29 2022年高考生物一轮复习(新高考版2(鲁辽)适用) 第8单元 第29讲 植物生命活动的调节
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第29讲 植物生命活动的调节
[目标要求] 1.概述植物向光性的原因及生长素的作用。2.概述其他植物激素的种类和作用。3.阐明植物激素间的相互作用。4.概述植物生长调节剂在生产上的应用。5.概述光、温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。
考点一 植物生长素
1.植物生长素的发现过程
项目
实验处理
实验结论
达尔文的实验
胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关
在单侧光照射下,胚芽鞘的尖端产生的某种“影响”传递至下面的伸长区,会造成伸长区背光面比向光面生长快
尖端是感受单侧光刺激的部位
鲍森·詹森
的实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的实验
胚芽鞘的弯曲生长,是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特的实验
胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素
归纳总结 胚芽鞘系列实验的5个结论
(1)生长素的产生部位:胚芽鞘尖端(产生不需要光)。
(2)生长素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸长区。
(3)感光部位:胚芽鞘尖端。
(4)单侧光的作用:引起生长素分布不均匀。
(5)胚芽鞘弯曲生长的原因:尖端下部生长素分布不均匀。
2.生长素的产生、运输和分布
教材中的隐性知识 源于选择性必修1 P92“相关信息”:植物向光性的另一种理论:单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
3.植物激素
教材中的隐性知识 源于选择性必修1 P93“思考·讨论”:植物激素与动物激素的异同
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输和横向运输
随血液循环(体液)运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
(1)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素( × )
(2)植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素( √ )
(3)生长素的极性运输不需要ATP水解提供能量( × )
(4)横向运输发生在尖端,产生效应的部位也在尖端( × )
(5)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”( √ )
(1)生长素主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)(源于选择性必修1 P95“思维训练”)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,请思考:
①本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论?为什么?
提示 不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
②欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力?
提示 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。如图所示。
1.向光性的原理
2.植物茎的背地性和根的向地性
(1)表现
(2)原因
3.探究向性运动的处理方法和结果
类别
图解
相关结果
遮盖法
①直立生长;
②向光生长
暗箱法
①直立生长;
②向光(小孔)生长
插入法
①向右侧弯曲生长;
②直立生长;
③向光弯曲生长;
④向光弯曲生长
移植法
①直立生长;
②向左侧生长;
③④中IAA的含量a=b+c,b>c
旋转法
①直立生长;
②向光生长;
③向小孔生长;
④茎向心生长,根离心生长
横置法
①a=b,c=d,水平生长;
②a茎。
(2)不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物。
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
考向一 生长素的生理作用、特点
7.如图所示,植物会出现顶端优势、向性生长等现象。下列关于这些现象的描述错误的是(不定项)( )
A.图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢
B.若图乙中C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感
C.图丙中胚芽鞘弯曲的原因与图乙中A、C点弯曲的原因是相同的
D.图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点,图丙中生长素极性运输方向是由上到下
答案 CD
解析 图甲中①处侧芽更接近顶芽,①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高,生长速度慢,A正确;由图乙可知,C点生长慢,D点生长快,如果C点与D点生长素浓度相同,说明根对生长素浓度较敏感,B正确;图丙中胚芽鞘弯曲是由单侧光照引起的,图乙中A、C点弯曲是由重力作用引起的,C错误;图乙中生长素从A点到C点的运输为横向运输,而不是极性运输,D错误。
