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生物选择性必修1 稳态与调节第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索课文内容课件ppt
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这是一份生物选择性必修1 稳态与调节第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索课文内容课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了教材必备知识精练，归纳总结，名师指导，学科关键能力构建，练后反思，易错疑难集训，教材易混易错集训，常考疑难问题突破，章末培优专练，综合素养创新应用等内容，欢迎下载使用。
第五章 植物生命活动的调节
第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索
教材必备知识精练
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
1.[2022浙江诸暨二中高二上期中考试]下列关于植物生长素发现过程的叙述,错误的是( )A.波森·詹森通过实验证明苗尖端产生的信号可以透过明胶块B.拜尔的实验证明幼苗的弯曲生长是由苗尖端产生的某种化学物质在其下部分布不均匀造成的C.温特从植物中分离出具有生长素效应的化学物质,并命名为生长素D.达尔文父子根据实验结果提出苗尖端受单侧光刺激后,向下面的部位传递某种"影响"
答案
1.C 温特的实验证明了燕麦幼苗尖端确实产生了一种化学物质,向下运输,促进幼苗生长,他将这种物质命名为生长素,但并没有提取出来,C错误。
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
2.如图为温特研究植物向光性的实验设计,①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的燕麦幼苗进行的不同处理及实验结果。下列分析错误的是( )A.该实验可表明尖端产生的化学物质对幼苗的生长有促进作用B.②和③结果表明幼苗弯曲生长与尖端产生的物质分布不均有关C.若在单侧光照射下进行该实验,则不能得到相同的实验结果D.设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对幼苗生长的影响
答案
2.C 结合题意分析题图可知,图中②和⑤、④和⑥能构成对照实验,其自变量为琼脂块中是否含有尖端产生的化学物质,对比这两组的实验结果可知,尖端产生的化学物质对幼苗的生长有促进作用,A正确;②和③也可构成一组对照实验,其自变量是含尖端产生的化学物质的琼脂块放置位置的不同,对比实验结果可知,幼苗弯曲生长与尖端产生的物质分布不均有关,B正确;由于感受单侧光刺激的部位在幼苗尖端,图中①~⑥组均除去了尖端,均不能感受单侧光的刺激,因此若在单侧光照射下进行该实验,会得到与黑暗环境中相同的实验结果,C错误;⑤⑥是空白琼脂块处理组,设置的目的是排除琼脂块本身对幼苗生长的影响,D正确。
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
归纳总结
生长素发现实验的相关结论注意:温特实验之前的实验结论中不能出现"生长素",只能说"影响"或化学物质。温特命名了"生长素",但没有分离出生长素,也没有发现其化学本质是吲哚乙酸。
知识点2 生长素促进植物生长
3.[2022浙江温州新力量联盟高二期中考试]下列关于生长素及其作用的叙述,错误的是( )A.光照能使苗尖端的生长素发生横向运输B.生长素的合成发生在苗尖端,并能促进苗尖端细胞的伸长C.生长素分布不均匀会导致幼苗弯曲生长D.在植物体内,生长素主要由色氨酸经过一系列反应转变而来
答案
3.B 单侧光照射能使苗尖端的生长素由向光一侧运输到背光一侧,发生横向运输,A正确;生长素由苗尖端产生并促进苗尖端以下部位细胞的伸长,B错误;生长素分布不均匀会导致幼苗弯曲生长,C正确;在植物体内,生长素主要由色氨酸经过一系列反应转变而来,D正确。
知识点2 生长素促进植物生长
4.[2022浙江绍兴高二月考]下列关于生长素的产生、运输、分布和生理作用的叙述,正确的是( )A.生长素一般不促进细胞伸长,而是促进细胞的分裂和分化B.生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输过程需要消耗能量C.生长素仅分布在生长旺盛的部位,如幼嫩的种子和根尖端的分生组织D.生长素对植物的根、芽、茎的生长只有促进作用,没有抑制作用
答案
4.B 生长素的主要生理功能是促进细胞伸长,也影响细胞的分裂和分化,A错误;生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输属于主动转运,因此会消耗能量,B正确;生长素在高等植物中分布很广,大多集中在生长旺盛的部位,如幼嫩的种子和根尖端的分生组织,而在趋向衰老的组织和器官中含量很少,C错误;生长素对植物根、芽、茎生长的作用具有两重性,即在低浓度时促进生长,浓度太高则会抑制生长,D错误。
知识点2 生长素促进植物生长
5.用胚芽鞘进行如图①~④实验,其中旋转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验①②的装置仍停在图示位置,则四个胚芽鞘的生长方向依次是( )A.①向左弯曲生长,②直立生长,③向左弯曲生长,④直立生长B.①向左弯曲生长,②向左弯曲生长,③直立生长,④向右弯曲生长C.①向右弯曲生长,②向左弯曲生长,③向右弯曲生长,④直立生长D.①向右弯曲生长,②直立生长,③向左弯曲生长,④直立生长
答案
5.D ①中由于转盘匀速旋转产生的离心力使生长素在远离圆心的一侧分布多,而转盘匀速旋转时胚芽鞘的受光情况可以看成是均匀的,因此胚芽鞘会弯向圆心生长,即向右弯曲生长;②中由于胚芽鞘匀速旋转,胚芽鞘尖端受光均匀,因此该胚芽鞘直立生长;③中由于受重力影响,琼脂块B中的生长素浓度大于A中的,因此去尖端的胚芽鞘向左弯曲生长;④中由于胚芽鞘尖端匀速旋转,琼脂块A、B中的生长素浓度相等,因此去尖端的胚芽鞘直立生长。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
6.[2022浙江湖州高二月考]如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,从此图中不能得到的结论是( )A.幼嫩的细胞对生长素反应非常敏感,成熟的细胞对生长素反应比较迟钝B.D点对应的生长素浓度能促进芽和茎的生长,抑制根的生长C.A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度D.生长素对三种器官的作用都表现出低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性
答案
6.A 据图可知不同器官对生长素的反应敏感程度不同,但根据题图不能判断出幼嫩的细胞和成熟的细胞对生长素的反应敏感程度,A符合题意。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
7.下列关于植物顶端优势的说法错误的是( )A.顶端优势产生的主要原因是顶芽与侧芽处的生长素浓度不同B.从顶端优势来看,只有顶芽才能产生生长素,侧芽不能产生生长素C.顶端优势现象体现了生长素生理作用的两重性D.去除顶芽后,离顶芽最近的侧芽将首先解除抑制
答案
7.B 顶端优势产生的主要原因是顶芽与侧芽处的生长素浓度不同,顶芽处的生长素浓度低,侧芽处的生长素浓度高,A正确;顶芽和侧芽都能产生生长素,B错误;顶端优势是指植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象,体现了生长素生理作用的两重性,C正确;顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽,使侧芽生长受抑制,所以去除顶芽后,离顶芽最近的侧芽将首先解除抑制,D正确。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
8.观察下列两个关于生长素作用的图象,下列说法正确的是( )A.生长素对乙图中Ⅰ、Ⅳ处的生长起促进作用,对Ⅱ、Ⅲ处的生长起抑制作用B.若乙图中Ⅰ处的生长素浓度为甲图的d,则Ⅱ处的生长素浓度可能为eC.若乙图中Ⅰ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅱ处的生长素浓度可能大于fD.若乙图中Ⅲ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅳ处的生长素浓度可能为e
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
答案
8.C 乙图中生长素对Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处的生长都起促进作用,A错误;由于重力作用,Ⅱ处生长素浓度大于Ⅰ处,且Ⅱ处生长受抑制,所以Ⅱ处的生长素浓度应大于f,B错误、C正确;由于重力作用,Ⅳ处生长素浓度大于Ⅲ处,Ⅳ处生长比Ⅲ处快,所以若乙图中Ⅲ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅳ处的生长素浓度可能为c,D错误。
名师指导
正确理解生长素作用的两重性(1)一般情况下,生长素在低浓度时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长甚至导致植物死亡。"低浓度""高浓度"不是具体数值,而是一个浓度范围。低于最适浓度时,随浓度升高促进生长作用逐渐加强;高于最适浓度时,随浓度升高促进生长作用逐渐减弱,浓度过高则抑制生长。(2)顶端优势、根的向地生长均能体现生长素作用的两重性;茎的背地生长没有体现生长素作用的两重性,因为茎两侧的生长素均为促进生长,只是促进作用的强弱不同。
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
9.某兴趣小组进行"探究2,4-D对插枝生根的作用"实验时,所用生长素类似物为2,4-D,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.2,4-D的浓度是该实验的自变量,插枝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.实验中要注意找准插枝的形态学上下端,防止颠倒
答案
9.A 本实验的自变量是生长素类似物的浓度,插枝的种类属于无关变量,在预实验时2,4-D的浓度梯度较大,正式实验时2,4-D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,同时检验实验的科学性和可行性,C正确;实验中要注意找准插枝的形态学上下端,防止颠倒,否则会导致实验失败,D正确。
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
10.[2022浙江嘉兴五中高二上期中考试]某同学为了验证不同浓度生长素溶液对根生长的影响,将若干小麦种子浸润萌发,待根长到3~5 cm后,在根尖的"某一区域"剪取10 mm长的根段若干,分别等量浸泡于不同浓度生长素溶液中一段时间,测量根段的长度,记录实验结果如表所示,据表得出的结论,正确的是( )A.表中数据可以体现生长素对根生长作用的两重性B.由表中数据可以确定生长素促进根生长的最适浓度C.生长素浓度为0 mg·L-1的这组实验可以省略D.浓度超过10-3 mg·L-1后,生长素对根的生长起抑制作用
答案
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
11.某研究小组探究2,4-D对插枝生根的作用,所得实验结果如表所示(a、b、c代表的数据不慎丢失)。下列分析错误的是( )A.若a=0,则c>bB.若b=0,则c>aC.若b最大,则a>cD.若c=0,则a>b
答案
11.D 2,4-D是生长素类似物,其作用具有两重性。若a=0,则c是抑制作用,b是促进作用,c不可能小于b,应大于b,A正确;若b=0,则a、c均为抑制作用,且c的抑制作用更强,故c大于a,B正确;若b最大,则a、c均为促进作用,且a大于c,因为a对应的根总长度大于c,C正确;若c=0,则a可能处于促进作用随2,4-D浓度增大而增大的阶段,也可能处于促进作用随2,4-D浓度增大而减小的阶段,故a可能大于b,也可能小于b,无法判断a、b的大小,D错误。
学科关键能力构建
1.为探究单侧光对生长素分布的影响,科研工作者利用玉米胚芽鞘做了如下实验(图1琼脂块中的数字是用图2中方法测定出的弯曲角度θ)。下列分析错误的是( )A.胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量B.单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散C.单侧光会诱导向光侧胚芽鞘中的生长素发生分解D.单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧转移
答案
1.C 依题图2可知,琼脂块中生长素含量越多,胚芽鞘弯曲角度θ越大,故胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量,A正确;对比图1中甲、乙两图琼脂块中的数字可知,单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散,B正确;分析图1中丙组琼脂块中的数字可知,单侧光没有诱导向光侧胚芽鞘中的生长素发生分解,C错误;对比图1中丙、丁两组琼脂块中的数字可知,单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧转移,D正确。
2.[2022浙江金丽衢十二校高三联考]现将某植物幼苗分为两组,一组置于地面,一组置于太空。两组幼苗皆水平放置,分别测两组幼苗根两侧的生长情况,标为甲、乙、丙、丁,如图所示,下列叙述正确的是( )A.甲侧为地面组远地侧,该侧生长素含量高于乙侧和丙侧B.太空组幼苗的生长素不能发生横向运输和极性运输C.本实验结果可以体现生长素的生理作用具有两重性D.地面组幼苗茎的远地侧生长速度可能与丁侧相同
答案
2.C 分析题图可知,乙侧、丙侧伸长速度相等,故为置于太空的幼苗根的两侧,图中甲侧伸长长度最大,丁侧伸长长度最小,因此甲侧、丁侧为置于地面的幼苗根的两侧,甲侧为远地侧,丁侧为近地侧。根据以上分析可知,甲侧为地面组远地侧,生长素含量最低,乙侧和丙侧属于置于太空的幼苗根的两侧,生长素浓度相等且大于甲侧,A错误;太空组幼苗没有重力的影响,生长素不能发生横向运输,但是能够发生极性运输,B错误;根据以上分析可知,置于地面的幼苗根近地侧生长受抑制,远地侧生长受促进,因此根出现向地生长的现象,可以体现生长素的生理作用具有两重性,C正确;由于茎对生长素的敏感性较低,地面组幼苗茎的远地侧生长素浓度较低,可促进幼苗茎生长,只是促进生长作用较弱,而丁侧由于生长素浓度较高,幼苗根生长受抑制,故二者生长速度不同,D错误。
3.某生物兴趣小组的同学探究了不同浓度的生长素类似物2,4-D对富贵竹插条生根的影响,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )A.该探究实验的自变量是2,4-D浓度,检测指标为插条平均生根数B.浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的影响为既不促进也不抑制C.若要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度,需缩小2,4-D浓度梯度做进一步实验D.实验过程中,插条的数目以及实验室的温度等因素也会影响实验结果
答案
3.B 由题意可知,此探究实验的自变量是2,4-D浓度,检测指标为插条平均生根数,A正确;分析表中数据可知,10-9 mol/L的2,4-D溶液可促进生根,10-7 mol/L的2,4-D溶液则抑制生根,但表中并未给出用浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液处理时富贵竹的平均生根数,故并不能判断浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的效应,B错误;表中浓度为10-11 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的促进作用最强,但促进富贵竹插条生根的最适2,4-D浓度不一定为10-11 mol/L,需在10-13 mol/L和10-9 mol/L之间缩小浓度梯度做进一步的实验,C正确;实验过程中,插条的数目以及实验室的温度等因素都属于无关变量,会影响实验结果,需要保持相同且适宜,D正确。
4.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)。自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在生长素溶液中。一段时间后,观察到半边茎向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α),如图甲所示。α与不同生长素浓度的关系如图乙所示。下列关于该实验的叙述,错误的是( )A.若将图乙中B点对应的浓度稀释80%,则弯曲角度α大于α1B.生长素浓度为16 μmol·L-1时,其对半边茎外侧细胞的生长起抑制作用C.弯曲角度α的大小可能与半边茎的外、内侧细胞对生长素的敏感程度不同有关D.选择无叶和侧芽的茎段是为了排除它们产生的生长素对该实验的影响
答案
4.B 分析题图:图甲表示茎段的半边茎向内侧弯曲生长及形成的弯曲角度,图乙表示茎段的半边茎向内侧弯曲生长的角度与生长素浓度的关系,生长素浓度在0~13 μmol·L-1时,随着生长素浓度的升高,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度逐渐增大;生长素浓度超过13 μmol·L-1时,随着生长素浓度的升高,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度逐渐减小。由图可知,若将图乙中B点对应的浓度稀释80%,即生长素浓度变为15 μmol·L-1×80%=12 μmol·L-1,则弯曲角度α大于α1,A正确;生长素浓度为16 μmol·L-1时,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度减小,只能说明其对半边茎外侧细胞生长的促进作用减弱,不能说明起抑制作用,B错误;在不同生长素浓度下,弯曲角度α不同,说明弯曲角度α的大小可能与半边茎外、内侧细胞对生长素的敏感程度不同有关,即在不同生长素浓度下半边茎外、内侧细胞生长速率不同,C正确;选择无叶和无侧芽的茎段是为了排除它们产生的生长素对该实验的影响,D正确。
5.[2022浙江嘉兴高三月考]某生物兴趣小组为了探究生长素的作用部位及运输方向,用若干置于黑暗中的玉米胚芽鞘进行了以下两个实验:①将一部分胚芽鞘用黑色碳素笔从尖端画一条直线至最下端,如图1所示,培养2~3天后观察a、b段直线颜色的深浅(注:胚芽鞘长度变化会引起颜色深浅变化);②将一部分胚芽鞘去除尖端2 mm,在其上端放置一块含生长素的琼脂块,在其下端放置空白琼脂块,如图2所示。下列分析错误的是( )A.每组实验均需要使用多个胚芽鞘的目的是排除偶然因素的影响B.一段时间后,若图1中a段碳素笔线的颜色比b段深,则说明b段是生长素的作用部位C.一段时间后,若图2中下端的琼脂块收集到生长素,则说明生长素在该处为极性运输D.若将图2上端琼脂块置于该胚芽鞘切面的左侧并进行左侧单侧光照射,则胚芽鞘将向右弯曲生长
答案
5.C 平行重复的目的是避免实验的偶然误差,A正确;若图1中a段碳素笔线的颜色比b段深则说明b段细胞伸长,即b段是生长素的作用部位,B正确;将含有生长素的琼脂块置于去掉尖端胚芽鞘的上端,即放置于形态学的上端,一段时间后下端的琼脂块收集到生长素,则说明生长素从形态学的上端运往了形态学的下端,可能是受重力因素的影响,也可能是发生了极性运输,若要说明发生了极性运输,还需要增加胚芽鞘倒置的对照实验,C错误;琼脂块不能感受单侧光的刺激,将含有生长素的琼脂块置于胚芽鞘的左侧,则左侧生长素含量多,生长快,胚芽鞘将向右弯曲生长,D正确。
6.[2022浙江湖州高二月考]回答下列有关生长素实验的问题。实验一:为探究2,4-D溶液浓度对月季枝条生根的影响,预实验得到的实验结果如图所示。实验二:某生物小组设计了一组实验验证顶端优势产生的机理,实验过程为将生长状况相同的某植物幼苗随机均分为A、B、C、D四组,其中A组不作任何处理,B、C、D三组除去顶芽,C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块,D组 。"X"后,记录侧芽的生长状况。 请根据所学知识和实验结果作答:(1)激素处理时,应该用生长素处理植物茎芽尖端,而不是将生长素加在培养液中,原因是 。 (2)实验一中,由图可确定促进月季枝条生根的最适2,4-D溶液浓度的范围是 mol·L-1,图示实验结果 (填"能"或"不能")体现2,4-D作用的两重性。
(3)将实验二操作补充完整,D组 。"X"处的操作是 。 (4)实验二中,预期 组侧芽不生长。若少数学生在实验中发现,C组并没有表现出预期的实验现象,分析其最可能的原因是 。
答案
