矮化植株,说明赤霉素和脱落酸在调节茎伸长方面具有协同作用
【答案】C
【详解】A、缩节胺是人工合成的植物生长调节剂,不属于植物自身产生的植物激素,且化学本质与赤霉素不同,A错误;
B、赤霉素可促进细胞伸长,进而促进植株增高,500 mg/kg缩节胺处理后GA3含量低于对照组,该浓度下大豆株高应低于对照组,B错误;
C、注说明缩节胺不影响赤霉素降解,因此赤霉素含量变化可反映合成情况:低浓度(62.5 mg/kg)缩节胺处理组GA3含量高于对照组,说明促进赤霉素合成;高浓度缩节胺处理组GA3含量低于对照组,说明抑制赤霉素合成,因此缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用又有抑制作用,C正确;
D、赤霉素促进茎伸长,脱落酸抑制细胞的分裂和伸长,二者在调节茎伸长方面表现为拮抗作用,而非协同作用,D错误。
【变式6-2】缩节胺(DPC)是一种植物生长调节剂,可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型,测定不同浓度缩节胺(单位:mg/kg)对大豆叶片中赤霉素()的含量(单位:)的影响,结果如下图,下列相关叙述正确的是( )
注:缩节胺不影响赤霉素的降解过程
A.缩节胺的化学本质与赤霉素相同,均属于植物激素
B.与对照组相比,500 mg/kg缩节胺处理后含量下降,说明该浓度下大豆的株高将高于对照组
C.缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用,又有抑制作用
D.缩节胺通过降低赤霉素含量来矮化植株,说明赤霉素和脱落酸在调节茎伸长方面具有协同作用
【答案】C
【详解】A、缩节胺是人工合成的植物生长调节剂,不属于植物自身产生的植物激素,且化学本质与赤霉素不同,A错误;
B、赤霉素可促进细胞伸长,进而促进植株增高,500 mg/kg缩节胺处理后GA3含量低于对照组,该浓度下大豆株高应低于对照组,B错误;
C、注说明缩节胺不影响赤霉素降解,因此赤霉素含量变化可反映合成情况:低浓度(62.5 mg/kg)缩节胺处理组GA3含量高于对照组,说明促进赤霉素合成;高浓度缩节胺处理组GA3含量低于对照组,说明抑制赤霉素合成,因此缩节胺对赤霉素的合成既有促进作用又有抑制作用,C正确;
D、赤霉素促进茎伸长,脱落酸抑制细胞的分裂和伸长,二者在调节茎伸长方面表现为拮抗作用,而非协同作用,D错误。
(
题型
七
调节植物生命活动的环境因素
)
【例7】植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
光照处理
首次开花时间
茎粗(mm)
花的叶黄素含量(g/kg)
鲜花累计平均产量()
①
光照8h/黑暗16h
7月4日
9.5
2.3
13000
②
光照12h/黑暗12h
7月18日
10.6
4.4
21800
③
光照16h/黑暗8h
7月26日
11.5
2.4
22500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
【答案】C
【详解】A、由表中数据分析可知,三组中,第①组首次开花时间最早,说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但在三组中产量最低,A错误;
B、由题干信息可知,植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关,根据表格数据分析,第①组光照处理中的黑暗时长最长,花的叶黄素含量最低,而第③组光照处理中的黑暗时长最短,但花的叶黄素含量却不是最高的,说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关,B错误;
C、由表中信息可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,植物甲的花品质最好,第③组光照处理,鲜花累计平均产量最高,说明植物甲的花产量最高,综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理,C正确;
D、由表中数据分析可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,但鲜花累计平均产量却不是最高,说明植物甲花的产量不是最高,所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关,D错误。
故选C。
(
解题方法点拨
1.
抓题干关键转化信息 遇到 “品质与叶黄素含量呈正相关” 这类描述,做题时可直接用叶黄素含量代表花的品质,简化判断,不要额外脑补其他条件。
2.
表格数据题:分清自变量、因变量 本题自变量:光照 / 黑暗时长; 因变量:开花时间、茎粗、叶黄素含量、鲜花产量。 做题不要只看某一组,必须对比全部组别数据,不能凭部分数据下结论。
3.
判断 “正相关、负相关” 的技巧 正相关:一个指标升高,另一个指标同步持续升高; 负相关:一个指标升高,另一个指标同步持续降低。 只要出现一组数据打破该变化趋势,就不能判定为正 / 负相关。 如本题黑暗时长①>②>③,叶黄素①<②,但②>③,趋势中断,因此品质和黑暗时长不呈负相关。
4.