8.(2020·山东高考模拟)草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓植株分为四组,对照组 S0 不作处理,S1、S2 和 S3 组植株上的幼果去除瘦果,再在 S2 组叶片上、S3 组幼果上分别喷施一定浓度的生长素(IAA)溶液,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.果实开始发育后,瘦果内能够合成生长素促进果实长大
B.S1 组的果实略有增大可能是由来源于其他组织的 IAA 引起的
C.S2 组的结果表明喷施到叶片上的外源 IAA 可运输到果实
D.S3 组成熟果实的大小与 IAA 溶液的浓度总是呈正相关
答案 D
解析 去除瘦果后草莓发育显著减小,说明瘦果可以分泌IAA促进果实发育长大,A正确;除了发育的种子,嫩叶、芽等其他植物器官也可以产生IAA,B正确;在S2组叶片上喷施IAA可促进果实长大,说明IAA可由叶片运输到果实,C正确。
考向二 生长素作用的曲线分析
9.(2020·江苏扬州高三下学期调研)观察下列两个关于生长素作用的图像,下列说法正确的是( )
A.生长素对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处的生长素浓度在甲图的BD段,则Ⅱ处的生长素浓度可能在F点以下
C.若乙图中Ⅲ处的生长素浓度在甲图的AB段,则Ⅳ处的生长素浓度可能在EF段
D.乙图中Ⅳ处的生长素浓度能促进此处生长是因为促进细胞数量增多而生长
答案 B
解析 乙图中生长素对Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ处的生长都起促进作用,A错误;识图分析可知,Ⅰ处生长比Ⅱ处快,且根对生长素敏感性强,Ⅱ处浓度高导致该处生长受抑制,所以Ⅱ处的生长素浓度可能在F点以下,B正确;根据以上分析可知,Ⅳ处的生长速度大于Ⅲ处的生长速度,若乙图中Ⅲ处的生长素浓度在甲图的AB段,则Ⅳ处的生长素浓度可能在BD段,C错误;生长素的作用是促进细胞伸长生长,从而促进植物生长,D错误。
10.图1曲线表示不同生长素浓度对某植物茎生长的影响,图2是用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条的实验结果。下列分析正确的是( )
A.由图1可知,茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度应高于D点对应的浓度
B.从图2信息可确定促进扦插枝条生根的最适生长素类调节剂浓度在8~12 ppm之间
C.图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长
D.利用低浓度的2,4-D作除草剂,可抑制单子叶作物农田中的双子叶杂草生长
答案 C
解析 茎弯曲生长时背光一侧的生长素浓度为促进生长的浓度,应低于D点对应的浓度,A错误;从图2信息可确定,促进扦插枝条生根的最适生长素类调节剂浓度在8~16 ppm之间,B错误;双子叶植物对生长素的敏感度高于单子叶植物,因此农业生产上可利用高浓度的2,4-D抑制单子叶作物农田中双子叶杂草的生长,D错误。
题后归纳 利用“三看法”判断生长素的作用特点
考点三 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1.其他植物激素的种类和作用
植物激素
合成部位
分布
主要作用
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
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
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
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
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
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
乙烯
植物体各个部位
各器官中都存在
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
教材中的隐性知识 源于选择性必修1 P97“小字部分”:油菜素内酯被认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
2.植物激素间的相互作用
(1)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
3.植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念:人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)优点:容易合成、原料广泛、效果稳定等。
(3)类型
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如NAA、矮壮素。
(4)应用实例(连线)
(5)植物生长调节剂的施用
①注意事项:选择恰当的植物生长调节剂,还要考虑施用目的、效果、毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
②影响施用效果的因素:施用的浓度、时间、部位以及植物的生理状态和气候条件等。
(1)细胞分裂素在果实生长中起促进作用( √ )
(2)植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌产生( × )