6.答案 (1)生长素进行极性运输,即由茎芽尖端向下运输 (2)10-11~10-10 能 (3)在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块 将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间 (4)A、C 这些学生所用琼脂块中生长素浓度过低解析 (1)生长素的运输方式是极性运输,即从形态学上端运输至形态学下端,所以需要用生长素处理植物茎芽尖端,而不是将生长素加在培养液中。(2)实验一中,由图示可知,2,4-D溶液浓度在10-11~10-10 mol·L-1之间促进生根效果最好,所以促进月季枝条生根的最适2,4-D溶液浓度的范围是10-11~10-10 mol·L-1;分析题图可知,2,4-D溶液浓度在10-12~10-9 mol·L-1之间时促进生根,2,4-D溶液浓度在10-8 mol·L-1时抑制生根,所以该实验结果能体现2,4-D作用的两重性。(3)顶端优势的产生是由于顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽,抑制了侧芽的生长,所以如果要用实验验证顶端优势产生的机理,则A组不作任何处理,B、C、D三组除去顶芽,C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块,D组在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块。"X"是指将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间。(4)A组顶芽产生生长素抑制侧芽的生长,C组顶芽处放置含有生长素的琼脂块,生长素运输至侧芽,抑制侧芽的生长,所以A、C组侧芽不生长。如果C组侧芽生长,没有表现出预期的实验现象,则可能是由于所用琼脂块中生长素浓度过低,不足以抑制侧芽的生长。
第二节 植物激素调节植物生命活动
教材必备知识精练
知识点1 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
1.[2022浙江诸暨高二月考]植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的是( )A.蔬菜收获后喷施适宜浓度的细胞分裂素可保鲜B.在高等植物体内,合成细胞分裂素的主要部位是芽尖C.赤霉素的合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽等D.在葡萄果实生长过程中喷洒赤霉素可促进葡萄颗粒膨大
答案
1.B 在高等植物体内,合成细胞分裂素的主要部位是根尖,发育中的果实也是合成细胞分裂素的重要部位,B错误。
知识点1 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
2.研究发现,生长素(IAA)和赤霉素(GA)对胚芽鞘、茎枝切段等离体器官的作用如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.图1显示,IAA和GA均具有促进植物生长的作用,但GA的促进效应较IAA明显B.分析图1可知,IAA和GA同时存在时具有明显的增效作用C.图2中X可能表示赤霉素对生长素的分解有抑制作用D.分析图2可知,赤霉素可通过调节生长素含量对植物生长起作用
答案
2.A 分析图1可知,单独使用IAA组与单独使用GA组的茎段平均伸长量都比不加激素组的大,说明IAA和GA均有促进植物生长的作用,但单独加IAA组比单独加GA组的茎段平均伸长量大,说明IAA的促进效应较GA明显,A错误;图1的四条曲线中,同时加IAA与GA组的茎段平均伸长量最大,说明这两种激素同时存在时具有明显的增效作用,B正确;分析图2,赤霉素可通过促进色氨酸合成生长素和抑制生长素的分解来调节植物体内IAA的含量,进而对植物生长起作用,C、D正确。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
3.[2022浙江十五校联合体高二上期中考试]脱落酸与植物的衰老、成熟及对不良环境的响应有关。下列叙述错误的是( )A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用B.缺水会使脱落酸含量升高,导致气孔关闭C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
答案
3.C 脱落酸是一种植物激素,激素在体内可以起到信息传递的作用,A正确;脱落酸含量升高可以提高植物抗逆性,缺水条件下脱落酸含量升高,导致气孔关闭、水分蒸发减少,有利于植物度过不良环境,B正确;脱落酸会抑制种子萌发,故为解除种子的休眠状态从而促进种子萌发,应降低种子中脱落酸的含量,C错误;由题干信息"脱落酸与植物的衰老、成熟及对不良环境的响应有关"可知,植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,D正确。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
4.在番茄果实成熟过程中,乙烯释放量、相关色素积累量及细胞壁松弛酶活性变化规律如图。从该图可得出乙烯能促进( )①细胞壁松弛酶活性升高 ②相关色素积累 ③番茄果实发育 ④番茄果实成熟A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
答案
4.B 从图中可以看出,在番茄果实成熟过程中,乙烯增多时,细胞壁松弛酶活性升高,相关色素积累增多,果实由绿色逐渐变成红色;乙烯不能促进果实的发育。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
5.[2022浙江北斗星盟高二联考]干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取在正常供水条件下生长的某种植物的野生型幼苗和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.据图可知,干旱条件下ABA对野生型幼苗根的生长有抑制作用B.若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,可使其更适应干旱环境C.植物体合成的ABA能抑制细胞分裂,促进叶的衰老和果实的成熟D.若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,叶片的蒸腾速率不会降低
答案
5.B 从图中可以看出,干旱条件下,野生型幼苗的根长度增加值大于突变体幼苗,由于野生型幼苗可以自主合成ABA,所以干旱条件下ABA可以促进野生型幼苗根的生长,A错误;分析题图可知,干旱条件下,野生型幼苗的茎叶长度增加值低于突变体幼苗,根长度增加值大于突变体幼苗,可知干旱条件下,ABA可以通过促进根生长增强对水分的吸收,通过抑制茎叶生长降低蒸腾作用,从而适应干旱环境,因此若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,可使其更适应干旱环境,且叶片的蒸腾速率会降低,B正确,D错误;ABA会促进果实脱落,乙烯可促进果实成熟,C错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
6.[2021浙江Z20联盟高三联考]植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的是( )A.生长素和赤霉素在促进茎的伸长方面具有协同作用B.赤霉素对植物开花和果实的发育有抑制作用C.脱落酸和乙烯与植物对不良环境发生响应有关D.在植物组织培养过程中,通常需往培养基中加入适量生长素和细胞分裂素
答案
6.B 赤霉素对植物开花和果实的发育没有抑制作用,B错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
7.[2022浙江绿谷高中联盟高二上期中考试]很多植物种子的胚虽然已发育完全,但在适宜条件下却不能萌发,一定要经过1~2个月的堆积。假设某种植物种子在堆积过程中,赤霉素、脱落酸和细胞分裂素含量的变化如图所示,下列叙述错误的是( )A.由图可知,种子在堆积过程中受多种植物激素的共同调控B.由图可知,该种子在适宜条件下仍不能萌发的原因是脱落酸具有抑制种子萌发的作用C.由图可知,细胞分裂素和赤霉素可能都会促进该植物种子的萌发,两者起协同作用D.种子萌发过程中,赤霉素能明显地促进有丝分裂所需的特定蛋白质的合成和活化
答案
7.D 从图中可以看出,种子在堆积过程中,受到赤霉素、细胞分裂素和脱落酸等激素的共同调控,A正确;从图中可以看出,在堆积过程中,脱落酸含量不断减少,而由题干信息可知种子在1~2个月的堆积后可以萌发,所以可以推测该种子在适宜条件下仍不能萌发的原因是脱落酸具有抑制种子萌发的作用,B正确;在堆积过程中,赤霉素和细胞分裂素的含量都先升高后降低,然后种子开始萌发,所以细胞分裂素和赤霉素可能都会促进该植物种子的萌发,两者起协同作用,C正确;赤霉素促进细胞伸长,而不是促进细胞分裂,所以其不会明显促进有丝分裂所需的特定蛋白质的合成和活化,D错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
8.[2021浙江丽水中学高二期末考试]生长素和乙烯对菠萝开花的调节机制如图所示,以下说法正确的是( )A.生长素催化了甲硫氨酸转变为乙烯的过程B.图中生长素和乙烯的生成之间存在正、负反馈两种调节机制C.生长素、乙烯的合成受基因的控制,同时二者也能调节基因组的表达D.生长素和乙烯均只在菠萝植株的幼嫩部位合成
答案
8.C 生长素是植物激素,植物激素不能催化化学反应,A错误;由图可知,生长素可以促进乙烯的合成,乙烯合成增多会抑制生长素的合成,这属于负反馈调节,图示的调节机制中生长素和乙烯的合成之间没有正反馈调节,B错误;生长素、乙烯的合成受基因的控制,同时二者也能调节基因组的表达,C正确;生长素的合成部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,乙烯在高等植物的各器官都能产生,D错误。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
9.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( )A.植物生长调节剂是植物体内产生的与植物激素相似的活性物质B.农业上常使用高浓度的生长素类似物除去稻田中的双子叶杂草C.适宜浓度的NAA和IBA可以促进扦插枝条生根D.使用植物生长调节剂时需要考虑使用剂量问题
答案
9.A 植物生长调节剂是人工合成和筛选出的化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质,A错误;双子叶植物对生长素的敏感性高,故可以使用高浓度的生长素类似物除去稻田中的双子叶杂草,B正确;NAA和IBA均为生长素类似物,适宜浓度的NAA和IBA可以促进扦插枝条生根,C正确;植物生长调节剂具有与植物激素相似的作用,使用时需要考虑使用剂量问题,D正确。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
10.下列关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用,符合实际的是( )A.黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落B.去掉顶芽可使侧芽附近的生长素浓度升高,侧芽加快生长C.番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利溶液,可促进子房发育成果实D.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
答案
10.D 脱落酸具有促进果实脱落的作用,A不符合实际;去掉顶芽可使侧芽附近的生长素浓度降低,侧芽加快生长,B不符合实际;乙烯利具有促进果实成熟的作用,C不符合实际;赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,所以用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高,D符合实际。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
11.[2022浙江杭州高二月考]CPPU是一种植物生长调节剂,生理活性极高,具有促进叶绿素的合成、促进细胞分裂、增加细胞体积使果实膨大等生理作用。下列有关CPPU的分析正确的是( )A.CPPU可防止鲜花的叶片衰老变黄,其属于生长素类似物B.使用适量的CPPU可增强果实对光合产物的竞争力C.促进细胞分裂的CPPU主要是由植物的根尖合成的D.CPPU在植物体内既起调节作用,也起催化作用
答案
11.B CPPU能促进细胞分裂,应该属于细胞分裂素类似物,A错误;由于CPPU能增加细胞体积,使果实膨大,因此推测使用适量的CPPU可增强果实对光合产物的竞争力,B正确;CPPU是一种植物生长调节剂,因此该物质不是植物合成的,C错误;CPPU作为一种植物生长调节剂只起调节作用,不起催化作用,D错误。
学科关键能力构建
1.天然的簇生植物(莲座状植物)或发生"丛枝病"的植物里,常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素具有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于它能维持蛋白质和核酸的合成。下列关于细胞分裂素的说法错误的是( )A.在植物体内,细胞分裂素可以促进多种组织的生长,与生长素具有协同作用B.细胞分裂素的生理作用主要是促进细胞分裂,可以诱导芽的形成和促进芽的生长C.细胞分裂素和生长素的比例影响着植物器官的分化,通常比例较高时,有利于根的分化D.为了解决绿色簇生植物观赏周期短和枝条数目少的问题,可以局部施加细胞分裂素
答案
1.C 在植物体内,生长素促进细胞的伸长,细胞分裂素促进细胞的分裂,细胞分裂素和生长素都可以促进多种组织的生长,二者具有协同作用,A正确;细胞分裂素主要由植物根尖部位合成,它的主要作用是促进细胞分裂,可以诱导芽的形成和促进芽的生长,B正确;细胞分裂素和生长素的比例较高时有利于芽的分化,比例较低时有利于根的分化,C错误;细胞分裂素可以起到保绿的作用,由于发生"丛枝病"的植物里,常含有较多的细胞分裂素,故推测细胞分裂素还可促进侧枝的形成,所以为了解决绿色簇生植物观赏周期短和枝条数目少的问题,可以局部施加细胞分裂素,D正确。
2.果实在生长、发育和成熟过程中,受多种激素的调节。下列叙述错误的是( )A.使用大剂量的生长素,可促进未成熟的果实快速发育成熟B.幼嫩果实发育停止的原因可能与种子不再产生生长素有关C.未成熟果实置于密闭容器内较易成熟与乙烯的积累有关D.在果实不断长大的过程中细胞分裂素发挥重要的调节作用
答案
2.A 乙烯促进果实成熟,生长素促进果实发育,A错误;果实发育所需的生长素一般来源于发育中的种子,幼嫩果实发育停止的原因可能与种子不再产生生长素有关,B正确;乙烯能促进果实的成熟,乙烯是气体激素,未成熟果实置于密闭容器内较易成熟与乙烯的积累有关,C正确;在果实不断长大的过程中,细胞数目在增多,细胞分裂素发挥着重要的调节作用,D正确。
3.[2022浙江义乌高二上期中考试]猕猴桃果实采摘后,置于常温(20 ℃)下贮藏,所测得果实内的ABA(脱落酸)及其他相关生理生化指标所发生的变化趋势如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,果实的成熟加快B.ABA的释放可有效促进果实的软化,促进果实的成熟C.猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节D.第5天后猕猴桃果实呼吸强度骤降后又升高,此变化不利于果实贮藏
答案
3.B 由图可知,猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,结合乙烯的生理作用可知,果实成熟加快,A正确;由图可知,由于猕猴桃采摘后1~4天内,ABA释放增加,果实硬度减小,4天后,ABA释放减少,果实硬度仍继续减小,所以无法得出ABA有促进果实软化和成熟的生理作用,B错误;据图可知,猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节,C正确;第5天后猕猴桃果实呼吸强度骤然下降后又迅速升高,此变化不利于延长果实的贮藏时间,D正确。
4.某实验小组为了探究生长素和细胞分裂素对豌豆植株侧芽生长的影响,进行了实验,结果如图所示。下列分析错误的是( )A.应取同种植株上距顶芽距离相同的侧芽作为实验材料B.由1、2、4可知顶芽产生的生长素抑制侧芽生长C.比较1、3和4可知细胞分裂素能解除生长素对侧芽的抑制作用D.实验中生长素和细胞分裂素起到的生理作用相同
答案
4.D 本实验中侧芽的位置属于无关变量,实验时要相同且适宜,因此应选取同种植株上距顶芽距离相同的侧芽作为实验材料,A正确;曲线1、4的区别是有无顶芽,由二者可知顶芽对侧芽的生长有抑制作用,曲线2去顶芽后,切口涂抹生长素,与保留顶芽(曲线1)相比侧芽的长度变化不大,因此可知顶芽产生的生长素抑制了侧芽生长,B正确;比较曲线1、3、4可知细胞分裂素能解除生长素对侧芽的抑制作用,C正确;生长素促进了植物顶端优势的形成,而细胞分裂素可解除顶端优势,二者生理作用不同,D错误。
5.[2022浙江之江教育评价联盟高二联考]研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素或2,4-D对即将成熟的柑橘体内的脱落酸含量的影响,进行了一系列科学实验,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )A.喷施赤霉素或2,4-D能抑制柑橘内源脱落酸的合成B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成C.喷施赤霉素或2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落D.推测单独喷施赤霉素或2,4-D的柑橘比两者同时喷施的柑橘落果明显
答案
5.B 据图可知,与对照组(喷施清水)相比,喷施赤霉素或2,4-D后,在同一时期脱落酸的含量都较低,说明赤霉素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成,只是赤霉素的抑制效果比2,4-D弱,A正确,B错误;脱落酸可以促进叶和果实的衰老和脱落,喷施赤霉素或2,4-D后,脱落酸的含量下降,说明二者能延缓柑橘果实的成熟和脱落,C正确;单独喷施赤霉素或2,4-D比两者同时喷施时,柑橘体内脱落酸的含量要高,故推测单独喷施赤霉素或2,4-D的柑橘比两者同时喷施的柑橘落果明显,D正确。
6.[2022浙江台州高二上期中考试]植物激素对植物的生长发育发挥着重要的调节作用,农业生产上经常使用植物生长调节剂来改善生产效益。回答下列问题:(1)春季是播种的季节,农民将植物种子经过浸泡后进行播种,浸泡可以降低种子中 (填激素名称)的含量,从而解除休眠,此时 (填激素名称)促进了种子萌发。春季也是植树造林的季节,移栽树苗时,为了保证成活率,一方面可以用生根粉(生长素类植物生长调节剂)对树苗进行处理;另一方面要适当保留树苗上的芽和幼叶,原因是 。 (2)夏季是植物快速生长的季节。农田里双子叶杂草的生长会影响玉米的产量,农业上常采用喷洒一定浓度的生长素类植物生长调节剂的方法除去双子叶杂草。如图甲中的曲线分别代表玉米和双子叶杂草对不同浓度生长素类植物生长调节剂的反应。由图中曲线可知,代表双子叶杂草的曲线是 (填"Ⅰ"或"Ⅱ");a点的意义是 。一般情况下,当喷洒某一相同浓度的生长素类植物生长调节剂时,玉米和双子叶杂草的反应有差异,说明 。
(3)秋季是收获的季节。研究人员用脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄,研究乙烯释放量的变化情况,结果如图乙所示(CK处理为对照)。由图可以看出,ABA可以 (填"抑制"或"诱导")乙烯的生成。 (4)赤霉素除了能够促进种子萌发外,还能够促进 ,从而引起植株增高。大麦的矮生突变体与赤霉素有关,有的是激素合成缺陷型突变体,有的是激素不敏感型突变体。为探究某种大麦的矮生突变体所属的突变类型,请设计实验方案。(写出实验步骤并预测实验结果及结论) 实验步骤: 。 实验结果及结论: 。
答案
6.答案 (1)脱落酸 赤霉素 芽和幼叶能产生生长素,促进树苗成活(或树苗生根) (2)Ⅰ 该点对应的生长素类植物生长调节剂浓度对双子叶杂草和玉米生长的促进效应相同 不同植物对生长素类植物生长调节剂的敏感程度不同 (3)诱导 (4)细胞伸长 实验步骤:将生长状况相同的矮生大麦突变体的幼苗分为A、B两组,用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组,B组不作处理。在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量并比较A、B两组植株高度 实验结果及结论:若A组株高显著高于B组,则该突变体为激素合成缺陷型突变体;若A、B两组株高大致相同,则该突变体为激素不敏感型突变体
解析 (1)农民将植物种子经过浸泡后进行播种,可以降低种子中脱落酸的含量,从而解除休眠;赤霉素具有促进种子萌发的作用,故此时植物体内的赤霉素促进了种子萌发。移栽树苗时,要适当保留树苗上的芽和幼叶,因为芽和幼叶能产生生长素,促进树苗生根成活。(2)常用一定浓度的生长素类植物生长调节剂除去单子叶玉米田中的双子叶杂草,说明双子叶植物对生长素更敏感,所以图甲中Ⅰ代表双子叶杂草,Ⅱ代表玉米;a点为两条曲线的交点,其对应的生长素类植物生长调节剂浓度对双子叶杂草和玉米生长的促进效应相同;由于不同植物对生长素类植物生长调节剂的敏感程度不同,因此一般情况下,喷洒某一相同浓度的生长素类植物生长调节剂时,玉米和双子叶杂草的反应有差异。(3)由图乙可知,ABA处理组的乙烯释放量高于对照组,而ABA合成抑制剂处理组的乙烯释放量低于对照组,因此可以推测脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的生成。(4)赤霉素除了能够促进种子萌发外,还能够促进细胞伸长,从而引起植株增高。欲设计实验探究某种大麦的矮生突变体所属的突变类型,自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理,通过测量比较植株的高度进行判断。激素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素,用适宜浓度的外源赤霉素处理后,植株能明显增高;而激素不敏感型突变体能正常合成赤霉素,但赤霉素不能发挥效应,因此用外源赤霉素处理后,植株仍表现为矮生。