“综合考虑多个指标” 类题型思路 不能只追求某一项指标最高,要权衡所有考查指标。本题③产量最高,但叶黄素(品质)很低;②叶黄素最高,产量仅略低于③,产量和品质兼顾,因此选②。
5.
避坑提醒 看清描述,区分 “开花时间”“品质”“产量” 三个不同因变量,不要把开花早等同于产量高;两个指标其中一组同步变化,不等于二者就一定存在相关关系。
)
【变式7-1】下图表示拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)和光敏色素B缺失突变体(phyB)在不同光照条件下下胚轴(连接胚根和子叶的结构)的生长状况。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素是一类色素-蛋白复合体,主要分布在植物分生组织的细胞内
B.光敏色素A主要吸收远红光,光敏色素B主要吸收红光或白光
C.在受到相应光照射时,光敏色素A、B的结构会发生变化
D.光敏色素A、B被激活后均会影响特定基因的表达,促进下胚轴的生长
【答案】D
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),主要分布在植物分生组织的细胞内,A正确;
B、分析题图可知,在红光或白光的条件下,拟南芥光敏色素B缺失突变体(phyB)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素B主要吸收红光或白光;在远红光的条件下,拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素A主要吸收远红光,B正确;
C、在受到相应光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会传导到细胞核内,最终影响特定基因的表达,C正确;
D、远红光的条件下,与对照组进行对比,拟南芥光敏色素A缺失突变体(phyA)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素A被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,在红光或白光的条件下,与对照组进行对比,拟南芥光敏色素B缺失突变体(phyB)的下胚轴的长度更长,说明光敏色素B被激活后可抑制拟南芥下胚轴的生长,故光敏色素 A、B 被激活后均可抑制拟南芥下胚轴的生长,D错误。
【变式7-2】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。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素主要分布在植物的叶肉细胞,通过接受光照信息影响特定基因的表达
B.昼夜长短会影响部分植物的开花,光照条件会影响部分植物的种子萌发
C.赤霉素和脱落酸对植物的发育均具有调节作用,果实成熟时赤霉素的含量较脱落酸高
D.激素的产生和分布受基因表达的调控,基因的表达不受激素的影响
【答案】B
【详解】A、光敏色素主要分布在植物分生组织的细胞,而非主要分布在叶肉细胞,其接受光照信息后会调控特定基因的表达,A错误;
B、部分植物开花受昼夜长短(光周期)调控,存在长日照、短日照植物的区分;部分种子属于需光或需暗种子,光照条件会影响其萌发过程,B正确;
C、赤霉素主要促进细胞伸长、果实发育等,脱落酸促进果实衰老、脱落,果实成熟时脱落酸的含量更高,C错误;
D、激素的产生和分布受基因表达的调控,同时激素可作为信号分子调控基因的表达,二者是相互作用的关系,D错误。
1.植物茎尖(SAM)参与形成叶、枝、花、果等地上器官;根尖分生组织(RAM)参与根系构建与水分养分吸收。SAM和RAM分别为合成生长素和细胞分裂素的主要部位,生长素和细胞分裂素对SAM和RAM的发育起着重要作用。下列叙述错误的是( )
A.SAM处合成的生长素只能通过极性运输向下运输到RAM处
B.生长素与细胞中受体结合后,能够调控相关基因表达
C.细胞分裂素能够促进芽的分化,生长素能够促进侧根和不定根的发生
D.促进芽生长的生长素浓度可能会抑制根的生长
【答案】A
【详解】A、生长素的运输不只有极性运输(从形态学上端到形态学下端的主动运输),还存在非极性运输(比如在成熟组织的韧皮部中可发生非极性运输),同时SAM处合成的生长素也并非只能定向运输到RAM处,A错误;
B、植物激素作为信息分子,与细胞内特异性受体结合后,可调控细胞中相关基因的表达,进而调节植物的生长发育,故生长素与细胞中受体结合后,能够调控相关基因表达,B正确;
C、在植物生长发育的调控中,细胞分裂素能够促进芽的分化,生长素能够促进侧根和不定根的发生,C正确;
D、根对生长素的敏感性大于芽,因此促进芽生长的生长素浓度可能会抑制根的生长,D正确。
2.下图表示用不同浓度的生长素类生长调节剂处理扦插枝条的实验结果,下列分析正确的是( )
A.经预实验后,后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的实验作对照组
B.用不同浓度的生长素类生长调节剂溶液处理扦插枝条,生根数量一定不同
C.根据实验结果促进扦插枝条生根的最适浓度在8mg·L-1-12mg·L-1之间