(3)乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用( × )
(4)脱落酸能够调控细胞的基因表达( √ )
(5)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落( × )
(6)用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存( × )
(7)用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟( √ )
(1)(源于选择性必修1 P98“正文”)生长素与乙烯之间的相互作用是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,反过来抑制生长素的作用。
(2)植物生长调节剂,其效果稳定的原因是它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶。
(3)研究表明:脱落酸在高温下易降解,则“小麦、玉米在即将成熟时,若遇干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”的原因是:持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解,从而解除了对种子萌发的抑制,大雨又给种子萌发提供了水分,于是种子就容易在穗上萌发。
1.明确植物激素的相互作用
2.植物生长与多种植物激素之间的关系
(1)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响
(2)生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系
考向一 植物激素间的相互作用分析
11.(2020·浙江高三上学期百校联考)研究人员进行了多种外源性植物生长调节剂对大麦种子萌发产生α-淀粉酶影响的实验,结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.脱落酸在种子萌发中的作用与赤霉素相互对抗
B.人工合成的6-甲基嘌呤是一种与脱落酸作用相当的植物激素
C.糊粉层可能是大麦种子萌发时α-淀粉酶合成的场所
D.大麦种子萌发早期赤霉素与脱落酸含量比值增加
答案 B
解析 脱落酸具有抑制种子萌发的作用,赤霉素具有促进种子萌发的作用,因此脱落酸在种子萌发中的作用与赤霉素相互对抗,A正确;人工合成的6-甲基嘌呤不属于植物激素,B错误;保温时间在去除糊粉层前的15~20 h内,赤霉素与6-甲基嘌呤联合处理组、赤霉素与脱落酸联合处理组产生α-淀粉酶的量均已经稳定在较低水平,但赤霉素处理组产生α-淀粉酶的量继续增加,去除糊粉层后,赤霉素处理组产生α-淀粉酶的量随着保温时间的延长不再发生变化,说明去除糊粉层后,α-淀粉酶将不再产生,进而推知:糊粉层可能是大麦种子萌发时α-淀粉酶合成的场所,C正确;综上分析,大麦种子萌发早期赤霉素与脱落酸含量比值增加,D正确。
12.(2020·北京市海淀区高三三模)为研究种子萌发和休眠的调控机理,进行了如下图所示的实验。下列相关分析错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
GA(赤霉素)
+
+
+
+
-
-
-
-
CK(细胞分裂素)
+
+
-
-
-
-
+
+
ABA(脱落酸)
+
-
+
-
-
+
-
+
种子状态
萌发
萌发
休眠
萌发
休眠
休眠
休眠
休眠
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度。
A.第2和7组对照的自变量是有无GA,而CK和ABA都是无关变量
B.若GA无生理活性浓度,种子都处于休眠状态
C.ABA对GA作用的发挥起到促进作用,CK是种子萌发的必要激素
D.种子的休眠和萌发是多种植物激素共同调节的结果
答案 C
解析 第2和7组对照的自变量是有无GA,而CK和ABA都是无关变量,两组中的无关变量应相同且一致,A正确;据第5、6、7、8组可知,不管CK和ABA是否存在生理活性浓度,若GA不存在生理活性浓度,种子都处于休眠状态,B正确;根据3、4组对比来看,ABA对GA作用的发挥起到抑制作用,C错误;据图示实验结果可知,种子的休眠和萌发是多种植物激素共同调节的结果,D正确。
考向二 植物激素及生长调节剂的应用
13.下列有关植物激素及植物生长调节剂在农业生产上应用的叙述,正确的是(不定项)( )
A.用一定浓度的脱落酸溶液处理黄瓜,可防止落果
B.喷洒一定浓度的乙烯利溶液,可促进番茄的果实成熟
C.用一定浓度赤霉素溶液处理芦苇,可使植株增高
D.喷洒一定浓度的2,4-D溶液,可解除棉花的顶端优势
答案 BC
解析 脱落酸能够促进果实的衰老和脱落,A错误;乙烯利是乙烯类似物,具有促进果实成熟的作用,B正确;赤霉素能够促进茎的伸长,C正确;喷洒一定浓度的2,4-D溶液,增大了侧芽的生长素的浓度,加强了棉花的顶端优势,D错误。
14.(2020·山东高考模拟)植物叶片脱落酸积累会导致气孔关闭。大豆叶片相对含水量、气孔开放程度、脱落酸含量随时间变化情况如图所示。第 1~4 天持续干旱,第5天测定后浇水。下列说法错误的是( )
A.干旱会加速叶片的脱落
B.随干旱时间延长,气孔关闭,叶片光合速率降低
C.浇水后,叶片脱落酸含量随含水量的升高而降低
D.叶面喷施适宜浓度的脱落酸能增加叶片水分散失
答案 D
解析 干旱引起ABA(脱落酸)增加,促进叶片脱落,A正确;随干旱时间延长,气孔关闭,二氧化碳吸收不足,光合速率降低,B正确;由题图可知,浇水后叶片脱落酸含量随含水量的升高而降低,C正确;喷施脱落酸会引起气孔关闭,从而减少叶片水分散失,D错误。
考点四 探索植物生长调节剂的应用
1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同。