第三节 植物对多种环境信号做出反应
教材必备知识精练
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.如图是研究植物向性运动的实验示意图,该实验结果不能说明( )A.产生生长素的部位是根尖和茎尖B.生长素对植物生长的作用具有两重性C.根生长具有向地性,茎生长具有背地性D.根和茎的向性运动都是对环境的一种适应性
答案
1.A 根尖和茎尖可以产生生长素,但是图中所示实验不能得出产生生长素的部位是根尖和茎尖这个结论,A符合题意;根的向地生长体现了生长素对植物生长的作用具有两重性,B不符合题意;根向下生长说明根具有正向重力性(向地性),茎向上生长说明茎具有负向重力性(背地性),C不符合题意;根和茎的向性运动都是对环境的一种适应性,是长期自然选择的结果,D不符合题意。
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
2.植物根的生长与IAA、光照等多种因素有关,某小组做了以下实验。实验一:将45Ca2+均匀外施于水平放置的根上,发现45Ca2+向根的下侧移动。实验二:如图,将豌豆幼根分为A、B、C三组,其中A、C组根冠完整,B组切除一半根冠,C组将根一侧运输阻断。箭头所示为IAA的运输方向。(1)实验一中使用了同位素标记法,表明 。 (2)实验二通过 (填"A、B""A、C"或"B、C")的对照,表明根的弯曲生长与根冠有关。此实验必须在 (填"单侧光照"或"黑暗")的环境下进行。 (3)请解释C组根向左侧弯曲生长的原因: 。
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
答案
2.答案 (1)Ca2+可能与根的向重力性反应有关 (2)A、B 黑暗 (3)幼根一侧生长素的运输被阻断,导致根尖伸长区部位两侧生长素分布不均匀,由于根对生长素的敏感程度高,左侧生长素浓度高,抑制生长,右侧生长素浓度低,促进生长,因此根向左侧弯曲生长解析 (1)根据实验一中的描述可知,该实验中使用了同位素标记法,表明Ca2+可能与根的向重力性反应有关。(2)实验二中A组没有做任何处理,为空白对照,B组的实验变量为有无根冠,C组的实验变量为根尖伸长区部位两侧生长素的含量不同。因此通过A组与B组的对照,表明根的弯曲生长与根冠有关。由于植物根部IAA的运输受单侧光照的影响,所以此实验必须在黑暗的环境下进行,以避免无关变量对实验结果的影响。(3)将C组与A组进行对照分析,C组幼根一侧的生长素运输被阻断,导致根尖伸长区部位两侧生长素分布不均匀,由于根对生长素的敏感程度高,左侧生长素浓度高,抑制生长,右侧生长素浓度低,促进生长,因此根向左侧弯曲生长。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
3.光、温度等环境信号对植物的开花有重要影响,下列相关叙述错误的是( )A.植物体感受光周期变化和感受低温刺激的部位都是茎尖B.叶片中的光敏色素是一种能够接受光信号的蛋白质C.可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的D.光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果
答案
3.A 植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片感受到光周期刺激后,把相关信息传递到开花部位(茎尖或叶腋处),而感受低温刺激的部位一般在茎尖,A错误。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.植物的开花受光周期的影响,短日植物开花要求长夜,而长日植物开花则要求短夜。若以闪光中断其黑暗(如图,虚线为临界夜长),则对长日植物和短日植物产生的影响是( )A.a、b、c开花;d、e、f不开花B.a、b、d开花;c、e、f不开花C.b、c、e开花;a、d、f不开花D.b、c、d开花;a、e、f不开花
答案
4.D 用排除法解答本题,因为长日植物开花要求短夜,所以a不开花,b、c开花;短日植物开花要求长夜,所以e、f不开花,d开花。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
5.某些植物必须经过春化作用(用低温诱导促使植物开花)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是( )A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度B.高温可以解除冬小麦的春化作用C.春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
答案
5.C 根据表格分析,未经低温处理的冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理后冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A正确;经低温处理后,冬小麦抽穗开花,先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;由于春化作用后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以特殊蛋白质不是由基因突变引起的,而是控制特殊蛋白质的基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
学科关键能力构建
1.[2022浙江嘉兴高二月考]某研究团队以水稻为实验对象,用聚乙二醇和氯化钠溶液分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究了远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值。结果表明,增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。下列说法错误的是( )A.光作为一种信号,可影响、调控植物生长发育的全过程B.水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素C.远红光可能促进了水稻种子中赤霉素的合成D.远红光可以为种子萌发过程提供能量
答案
1.D 光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,且水稻种子未长出幼叶前不能进行光合作用,故远红光不能为种子萌发过程提供能量,D错误。
2.植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的,环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程。根据开花与光周期的关联,可以将植物分为短日植物和长日植物,如图是研究某短日植物的开花与光周期关系的实验,根据实验分析,下列说法错误的是( )A.控制开花的因素是持续不断的夜间长度,而不是日照的长度B.在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟C.若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日照植物会推迟开花D.将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
答案
2.C 控制开花的因素是持续不断的夜间长度,而不是日照的长度,A正确;在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟,B正确;若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日植物会提前开花,C错误;将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花,D正确。
3.[2022浙江金华高二月考]植物开花受光周期的影响。菊花属于短日植物,只有当白昼短于一定小时数若干天后,才能开花。请设计实验,探究菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽还是下部叶片,写出实验步骤,预测实验结果,并得出相应结论。材料和用具:生长状况一致、有花芽但未开花的菊花植株若干盆,遮光纸若干等。(要求与说明:光源直接利用自然光,可适当遮光进行短日照处理,不遮光进行长日照处理,每日光照强度的变化忽略不计)(1)实验思路:①将菊花植株摘除顶部叶片,随机均分为A、B、C、D四组;②各组操作如表所示:③ 。
(2)结果预测及结论:①若A、C组不开花,B、D组开花,说明 ; ②若 ,说明菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽; ③若A、B、C组均不开花,仅D组开花,说明 ; ④ 。 (3)研究人员又对菊花进行了如图所示处理,实验结果可以说明 。 (4)秋冬季节的晚上,常可见到园艺工人用灯光照射未形成花芽的菊花一段时间,其主要目的是 。
3.答案 (1)将四组菊花放在自然光下,保持其他条件相同且适宜,进行培养,观察并比较各组的开花情况 (2)①菊花感受光周期刺激的部位是下部叶片 ②C、D组开花,A、B组不开花 ③菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽和下部叶片,即两者必须同时感受光刺激才能开花 ④若B、C、D组均开花,仅A组不开花,说明菊花感受光周期刺激的部位既可以是顶端花芽,也可以是下部叶片 (3)短日照诱导产生的物质可运输给长日照条件下的植株,导致其开花 (4)延迟开花
答案
解析 (1)实验处理后,培养条件要适宜且相同,因此应将四组菊花放在自然光下,保持其他条件相同且适宜,进行培养,观察并比较各组的开花情况。(2)对结果进行预测,应考虑日照长短、感受光周期刺激的部位等因素,可能的结论有感受光周期刺激的部位在下部叶片、感受光周期刺激的部位在顶端花芽、下部叶片和顶端花芽均是感受光周期刺激的部位、下部叶片和顶端花芽均不是感受光周期刺激的部位等情况。①若菊花感受光周期刺激的部位是下部叶片,由于适当遮光属于短日照处理,不遮光属于长日照处理,而菊花属于短日植物,因此只有遮光(短日照)处理下部叶片,菊花才会开花,A、C组不遮光(长日照)处理下部叶片,B、D组遮光(短日照)处理下部叶片,因此A、C组不开花,B、D组开花;②若菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽,则只有遮光(短日照)处理顶端花芽,菊花才会开花,由于C、D组遮光(短日照)处理顶端花芽,A、B组不遮光(长日照)处理顶端花芽,因此C、D组开花,A、B组不开花;③若菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽和下部叶片,则两者必须同时感受光周期刺激,即只有同时遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,菊花才会开花,由于A、B、C组没有同时用遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,D组同时遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,所以A、B、C组均不开花,仅D组开花;④若菊花感受光周期刺激的部位既可以是顶端花芽也可以是下部叶片,则只要遮光(短日照)处理顶端花芽或下部叶片,菊花都会开花,由于B、C、D组都存在遮光(短日照)处理顶端花芽或下部叶片,A组只有不遮光(长日照)处理,所以B、C、D组均开花,仅A组不开花。(3)分析图示可知,嫁接了短日照条件下的植株后,长日照条件下的部分也正常开花,说明短日照诱导产生的物质可运输给长日照条件下的植株,导致其开花。(4)秋冬季节晚上,用灯光照射未形成花芽的菊花一段时间,主要是为了增加光照时间,提供长日照环境,从而延迟开花。
专项拓展训练 植物激素调节的相关实验分析
1.隐花色素(CRY1)是一种能感受光的受体,可介导光信号在植物体内的传导。某研究小组将野生型及无法合成CRY1的突变型拟南芥种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度脱落酸(ABA)的MS培养基中,置于适宜条件下培养一段时间后测得种子的发芽率如图。下列叙述正确的是( )A.根据实验结果推测CRY1具有抑制种子萌发的作用B.ABA对CRY1突变型种子萌发的抑制作用比对野生型要强C.CRY1可能会增强拟南芥种子对ABA的敏感性D.实验需在黑暗条件下进行,从而测得种子的发芽率
答案
1.B 根据题意,本题探究ABA与隐花色素CRY1对拟南芥种子的萌发的影响,图中显示本题有两个自变量,分别是添加不同浓度ABA的培养基和拟南芥种子的类型。由于CRY1是能够感受光的受体,故该实验应在适宜的光照下进行。从图中可以看出,与对照组相比,添加不同浓度ABA的MS培养基中种子的发芽率有所降低,说明ABA能够抑制种子的萌发。野生型种子中含有CRY1,CRY1突变体没有CRY1,根据对照组结果可知,两者发芽率相同,可推测CRY1对种子的萌发无直接影响,A错误;从柱状图的下降幅度判断可知,ABA对CRY1突变型种子萌发的抑制作用比对野生型要强,故推测CRY1可能会降低拟南芥种子对ABA的敏感性,B正确,C错误;由于实验中CRY1是能够感受光的受体,其发挥作用需要适宜的光照,因此为保持无关变量一致且适宜,要将拟南芥种子置于适宜的光照条件下培养,D错误。
2.α-萘乙酸(NAA)是生长素类似物,科研小组探究a、b、c三种不同浓度的NAA溶液对葡萄茎段侧芽生长的影响,结果如甲图所示。(1)若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料,要对其进行的处理是 ,并在清水中浸泡,目的是排除相关因素对侧芽生长造成的影响。 (2)根据甲图所示的结果,a、b、c三种浓度的大小关系是 。 (3)在a浓度的NAA溶液作用下,葡萄茎段侧芽 (填"能"或"不能")生长;甲图所示的实验结果 (填"能"或"不能")体现NAA作用的两重性。
(4)进一步探究NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X(乙图)时,可将甲图实验称为这个实验的 。b、c浓度在X浓度两侧有 种可能性。若浓度b>c,某同学在b、c浓度之间设置一系列浓度梯度的NAA溶液对葡萄茎段进行处理,一段时间后分别测量葡萄茎段侧芽的生长量。对所测数据进行分析,发现在b、c浓度之间未出现峰值。参照该同学的实验,在下一个实验中,你应该在 (浓度范围)设置一系列浓度梯度的NAA溶液进行实验,才能达到本实验的目的。 (5)该科研小组用一未知浓度的NAA溶液进行了上述实验,结果葡萄茎段侧芽的生长量为Y1,从丙图中可查到与Y1对应的两个NAA浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中NAA的真实浓度,科研人员将待测溶液稀释至原浓度的80%,并重新进行实验,一段时间后测得葡萄茎段侧芽生长量为Y2。请预测Y2与Y1相比较的可能结果,并得出相应的结论: 。
答案
2.答案 (1)去除顶芽 (2)a>b、a>c、b和c之间的大小关系不能确定 (3)能 能 (4)预实验 4 c浓度之前(或"小于c浓度"或"0~c浓度") (5)若Y2小于Y1,则NAA的浓度为低浓度A;若Y2大于Y1,则NAA的浓度为高浓度B解析 (1)若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料,要先去除顶芽,并在清水中浸泡,避免顶芽产生的内源激素对实验结果造成干扰。(2)由甲图结果可知,b、c浓度起促进作用,a浓度起抑制作用。所以三者浓度的大小关系为:a>b、a>c、b和c之间的大小关系不能确定。(3)在a浓度下,NAA溶液起抑制作用,生长速度比对照组要慢,但仍能生长。甲图所示的实验结果既显示了NAA的促进作用(如b、c浓度),也显示了NAA的抑制作用(如a浓度),因此能体现NAA作用的两重性。(4)进一步探究NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X时,甲图实验可作为预实验,来大体确定最适浓度的范围,再进行正式实验。如图所示,b、c浓度在X浓度两侧有4种可能性,即b1、c1;c2、b2;b1、c2;c1、b2。
练后反思
植物激素相关实验设计的提示:(1)实验中要运用对照原则和单一变量原则。(2)实验要体现生物科学研究的基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论。
题中在b、c浓度之间未出现峰值,排除b1、c2和c1 、b2,只能是b1、c1或c2、b2;若浓度b>c,则应为图中的c2、b2,因此在c浓度之前(或"小于c浓度"或"0~c浓度")设置一系列浓度梯度的NAA溶液进行实验,能找出NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X。(5)由丙图分析可知,若是低浓度A,稀释80%后NAA的促进作用减弱,葡萄茎段侧芽的生长量减少;若是高浓度B,则稀释80%后NAA的促进作用增强,葡萄茎段侧芽的生长量增加。
易错疑难集训
教材易混易错集训
易错点 植物材料生长状况判断
1.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从如图所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置,此时,幼苗的生长情况是( )A.根水平生长,茎向上弯曲生长B.根水平生长,茎向下弯曲生长C.根向下弯曲生长,茎向上弯曲生长D.根向下弯曲生长,茎向下弯曲生长
答案
1.B 从题干信息可知,玉米幼苗固定在支架上,支架固定在暗室内,三者合为一体,而光源随它们同步缓慢匀速旋转。因缓慢匀速旋转,植物各方向受重力影响相同,所以植物茎和根的生长素分布不受重力的影响。结合图形可知单侧光只照射茎,所以根部生长素的分布也不受单侧光影响,即均匀分布,因此,根水平生长。茎受到单侧光影响会弯向光源生长,即茎向下弯曲生长。
易错点 植物材料生长状况判断
2.对甲、乙、丙、丁四图的分析,正确的是( )A.图丙中若固定光源,暗箱及植株整个装置匀速旋转一段时间,幼苗将弯向小窗生长B.图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧少,所以外侧生长得快C.图甲由于单侧光照的影响,胚芽鞘将向光弯曲生长D.图丁中放M的胚芽鞘向一侧弯曲生长,而放N的不弯曲生长
答案
2.A 图丙中幼苗只有小窗处可以接收到光源,因此植物将向小窗的方向弯曲生长,A正确;图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧多,所以外侧生长得快,B错误;图甲胚芽鞘没有尖端,其生长不受光照影响,C错误;图丁中放M和N的胚芽鞘都直立生长,D错误。
易错点 植物材料生长状况判断
3.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会出现弯曲现象的是( )A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
答案
3.D ①中由于匀速旋转,两个琼脂块中生长素含量相等,所以燕麦胚芽鞘直立生长;②中左侧生长素浓度高,生长快,燕麦胚芽鞘向右弯曲生长;③中胚芽鞘尖端被锡箔小帽遮盖,不能感受单侧光刺激,故直立生长;④中云母片阻断了生长素的横向运输,所以左右两侧生长素分布均匀,燕麦胚芽鞘直立生长;⑤中生长素向左侧运输,右侧生长素无法极性运输到作用部位,所以燕麦胚芽鞘向右弯曲生长;⑥中云母片阻断了生长素极性运输到作用部位,所以燕麦胚芽鞘不生长;⑦中只旋转幼苗,幼苗因受光均匀,故直立生长;⑧中装置整体旋转,幼苗相当于受小孔侧单侧光照,所以幼苗弯向小孔生长。
常考疑难问题突破
疑难点1 生长素作用的两重性
1.如图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响,图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是( )A.甲图曲线表明生长素的生理作用具有两重性,P点对应浓度为促进生长的最适浓度B.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似C.乙图a、d两处生长素浓度不同,但作用效果相同D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同
答案
1.C 甲图曲线表明生长素的生理作用具有两重性,P点对应的浓度促进作用最大,即P点对应浓度为促进生长的最适浓度,A正确。乙图中茎的背地性是由于受重力影响,生长素在茎中分布不均,茎背地生长;胚芽鞘的向光性是由于生长素的横向运输,生长素在胚芽鞘中分布不均,胚芽鞘向光弯曲生长;二者均表现为高浓度一侧生长速度比低浓度一侧生长速度快,B正确。乙图中a处生长素为较高浓度,对根的生长起抑制作用,d处生长素为较低浓度,表现为促进作用,因此,a、d两处生长素作用效果不相同,C错误。根据图示曲线可知,生长素浓度不同但促进生长的作用可能相同,因此用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,D正确。