D.该实验结果可以体现生长素生理作用具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
【答案】D
【详解】A、在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组,这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,在正式实验中,不需要设置空白对照,不同浓度生长素类调节剂处理组之间形成相互对照,A错误;
B、生长素作用具有两重性,在最适浓度的两侧,存在作用效果相同的两种生长素浓度,因此用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,B错误;
C、根据实验结果促进扦插枝条生根的最适浓度在8mg·L-1-16mg·L-1之间,无法确定峰值在8mg·L-1-12mg·L-1之间还是12mg·L-1-16mg·L-1之间,C错误;
D、据图分析,与对照(0mg·L-1浓度)相比,实验浓度范围内,生长素对于根段生长均具有促进作用,体现了低浓度促进生长的特点,16mg·L-1时的生长速度小于对照组的,能体现生长素生理作用具有高浓度抑制生长的特点,D正确。
故选D。
3.科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,所得结果如图甲所示;图乙是将该植物的幼苗横放一段时间后根和茎的生长情况。下列相关叙述错误的是( )
A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲A点对应的生长素浓度
B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲C点对应的生长素浓度
C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感
D.不同浓度的生长素对该植物同一器官的生长影响不可能相同
【答案】D
【详解】图乙中近地侧a侧的生长素浓度大于远地侧b侧的生长素浓度且a侧表现为抑制生长,反映在图甲中应当是大于A点对应的生长素浓度,A正确;
图乙中c侧为近地侧,生长素浓度大于远地侧d侧,茎对生长素不敏感,故c侧对应的生长素浓度表现为促进生长,反映在图甲中应当为小于C点对应的生长素浓度,B正确;
图示表明同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,其中根最敏感,茎最不敏感,C正确;
据图可知,不同浓度的生长素对该植物的同一器官的生长影响可能相同,D错误。
4.水稻的生长发育是由多种激素相互作用共同调控的,下列相关说法不正确的是( )
A.收获季节水稻乙烯含量上升促进种子的成熟和脱落
B.受到赤霉菌感染时会引起水稻赤霉素分泌增加使植株疯长
C.细胞分裂素能促进水稻芽的分化和叶绿素的合成
D.油菜素内酯能促进水稻茎细胞的分裂、花粉管生长、种子萌发
【答案】B
【详解】收获季节水稻乙烯含量上升能促进水稻的成熟,促进种子的成熟和脱落,A正确;
赤霉菌可以产生赤霉素,当侵染水稻时会引起水稻植株疯长现象,不是引起水稻赤霉素分泌增加使植株疯长,B错误;
细胞分裂素的作用有:促进水稻芽的分化和叶绿素的合成,C正确;
油菜素内酯是第六类植物激素能促进水稻茎细胞的分裂、花粉管生长、种子萌发,D正确。
5.伯乐树又名钟萼木或山桃花,是中国特有树种、国家二级保护野生植物,被誉为“植物中的龙凤”。下列关于伯乐树生命活动调节的叙述正确的是( )
A.伯乐树的细胞分裂主要受生长素和乙烯的调控,二者表现出协同作用
B.赤霉素能促进伯乐树细胞伸长从而引起植株增高,同时参与细胞代谢
C.决定伯乐树生长发育的,不是某种激素的绝对含量而是不同激素的相对含量
D.细胞分裂素是伯乐树体内产生的能从产生部位运送到作用部位的大量有机物
【答案】C
【详解】伯乐树的细胞分裂主要受生长素和细胞分裂素的调控,生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者表现出协同作用,A错误;
赤霉素能促进伯乐树细胞伸长从而引起植株增高,但是不能参与细胞代谢,激素只起调节作用,B错误;在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量,C正确;
细胞分裂素是伯乐树体内产生的能从产生部位运送到作用部位的微量有机物,D错误。
6.植物生长调节剂在农业生产中广泛使用。下列对应关系错误的是( )
A.细胞分裂素类调节剂——促进细胞分裂——促进果实膨大
B.赤霉素类拮抗剂——抑制细胞伸长——控制徒长、抗倒伏
C.脱落酸类调节剂——抑制细胞分裂——块茎储存期不发芽
D.乙烯类调节剂——促进细胞呼吸——促进果实发育和成熟
【答案】D
【详解】细胞分裂素可以促进细胞分裂,故细胞分裂素类调节剂能通过促进细胞分裂,从而促进果实膨大,A正确;
赤霉素能解除休眠和促进细胞伸长,促进茎的伸长和促进种子的萌发,故赤霉素类拮抗剂抑制细胞伸长,进而控制徒长、抗倒伏,B正确;
脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶片、果实的衰老和脱落,抑制萌发,故脱落酸类调节剂能通过抑制细胞分裂使块茎储存期不发芽,C正确;