(2)实验过程
制作插条:把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
↓
配制梯度溶液:取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养:把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况
↓
记录结果:一段时间后观察插条的生根情况,并记录所得到的数据
↓
分析结果:由下图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度
2.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。②当溶液pH2.0),以
0.5 μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为________μmol/L。
(4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为________,选用高浓度生长素时的处理方法为________。
(5)在________阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案 (1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(3)m1+1.0
(4)浸泡法(长时间处理) 沾蘸法(短时间处理)
(5)Ⅰ
解析 (1)由于茎尖、幼叶等组织细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织,所以常作为植物组织培养的材料。(2)在三个阶段中,细胞的形态、结构和功能都发生了变化,所以发生基因选择性表达的阶段是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1),浓度梯度为0.5 μmoL/L时,设计五个实验组,则在m1的上下设计,浓度可为(m1-1.0)μmol/L、 (m1-0.5)μmoL/L、m1μmol/L、(m1+0.5)μmol/L、(m1+1.0)μmol/L,所以细胞分裂素浓度最高为(m1+1.0)μmol/L。(4)低浓度或高浓度的生长素都可以用来处理品种A幼芽,并达到最佳生根效果,原因是低浓度生长素用浸泡法处理品种A幼芽,处理时间较长;高浓度生长素常用沾蘸法处理品种A幼芽,处理时间短。(5)Ⅰ阶段的细胞处于不断分裂的状态,而秋水仙素诱导多倍体形成的机理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使细胞内染色体数目加倍,所以在Ⅰ阶段用秋水仙素对材料进行处理最易获得由单个细胞形成的多倍体。
课时精练
一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2020·河南高三模拟)生长素(IAA)是人类最早发现的一种植物激素。锌是色氨酸合成酶的组分,缺锌时导致由吲哚和丝氨酸结合而形成色氨酸的过程受阻,色氨酸含量下降,从而影响IAA的合成。下列叙述正确的是( )
A.生长素的合成可反映基因对生物性状的直接控制
B.人类最先从高等植物体内发现并提取出生长素
C.植物细胞内色氨酸只能作为合成生长素的原材料
D.在植物体内生长素的极性运输不受单侧光的制约
答案 D
解析 生长素不是蛋白质,其合成需要酶的催化,而基因通过控制酶的合成进而控制生物的性状,属于基因对生物性状的间接控制,A错误;人类最先从人的尿液中提取出生长素,B错误;色氨酸是构成蛋白质的基本组成单位之一,因此,植物细胞内色氨酸也是合成蛋白质的原材料,C错误。
2.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),将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中,一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲,α与生长素浓度的关系如图乙。下列说法不正确的是( )
A.该实验的自变量是不同浓度的生长素,因变量是半边茎向切面侧弯曲生长形成的弯曲角度
B.从图乙可知,在两个不同浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用特点
C.半边茎向内弯曲生长可能是因为外侧细胞中的生长素浓度比内侧细胞中的高,所以外侧细胞生长较快
D.半边茎向内弯曲生长可能是因为内外两侧细胞中的生长素浓度相同,但该浓度更有利于外侧细胞的生长
答案 B
解析 该实验的自变量是不同浓度的生长素,因变量是半边茎向切面侧弯曲生长形成的弯曲角度,A正确;图中数据只能显示生长素具有促进作用,不能体现抑制作用,B错误;半边茎向内弯曲生长可能是因为外侧细胞中的生长素浓度比内侧细胞中的高,而生长素具有促进细胞伸长的作用,所以外侧细胞生长较快,C正确;不同细胞对生长素的敏感程度不同,所以半边茎向内弯曲生长可能是因为内外两侧细胞中的生长素浓度相同,但该浓度更有利于外侧细胞的生长,D正确。
3.(2020·天津模拟)科学家在用向日葵研究植物的向光性时发现,向日葵因单侧光照射而弯曲生长时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同。下列有关解释不合理的是( )
A.单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输
B.向日葵的向光弯曲生长可能是单侧光引起某种抑制物分布不均匀造成的
C.生长素对向日葵生命活动的调节是其生命活动调节的方式之一
D.结合顶端优势可知,高浓度的生长素不会抑制向日葵的生长
答案 D