疑难点1 生长素作用的两重性
2.下图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,下列叙述正确的是( )A.若曲线Ⅱ表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅰ可表示生长素对该植物茎的作用B.将植物体水平放置,若茎部近地侧的生长素浓度为C对应的浓度,则远地侧的可能为D对应的浓度C.在单侧光作用下,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为D对应的浓度,则背光侧的可能为C对应的浓度D.若植株顶芽的生长素浓度为A对应的浓度,则同一枝条侧芽的可能为B对应的浓度
疑难点1 生长素作用的两重性
答案
2.D 植物不同器官对生长素的敏感程度不同,最敏感的是根,其次是芽,最后是茎,若曲线Ⅰ表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅱ可表示生长素对该植物茎的作用,A错误;将植株水平放置时,受重力的影响,生长素会向近地侧运输,导致近地侧生长素的浓度高于远地侧,所以,若茎部近地侧的生长素浓度为D对应的浓度,则远地侧的可能为C对应的浓度,B错误;由于单侧光照射,胚芽鞘背光侧生长素含量多于向光侧,使背光侧生长快,向光侧生长慢,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为C对应的浓度,则背光侧的可能为D对应的浓度,C错误;顶端优势现象产生的原因是顶芽产生的生长素逐渐向下运输,使枝条上部侧芽附近的生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感, 所以顶芽部位低浓度的生长素促进顶芽生长,而侧芽部位高浓度的生长素抑制侧芽的生长,若植株顶芽的生长素浓度为A对应的浓度,则同一枝条侧芽的可能为B对应的浓度,D正确。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
3.[2022浙江山水联盟高三联考]植物种子只有在适宜的环境条件下萌发,才有可能发育成正常的植株,实验证明多种激素都与种子萌发有关。如图表示外源施加茉莉酸类似物(COR)与脱落酸(ABA)对种子萌发影响的实验结果,其中加水组种子萌发率为100%。下列叙述正确的是( )A.植物体内只有茉莉酸与脱落酸共同作用才能使种子萌发B.外源施加茉莉酸类似物或脱落酸对种子萌发几乎没有影响C.脱落酸可能是通过使种子细胞失去活性来抑制种子萌发的D.阻断内源茉莉酸的信号通路可能会使种子萌发率提高
答案
3.D 植物体内的赤霉素也能解除种子的休眠,促进种子萌发,A错误。据图可知,外源施加COR或ABA的组,种子萌发率达到100%所需要的时间不同,因此二者对种子萌发有一定的影响,B错误。据图可知,施加ABA的组最后的种子萌发率也为100%,说明ABA不是通过使种子细胞失去活性而抑制种子萌发的,C错误。对比施加COR的组和施加ABA的组可知,施加ABA的组种子萌发率达到100%所需要的时间更长,说明ABA能抑制种子萌发;对比施加ABA的组和施加ABA+COR的组可知,施加ABA+COR的组的种子萌发率达到100%所需要的时间更长,说明COR可增强ABA对种子萌发的抑制作用,因此阻断内源茉莉酸的信号通路可能会使种子萌发率提高,D正确。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
4.如图1是科学家研究某种植物果实成熟过程中各种激素含量的变化,图2是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长的影响。已知赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用;生长素合成过程中会有ACC合成酶的合成,这种酶是合成乙烯所必需的。请回答下列问题。(1)图1显示在细胞伸长过程中占主导作用的激素有 ,图1中各种激素的变化说明 。 (2)结合图2分析,赤霉素可通过 来促进细胞纵向伸长。在细胞纵向伸长方面,赤霉素和乙烯是 作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
(3)某研究小组想知道生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否具有协同作用,进行了如下实验:a.取生长状况相同的月季插条若干,平均分成四组,每组10根,编号甲、乙、丙、丁。b.甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、赤霉素溶液和一定比例的生长素与赤霉素混合溶液处理相同的时间,丁组不作处理。c.在相同且适宜的条件下培养相同时间后,统计 。 结果分析:若 ,则说明赤霉素和生长素在促进月季插条生根方面具有协同作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
答案
4.答案 (1)生长素和赤霉素 在植物的生长发育过程中各种激素的作用不是孤立的,而是相互作用、共同调节 (2)促进生长素的合成和抑制生长素的分解 拮抗 (3)每组插条平均生根数(平均生根长度) 甲、乙、丙三组插条的平均生根数(平均生根长度)均超过丁组,且丙组平均生根数(平均生根长度)最大解析 (1)通过对图1分析可知,在细胞伸长过程中占主导作用的激素有生长素和赤霉素,图1中各种激素的变化说明在植物的生长发育过程中各种激素的作用不是孤立的,而是相互作用、共同调节。(2)通过图2分析可知,赤霉素可通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞纵向伸长,而乙烯含量增加会抑制细胞纵向伸长,故在细胞纵向伸长方面,赤霉素和乙烯是拮抗作用。(3)该实验的目的是探究生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否具有协同作用,实验的自变量是激素的种类,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验中应设置甲、乙、丙、丁四组,甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、赤霉素溶液、一定比例的生长素与赤霉素混合溶液处理相同的时间,丁组不作处理,作为空白对照,在相同且适宜的条件下培养相同时间后,统计每组插条的平均生根数(平均生根长度)。若出现甲、乙、丙三组插条的平均生根数(平均生根长度)均超过丁组,且丙组平均生根数(平均生根长度)最大,则说明赤霉素和生长素在促进月季插条生根方面具有协同作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
练后反思
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间,有的是相互协同的,有的是相互拮抗的。举例分析如下:(1)相互协同方面的有:①促进种子发芽:细胞分裂素、赤霉素。②促进植物生长:细胞分裂素、生长素。③延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。④促进果实坐果和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。(2)相互拮抗方面的有:①防止器官脱落:低浓度生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱落。②种子发芽:赤霉素、细胞分裂素起促进作用,脱落酸起抑制作用。③叶片衰老:生长素、细胞分裂素起抑制作用,脱落酸起促进作用。要想突破此类试题就必须记住这些基础知识。
章末培优专练
综合素养创新应用
本章的主要知识是植物生命活动的调节,要求能基于植物激素在生产生活中的相关资料,结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节,分析并尝试提出生产实践方案。常涉及的学科核心素养有生命观念(分析植物激素间的相互作用,建立联系)、科学思维(分析植物的向性运动及植物激素在植物生命活动中的调节作用)、科学探究(探究2,4-D对插枝生根的作用、与植物激素相关的实验设计等)、社会责任(将植物激素调节的相关知识用于生产实践,创造经济效益)。
素
养
解
读
1.为探究植物激素X对植物向光生长的影响,研究幼苗为材料,设置四组实验,甲组不作处理,乙组施加一定浓度的激素X,丙组用一定浓度的生长素处理,丁组用激素X+生长素处理。四组均给予相同强度的单侧光照射,如图甲所示,一段时间后测量茎的弯曲角度(θ),结果如图乙所示。下列推测错误的是( )A.激素X可能会抑制生长素的横向运输,影响茎的弯曲生长B.激素X可能会抑制与生长素合成相关基因的表达C.激素X与生长素在对茎的弯曲生长方面具有拮抗作用D.实验结果可以说明激素X的作用具有两重性
答案
1.D 植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,幼苗茎背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长速度不一致,从而造成向光弯曲生长。据图分析可知,添加激素X的乙组抑制植物向光生长,添加生长素的丙组促进植物向光生长,激素X和生长素同时添加的丁组的弯曲生长角度介于乙组和丙组之间。所以激素X可能通过抑制生长素的横向运输,减少背光侧生长素浓度,从而影响茎的弯曲生长,也可能通过抑制生长素相关基因的表达,减少生长素产生量,影响茎的弯曲生长,A、B正确。甲组和乙组对比,说明激素X能减弱植株的向光性反应,甲组和丙组对比,说明生长素能增强植株的向光性反应,因此,激素X和生长素在对茎的弯曲生长方面具有拮抗作用,C正确。实验施加一定浓度的激素X,并没有以激素X的浓度作为自变量进行探究,没有体现"高浓度抑制生长""低浓度促进生长",故不能说明激素X的作用具有两重性,D错误。
素养点评
2.对正常生长且生理状况一致的①、②、③三组杜鹃兰假鳞茎分别进行如下处理:①组--对照组,不作处理;②组--去除顶芽;③组--顶芽涂抹能影响生长素运输的三碘苯甲酸。实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,在实验的第0、6、10天分别检测各组侧芽处的生长素(IAA)和细胞分裂素(CK)的含量,结果如图甲和乙所示。下列有关分析正确的是( )A.涂抹三碘苯甲酸和去除顶芽均可抑制生长素运输,促进侧芽萌发B.持续降低的内源生长素含量有利于杜鹃兰假鳞茎侧芽的萌发与生长C.推断三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用D.IAA与CK可调控侧芽的萌发与生长,增大IAA与CK含量的比值有利于侧芽生长
答案
2.D 涂抹三碘苯甲酸可抑制生长素运输,去除顶芽可减少生长素的产生,但无法得知去除顶芽是否抑制生长素运输,促进侧芽萌发,A错误;实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,第10天侧芽生长素的含量升高,说明持续降低的内源生长素含量并不利于杜鹃兰假鳞茎侧芽的生长,B错误;根据题中所述无法推断三碘苯甲酸是否具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用,C错误;实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,结合图示可知,IAA含量下降,CK含量上升有利于侧芽萌发,IAA含量上升,CK含量下降有利于侧芽生长,即增大IAA与CK含量的比值有利于侧芽生长,D正确。
素养点评
本题主要考查生长素的运输、顶端优势及不同植物激素间的相互作用,需要根据题干叙述及图示实验结果分析获取相关信息,并据此演绎推理,分析讨论,渗透了科学思维和科学探究素养。
3.[2022浙江之江教育评价联盟高三月考]叶片保卫细胞中无大液泡,其通过改变细胞质基质的渗透压来控制自身的吸水和失水,进而实现气孔的开闭。科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥叶片气孔开闭的机制进行了研究,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )A.停止浇水两天后,叶片细胞质基质渗透压增大可能促进了ABA的合成B.恢复浇水后ABA含量的减少,有利于减少拟南芥体内水分的散失C.给拟南芥植株叶片喷施适量ABA,短时间内叶绿体中C5的含量将增加D.推测喷施ABA可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力
答案
3.B 由图可知,停止浇水两天后,叶片细胞质基质渗透压增大,ABA的合成也增加,即可能是细胞质基质渗透压增大促进了ABA的合成,A正确;恢复浇水后,ABA含量减少,气孔阻力降低,有利于增加拟南芥体内水分的散失,B错误;给拟南芥植株叶片喷施适量ABA,会导致气孔阻力增加,气孔关闭,CO2进入减少,短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢,但C3的还原速率基本不变,所以C5的含量将增加,C正确;ABA缺失突变体不能产生ABA,喷施ABA后可增大气孔阻力,导致气孔关闭,减少水分散失,故推测喷施ABA后可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力,D正确。
素养点评
本题主要考查ABA的生理作用以及与ABA有关的实验,要求学生在充分理解题意的基础上,分析ABA的含量变化以及ABA在植物抗旱中的作用,考查了学生的识图能力和获取信息能力,渗透了生命观念、科学思维素养。
4.某小组以野生型水稻(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突变体和光敏色素B(phyB)缺失突变体为材料,研究在黑暗和光照条件下,赤霉素合成抑制剂--多效唑(PAC)对水稻幼苗主根生长的影响,实验结果如图所示,下列分析错误的是( )A.光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程B.在光照和黑暗条件下,PAC调控主根生长的效果存在差异C.phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显D.phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的促进效果
答案
4.D 据图分析,在全黑暗条件下,三组植物的主根相对长度随PAC浓度的变化而变化的情况相似,差异不大,说明光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程,A正确;结合两幅图分析可知,在光照和黑暗条件下,PAC调控主根生长的效果存在差异,B正确;全光照条件下,phyA缺失突变体与野生型的曲线差异不大,说明phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显,C正确;据图分析可知,全光照条件下,phyB缺失突变体的主根相对长度明显大于野生型,据此推断phyB介导的光信号能减弱PAC对主根生长的促进效果,D错误。
素养点评
本题主要考查了赤霉素合成抑制剂和光敏色素对水稻幼苗主根生长的影响,解题时要能根据图示分析实验的自变量和因变量,并根据曲线变化分析相关因素对水稻幼苗主根生长的影响,渗透了归纳与概括、演绎与推理的科学思维及对实验结果分析与讨论的科学探究素养。
5.独脚金内酯是新发现的一类植物激素,在根部合成后向上运输,影响侧枝生长。为进一步研究独脚金内酯的作用机理,科研人员用人工合成的独脚金内酯和生长素处理拟南芥植株,进行如图1所示实验,结果如图2。请回答:(1)独脚金内酯作为植物激素,是一类对植物生长发育具有 作用的 有机物。 (2)实验处理时,生长素应加在固体培养基 (填"A"或"B")中,原因是 。 (3)利用图1装置,分别做了四组实验,结果如图2。实验结果表明:单独使用独脚金内酯对侧枝生长几乎不起作用,单独使用生长素对侧枝生长起 作用。综合图2的结果,推测独脚金内酯影响侧枝生长的作用机制是 。
(4)科研人员提出了一个假设:生长素沿主茎运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输。科研人员采用图1的切段设计了如下实验:①实验组:用生长素处理主茎,在侧芽处施加一定量具有放射性的 (填"生长素"或"独脚金内酯"),在固体培养基 (填"A"或"B")中施加适量的 (填"生长素"或"独脚金内酯"),一段时间后,检测主茎下端放射性强度。 ②对照组:用生长素处理主茎,在侧芽处施加与实验组等量的相同物质,相应的固定培养基不作处理,一段时间后,检测主茎下端放射性强度。若该假设正确,则预期结果为: 。
答案
5.答案 (1)调节 微量(高效) (2)A 生长素在植物体内通过极性运输由固体培养基A运输到固体培养基B (3)抑制 通过促进生长素的作用进而抑制侧枝生长 (4)生长素 B 独脚金内酯 实验组主茎下端放射性强度小于对照组解析 (1)植物激素是指由植物体内产生,对植物的生命活动有调节作用的微量有机物。(2)生长素在植物体内进行极性运输,从形态学上端运输到形态学下端,即由固体培养基A运输到固体培养基B,故实验处理时,生长素应加在固体培。
养基A中。(3)分析图2结果可知,与对照组相比,单独使用独脚金内酯对侧枝生长几乎不起作用;单独使用生长素对侧枝生长起抑制作用;生长素和独脚金内酯同时使用,对侧枝生长的抑制作用最强,由此可推知,独脚金内酯可通过促进生长素的作用进而抑制侧枝生长。(4)本实验是要验证生长素沿主茎极性运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输的假设,自变量为是否加独脚金内酯,放射性标记的生长素可以显示激素的运输情况。因此,①实验组:在主茎上端施加生长素,在侧芽处施加放射性标记的生长素,在固体培养基B中加入适量的独脚金内酯。②对照组:在主茎上端施加生长素,在侧芽处施加与实验组等量的放射性标记的生长素,在固体培养基B中不加入独脚金内酯。若实验组主茎下端放射性强度小于对照组,则说明生长素沿主茎运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输
素养点评
本题结合相关实验,以独脚金内酯对植物的生长调节为情境,意在考查学生分析图示获取有效信息的能力,渗透了归纳与概括、演绎与推理的科学思维素养。题中还涉及了生长素和独脚金内酯相互作用的相关探究实验,渗透了实验设计、方案实施及结果分析的科学探究素养。
高考真题同步挑战
1.[2021浙江1月选考生物·13,2分]脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。下列叙述错误的是( )A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用B.缺水使脱落酸含量上升导致气孔关闭C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
答案
1.C 脱落酸是一种植物激素,激素在体内可以起到信息传递的作用,A正确;脱落酸含量升高具有提高抗逆能力的作用,缺水条件下脱落酸含量上升,导致气孔关闭,水分蒸发减少,利于植物度过不良环境,B正确;脱落酸会抑制种子萌发,为解除种子的休眠状态,应降低种子中脱落酸含量,C错误;由题干信息"脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关"可知,植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,D正确。
2.[2020浙江1月选考生物·20,2分]胎萌是指种子未脱离母体即发芽。下列关于种子胎萌和萌发的叙述,错误的是( )A.外施赤霉素合成抑制剂,种子萌发会受到抑制B.抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达,会引起胎萌C.外施脱落酸,可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌D.离体的水稻成熟胚,可在无激素的MS培养基上萌发
答案
2.C 赤霉素能促进种子萌发,外施赤霉素合成抑制剂会抑制种子萌发,A正确;脱落酸能使种子保持休眠,抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达,会引起胎萌,B正确;脱落酸要与脱落酸受体结合,才能发挥其调节作用,外施脱落酸,不会抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌,C错误;胚能合成生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素,因此离体的水稻成熟胚,在无激素的MS培养基上也可以萌发,D正确。
3.[2021浙江6月选考生物·25,2分]BA对苹果丛状苗生根的影响如图所示。对照组为"MS培养基+NAA",实验组分别选取在"MS培养基+NAA"培养了0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"各处理24 h后,再转入"MS培养基+NAA"继续培养。各组都在丛状苗培养的第14 d和第28 d观察并统计生根率,NAA和BA的浓度均为1 μmol·L-1。下列叙述正确的是( )A.BA前期处理抑制生根,后期处理促进生根B.BA对不同实验组丛状苗的生根效果均不同C.不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高D.实验结果说明了生长素和细胞分裂素共同促进生根
答案