乙烯广泛存在于多种组织和器官,能促进果实成熟,故乙烯类调节剂不能促进果实发育,D错误。
7.合理、规范地使用植物生长调节剂可以在促进农作物增产、增收的同时保障农产品的安全。下列关于植物生长调节剂使用的叙述,错误的是( )
A.使用植物生长调节剂的农产品产量均可增加,但品质可能会下降
B.乙烯能够促进植株开花,合理使用乙烯利有利于果树等的增产
C.植物生长调节剂不是营养物质,不能代替肥料的作用
D.在使用植物生长调节剂时,除了要考虑其残留对人体健康的影响,也要考虑对环境的影响
【答案】A
【详解】不合理地使用植物生长调节剂可能会使农产品的品质和产量都下降,A错误;
乙烯能够促进植株开花,合理使用乙烯利有利于果树多开花、结果,从而达到增产的目的,B正确;
植物生长调节剂不是营养物质,只能起调控生长的作用,不能代替肥料的作用,C正确;
在使用植物生长调节剂时,除了要考虑其残留对人体健康的影响,也要考虑对环境的影响,防止造成环境污染,D正确。
8.在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等都会受到光的调控。下列有关光对植物生命活动调控的叙述正确的是( )
A.光影响植物的颜色和形态,胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素
B.光敏色素主要吸收红光和蓝光,在受到光照射时,结构会发生变化
C.小麦需要日照长度达到一定值才能开花,是因为长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量
D.光敏色素和光合色素都是色素—蛋白复合体
【答案】A
【详解】光影响叶绿素等色素的合成,影响生长素的运输和分布,光影响植物的颜色和形态,而胚芽鞘尖端感光部位可以感受光照,因此胚芽鞘尖端感光部位的细胞可能含有光敏色素,A正确;
光敏色素主要吸收红光和远红光,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,B错误;
有些植物在生长期需要经历一段时期之后才能发芽、开花,如小麦需要日照长度达到一定值才能开花,在植物受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,并不是因为长日照能提高细胞核内与开花有关的基因数量,C错误;
光敏色素是色素—蛋白复合体,光合色素是纯色素,D错误。
9.植物光敏色素是一类色素—蛋白复合体,有红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)。无活性的Pr在细胞质中合成,接受红光刺激后可转化为有活性Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素分布在植物的各个部位,分生组织中尤为丰富
B.光敏色素对光敏感,主要吸收红光用于水的光解生成氧气
C.Pr转化为Pfr的过程未引起遗传信息的改变
D.红光通过激活Pr进而影响基因的表达来实现对植物生长发育的调控
【答案】B
【详解】植物具有能接受光信号的分子,光敏色素是其中一种,光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞中比较丰富,A正确;
光敏色素对光敏感,主要吸收红光和远红光,用于感受光周期,B错误;
Pr转化为Pfr的过程不影响遗传物质的结构,则不会引起遗传信息的改变,C正确;
红光通过激活Pr转变为有活性的Pfr并转移到细胞核内,影响特定基因的表达,来实现对植物生长发育的调控,D正确。
10.“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞(平衡石细胞)实现的,当植物放置方向发生改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,从而造成重力对植物生长的影响,下列说法不正确的是( )
A.“淀粉体”能将重力信号转化为影响生长素运输方向的信号
B.“淀粉体”的沉降方向和生长素运输的方向相同
C.茎背地生长是因为平衡石细胞使向地一侧生长素分布多,细胞生长快
D.根向地生长是因为平衡石细胞使向地一侧生长素分布少,细胞生长慢
【答案】D
【详解】A、淀粉体通过沉降将重力信号转化为影响生长素运输方向的信号,这是平衡石细胞的核心功能,A正确;
B、当植物横放时,淀粉体沿重力方向沉降到近地侧,生长素随之横向运输至近地侧,沉降方向与运输方向一致,B正确;
C、茎背地生长是因近地侧生长素浓度较高,促进细胞伸长生长,导致茎向上弯曲,C正确;
D、根向地生长是因近地侧生长素浓度过高抑制细胞生长,而远地侧浓度较低促进生长,选项D描述“向地侧生长素少”错误,实际是近地侧生长素多,D错误。
故选D。
11.将小麦苗胚芽鞘分别置于不含生长素的相同琼脂块上,进行如图所示的系列处理,一段时间后检测琼脂块中生长素的含量(用字母代表),并将琼脂块置于去除尖端的胚芽鞘上,观察胚芽鞘的生长情况。下列叙述错误的是( )
A.通过比较甲组和乙组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性的外因