解析 向日葵因单侧光照射而弯曲生长时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,说明在向日葵植物体内生长素的分布是均匀的,单侧光照射未引起向日葵植物体内生长素的横向运输,A项合理;单侧光照射向日葵,其向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,因此可能是单侧光引起了某种抑制物在其向光侧分布多,在其背光侧分布少,进而引起植物向光弯曲生长,B项合理;生长素对向日葵的生命活动调节使其充分接受光照,更好地进行光合作用,是向日葵的生命活动调节方式之一,C项合理;顶端优势是指顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽部位的生长素浓度过高,因而抑制侧芽的生长,因此高浓度的生长素也会抑制向日葵的生长,D项不合理。
4.瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。如图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是( )
A.蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用
B.蔗糖可为花的细胞呼吸提供更多的底物
C.同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜
D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低
答案 D
解析 从题图中看出,与清水相比,蔗糖和细胞分裂素都能使鲜重累积增加率增大,蔗糖+细胞分裂素的作用更明显,A、C项正确;蔗糖是含碳的有机物,能为花的细胞呼吸提供更多的底物,B项正确;第5天清水组花中脱落酸的含量最多,D项错误。
5.如图表示利用碗莲种子所做的探究实验(其他条件适宜且相同),下列叙述不正确的是( )
A.实验的目的是探究光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响
B.A组和B组对照可以说明种子萌发需要水分
C.C组和E组对照可以说明光照对种子萌发没有影响
D.实验结果说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理
答案 C
解析 由图可知A、B组的自变量是否有水分,B、C组的自变量为是否破壳处理,B、D组和C、E组的自变量为是否遮光,因此该实验的目的是探究光照、破壳处理和水分对碗莲种子萌发的影响,A正确;A和B对照说明种子萌发需要水分,B正确;C组和E组对照种子都没有萌发,不能说明光照对种子萌发有没有影响,C错误;综合实验结果说明碗莲种子萌发需要水分和破壳处理,D正确。
6.为了探究光照和重力对横放状态下植物生长的影响,某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图所示处理。一段时间后,①③④均明显向上弯曲生长,②弯曲生长不明显。根据上述实验,下列分析正确的是( )
A.①和④能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素
B.①和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生长的主要因素
C.③和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生长的主要因素
D.①和②能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲生长的主要因素
答案 C
7.(2019·河南安阳模拟)下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是( )
A.脱落酸和赤霉素在促进茎的生长方面表现为协同作用
B.植物激素对植物生长、发育和繁殖的调节都具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
C.光照、温度是通过改变植物激素的作用来影响生命活动的
D.植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点
答案 D
解析 植物激素中,脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,而赤霉素具有促进细胞伸长、促进种子萌发和果实发育的作用,因此脱落酸和赤霉素在促进茎的生长方面表现为拮抗作用,A错误;光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内包括植物激素的合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节而影响植物的生命活动,不会改变植物激素的作用,C错误。
二、选择题:每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
8.如图表示植物激素对某植物果实发育、成熟、衰老和脱落的调节作用,A、B、C代表不同的植物激素。下列说法正确的是( )
A.激素A对细胞伸长生长具有促进作用
B.低浓度的生长素可以促进落花落果
C.果实成熟时激素B含量增多
D.激素C在幼嫩的组织和器官中含量较多
答案 AC
解析 根据题图分析可知,激素A是赤霉素,对细胞伸长生长具有促进作用,A项正确;高浓度的生长素可以促进落花落果,B项错误;激素B是乙烯,果实成熟时其含量增多,C项正确;激素C是脱落酸,在萎蔫的叶片和将要脱落的果实和器官中其含量较多,D项错误。
9.下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.光照、温度等环境因子通过影响细胞代谢而影响植物生命活动