3.C 由图可知,在"MS培养基+NAA"培养120 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"处理24 h,再转入"MS培养基+NAA"继续培养,实验组的生根率均低于对照组,即用BA处理可抑制生根,A错误。由图可知,在"MS培养基+NAA"培养0 h和96 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"处理24 h,然后转入"MS培养基+NAA"继续培养,在培养的第14 d两组的生根率相等,B错误。由题图可知,不同实验组培养28 d的生根率均比14 d的高,可推测不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高,C正确。由题中信息不能得知生长素和细胞分裂素会共同促进生根,D错误。
4.[2019浙江4月选考生物·26,2分]图甲为豌豆苗茎节段赤霉素(GA)合成途径末端图(其中GA1有生物活性,其他无活性),图乙为外源添加生长素(IAA)对离体豌豆苗茎节段GA含量影响图。下列叙述正确的是( )A.与去除顶芽的豌豆苗相比,保留顶芽的茎节段中GA8的含量较低B.给离体豌豆苗茎节段添加IAA,能促进GA20至GA29的合成C.若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量上升D.若去除顶芽后,豌豆苗茎节段伸长,侧芽萌发
答案
4.A 根据图甲和图乙的信息判断,生长素会抑制GA20转化为GA29,促进GA20转化为GA1,抑制GA1转化为GA8,与去除顶芽相比,保留顶芽的茎节段中生长素含量高,所以GA8的含量较低,A正确、B错误。乙烯有抑制生长、促进成熟的作用,GA1有生物活性,若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量下降,C错误。去除顶芽会导致有生物活性的GA1含量下降,豌豆苗茎节段难以伸长,D错误。
第五章 植物生命活动的调节
第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索
教材必备知识精练
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
1.[2022浙江诸暨二中高二上期中考试]下列关于植物生长素发现过程的叙述,错误的是( )A.波森·詹森通过实验证明苗尖端产生的信号可以透过明胶块B.拜尔的实验证明幼苗的弯曲生长是由苗尖端产生的某种化学物质在其下部分布不均匀造成的C.温特从植物中分离出具有生长素效应的化学物质,并命名为生长素D.达尔文父子根据实验结果提出苗尖端受单侧光刺激后,向下面的部位传递某种"影响"
答案
1.C 温特的实验证明了燕麦幼苗尖端确实产生了一种化学物质,向下运输,促进幼苗生长,他将这种物质命名为生长素,但并没有提取出来,C错误。
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
2.如图为温特研究植物向光性的实验设计,①~⑥是在黑暗环境中对切去尖端的燕麦幼苗进行的不同处理及实验结果。下列分析错误的是( )A.该实验可表明尖端产生的化学物质对幼苗的生长有促进作用B.②和③结果表明幼苗弯曲生长与尖端产生的物质分布不均有关C.若在单侧光照射下进行该实验,则不能得到相同的实验结果D.设置⑤和⑥组的目的是排除琼脂块对幼苗生长的影响
答案
2.C 结合题意分析题图可知,图中②和⑤、④和⑥能构成对照实验,其自变量为琼脂块中是否含有尖端产生的化学物质,对比这两组的实验结果可知,尖端产生的化学物质对幼苗的生长有促进作用,A正确;②和③也可构成一组对照实验,其自变量是含尖端产生的化学物质的琼脂块放置位置的不同,对比实验结果可知,幼苗弯曲生长与尖端产生的物质分布不均有关,B正确;由于感受单侧光刺激的部位在幼苗尖端,图中①~⑥组均除去了尖端,均不能感受单侧光的刺激,因此若在单侧光照射下进行该实验,会得到与黑暗环境中相同的实验结果,C错误;⑤⑥是空白琼脂块处理组,设置的目的是排除琼脂块本身对幼苗生长的影响,D正确。
知识点1 向光性的研究导致生长素的发现
归纳总结
生长素发现实验的相关结论注意:温特实验之前的实验结论中不能出现"生长素",只能说"影响"或化学物质。温特命名了"生长素",但没有分离出生长素,也没有发现其化学本质是吲哚乙酸。
知识点2 生长素促进植物生长
3.[2022浙江温州新力量联盟高二期中考试]下列关于生长素及其作用的叙述,错误的是( )A.光照能使苗尖端的生长素发生横向运输B.生长素的合成发生在苗尖端,并能促进苗尖端细胞的伸长C.生长素分布不均匀会导致幼苗弯曲生长D.在植物体内,生长素主要由色氨酸经过一系列反应转变而来
答案
3.B 单侧光照射能使苗尖端的生长素由向光一侧运输到背光一侧,发生横向运输,A正确;生长素由苗尖端产生并促进苗尖端以下部位细胞的伸长,B错误;生长素分布不均匀会导致幼苗弯曲生长,C正确;在植物体内,生长素主要由色氨酸经过一系列反应转变而来,D正确。
知识点2 生长素促进植物生长
4.[2022浙江绍兴高二月考]下列关于生长素的产生、运输、分布和生理作用的叙述,正确的是( )A.生长素一般不促进细胞伸长,而是促进细胞的分裂和分化B.生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输过程需要消耗能量C.生长素仅分布在生长旺盛的部位,如幼嫩的种子和根尖端的分生组织D.生长素对植物的根、芽、茎的生长只有促进作用,没有抑制作用
答案
4.B 生长素的主要生理功能是促进细胞伸长,也影响细胞的分裂和分化,A错误;生长素从形态学上端向形态学下端的极性运输属于主动转运,因此会消耗能量,B正确;生长素在高等植物中分布很广,大多集中在生长旺盛的部位,如幼嫩的种子和根尖端的分生组织,而在趋向衰老的组织和器官中含量很少,C错误;生长素对植物根、芽、茎生长的作用具有两重性,即在低浓度时促进生长,浓度太高则会抑制生长,D错误。
知识点2 生长素促进植物生长
5.用胚芽鞘进行如图①~④实验,其中旋转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验①②的装置仍停在图示位置,则四个胚芽鞘的生长方向依次是( )A.①向左弯曲生长,②直立生长,③向左弯曲生长,④直立生长B.①向左弯曲生长,②向左弯曲生长,③直立生长,④向右弯曲生长C.①向右弯曲生长,②向左弯曲生长,③向右弯曲生长,④直立生长D.①向右弯曲生长,②直立生长,③向左弯曲生长,④直立生长
答案
5.D ①中由于转盘匀速旋转产生的离心力使生长素在远离圆心的一侧分布多,而转盘匀速旋转时胚芽鞘的受光情况可以看成是均匀的,因此胚芽鞘会弯向圆心生长,即向右弯曲生长;②中由于胚芽鞘匀速旋转,胚芽鞘尖端受光均匀,因此该胚芽鞘直立生长;③中由于受重力影响,琼脂块B中的生长素浓度大于A中的,因此去尖端的胚芽鞘向左弯曲生长;④中由于胚芽鞘尖端匀速旋转,琼脂块A、B中的生长素浓度相等,因此去尖端的胚芽鞘直立生长。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
6.[2022浙江湖州高二月考]如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,从此图中不能得到的结论是( )A.幼嫩的细胞对生长素反应非常敏感,成熟的细胞对生长素反应比较迟钝B.D点对应的生长素浓度能促进芽和茎的生长,抑制根的生长C.A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度D.生长素对三种器官的作用都表现出低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性
答案
6.A 据图可知不同器官对生长素的反应敏感程度不同,但根据题图不能判断出幼嫩的细胞和成熟的细胞对生长素的反应敏感程度,A符合题意。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
7.下列关于植物顶端优势的说法错误的是( )A.顶端优势产生的主要原因是顶芽与侧芽处的生长素浓度不同B.从顶端优势来看,只有顶芽才能产生生长素,侧芽不能产生生长素C.顶端优势现象体现了生长素生理作用的两重性D.去除顶芽后,离顶芽最近的侧芽将首先解除抑制
答案
7.B 顶端优势产生的主要原因是顶芽与侧芽处的生长素浓度不同,顶芽处的生长素浓度低,侧芽处的生长素浓度高,A正确;顶芽和侧芽都能产生生长素,B错误;顶端优势是指植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象,体现了生长素生理作用的两重性,C正确;顶芽产生的生长素向下运输,大量积累在侧芽,使侧芽生长受抑制,所以去除顶芽后,离顶芽最近的侧芽将首先解除抑制,D正确。
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
8.观察下列两个关于生长素作用的图象,下列说法正确的是( )A.生长素对乙图中Ⅰ、Ⅳ处的生长起促进作用,对Ⅱ、Ⅲ处的生长起抑制作用B.若乙图中Ⅰ处的生长素浓度为甲图的d,则Ⅱ处的生长素浓度可能为eC.若乙图中Ⅰ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅱ处的生长素浓度可能大于fD.若乙图中Ⅲ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅳ处的生长素浓度可能为e
知识点3 生长素调节植物生长时表现出两重性
答案
8.C 乙图中生长素对Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处的生长都起促进作用,A错误;由于重力作用,Ⅱ处生长素浓度大于Ⅰ处,且Ⅱ处生长受抑制,所以Ⅱ处的生长素浓度应大于f,B错误、C正确;由于重力作用,Ⅳ处生长素浓度大于Ⅲ处,Ⅳ处生长比Ⅲ处快,所以若乙图中Ⅲ处的生长素浓度为甲图的b,则Ⅳ处的生长素浓度可能为c,D错误。
名师指导
正确理解生长素作用的两重性(1)一般情况下,生长素在低浓度时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长甚至导致植物死亡。"低浓度""高浓度"不是具体数值,而是一个浓度范围。低于最适浓度时,随浓度升高促进生长作用逐渐加强;高于最适浓度时,随浓度升高促进生长作用逐渐减弱,浓度过高则抑制生长。(2)顶端优势、根的向地生长均能体现生长素作用的两重性;茎的背地生长没有体现生长素作用的两重性,因为茎两侧的生长素均为促进生长,只是促进作用的强弱不同。
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
9.某兴趣小组进行"探究2,4-D对插枝生根的作用"实验时,所用生长素类似物为2,4-D,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.2,4-D的浓度是该实验的自变量,插枝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.实验中要注意找准插枝的形态学上下端,防止颠倒
答案
9.A 本实验的自变量是生长素类似物的浓度,插枝的种类属于无关变量,在预实验时2,4-D的浓度梯度较大,正式实验时2,4-D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,同时检验实验的科学性和可行性,C正确;实验中要注意找准插枝的形态学上下端,防止颠倒,否则会导致实验失败,D正确。
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
10.[2022浙江嘉兴五中高二上期中考试]某同学为了验证不同浓度生长素溶液对根生长的影响,将若干小麦种子浸润萌发,待根长到3~5 cm后,在根尖的"某一区域"剪取10 mm长的根段若干,分别等量浸泡于不同浓度生长素溶液中一段时间,测量根段的长度,记录实验结果如表所示,据表得出的结论,正确的是( )A.表中数据可以体现生长素对根生长作用的两重性B.由表中数据可以确定生长素促进根生长的最适浓度C.生长素浓度为0 mg·L-1的这组实验可以省略D.浓度超过10-3 mg·L-1后,生长素对根的生长起抑制作用
答案
知识点4 探究2,4-D对插枝生根的作用
11.某研究小组探究2,4-D对插枝生根的作用,所得实验结果如表所示(a、b、c代表的数据不慎丢失)。下列分析错误的是( )A.若a=0,则c>bB.若b=0,则c>aC.若b最大,则a>cD.若c=0,则a>b
答案
11.D 2,4-D是生长素类似物,其作用具有两重性。若a=0,则c是抑制作用,b是促进作用,c不可能小于b,应大于b,A正确;若b=0,则a、c均为抑制作用,且c的抑制作用更强,故c大于a,B正确;若b最大,则a、c均为促进作用,且a大于c,因为a对应的根总长度大于c,C正确;若c=0,则a可能处于促进作用随2,4-D浓度增大而增大的阶段,也可能处于促进作用随2,4-D浓度增大而减小的阶段,故a可能大于b,也可能小于b,无法判断a、b的大小,D错误。
学科关键能力构建
1.为探究单侧光对生长素分布的影响,科研工作者利用玉米胚芽鞘做了如下实验(图1琼脂块中的数字是用图2中方法测定出的弯曲角度θ)。下列分析错误的是( )A.胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量B.单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散C.单侧光会诱导向光侧胚芽鞘中的生长素发生分解D.单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧转移
答案
1.C 依题图2可知,琼脂块中生长素含量越多,胚芽鞘弯曲角度θ越大,故胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量,A正确;对比图1中甲、乙两图琼脂块中的数字可知,单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散,B正确;分析图1中丙组琼脂块中的数字可知,单侧光没有诱导向光侧胚芽鞘中的生长素发生分解,C错误;对比图1中丙、丁两组琼脂块中的数字可知,单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧转移,D正确。
2.[2022浙江金丽衢十二校高三联考]现将某植物幼苗分为两组,一组置于地面,一组置于太空。两组幼苗皆水平放置,分别测两组幼苗根两侧的生长情况,标为甲、乙、丙、丁,如图所示,下列叙述正确的是( )A.甲侧为地面组远地侧,该侧生长素含量高于乙侧和丙侧B.太空组幼苗的生长素不能发生横向运输和极性运输C.本实验结果可以体现生长素的生理作用具有两重性D.地面组幼苗茎的远地侧生长速度可能与丁侧相同
答案
2.C 分析题图可知,乙侧、丙侧伸长速度相等,故为置于太空的幼苗根的两侧,图中甲侧伸长长度最大,丁侧伸长长度最小,因此甲侧、丁侧为置于地面的幼苗根的两侧,甲侧为远地侧,丁侧为近地侧。根据以上分析可知,甲侧为地面组远地侧,生长素含量最低,乙侧和丙侧属于置于太空的幼苗根的两侧,生长素浓度相等且大于甲侧,A错误;太空组幼苗没有重力的影响,生长素不能发生横向运输,但是能够发生极性运输,B错误;根据以上分析可知,置于地面的幼苗根近地侧生长受抑制,远地侧生长受促进,因此根出现向地生长的现象,可以体现生长素的生理作用具有两重性,C正确;由于茎对生长素的敏感性较低,地面组幼苗茎的远地侧生长素浓度较低,可促进幼苗茎生长,只是促进生长作用较弱,而丁侧由于生长素浓度较高,幼苗根生长受抑制,故二者生长速度不同,D错误。
3.某生物兴趣小组的同学探究了不同浓度的生长素类似物2,4-D对富贵竹插条生根的影响,实验结果如表所示。下列说法错误的是( )A.该探究实验的自变量是2,4-D浓度,检测指标为插条平均生根数B.浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的影响为既不促进也不抑制C.若要确定促进富贵竹插条生根的最适浓度,需缩小2,4-D浓度梯度做进一步实验D.实验过程中,插条的数目以及实验室的温度等因素也会影响实验结果
答案
3.B 由题意可知,此探究实验的自变量是2,4-D浓度,检测指标为插条平均生根数,A正确;分析表中数据可知,10-9 mol/L的2,4-D溶液可促进生根,10-7 mol/L的2,4-D溶液则抑制生根,但表中并未给出用浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液处理时富贵竹的平均生根数,故并不能判断浓度为10-8 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的效应,B错误;表中浓度为10-11 mol/L的2,4-D溶液对富贵竹生根的促进作用最强,但促进富贵竹插条生根的最适2,4-D浓度不一定为10-11 mol/L,需在10-13 mol/L和10-9 mol/L之间缩小浓度梯度做进一步的实验,C正确;实验过程中,插条的数目以及实验室的温度等因素都属于无关变量,会影响实验结果,需要保持相同且适宜,D正确。
4.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)。自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在生长素溶液中。一段时间后,观察到半边茎向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α),如图甲所示。α与不同生长素浓度的关系如图乙所示。下列关于该实验的叙述,错误的是( )A.若将图乙中B点对应的浓度稀释80%,则弯曲角度α大于α1B.生长素浓度为16 μmol·L-1时,其对半边茎外侧细胞的生长起抑制作用C.弯曲角度α的大小可能与半边茎的外、内侧细胞对生长素的敏感程度不同有关D.选择无叶和侧芽的茎段是为了排除它们产生的生长素对该实验的影响
答案
4.B 分析题图:图甲表示茎段的半边茎向内侧弯曲生长及形成的弯曲角度,图乙表示茎段的半边茎向内侧弯曲生长的角度与生长素浓度的关系,生长素浓度在0~13 μmol·L-1时,随着生长素浓度的升高,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度逐渐增大;生长素浓度超过13 μmol·L-1时,随着生长素浓度的升高,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度逐渐减小。由图可知,若将图乙中B点对应的浓度稀释80%,即生长素浓度变为15 μmol·L-1×80%=12 μmol·L-1,则弯曲角度α大于α1,A正确;生长素浓度为16 μmol·L-1时,茎段半边茎向内侧弯曲生长的角度减小,只能说明其对半边茎外侧细胞生长的促进作用减弱,不能说明起抑制作用,B错误;在不同生长素浓度下,弯曲角度α不同,说明弯曲角度α的大小可能与半边茎外、内侧细胞对生长素的敏感程度不同有关,即在不同生长素浓度下半边茎外、内侧细胞生长速率不同,C正确;选择无叶和无侧芽的茎段是为了排除它们产生的生长素对该实验的影响,D正确。
5.[2022浙江嘉兴高三月考]某生物兴趣小组为了探究生长素的作用部位及运输方向,用若干置于黑暗中的玉米胚芽鞘进行了以下两个实验:①将一部分胚芽鞘用黑色碳素笔从尖端画一条直线至最下端,如图1所示,培养2~3天后观察a、b段直线颜色的深浅(注:胚芽鞘长度变化会引起颜色深浅变化);②将一部分胚芽鞘去除尖端2 mm,在其上端放置一块含生长素的琼脂块,在其下端放置空白琼脂块,如图2所示。下列分析错误的是( )A.每组实验均需要使用多个胚芽鞘的目的是排除偶然因素的影响B.一段时间后,若图1中a段碳素笔线的颜色比b段深,则说明b段是生长素的作用部位C.一段时间后,若图2中下端的琼脂块收集到生长素,则说明生长素在该处为极性运输D.若将图2上端琼脂块置于该胚芽鞘切面的左侧并进行左侧单侧光照射,则胚芽鞘将向右弯曲生长
答案
5.C 平行重复的目的是避免实验的偶然误差,A正确;若图1中a段碳素笔线的颜色比b段深则说明b段细胞伸长,即b段是生长素的作用部位,B正确;将含有生长素的琼脂块置于去掉尖端胚芽鞘的上端,即放置于形态学的上端,一段时间后下端的琼脂块收集到生长素,则说明生长素从形态学的上端运往了形态学的下端,可能是受重力因素的影响,也可能是发生了极性运输,若要说明发生了极性运输,还需要增加胚芽鞘倒置的对照实验,C错误;琼脂块不能感受单侧光的刺激,将含有生长素的琼脂块置于胚芽鞘的左侧,则左侧生长素含量多,生长快,胚芽鞘将向右弯曲生长,D正确。
6.[2022浙江湖州高二月考]回答下列有关生长素实验的问题。实验一:为探究2,4-D溶液浓度对月季枝条生根的影响,预实验得到的实验结果如图所示。实验二:某生物小组设计了一组实验验证顶端优势产生的机理,实验过程为将生长状况相同的某植物幼苗随机均分为A、B、C、D四组,其中A组不作任何处理,B、C、D三组除去顶芽,C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块,D组 。"X"后,记录侧芽的生长状况。 请根据所学知识和实验结果作答:(1)激素处理时,应该用生长素处理植物茎芽尖端,而不是将生长素加在培养液中,原因是 。 (2)实验一中,由图可确定促进月季枝条生根的最适2,4-D溶液浓度的范围是 mol·L-1,图示实验结果 (填"能"或"不能")体现2,4-D作用的两重性。
(3)将实验二操作补充完整,D组 。"X"处的操作是 。 (4)实验二中,预期 组侧芽不生长。若少数学生在实验中发现,C组并没有表现出预期的实验现象,分析其最可能的原因是 。
答案