B.通过比较c与e、d与f的数值大小可探究生长素在胚芽鞘内是否进行极性运输
C.通过比较a与b、c与d的数值大小可探究单侧光能否导致胚芽鞘内生长素分解
D.通过比较丙组和丁组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性与生长素在尖端横向运输是否有关
【答案】B
【详解】由图甲、乙分析可知,图甲与图乙的差异为是否有单侧光照射,在单侧光作用下,生长素由向光侧运输到背光侧,故根据甲组和乙组胚芽鞘生长情况可以探究胚芽鞘向旋光性的外因,A正确;
通过比较c与e、d与f的数值大小可以探究生长素能否从向光侧运输到背光侧,而要探究生长素在胚芽鞘内是否进行极性运输,需要将胚芽鞘尖端下部位置进行形态学颠倒,再检测琼脂块中是否含有生长素,B错误;
若单侧光能导致胚芽鞘内生长素分解,那么甲、乙、丙中的生长素含量数值会有不同,故根据比较a与b、c与d的数值大小可探究单侧光能否导致胚芽鞘内生长素分解,C正确;
云母片能够阻挡生长素的横向运输,图丙和图丁中云母片的位置不同,图丙中的生长素不能横向运输,图丁中的生长素能够横向运输,故根据丙组和丁组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向旋光性与生长素在尖端横向运输是否有关,D正确。
12.光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如下图。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是协同作用的关系
D.红光能抑制拟南芥种子萌发
【答案】C
【详解】A、光敏色素是一类含有色素的蛋白质(色素蛋白复合体),而非脂质化合物,A错误;
B、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,脱落酸(ABA)的主要作用是抑制种子萌发,据图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B错误;
C、赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,分析题图,EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此EBR和赤霉素是协同的关系,C正确;
D、红光使光敏色素从无活性到有活性,可抑制蛋白1,减少激素①,增加激素②,促进种子萌发,D错误。
故选C。
13.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素¹⁴C标记IAA和ABA并开展如图所示的实验。请回答下列问题:
(1)生长素的主要合成部位是____________;其生理作用表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;_________________。
(2)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是________(填序号);若琼脂块③和④中____________,说明ABA在茎尖的运输是非极性运输。
(3)综合以上描述,极性运输是指_______________。
【答案】(1) 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 既能防止落花落果,也能疏花疏果
(2) ② 均出现较强放射性
(3)只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输
【详解】(1)生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。生长素的生理作用为低浓度促进生长,高浓度抑制生长,其表现之一是既能防止落花落果,也能疏花疏果。(2)吲哚乙酸(IAA)的极性运输是指IAA只能从形态学上端(B)运输到形态学下端(A)。若图中AB为茎尖切段,则在琼脂块①和②中,出现较强放射性的是②。若琼脂块③和④中都出现较强的放射性,说明脱落酸(ABA)既能从形态学上端(B)运输到形态学下端(A),又能从形态学下端(A)运输到形态学上端(B),所以ABA在茎尖的运输不是极性运输。(3)在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向运输,称为极性运输。
14.脱落酸(ABA)可提高植物的抗旱性,为了解ABA提高植物抗旱性的原理,研究人员对正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,实验结果如图1所示;用ABA缺失突变体进行了相关实验,并测定植物根细胞中脯氨酸(主要存在于液泡)含量的变化,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)ABA在植物体中的主要合成部位有_________,种子萌发过程ABA的含量变化为_________,该过程与其作用效果相反的激素是_________。
(2)据图1分析,干旱条件下,ABA对幼苗茎叶的生长起_________作用,对根的生长起_________作用。