B.植物生长发育过程中,几乎所有的生命活动都受到植物激素的调节
C.在植物激素中,生长素对于植物生长发育过程起主导作用
D.植物的生长发育过程,实质是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果
答案 ABD
解析 光照、温度等环境因子会影响植物光合作用、激素的合成与分布等,从而影响植物的生命活动,A正确;植物生长发育过程中,几乎所有生命活动都受到植物激素的调节,B正确;各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用、共同调节各种生命活动,植物生长发育的不同阶段,起主导作用的激素不同,C错误;植物生长发育的过程,实质是基因在一定时间和空间上程序性表达的结果,D正确。
10.为探究植物激素X对植物向光生长的影响,研究人员以正常生长状态下的水稻幼苗为材料,设置四组实验,甲组不做处理,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1所示,一段时间后测量茎的弯曲角度(α),结果如图2所示。下列推测正确的是( )
A.激素X通过抑制生长素的极性运输,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与生长素对茎的弯曲生长具有拮抗作用
D.实验结果不能说明激素X对植物表现低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用
答案 BCD
三、非选择题
11.(2020·北京朝阳模拟)油菜素内酯(BR)是植物体内一种重要的激素。为探究油菜素内酯的生理作用,研究人员做了如下实验。
实验一:用放射性碳标记的IAA处理主根,检测油菜素内酯对生长素运输的影响。实验方法及结果如图所示,据图回答下列问题:
(1)图示表明标记的生长素在根部的运输方向为______,BR可以________(填“促进”或“抑制”)生长素的运输,且对__________(运输方向)的作用更显著。
实验二:表中所示是相关研究的实验结果,请分析回答下列问题:
编号
1
2
3
4
5
6
油菜素内酯浓度(mg/L)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
芹菜幼苗的平均株高(cm)
16
20
38
51
42
20
(2)该实验的自变量是___________________________________________。
(3)促进芹菜幼苗生长的最适BR浓度在______________之间。2、6两组,芹菜幼苗的平均株高相同,油菜素内酯(BR)对芹菜幼苗生长的________(填“促进”或“抑制”)作用相同。
(4)在芹菜幼苗生长的过程中,与BR作用类似的激素可能是________(填“赤霉素”“乙烯”或“脱落酸”)。
答案 (1)双向 促进 尖端向中部运输 (2)油菜素内酯(BR)的浓度 (3)0.2~0.4 mg·L-1 促进 (4)赤霉素
解析 (1)从题图中看出,在甲、乙两个实验情况下,都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部的运输方向为“双向”的,且在实验组(加BR)中检测到的放射性碳标记的IAA含量都多于对照组,由此推断BR可促进生长素的运输。但在乙组实验中,实验组的放射性碳标记的IAA含量与对照组的差值较甲组的大,故BR对尖端到中部的运输过程促进作用更强。(2)由表可知,该实验中油菜素内酯的浓度是自变量,芹菜幼苗的平均株高是因变量。(3)由表可知,油菜素内酯对芹菜幼苗生长的促进作用存在最适浓度,在低于最适浓度范围内,随着油菜素内酯浓度升高,其促进作用增强;在高于最适浓度时,随着油菜素内酯浓度升高,其促进作用减弱;故在低于或高于最适浓度时,会出现BR浓度不同但促进效果相同的现象。(4)乙烯促进果实成熟,脱落酸促进果实衰老并抑制细胞分裂,赤霉素促进细胞伸长和植株增高。
12.(2020·山东滨州高三三模)南京椴插条生根过程可分为愈伤组织形成期、根原基诱导期、不定根形成期和不定根生长期,各自对应时间约为10 d。科学家进行“南京椴嫩枝扦插生根过程中植物激素的变化”部分研究结果如图所示。实验中使用适宜浓度的吲哚丁酸(IBA)处理南京椴嫩枝插条,统计插条生根情况、测定插条内吲哚乙酸(IAA)和玉米素核苷(ZR)等激素的含量变化。研究表明,IBA处理组生根率为67%,对照组生根率为13%。回答下列问题:
(1)实验中除了统计生根率外,还可以统计生根插条的 ______________________等生根指标。对照组的处理是__________________________(答出处理试剂和部位)。检测插条中IAA和ZR等激素含量时,收集的插条组织样品若不能即时测定激素含量,应将样品放至-69 ℃超低温冰箱中保存,目的是_______________________________________________________。
(2)实验中使用的IBA属于植物生长调节剂。植物生长调节剂是指________________________
_______________________________,具有________________________等优点。
(3)由图1结果分析,IAA主要影响插条生根的________________阶段。
(4)由图2结果分析,低浓度的ZR有利于插条________的形成。
答案 (1)生根的数量或长度 用蒸馏水处理插条基部 排除植物内源激素的影响 (2)人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质 容易合成、原料广泛、效果显著 (3)愈伤组织形成 (4)不定根
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