6.答案 (1)生长素进行极性运输,即由茎芽尖端向下运输 (2)10-11~10-10 能 (3)在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块 将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间 (4)A、C 这些学生所用琼脂块中生长素浓度过低解析 (1)生长素的运输方式是极性运输,即从形态学上端运输至形态学下端,所以需要用生长素处理植物茎芽尖端,而不是将生长素加在培养液中。(2)实验一中,由图示可知,2,4-D溶液浓度在10-11~10-10 mol·L-1之间促进生根效果最好,所以促进月季枝条生根的最适2,4-D溶液浓度的范围是10-11~10-10 mol·L-1;分析题图可知,2,4-D溶液浓度在10-12~10-9 mol·L-1之间时促进生根,2,4-D溶液浓度在10-8 mol·L-1时抑制生根,所以该实验结果能体现2,4-D作用的两重性。(3)顶端优势的产生是由于顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽,抑制了侧芽的生长,所以如果要用实验验证顶端优势产生的机理,则A组不作任何处理,B、C、D三组除去顶芽,C组在去顶芽处放置含生长素的琼脂块,D组在去顶芽处放置不含生长素的琼脂块。"X"是指将四组幼苗放在相同且适宜的环境中培养一段时间。(4)A组顶芽产生生长素抑制侧芽的生长,C组顶芽处放置含有生长素的琼脂块,生长素运输至侧芽,抑制侧芽的生长,所以A、C组侧芽不生长。如果C组侧芽生长,没有表现出预期的实验现象,则可能是由于所用琼脂块中生长素浓度过低,不足以抑制侧芽的生长。
第二节 植物激素调节植物生命活动
教材必备知识精练
知识点1 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
1.[2022浙江诸暨高二月考]植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的是( )A.蔬菜收获后喷施适宜浓度的细胞分裂素可保鲜B.在高等植物体内,合成细胞分裂素的主要部位是芽尖C.赤霉素的合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽等D.在葡萄果实生长过程中喷洒赤霉素可促进葡萄颗粒膨大
答案
1.B 在高等植物体内,合成细胞分裂素的主要部位是根尖,发育中的果实也是合成细胞分裂素的重要部位,B错误。
知识点1 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
2.研究发现,生长素(IAA)和赤霉素(GA)对胚芽鞘、茎枝切段等离体器官的作用如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.图1显示,IAA和GA均具有促进植物生长的作用,但GA的促进效应较IAA明显B.分析图1可知,IAA和GA同时存在时具有明显的增效作用C.图2中X可能表示赤霉素对生长素的分解有抑制作用D.分析图2可知,赤霉素可通过调节生长素含量对植物生长起作用
答案
2.A 分析图1可知,单独使用IAA组与单独使用GA组的茎段平均伸长量都比不加激素组的大,说明IAA和GA均有促进植物生长的作用,但单独加IAA组比单独加GA组的茎段平均伸长量大,说明IAA的促进效应较GA明显,A错误;图1的四条曲线中,同时加IAA与GA组的茎段平均伸长量最大,说明这两种激素同时存在时具有明显的增效作用,B正确;分析图2,赤霉素可通过促进色氨酸合成生长素和抑制生长素的分解来调节植物体内IAA的含量,进而对植物生长起作用,C、D正确。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
3.[2022浙江十五校联合体高二上期中考试]脱落酸与植物的衰老、成熟及对不良环境的响应有关。下列叙述错误的是( )A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用B.缺水会使脱落酸含量升高,导致气孔关闭C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
答案
3.C 脱落酸是一种植物激素,激素在体内可以起到信息传递的作用,A正确;脱落酸含量升高可以提高植物抗逆性,缺水条件下脱落酸含量升高,导致气孔关闭、水分蒸发减少,有利于植物度过不良环境,B正确;脱落酸会抑制种子萌发,故为解除种子的休眠状态从而促进种子萌发,应降低种子中脱落酸的含量,C错误;由题干信息"脱落酸与植物的衰老、成熟及对不良环境的响应有关"可知,植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,D正确。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
4.在番茄果实成熟过程中,乙烯释放量、相关色素积累量及细胞壁松弛酶活性变化规律如图。从该图可得出乙烯能促进( )①细胞壁松弛酶活性升高 ②相关色素积累 ③番茄果实发育 ④番茄果实成熟A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
答案
4.B 从图中可以看出,在番茄果实成熟过程中,乙烯增多时,细胞壁松弛酶活性升高,相关色素积累增多,果实由绿色逐渐变成红色;乙烯不能促进果实的发育。
知识点2 脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
5.[2022浙江北斗星盟高二联考]干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取在正常供水条件下生长的某种植物的野生型幼苗和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。下列叙述正确的是( )A.据图可知,干旱条件下ABA对野生型幼苗根的生长有抑制作用B.若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,可使其更适应干旱环境C.植物体合成的ABA能抑制细胞分裂,促进叶的衰老和果实的成熟D.若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,叶片的蒸腾速率不会降低
答案
5.B 从图中可以看出,干旱条件下,野生型幼苗的根长度增加值大于突变体幼苗,由于野生型幼苗可以自主合成ABA,所以干旱条件下ABA可以促进野生型幼苗根的生长,A错误;分析题图可知,干旱条件下,野生型幼苗的茎叶长度增加值低于突变体幼苗,根长度增加值大于突变体幼苗,可知干旱条件下,ABA可以通过促进根生长增强对水分的吸收,通过抑制茎叶生长降低蒸腾作用,从而适应干旱环境,因此若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,可使其更适应干旱环境,且叶片的蒸腾速率会降低,B正确,D错误;ABA会促进果实脱落,乙烯可促进果实成熟,C错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
6.[2021浙江Z20联盟高三联考]植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的是( )A.生长素和赤霉素在促进茎的伸长方面具有协同作用B.赤霉素对植物开花和果实的发育有抑制作用C.脱落酸和乙烯与植物对不良环境发生响应有关D.在植物组织培养过程中,通常需往培养基中加入适量生长素和细胞分裂素
答案
6.B 赤霉素对植物开花和果实的发育没有抑制作用,B错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
7.[2022浙江绿谷高中联盟高二上期中考试]很多植物种子的胚虽然已发育完全,但在适宜条件下却不能萌发,一定要经过1~2个月的堆积。假设某种植物种子在堆积过程中,赤霉素、脱落酸和细胞分裂素含量的变化如图所示,下列叙述错误的是( )A.由图可知,种子在堆积过程中受多种植物激素的共同调控B.由图可知,该种子在适宜条件下仍不能萌发的原因是脱落酸具有抑制种子萌发的作用C.由图可知,细胞分裂素和赤霉素可能都会促进该植物种子的萌发,两者起协同作用D.种子萌发过程中,赤霉素能明显地促进有丝分裂所需的特定蛋白质的合成和活化
答案
7.D 从图中可以看出,种子在堆积过程中,受到赤霉素、细胞分裂素和脱落酸等激素的共同调控,A正确;从图中可以看出,在堆积过程中,脱落酸含量不断减少,而由题干信息可知种子在1~2个月的堆积后可以萌发,所以可以推测该种子在适宜条件下仍不能萌发的原因是脱落酸具有抑制种子萌发的作用,B正确;在堆积过程中,赤霉素和细胞分裂素的含量都先升高后降低,然后种子开始萌发,所以细胞分裂素和赤霉素可能都会促进该植物种子的萌发,两者起协同作用,C正确;赤霉素促进细胞伸长,而不是促进细胞分裂,所以其不会明显促进有丝分裂所需的特定蛋白质的合成和活化,D错误。
知识点3 不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
8.[2021浙江丽水中学高二期末考试]生长素和乙烯对菠萝开花的调节机制如图所示,以下说法正确的是( )A.生长素催化了甲硫氨酸转变为乙烯的过程B.图中生长素和乙烯的生成之间存在正、负反馈两种调节机制C.生长素、乙烯的合成受基因的控制,同时二者也能调节基因组的表达D.生长素和乙烯均只在菠萝植株的幼嫩部位合成
答案
8.C 生长素是植物激素,植物激素不能催化化学反应,A错误;由图可知,生长素可以促进乙烯的合成,乙烯合成增多会抑制生长素的合成,这属于负反馈调节,图示的调节机制中生长素和乙烯的合成之间没有正反馈调节,B错误;生长素、乙烯的合成受基因的控制,同时二者也能调节基因组的表达,C正确;生长素的合成部位主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,乙烯在高等植物的各器官都能产生,D错误。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
9.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是( )A.植物生长调节剂是植物体内产生的与植物激素相似的活性物质B.农业上常使用高浓度的生长素类似物除去稻田中的双子叶杂草C.适宜浓度的NAA和IBA可以促进扦插枝条生根D.使用植物生长调节剂时需要考虑使用剂量问题
答案
9.A 植物生长调节剂是人工合成和筛选出的化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质,A错误;双子叶植物对生长素的敏感性高,故可以使用高浓度的生长素类似物除去稻田中的双子叶杂草,B正确;NAA和IBA均为生长素类似物,适宜浓度的NAA和IBA可以促进扦插枝条生根,C正确;植物生长调节剂具有与植物激素相似的作用,使用时需要考虑使用剂量问题,D正确。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
10.下列关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用,符合实际的是( )A.黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落B.去掉顶芽可使侧芽附近的生长素浓度升高,侧芽加快生长C.番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利溶液,可促进子房发育成果实D.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
答案
10.D 脱落酸具有促进果实脱落的作用,A不符合实际;去掉顶芽可使侧芽附近的生长素浓度降低,侧芽加快生长,B不符合实际;乙烯利具有促进果实成熟的作用,C不符合实际;赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,所以用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高,D符合实际。
知识点4 植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
11.[2022浙江杭州高二月考]CPPU是一种植物生长调节剂,生理活性极高,具有促进叶绿素的合成、促进细胞分裂、增加细胞体积使果实膨大等生理作用。下列有关CPPU的分析正确的是( )A.CPPU可防止鲜花的叶片衰老变黄,其属于生长素类似物B.使用适量的CPPU可增强果实对光合产物的竞争力C.促进细胞分裂的CPPU主要是由植物的根尖合成的D.CPPU在植物体内既起调节作用,也起催化作用
答案
11.B CPPU能促进细胞分裂,应该属于细胞分裂素类似物,A错误;由于CPPU能增加细胞体积,使果实膨大,因此推测使用适量的CPPU可增强果实对光合产物的竞争力,B正确;CPPU是一种植物生长调节剂,因此该物质不是植物合成的,C错误;CPPU作为一种植物生长调节剂只起调节作用,不起催化作用,D错误。
学科关键能力构建
1.天然的簇生植物(莲座状植物)或发生"丛枝病"的植物里,常含有较多的细胞分裂素。细胞分裂素具有防止离体叶片衰老、保绿的作用,这主要是由于它能维持蛋白质和核酸的合成。下列关于细胞分裂素的说法错误的是( )A.在植物体内,细胞分裂素可以促进多种组织的生长,与生长素具有协同作用B.细胞分裂素的生理作用主要是促进细胞分裂,可以诱导芽的形成和促进芽的生长C.细胞分裂素和生长素的比例影响着植物器官的分化,通常比例较高时,有利于根的分化D.为了解决绿色簇生植物观赏周期短和枝条数目少的问题,可以局部施加细胞分裂素
答案
1.C 在植物体内,生长素促进细胞的伸长,细胞分裂素促进细胞的分裂,细胞分裂素和生长素都可以促进多种组织的生长,二者具有协同作用,A正确;细胞分裂素主要由植物根尖部位合成,它的主要作用是促进细胞分裂,可以诱导芽的形成和促进芽的生长,B正确;细胞分裂素和生长素的比例较高时有利于芽的分化,比例较低时有利于根的分化,C错误;细胞分裂素可以起到保绿的作用,由于发生"丛枝病"的植物里,常含有较多的细胞分裂素,故推测细胞分裂素还可促进侧枝的形成,所以为了解决绿色簇生植物观赏周期短和枝条数目少的问题,可以局部施加细胞分裂素,D正确。
2.果实在生长、发育和成熟过程中,受多种激素的调节。下列叙述错误的是( )A.使用大剂量的生长素,可促进未成熟的果实快速发育成熟B.幼嫩果实发育停止的原因可能与种子不再产生生长素有关C.未成熟果实置于密闭容器内较易成熟与乙烯的积累有关D.在果实不断长大的过程中细胞分裂素发挥重要的调节作用
答案
2.A 乙烯促进果实成熟,生长素促进果实发育,A错误;果实发育所需的生长素一般来源于发育中的种子,幼嫩果实发育停止的原因可能与种子不再产生生长素有关,B正确;乙烯能促进果实的成熟,乙烯是气体激素,未成熟果实置于密闭容器内较易成熟与乙烯的积累有关,C正确;在果实不断长大的过程中,细胞数目在增多,细胞分裂素发挥着重要的调节作用,D正确。
3.[2022浙江义乌高二上期中考试]猕猴桃果实采摘后,置于常温(20 ℃)下贮藏,所测得果实内的ABA(脱落酸)及其他相关生理生化指标所发生的变化趋势如图所示。下列有关叙述错误的是( )A.猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,果实的成熟加快B.ABA的释放可有效促进果实的软化,促进果实的成熟C.猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节D.第5天后猕猴桃果实呼吸强度骤降后又升高,此变化不利于果实贮藏
答案
3.B 由图可知,猕猴桃采摘后,乙烯释放增加,果实硬度减小,结合乙烯的生理作用可知,果实成熟加快,A正确;由图可知,由于猕猴桃采摘后1~4天内,ABA释放增加,果实硬度减小,4天后,ABA释放减少,果实硬度仍继续减小,所以无法得出ABA有促进果实软化和成熟的生理作用,B错误;据图可知,猕猴桃果实的成熟过程受ABA、乙烯等多种激素的共同调节,C正确;第5天后猕猴桃果实呼吸强度骤然下降后又迅速升高,此变化不利于延长果实的贮藏时间,D正确。
4.某实验小组为了探究生长素和细胞分裂素对豌豆植株侧芽生长的影响,进行了实验,结果如图所示。下列分析错误的是( )A.应取同种植株上距顶芽距离相同的侧芽作为实验材料B.由1、2、4可知顶芽产生的生长素抑制侧芽生长C.比较1、3和4可知细胞分裂素能解除生长素对侧芽的抑制作用D.实验中生长素和细胞分裂素起到的生理作用相同
答案
4.D 本实验中侧芽的位置属于无关变量,实验时要相同且适宜,因此应选取同种植株上距顶芽距离相同的侧芽作为实验材料,A正确;曲线1、4的区别是有无顶芽,由二者可知顶芽对侧芽的生长有抑制作用,曲线2去顶芽后,切口涂抹生长素,与保留顶芽(曲线1)相比侧芽的长度变化不大,因此可知顶芽产生的生长素抑制了侧芽生长,B正确;比较曲线1、3、4可知细胞分裂素能解除生长素对侧芽的抑制作用,C正确;生长素促进了植物顶端优势的形成,而细胞分裂素可解除顶端优势,二者生理作用不同,D错误。
5.[2022浙江之江教育评价联盟高二联考]研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素或2,4-D对即将成熟的柑橘体内的脱落酸含量的影响,进行了一系列科学实验,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )A.喷施赤霉素或2,4-D能抑制柑橘内源脱落酸的合成B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成C.喷施赤霉素或2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落D.推测单独喷施赤霉素或2,4-D的柑橘比两者同时喷施的柑橘落果明显
答案
5.B 据图可知,与对照组(喷施清水)相比,喷施赤霉素或2,4-D后,在同一时期脱落酸的含量都较低,说明赤霉素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成,只是赤霉素的抑制效果比2,4-D弱,A正确,B错误;脱落酸可以促进叶和果实的衰老和脱落,喷施赤霉素或2,4-D后,脱落酸的含量下降,说明二者能延缓柑橘果实的成熟和脱落,C正确;单独喷施赤霉素或2,4-D比两者同时喷施时,柑橘体内脱落酸的含量要高,故推测单独喷施赤霉素或2,4-D的柑橘比两者同时喷施的柑橘落果明显,D正确。
6.[2022浙江台州高二上期中考试]植物激素对植物的生长发育发挥着重要的调节作用,农业生产上经常使用植物生长调节剂来改善生产效益。回答下列问题:(1)春季是播种的季节,农民将植物种子经过浸泡后进行播种,浸泡可以降低种子中 (填激素名称)的含量,从而解除休眠,此时 (填激素名称)促进了种子萌发。春季也是植树造林的季节,移栽树苗时,为了保证成活率,一方面可以用生根粉(生长素类植物生长调节剂)对树苗进行处理;另一方面要适当保留树苗上的芽和幼叶,原因是 。 (2)夏季是植物快速生长的季节。农田里双子叶杂草的生长会影响玉米的产量,农业上常采用喷洒一定浓度的生长素类植物生长调节剂的方法除去双子叶杂草。如图甲中的曲线分别代表玉米和双子叶杂草对不同浓度生长素类植物生长调节剂的反应。由图中曲线可知,代表双子叶杂草的曲线是 (填"Ⅰ"或"Ⅱ");a点的意义是 。一般情况下,当喷洒某一相同浓度的生长素类植物生长调节剂时,玉米和双子叶杂草的反应有差异,说明 。
(3)秋季是收获的季节。研究人员用脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄,研究乙烯释放量的变化情况,结果如图乙所示(CK处理为对照)。由图可以看出,ABA可以 (填"抑制"或"诱导")乙烯的生成。 (4)赤霉素除了能够促进种子萌发外,还能够促进 ,从而引起植株增高。大麦的矮生突变体与赤霉素有关,有的是激素合成缺陷型突变体,有的是激素不敏感型突变体。为探究某种大麦的矮生突变体所属的突变类型,请设计实验方案。(写出实验步骤并预测实验结果及结论) 实验步骤: 。 实验结果及结论: 。
答案
6.答案 (1)脱落酸 赤霉素 芽和幼叶能产生生长素,促进树苗成活(或树苗生根) (2)Ⅰ 该点对应的生长素类植物生长调节剂浓度对双子叶杂草和玉米生长的促进效应相同 不同植物对生长素类植物生长调节剂的敏感程度不同 (3)诱导 (4)细胞伸长 实验步骤:将生长状况相同的矮生大麦突变体的幼苗分为A、B两组,用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组,B组不作处理。在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量并比较A、B两组植株高度 实验结果及结论:若A组株高显著高于B组,则该突变体为激素合成缺陷型突变体;若A、B两组株高大致相同,则该突变体为激素不敏感型突变体
解析 (1)农民将植物种子经过浸泡后进行播种,可以降低种子中脱落酸的含量,从而解除休眠;赤霉素具有促进种子萌发的作用,故此时植物体内的赤霉素促进了种子萌发。移栽树苗时,要适当保留树苗上的芽和幼叶,因为芽和幼叶能产生生长素,促进树苗生根成活。(2)常用一定浓度的生长素类植物生长调节剂除去单子叶玉米田中的双子叶杂草,说明双子叶植物对生长素更敏感,所以图甲中Ⅰ代表双子叶杂草,Ⅱ代表玉米;a点为两条曲线的交点,其对应的生长素类植物生长调节剂浓度对双子叶杂草和玉米生长的促进效应相同;由于不同植物对生长素类植物生长调节剂的敏感程度不同,因此一般情况下,喷洒某一相同浓度的生长素类植物生长调节剂时,玉米和双子叶杂草的反应有差异。(3)由图乙可知,ABA处理组的乙烯释放量高于对照组,而ABA合成抑制剂处理组的乙烯释放量低于对照组,因此可以推测脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的生成。(4)赤霉素除了能够促进种子萌发外,还能够促进细胞伸长,从而引起植株增高。欲设计实验探究某种大麦的矮生突变体所属的突变类型,自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理,通过测量比较植株的高度进行判断。激素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素,用适宜浓度的外源赤霉素处理后,植株能明显增高;而激素不敏感型突变体能正常合成赤霉素,但赤霉素不能发挥效应,因此用外源赤霉素处理后,植株仍表现为矮生。