(3)据图2分析,在重度干旱条件下,ABA能提高植物抗干旱能力的机制是_________,除此之外,脱落酸还可通过_________以减少水分蒸发。
(4)植物生长发育的调控,是_________、_________和_________共同完成的。
【答案】(1) 根冠和萎蔫的叶片 减少 赤霉素(或油菜素内酯)
(2) 抑制 促进
(3) 重度干旱时,脱落酸使植物根细胞中脯氨酸含量增多,细胞液渗透压增大,吸水能力增强 促进气孔关闭
(4) 基因表达调控 激素调节 环境因素调节
【详解】(1)ABA在植物体中的主要合成部位有根冠和萎蔫的叶片,ABA具有抑制种子萌发的作用,故种子萌发过程中ABA的含量减少,该过程中与其作用效果相反的激素是赤霉素(或油菜素内酯)。
(2)据图1分析,干旱条件下,ABA对幼苗茎叶的生长起抑制作用,对根的生长起促进作用。
(3)据图2分析,在重度干旱条件下,脱落酸能提高植物抗干旱能力的机制使细胞中脯氨酸含量增多,细胞液渗透压增大,吸水能力增强,除此之外,脱落酸还可通过促进气孔关闭以减少水分蒸发。
(4)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,三者之间的关系如图:。
15.春有“陌上柔桑破嫩芽”、夏有“木笔犹开第一花”、秋有“无边落木萧萧下”、冬有“凌寒独自开”,这些古诗生动地描述了植物生命活动响应四时的变化而作出的反应。回答下列问题:
(1)NCYRC研究了激素类似物甲和乙对大马士革玫瑰(Rosa Damascena,RD)“陌上柔桑破嫩芽,东邻蚕种已生些”时,生根和侧芽生长的影响,结果如图1图2。
由图1的结果_________(填“能”或“不能”)判断0.6μmol/L的激素类似物乙对RD生根的影响。为探究0.6μmol/L的激素类似物甲和0.6μmol/L的激素类似物乙对RD插条生根的复合影响,应设计_________种培养基。已知甲为生长素类似物,图2为X、Y和Z三种浓度的甲对RD茎段侧芽生长的影响,X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是___________。
(2)“箨龙已过头番笋,木笔犹开第一花”。光信号对植物开花的调控非常重要,细胞内吸收红光和远红光的物质是___________,其化学本质是___________,光信号使其结构改变,最终经信息传递系统传导至_________内,从而表现出生物学效应。
(3)“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来”。此时,梅的根仍然可以向地、茎仍然可以背地生长,这是在重力的调节下形成的。目前,被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节机制的假说为_________。
【答案】(1) 不能 4 X>Y、X>Z,Y与Z之间大小关系不确定
(2) 光敏色素 色素—蛋白复合体/蛋白质 细胞核
(3)淀粉—平衡石假说
【分析】本题主要考查激素类似物甲和乙对大马士革玫瑰(Rosa Damascena,RD)生根和侧芽生长的影响,主要考点包括:
(1)植物激素类似物的作用及实验设计:包括根据实验结果判断激素类似物的作用,探究激素类似物复合影响的实验设计,以及根据生长素类似物对侧芽生长的影响来判断浓度大小关系。
(2)光信号对植物开花的调控:涉及吸收红光和远红光的物质、其化学本质以及光信号传导的终点。
(3)重力对植物生长的调节机制:考查解释重力调节植物生长的假说。
【详解】(1)图1中,激素类似物乙的浓度由0至1μmol/L,RD枝条生根条数略有减少,且从图示可以看出该实验设置的实际浓度梯度较大,因此不能确定0.6μmol/L的激素类似物乙对RD插条生根的影响;
若要探究0.6μmol/L的激素类似物甲和0.6μmol/L的激素类似物乙对RD插条生根的复合影响,根据实验设计的对照原则应设置四种培养基来进行培养研究,分别是①只含0.6μmol/L的激素类似物甲,②只含0.6μmol/L的激素类似物乙,③同时含0.6μmol/L的激素类似物甲和0.6μmol/L的激素类似物乙,④无激素类似物甲和激素类似物乙;
根据图2可知,X浓度下的侧芽生长量小于空白对照组的生长量,说明X浓度的激素类似物甲对RD茎段侧芽生长具有抑制作用,Y和Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长均具有促进作用,且Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长的促进作用更明显,根据激素类似物甲生理作用是低浓度促进生长,高浓度抑制生长,可知X>Y,X>Z,但Y和Z之间浓度大小无法判断。
(2)细胞内吸收红光和远红光的物质是光敏色素,化学本质是蛋白质(色素-蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
(3)淀粉—平衡石假说是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节机制的假说。
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