第三节 植物对多种环境信号做出反应
教材必备知识精练
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
1.如图是研究植物向性运动的实验示意图,该实验结果不能说明( )A.产生生长素的部位是根尖和茎尖B.生长素对植物生长的作用具有两重性C.根生长具有向地性,茎生长具有背地性D.根和茎的向性运动都是对环境的一种适应性
答案
1.A 根尖和茎尖可以产生生长素,但是图中所示实验不能得出产生生长素的部位是根尖和茎尖这个结论,A符合题意;根的向地生长体现了生长素对植物生长的作用具有两重性,B不符合题意;根向下生长说明根具有正向重力性(向地性),茎向上生长说明茎具有负向重力性(背地性),C不符合题意;根和茎的向性运动都是对环境的一种适应性,是长期自然选择的结果,D不符合题意。
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
2.植物根的生长与IAA、光照等多种因素有关,某小组做了以下实验。实验一:将45Ca2+均匀外施于水平放置的根上,发现45Ca2+向根的下侧移动。实验二:如图,将豌豆幼根分为A、B、C三组,其中A、C组根冠完整,B组切除一半根冠,C组将根一侧运输阻断。箭头所示为IAA的运输方向。(1)实验一中使用了同位素标记法,表明 。 (2)实验二通过 (填"A、B""A、C"或"B、C")的对照,表明根的弯曲生长与根冠有关。此实验必须在 (填"单侧光照"或"黑暗")的环境下进行。 (3)请解释C组根向左侧弯曲生长的原因: 。
知识点1 向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
答案
2.答案 (1)Ca2+可能与根的向重力性反应有关 (2)A、B 黑暗 (3)幼根一侧生长素的运输被阻断,导致根尖伸长区部位两侧生长素分布不均匀,由于根对生长素的敏感程度高,左侧生长素浓度高,抑制生长,右侧生长素浓度低,促进生长,因此根向左侧弯曲生长解析 (1)根据实验一中的描述可知,该实验中使用了同位素标记法,表明Ca2+可能与根的向重力性反应有关。(2)实验二中A组没有做任何处理,为空白对照,B组的实验变量为有无根冠,C组的实验变量为根尖伸长区部位两侧生长素的含量不同。因此通过A组与B组的对照,表明根的弯曲生长与根冠有关。由于植物根部IAA的运输受单侧光照的影响,所以此实验必须在黑暗的环境下进行,以避免无关变量对实验结果的影响。(3)将C组与A组进行对照分析,C组幼根一侧的生长素运输被阻断,导致根尖伸长区部位两侧生长素分布不均匀,由于根对生长素的敏感程度高,左侧生长素浓度高,抑制生长,右侧生长素浓度低,促进生长,因此根向左侧弯曲生长。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
3.光、温度等环境信号对植物的开花有重要影响,下列相关叙述错误的是( )A.植物体感受光周期变化和感受低温刺激的部位都是茎尖B.叶片中的光敏色素是一种能够接受光信号的蛋白质C.可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的D.光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果
答案
3.A 植物体感受光周期变化的部位是叶片,叶片感受到光周期刺激后,把相关信息传递到开花部位(茎尖或叶腋处),而感受低温刺激的部位一般在茎尖,A错误。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
4.植物的开花受光周期的影响,短日植物开花要求长夜,而长日植物开花则要求短夜。若以闪光中断其黑暗(如图,虚线为临界夜长),则对长日植物和短日植物产生的影响是( )A.a、b、c开花;d、e、f不开花B.a、b、d开花;c、e、f不开花C.b、c、e开花;a、d、f不开花D.b、c、d开花;a、e、f不开花
答案
4.D 用排除法解答本题,因为长日植物开花要求短夜,所以a不开花,b、c开花;短日植物开花要求长夜,所以e、f不开花,d开花。
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
5.某些植物必须经过春化作用(用低温诱导促使植物开花)才能开花结实。下表是对冬小麦进行春化处理的研究结果。以下对研究结果的分析错误的是( )A.决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度B.高温可以解除冬小麦的春化作用C.春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
知识点2 植物的生殖受到光周期及温度的调控
答案
5.C 根据表格分析,未经低温处理的冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理后冬小麦抽穗开花,说明决定冬小麦抽穗开花的环境因素是温度,A正确;经低温处理后,冬小麦抽穗开花,先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;由于春化作用后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以特殊蛋白质不是由基因突变引起的,而是控制特殊蛋白质的基因在低温下才能表达,在其他温度下不能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
学科关键能力构建
1.[2022浙江嘉兴高二月考]某研究团队以水稻为实验对象,用聚乙二醇和氯化钠溶液分别模拟干旱胁迫和盐胁迫,研究了远红光补光条件下水稻生长发育的干旱界限值与盐害界限值。结果表明,增加远红光间断辐照次数及单次辐照时长可显著促进水稻种子萌发及幼苗生长发育。下列说法错误的是( )A.光作为一种信号,可影响、调控植物生长发育的全过程B.水稻细胞内含有接受远红光信号的光敏色素C.远红光可能促进了水稻种子中赤霉素的合成D.远红光可以为种子萌发过程提供能量
答案
1.D 光合色素主要吸收红光、蓝紫光等可见光,且水稻种子未长出幼叶前不能进行光合作用,故远红光不能为种子萌发过程提供能量,D错误。
2.植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的,环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程。根据开花与光周期的关联,可以将植物分为短日植物和长日植物,如图是研究某短日植物的开花与光周期关系的实验,根据实验分析,下列说法错误的是( )A.控制开花的因素是持续不断的夜间长度,而不是日照的长度B.在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟C.若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日照植物会推迟开花D.将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
答案
2.C 控制开花的因素是持续不断的夜间长度,而不是日照的长度,A正确;在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟,B正确;若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日植物会提前开花,C错误;将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花,D正确。
3.[2022浙江金华高二月考]植物开花受光周期的影响。菊花属于短日植物,只有当白昼短于一定小时数若干天后,才能开花。请设计实验,探究菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽还是下部叶片,写出实验步骤,预测实验结果,并得出相应结论。材料和用具:生长状况一致、有花芽但未开花的菊花植株若干盆,遮光纸若干等。(要求与说明:光源直接利用自然光,可适当遮光进行短日照处理,不遮光进行长日照处理,每日光照强度的变化忽略不计)(1)实验思路:①将菊花植株摘除顶部叶片,随机均分为A、B、C、D四组;②各组操作如表所示:③ 。
(2)结果预测及结论:①若A、C组不开花,B、D组开花,说明 ; ②若 ,说明菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽; ③若A、B、C组均不开花,仅D组开花,说明 ; ④ 。 (3)研究人员又对菊花进行了如图所示处理,实验结果可以说明 。 (4)秋冬季节的晚上,常可见到园艺工人用灯光照射未形成花芽的菊花一段时间,其主要目的是 。
3.答案 (1)将四组菊花放在自然光下,保持其他条件相同且适宜,进行培养,观察并比较各组的开花情况 (2)①菊花感受光周期刺激的部位是下部叶片 ②C、D组开花,A、B组不开花 ③菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽和下部叶片,即两者必须同时感受光刺激才能开花 ④若B、C、D组均开花,仅A组不开花,说明菊花感受光周期刺激的部位既可以是顶端花芽,也可以是下部叶片 (3)短日照诱导产生的物质可运输给长日照条件下的植株,导致其开花 (4)延迟开花
答案
解析 (1)实验处理后,培养条件要适宜且相同,因此应将四组菊花放在自然光下,保持其他条件相同且适宜,进行培养,观察并比较各组的开花情况。(2)对结果进行预测,应考虑日照长短、感受光周期刺激的部位等因素,可能的结论有感受光周期刺激的部位在下部叶片、感受光周期刺激的部位在顶端花芽、下部叶片和顶端花芽均是感受光周期刺激的部位、下部叶片和顶端花芽均不是感受光周期刺激的部位等情况。①若菊花感受光周期刺激的部位是下部叶片,由于适当遮光属于短日照处理,不遮光属于长日照处理,而菊花属于短日植物,因此只有遮光(短日照)处理下部叶片,菊花才会开花,A、C组不遮光(长日照)处理下部叶片,B、D组遮光(短日照)处理下部叶片,因此A、C组不开花,B、D组开花;②若菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽,则只有遮光(短日照)处理顶端花芽,菊花才会开花,由于C、D组遮光(短日照)处理顶端花芽,A、B组不遮光(长日照)处理顶端花芽,因此C、D组开花,A、B组不开花;③若菊花感受光周期刺激的部位是顶端花芽和下部叶片,则两者必须同时感受光周期刺激,即只有同时遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,菊花才会开花,由于A、B、C组没有同时用遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,D组同时遮光(短日照)处理顶端花芽和下部叶片,所以A、B、C组均不开花,仅D组开花;④若菊花感受光周期刺激的部位既可以是顶端花芽也可以是下部叶片,则只要遮光(短日照)处理顶端花芽或下部叶片,菊花都会开花,由于B、C、D组都存在遮光(短日照)处理顶端花芽或下部叶片,A组只有不遮光(长日照)处理,所以B、C、D组均开花,仅A组不开花。(3)分析图示可知,嫁接了短日照条件下的植株后,长日照条件下的部分也正常开花,说明短日照诱导产生的物质可运输给长日照条件下的植株,导致其开花。(4)秋冬季节晚上,用灯光照射未形成花芽的菊花一段时间,主要是为了增加光照时间,提供长日照环境,从而延迟开花。
专项拓展训练 植物激素调节的相关实验分析
1.隐花色素(CRY1)是一种能感受光的受体,可介导光信号在植物体内的传导。某研究小组将野生型及无法合成CRY1的突变型拟南芥种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度脱落酸(ABA)的MS培养基中,置于适宜条件下培养一段时间后测得种子的发芽率如图。下列叙述正确的是( )A.根据实验结果推测CRY1具有抑制种子萌发的作用B.ABA对CRY1突变型种子萌发的抑制作用比对野生型要强C.CRY1可能会增强拟南芥种子对ABA的敏感性D.实验需在黑暗条件下进行,从而测得种子的发芽率
答案
1.B 根据题意,本题探究ABA与隐花色素CRY1对拟南芥种子的萌发的影响,图中显示本题有两个自变量,分别是添加不同浓度ABA的培养基和拟南芥种子的类型。由于CRY1是能够感受光的受体,故该实验应在适宜的光照下进行。从图中可以看出,与对照组相比,添加不同浓度ABA的MS培养基中种子的发芽率有所降低,说明ABA能够抑制种子的萌发。野生型种子中含有CRY1,CRY1突变体没有CRY1,根据对照组结果可知,两者发芽率相同,可推测CRY1对种子的萌发无直接影响,A错误;从柱状图的下降幅度判断可知,ABA对CRY1突变型种子萌发的抑制作用比对野生型要强,故推测CRY1可能会降低拟南芥种子对ABA的敏感性,B正确,C错误;由于实验中CRY1是能够感受光的受体,其发挥作用需要适宜的光照,因此为保持无关变量一致且适宜,要将拟南芥种子置于适宜的光照条件下培养,D错误。
2.α-萘乙酸(NAA)是生长素类似物,科研小组探究a、b、c三种不同浓度的NAA溶液对葡萄茎段侧芽生长的影响,结果如甲图所示。(1)若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料,要对其进行的处理是 ,并在清水中浸泡,目的是排除相关因素对侧芽生长造成的影响。 (2)根据甲图所示的结果,a、b、c三种浓度的大小关系是 。 (3)在a浓度的NAA溶液作用下,葡萄茎段侧芽 (填"能"或"不能")生长;甲图所示的实验结果 (填"能"或"不能")体现NAA作用的两重性。
(4)进一步探究NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X(乙图)时,可将甲图实验称为这个实验的 。b、c浓度在X浓度两侧有 种可能性。若浓度b>c,某同学在b、c浓度之间设置一系列浓度梯度的NAA溶液对葡萄茎段进行处理,一段时间后分别测量葡萄茎段侧芽的生长量。对所测数据进行分析,发现在b、c浓度之间未出现峰值。参照该同学的实验,在下一个实验中,你应该在 (浓度范围)设置一系列浓度梯度的NAA溶液进行实验,才能达到本实验的目的。 (5)该科研小组用一未知浓度的NAA溶液进行了上述实验,结果葡萄茎段侧芽的生长量为Y1,从丙图中可查到与Y1对应的两个NAA浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中NAA的真实浓度,科研人员将待测溶液稀释至原浓度的80%,并重新进行实验,一段时间后测得葡萄茎段侧芽生长量为Y2。请预测Y2与Y1相比较的可能结果,并得出相应的结论: 。
答案
2.答案 (1)去除顶芽 (2)a>b、a>c、b和c之间的大小关系不能确定 (3)能 能 (4)预实验 4 c浓度之前(或"小于c浓度"或"0~c浓度") (5)若Y2小于Y1,则NAA的浓度为低浓度A;若Y2大于Y1,则NAA的浓度为高浓度B解析 (1)若选用带顶芽的葡萄茎段作实验材料,要先去除顶芽,并在清水中浸泡,避免顶芽产生的内源激素对实验结果造成干扰。(2)由甲图结果可知,b、c浓度起促进作用,a浓度起抑制作用。所以三者浓度的大小关系为:a>b、a>c、b和c之间的大小关系不能确定。(3)在a浓度下,NAA溶液起抑制作用,生长速度比对照组要慢,但仍能生长。甲图所示的实验结果既显示了NAA的促进作用(如b、c浓度),也显示了NAA的抑制作用(如a浓度),因此能体现NAA作用的两重性。(4)进一步探究NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X时,甲图实验可作为预实验,来大体确定最适浓度的范围,再进行正式实验。如图所示,b、c浓度在X浓度两侧有4种可能性,即b1、c1;c2、b2;b1、c2;c1、b2。
练后反思
植物激素相关实验设计的提示:(1)实验中要运用对照原则和单一变量原则。(2)实验要体现生物科学研究的基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论。
题中在b、c浓度之间未出现峰值,排除b1、c2和c1 、b2,只能是b1、c1或c2、b2;若浓度b>c,则应为图中的c2、b2,因此在c浓度之前(或"小于c浓度"或"0~c浓度")设置一系列浓度梯度的NAA溶液进行实验,能找出NAA促进葡萄茎段侧芽生长的最适浓度X。(5)由丙图分析可知,若是低浓度A,稀释80%后NAA的促进作用减弱,葡萄茎段侧芽的生长量减少;若是高浓度B,则稀释80%后NAA的促进作用增强,葡萄茎段侧芽的生长量增加。
易错疑难集训
教材易混易错集训
易错点 植物材料生长状况判断
1.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从如图所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置,此时,幼苗的生长情况是( )A.根水平生长,茎向上弯曲生长B.根水平生长,茎向下弯曲生长C.根向下弯曲生长,茎向上弯曲生长D.根向下弯曲生长,茎向下弯曲生长
答案
1.B 从题干信息可知,玉米幼苗固定在支架上,支架固定在暗室内,三者合为一体,而光源随它们同步缓慢匀速旋转。因缓慢匀速旋转,植物各方向受重力影响相同,所以植物茎和根的生长素分布不受重力的影响。结合图形可知单侧光只照射茎,所以根部生长素的分布也不受单侧光影响,即均匀分布,因此,根水平生长。茎受到单侧光影响会弯向光源生长,即茎向下弯曲生长。
易错点 植物材料生长状况判断
2.对甲、乙、丙、丁四图的分析,正确的是( )A.图丙中若固定光源,暗箱及植株整个装置匀速旋转一段时间,幼苗将弯向小窗生长B.图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧少,所以外侧生长得快C.图甲由于单侧光照的影响,胚芽鞘将向光弯曲生长D.图丁中放M的胚芽鞘向一侧弯曲生长,而放N的不弯曲生长
答案
2.A 图丙中幼苗只有小窗处可以接收到光源,因此植物将向小窗的方向弯曲生长,A正确;图乙茎卷须中生长素含量外侧比内侧多,所以外侧生长得快,B错误;图甲胚芽鞘没有尖端,其生长不受光照影响,C错误;图丁中放M和N的胚芽鞘都直立生长,D错误。
易错点 植物材料生长状况判断
3.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会出现弯曲现象的是( )A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
答案
3.D ①中由于匀速旋转,两个琼脂块中生长素含量相等,所以燕麦胚芽鞘直立生长;②中左侧生长素浓度高,生长快,燕麦胚芽鞘向右弯曲生长;③中胚芽鞘尖端被锡箔小帽遮盖,不能感受单侧光刺激,故直立生长;④中云母片阻断了生长素的横向运输,所以左右两侧生长素分布均匀,燕麦胚芽鞘直立生长;⑤中生长素向左侧运输,右侧生长素无法极性运输到作用部位,所以燕麦胚芽鞘向右弯曲生长;⑥中云母片阻断了生长素极性运输到作用部位,所以燕麦胚芽鞘不生长;⑦中只旋转幼苗,幼苗因受光均匀,故直立生长;⑧中装置整体旋转,幼苗相当于受小孔侧单侧光照,所以幼苗弯向小孔生长。
常考疑难问题突破
疑难点1 生长素作用的两重性
1.如图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响,图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是( )A.甲图曲线表明生长素的生理作用具有两重性,P点对应浓度为促进生长的最适浓度B.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似C.乙图a、d两处生长素浓度不同,但作用效果相同D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同
答案
1.C 甲图曲线表明生长素的生理作用具有两重性,P点对应的浓度促进作用最大,即P点对应浓度为促进生长的最适浓度,A正确。乙图中茎的背地性是由于受重力影响,生长素在茎中分布不均,茎背地生长;胚芽鞘的向光性是由于生长素的横向运输,生长素在胚芽鞘中分布不均,胚芽鞘向光弯曲生长;二者均表现为高浓度一侧生长速度比低浓度一侧生长速度快,B正确。乙图中a处生长素为较高浓度,对根的生长起抑制作用,d处生长素为较低浓度,表现为促进作用,因此,a、d两处生长素作用效果不相同,C错误。根据图示曲线可知,生长素浓度不同但促进生长的作用可能相同,因此用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,D正确。
疑难点1 生长素作用的两重性
2.下图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,下列叙述正确的是( )A.若曲线Ⅱ表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅰ可表示生长素对该植物茎的作用B.将植物体水平放置,若茎部近地侧的生长素浓度为C对应的浓度,则远地侧的可能为D对应的浓度C.在单侧光作用下,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为D对应的浓度,则背光侧的可能为C对应的浓度D.若植株顶芽的生长素浓度为A对应的浓度,则同一枝条侧芽的可能为B对应的浓度
疑难点1 生长素作用的两重性
答案
2.D 植物不同器官对生长素的敏感程度不同,最敏感的是根,其次是芽,最后是茎,若曲线Ⅰ表示生长素对植物根的作用,则曲线Ⅱ可表示生长素对该植物茎的作用,A错误;将植株水平放置时,受重力的影响,生长素会向近地侧运输,导致近地侧生长素的浓度高于远地侧,所以,若茎部近地侧的生长素浓度为D对应的浓度,则远地侧的可能为C对应的浓度,B错误;由于单侧光照射,胚芽鞘背光侧生长素含量多于向光侧,使背光侧生长快,向光侧生长慢,若胚芽鞘向光侧的生长素浓度为C对应的浓度,则背光侧的可能为D对应的浓度,C错误;顶端优势现象产生的原因是顶芽产生的生长素逐渐向下运输,使枝条上部侧芽附近的生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感, 所以顶芽部位低浓度的生长素促进顶芽生长,而侧芽部位高浓度的生长素抑制侧芽的生长,若植株顶芽的生长素浓度为A对应的浓度,则同一枝条侧芽的可能为B对应的浓度,D正确。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
3.[2022浙江山水联盟高三联考]植物种子只有在适宜的环境条件下萌发,才有可能发育成正常的植株,实验证明多种激素都与种子萌发有关。如图表示外源施加茉莉酸类似物(COR)与脱落酸(ABA)对种子萌发影响的实验结果,其中加水组种子萌发率为100%。下列叙述正确的是( )A.植物体内只有茉莉酸与脱落酸共同作用才能使种子萌发B.外源施加茉莉酸类似物或脱落酸对种子萌发几乎没有影响C.脱落酸可能是通过使种子细胞失去活性来抑制种子萌发的D.阻断内源茉莉酸的信号通路可能会使种子萌发率提高
答案
3.D 植物体内的赤霉素也能解除种子的休眠,促进种子萌发,A错误。据图可知,外源施加COR或ABA的组,种子萌发率达到100%所需要的时间不同,因此二者对种子萌发有一定的影响,B错误。据图可知,施加ABA的组最后的种子萌发率也为100%,说明ABA不是通过使种子细胞失去活性而抑制种子萌发的,C错误。对比施加COR的组和施加ABA的组可知,施加ABA的组种子萌发率达到100%所需要的时间更长,说明ABA能抑制种子萌发;对比施加ABA的组和施加ABA+COR的组可知,施加ABA+COR的组的种子萌发率达到100%所需要的时间更长,说明COR可增强ABA对种子萌发的抑制作用,因此阻断内源茉莉酸的信号通路可能会使种子萌发率提高,D正确。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
4.如图1是科学家研究某种植物果实成熟过程中各种激素含量的变化,图2是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长的影响。已知赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用;生长素合成过程中会有ACC合成酶的合成,这种酶是合成乙烯所必需的。请回答下列问题。(1)图1显示在细胞伸长过程中占主导作用的激素有 ,图1中各种激素的变化说明 。 (2)结合图2分析,赤霉素可通过 来促进细胞纵向伸长。在细胞纵向伸长方面,赤霉素和乙烯是 作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
(3)某研究小组想知道生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否具有协同作用,进行了如下实验:a.取生长状况相同的月季插条若干,平均分成四组,每组10根,编号甲、乙、丙、丁。b.甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、赤霉素溶液和一定比例的生长素与赤霉素混合溶液处理相同的时间,丁组不作处理。c.在相同且适宜的条件下培养相同时间后,统计 。 结果分析:若 ,则说明赤霉素和生长素在促进月季插条生根方面具有协同作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
答案
4.答案 (1)生长素和赤霉素 在植物的生长发育过程中各种激素的作用不是孤立的,而是相互作用、共同调节 (2)促进生长素的合成和抑制生长素的分解 拮抗 (3)每组插条平均生根数(平均生根长度) 甲、乙、丙三组插条的平均生根数(平均生根长度)均超过丁组,且丙组平均生根数(平均生根长度)最大解析 (1)通过对图1分析可知,在细胞伸长过程中占主导作用的激素有生长素和赤霉素,图1中各种激素的变化说明在植物的生长发育过程中各种激素的作用不是孤立的,而是相互作用、共同调节。(2)通过图2分析可知,赤霉素可通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞纵向伸长,而乙烯含量增加会抑制细胞纵向伸长,故在细胞纵向伸长方面,赤霉素和乙烯是拮抗作用。(3)该实验的目的是探究生长素和赤霉素在促进月季插条生根方面是否具有协同作用,实验的自变量是激素的种类,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验中应设置甲、乙、丙、丁四组,甲、乙、丙三组插条基部分别用等量适宜浓度的生长素溶液、赤霉素溶液、一定比例的生长素与赤霉素混合溶液处理相同的时间,丁组不作处理,作为空白对照,在相同且适宜的条件下培养相同时间后,统计每组插条的平均生根数(平均生根长度)。若出现甲、乙、丙三组插条的平均生根数(平均生根长度)均超过丁组,且丙组平均生根数(平均生根长度)最大,则说明赤霉素和生长素在促进月季插条生根方面具有协同作用。
疑难点2 植物生长发育与植物激素间的关系
练后反思
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间,有的是相互协同的,有的是相互拮抗的。举例分析如下:(1)相互协同方面的有:①促进种子发芽:细胞分裂素、赤霉素。②促进植物生长:细胞分裂素、生长素。③延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。④促进果实坐果和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。(2)相互拮抗方面的有:①防止器官脱落:低浓度生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱落。②种子发芽:赤霉素、细胞分裂素起促进作用,脱落酸起抑制作用。③叶片衰老:生长素、细胞分裂素起抑制作用,脱落酸起促进作用。要想突破此类试题就必须记住这些基础知识。
章末培优专练
综合素养创新应用
本章的主要知识是植物生命活动的调节,要求能基于植物激素在生产生活中的相关资料,结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节,分析并尝试提出生产实践方案。常涉及的学科核心素养有生命观念(分析植物激素间的相互作用,建立联系)、科学思维(分析植物的向性运动及植物激素在植物生命活动中的调节作用)、科学探究(探究2,4-D对插枝生根的作用、与植物激素相关的实验设计等)、社会责任(将植物激素调节的相关知识用于生产实践,创造经济效益)。
素
养
解
读
1.为探究植物激素X对植物向光生长的影响,研究幼苗为材料,设置四组实验,甲组不作处理,乙组施加一定浓度的激素X,丙组用一定浓度的生长素处理,丁组用激素X+生长素处理。四组均给予相同强度的单侧光照射,如图甲所示,一段时间后测量茎的弯曲角度(θ),结果如图乙所示。下列推测错误的是( )A.激素X可能会抑制生长素的横向运输,影响茎的弯曲生长B.激素X可能会抑制与生长素合成相关基因的表达C.激素X与生长素在对茎的弯曲生长方面具有拮抗作用D.实验结果可以说明激素X的作用具有两重性
答案
1.D 植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,幼苗茎背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长速度不一致,从而造成向光弯曲生长。据图分析可知,添加激素X的乙组抑制植物向光生长,添加生长素的丙组促进植物向光生长,激素X和生长素同时添加的丁组的弯曲生长角度介于乙组和丙组之间。所以激素X可能通过抑制生长素的横向运输,减少背光侧生长素浓度,从而影响茎的弯曲生长,也可能通过抑制生长素相关基因的表达,减少生长素产生量,影响茎的弯曲生长,A、B正确。甲组和乙组对比,说明激素X能减弱植株的向光性反应,甲组和丙组对比,说明生长素能增强植株的向光性反应,因此,激素X和生长素在对茎的弯曲生长方面具有拮抗作用,C正确。实验施加一定浓度的激素X,并没有以激素X的浓度作为自变量进行探究,没有体现"高浓度抑制生长""低浓度促进生长",故不能说明激素X的作用具有两重性,D错误。
素养点评
2.对正常生长且生理状况一致的①、②、③三组杜鹃兰假鳞茎分别进行如下处理:①组--对照组,不作处理;②组--去除顶芽;③组--顶芽涂抹能影响生长素运输的三碘苯甲酸。实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,在实验的第0、6、10天分别检测各组侧芽处的生长素(IAA)和细胞分裂素(CK)的含量,结果如图甲和乙所示。下列有关分析正确的是( )A.涂抹三碘苯甲酸和去除顶芽均可抑制生长素运输,促进侧芽萌发B.持续降低的内源生长素含量有利于杜鹃兰假鳞茎侧芽的萌发与生长C.推断三碘苯甲酸同时具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用D.IAA与CK可调控侧芽的萌发与生长,增大IAA与CK含量的比值有利于侧芽生长
答案
2.D 涂抹三碘苯甲酸可抑制生长素运输,去除顶芽可减少生长素的产生,但无法得知去除顶芽是否抑制生长素运输,促进侧芽萌发,A错误;实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,第10天侧芽生长素的含量升高,说明持续降低的内源生长素含量并不利于杜鹃兰假鳞茎侧芽的生长,B错误;根据题中所述无法推断三碘苯甲酸是否具有促进细胞分裂素从顶芽往侧芽运输的作用,C错误;实验处理第5天后②、③组侧芽开始萌发并在第9天后快速生长,结合图示可知,IAA含量下降,CK含量上升有利于侧芽萌发,IAA含量上升,CK含量下降有利于侧芽生长,即增大IAA与CK含量的比值有利于侧芽生长,D正确。
素养点评
本题主要考查生长素的运输、顶端优势及不同植物激素间的相互作用,需要根据题干叙述及图示实验结果分析获取相关信息,并据此演绎推理,分析讨论,渗透了科学思维和科学探究素养。
3.[2022浙江之江教育评价联盟高三月考]叶片保卫细胞中无大液泡,其通过改变细胞质基质的渗透压来控制自身的吸水和失水,进而实现气孔的开闭。科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥叶片气孔开闭的机制进行了研究,结果如图所示,下列相关叙述错误的是( )A.停止浇水两天后,叶片细胞质基质渗透压增大可能促进了ABA的合成B.恢复浇水后ABA含量的减少,有利于减少拟南芥体内水分的散失C.给拟南芥植株叶片喷施适量ABA,短时间内叶绿体中C5的含量将增加D.推测喷施ABA可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力
答案
3.B 由图可知,停止浇水两天后,叶片细胞质基质渗透压增大,ABA的合成也增加,即可能是细胞质基质渗透压增大促进了ABA的合成,A正确;恢复浇水后,ABA含量减少,气孔阻力降低,有利于增加拟南芥体内水分的散失,B错误;给拟南芥植株叶片喷施适量ABA,会导致气孔阻力增加,气孔关闭,CO2进入减少,短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢,但C3的还原速率基本不变,所以C5的含量将增加,C正确;ABA缺失突变体不能产生ABA,喷施ABA后可增大气孔阻力,导致气孔关闭,减少水分散失,故推测喷施ABA后可提高ABA缺失突变型拟南芥植株的抗旱能力,D正确。
素养点评
本题主要考查ABA的生理作用以及与ABA有关的实验,要求学生在充分理解题意的基础上,分析ABA的含量变化以及ABA在植物抗旱中的作用,考查了学生的识图能力和获取信息能力,渗透了生命观念、科学思维素养。
4.某小组以野生型水稻(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突变体和光敏色素B(phyB)缺失突变体为材料,研究在黑暗和光照条件下,赤霉素合成抑制剂--多效唑(PAC)对水稻幼苗主根生长的影响,实验结果如图所示,下列分析错误的是( )A.光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程B.在光照和黑暗条件下,PAC调控主根生长的效果存在差异C.phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显D.phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的促进效果
答案
4.D 据图分析,在全黑暗条件下,三组植物的主根相对长度随PAC浓度的变化而变化的情况相似,差异不大,说明光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程,A正确;结合两幅图分析可知,在光照和黑暗条件下,PAC调控主根生长的效果存在差异,B正确;全光照条件下,phyA缺失突变体与野生型的曲线差异不大,说明phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显,C正确;据图分析可知,全光照条件下,phyB缺失突变体的主根相对长度明显大于野生型,据此推断phyB介导的光信号能减弱PAC对主根生长的促进效果,D错误。
素养点评
本题主要考查了赤霉素合成抑制剂和光敏色素对水稻幼苗主根生长的影响,解题时要能根据图示分析实验的自变量和因变量,并根据曲线变化分析相关因素对水稻幼苗主根生长的影响,渗透了归纳与概括、演绎与推理的科学思维及对实验结果分析与讨论的科学探究素养。
5.独脚金内酯是新发现的一类植物激素,在根部合成后向上运输,影响侧枝生长。为进一步研究独脚金内酯的作用机理,科研人员用人工合成的独脚金内酯和生长素处理拟南芥植株,进行如图1所示实验,结果如图2。请回答:(1)独脚金内酯作为植物激素,是一类对植物生长发育具有 作用的 有机物。 (2)实验处理时,生长素应加在固体培养基 (填"A"或"B")中,原因是 。 (3)利用图1装置,分别做了四组实验,结果如图2。实验结果表明:单独使用独脚金内酯对侧枝生长几乎不起作用,单独使用生长素对侧枝生长起 作用。综合图2的结果,推测独脚金内酯影响侧枝生长的作用机制是 。
(4)科研人员提出了一个假设:生长素沿主茎运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输。科研人员采用图1的切段设计了如下实验:①实验组:用生长素处理主茎,在侧芽处施加一定量具有放射性的 (填"生长素"或"独脚金内酯"),在固体培养基 (填"A"或"B")中施加适量的 (填"生长素"或"独脚金内酯"),一段时间后,检测主茎下端放射性强度。 ②对照组:用生长素处理主茎,在侧芽处施加与实验组等量的相同物质,相应的固定培养基不作处理,一段时间后,检测主茎下端放射性强度。若该假设正确,则预期结果为: 。
答案
5.答案 (1)调节 微量(高效) (2)A 生长素在植物体内通过极性运输由固体培养基A运输到固体培养基B (3)抑制 通过促进生长素的作用进而抑制侧枝生长 (4)生长素 B 独脚金内酯 实验组主茎下端放射性强度小于对照组解析 (1)植物激素是指由植物体内产生,对植物的生命活动有调节作用的微量有机物。(2)生长素在植物体内进行极性运输,从形态学上端运输到形态学下端,即由固体培养基A运输到固体培养基B,故实验处理时,生长素应加在固体培。
养基A中。(3)分析图2结果可知,与对照组相比,单独使用独脚金内酯对侧枝生长几乎不起作用;单独使用生长素对侧枝生长起抑制作用;生长素和独脚金内酯同时使用,对侧枝生长的抑制作用最强,由此可推知,独脚金内酯可通过促进生长素的作用进而抑制侧枝生长。(4)本实验是要验证生长素沿主茎极性运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输的假设,自变量为是否加独脚金内酯,放射性标记的生长素可以显示激素的运输情况。因此,①实验组:在主茎上端施加生长素,在侧芽处施加放射性标记的生长素,在固体培养基B中加入适量的独脚金内酯。②对照组:在主茎上端施加生长素,在侧芽处施加与实验组等量的放射性标记的生长素,在固体培养基B中不加入独脚金内酯。若实验组主茎下端放射性强度小于对照组,则说明生长素沿主茎运输时,独脚金内酯会抑制侧芽的生长素向主茎运输
素养点评
本题结合相关实验,以独脚金内酯对植物的生长调节为情境,意在考查学生分析图示获取有效信息的能力,渗透了归纳与概括、演绎与推理的科学思维素养。题中还涉及了生长素和独脚金内酯相互作用的相关探究实验,渗透了实验设计、方案实施及结果分析的科学探究素养。
高考真题同步挑战
1.[2021浙江1月选考生物·13,2分]脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。下列叙述错误的是( )A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用B.缺水使脱落酸含量上升导致气孔关闭C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
答案
1.C 脱落酸是一种植物激素,激素在体内可以起到信息传递的作用,A正确;脱落酸含量升高具有提高抗逆能力的作用,缺水条件下脱落酸含量上升,导致气孔关闭,水分蒸发减少,利于植物度过不良环境,B正确;脱落酸会抑制种子萌发,为解除种子的休眠状态,应降低种子中脱落酸含量,C错误;由题干信息"脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关"可知,植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,D正确。
2.[2020浙江1月选考生物·20,2分]胎萌是指种子未脱离母体即发芽。下列关于种子胎萌和萌发的叙述,错误的是( )A.外施赤霉素合成抑制剂,种子萌发会受到抑制B.抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达,会引起胎萌C.外施脱落酸,可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌D.离体的水稻成熟胚,可在无激素的MS培养基上萌发
答案
2.C 赤霉素能促进种子萌发,外施赤霉素合成抑制剂会抑制种子萌发,A正确;脱落酸能使种子保持休眠,抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达,会引起胎萌,B正确;脱落酸要与脱落酸受体结合,才能发挥其调节作用,外施脱落酸,不会抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌,C错误;胚能合成生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素,因此离体的水稻成熟胚,在无激素的MS培养基上也可以萌发,D正确。
3.[2021浙江6月选考生物·25,2分]BA对苹果丛状苗生根的影响如图所示。对照组为"MS培养基+NAA",实验组分别选取在"MS培养基+NAA"培养了0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"各处理24 h后,再转入"MS培养基+NAA"继续培养。各组都在丛状苗培养的第14 d和第28 d观察并统计生根率,NAA和BA的浓度均为1 μmol·L-1。下列叙述正确的是( )A.BA前期处理抑制生根,后期处理促进生根B.BA对不同实验组丛状苗的生根效果均不同C.不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高D.实验结果说明了生长素和细胞分裂素共同促进生根
答案
3.C 由图可知,在"MS培养基+NAA"培养120 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"处理24 h,再转入"MS培养基+NAA"继续培养,实验组的生根率均低于对照组,即用BA处理可抑制生根,A错误。由图可知,在"MS培养基+NAA"培养0 h和96 h的丛状苗,用"MS培养基+NAA+BA"处理24 h,然后转入"MS培养基+NAA"继续培养,在培养的第14 d两组的生根率相等,B错误。由题图可知,不同实验组培养28 d的生根率均比14 d的高,可推测不同实验组丛状苗的生根率随培养时间延长而提高,C正确。由题中信息不能得知生长素和细胞分裂素会共同促进生根,D错误。
4.[2019浙江4月选考生物·26,2分]图甲为豌豆苗茎节段赤霉素(GA)合成途径末端图(其中GA1有生物活性,其他无活性),图乙为外源添加生长素(IAA)对离体豌豆苗茎节段GA含量影响图。下列叙述正确的是( )A.与去除顶芽的豌豆苗相比,保留顶芽的茎节段中GA8的含量较低B.给离体豌豆苗茎节段添加IAA,能促进GA20至GA29的合成C.若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量上升D.若去除顶芽后,豌豆苗茎节段伸长,侧芽萌发
答案
4.A 根据图甲和图乙的信息判断,生长素会抑制GA20转化为GA29,促进GA20转化为GA1,抑制GA1转化为GA8,与去除顶芽相比,保留顶芽的茎节段中生长素含量高,所以GA8的含量较低,A正确、B错误。乙烯有抑制生长、促进成熟的作用,GA1有生物活性,若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量下降,C错误。去除顶芽会导致有生物活性的GA1含量下降,豌豆苗茎节段难以伸长,D错误。
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