人教版 (2019)选择性必修1第5章 植物生命活动的调节第1节 植物生长素第1课时同步达标检测题
展开5.1 植物生长素(第1课时)
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概述科学家经过不断地探索,发现了植物生长素,以及植物激素
1. 分析植物生长素的发现过程。
2. 概述植物生长素的合成、运输和分布。
教学重点
生长系的发现过程
教学难点
生长素的合成、运输及分布
知识精讲
知识点01 生长素的发现
1.达尔文实验
单侧光照射下,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,产生某种“影响”。这种“影响”传到尖端下部伸长区时,造成伸长区背光面比向光面生长快,使胚芽鞘向光弯曲。
2.詹森的实验
“影响”可以透过琼脂块传递给下部。
3.拜尔的实验
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。
4.温特的实验
造成胚芽鞘弯曲的确是一种化学物质——生长素
总结:
生长素产生的部位:胚芽鞘的尖端
生长素作用部位:尖端以下的部位
胚芽鞘感受光刺激的部位:胚芽鞘的尖端
胚芽鞘弯曲生长的部位:尖端以下的部位
知识点02 对植物向光性的解释
背光侧比向光侧生长素含量多,背光侧细胞生长快,向光弯曲生长
知识点03 生长素的产生、分布和运输
1、产生的部位:
主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子;在成熟的叶片和根尖产生很少。色氨酸经过一系列反应可转化成生长素。
2、分布:
植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位。如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实处。在生长缓慢或趋于衰老的组织中分布较少。
3、运输:
极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从植物体形态学上端向形态学下端运输,是细胞的主动运输。
横向运输:在茎尖、芽尖等部位,若受到单侧光刺激时,生长素能横向运输,使生长素在背光侧分布多,向光侧分布少。
非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
知识点4 植物激素
人们把这类在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物,称作植物激素。
种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸
能力拓展
考点01 植物向性运动原因
(1)植物的向光性
①原因分析:
②结论
③向光性其它原因
关于向光性的反应机理至仍未完全揭示和证实。有研究表明:在单侧光刺激下,植物向光侧很可能会大量合成生物抑制物质,使得向光侧和背光侧生长抑制物质含量分布不均匀,而生长系则不一定出现分布不均匀的现象。但是向光侧的生长素可能因为受到生长抑制物质的拮抗作用而难以发挥其促进生长的生理作用,进而直接导致了向光性弯曲的发生【1】。
向光性确切地说是植物对光照入射方向的反应,包括正向光性和负向光性。一般认为茎具有向光性,而根的生长对光不敏感或不具有向光性。但研究发现某种籼型水稻的根具有负向光性【1】。
参考文献:
【1】植物的向光性,张华峰,康慧,自然杂志,26卷1期:16-19
(2)植物茎的负向重力性和根的向重力性
①原因分析:
A、B为极性运输,C、D为重力作用下的横向运输。
地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→
②结论
【典例1】用不同实验材料分别对燕麦的胚芽鞘进行以下研究实验,若图中箭头所指表示实验进行一段时间后胚芽鞘的生长情况,实验结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
阅读题干和题图可知,本题的知识点是植物激素调节,梳理相关知识点,然后分析图解,根据具体描述做出判断。
本题考查植物激素调节、向光性、生长素横向运输的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
【解答】
A.燕麦胚芽鞘的感光部位是尖端,所以用锡箔套住尖端后,不能感光,因此燕麦胚芽鞘直立生长,A错误;
B.生长素不能通过云母片,所以右侧生长素不能向下运输,导致燕麦胚芽鞘向右弯曲生长,B错误;
C.琼脂块不影响生长素的运输,所以单侧光能导致燕麦胚芽鞘弯向光源生长,C正确;
D.含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的燕麦胚芽鞘右侧,导致右侧有生长素,促进右侧生长,向左弯曲,D错误。
故选C。
考点02 极性运输
极性运输就是生长素只能从植物的形态学上端往形态学下端运输,而不能倒过来运输。这是由遗传物质决定的,而不受重力影响。根据化学渗透极性假说,各细胞细胞膜底部上携有生长素载体蛋白,顶端细胞膜没有这种蛋白,所以生长素只能从细胞底部运向下一个细胞。
根据合成位置和运输目的地不同,极性运输又分为向顶运输和向基运输。 茎尖产生的生长素向茎基部运输,称为向基运输;在根中,通过中柱从根基到根尖的向顶式运输,生长素到达根尖后,又有部分通过根部表皮细胞再运输到根基,属于向基运输【1】。
生长素是唯一具有极性运输特点的植物激素,其他类似物并无此特性。
参考文献:
【1】植物生长素的极性运输载体研究进展,李运合,等,西北植物学报,209,29.(8):1714-1722
【典例1】取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是()
A. c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B. a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C. c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D. a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要涉及植物生长素的相关知识,意在考查学生的识图分析能力和对相关知识的理解与运用。
【解析】
胚芽鞘尖端可产生生长素。生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端向形态学下端运输,而不能反向运输,故a′组尖端产生的生长素可以向胚芽鞘基部运输,而b′组尖端产生的生长素不能向胚芽鞘基部运输,综上,ABC错误,D正确。
故选D。
考点03 不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
①直立生长
②向光生长
暗箱类
①直立生长
②向光(小孔)生长
插入类
①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移植类
①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA的含量:a=b+c,b>c
旋转类
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
横置类
①②中IAA含量及作用
①:a=b,c=d,都促进水平生长
②:a<b,c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
说明:(1)锡纸:遮蔽光线。
(2)云母片:生长素无法透过,阻挡生长素的运输。
(3)盖玻片:作用同云母片。
(4)琼脂块:允许水分和生长素的通过,也可储存生长素。
【典例1】下列是关于生长素的有关实验,全部给予右侧光照结果不向光弯曲生长的是()
[(3)(4)是锡箔小帽,不透光,(5)(6)(7)云母片,不透水]
A. (2)(3)(5) B. (2)(3)(5)(7)
C. (2)(3)(5)(6)(7) D. (2)(3)(5)(6)
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生长素相关的知识点,熟知生长素的产生、运输和生理作用是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
(1)右侧有单侧光,生长素在尖端发生横向运输,导致胚芽鞘向光弯曲生长,不符合题意;
(2)胚芽鞘匀速旋转,胚芽鞘尖端受光均匀,胚芽鞘直立生长,符合题意;
(3)(4)锡箔小帽,不透光,由于感受光的部位是尖端,所以(3)直立生长,(4)向光弯曲生长。(3)符合题意,(4)不符合题意;
(5)云母片阻止了生长素在尖端的横向运输,所以直立生长,符合题意;
(6)生长素在尖端发生了横向运输,但云母片阻止了左侧生长素的极性运输,所以胚芽鞘向左弯曲生长,符合题意;
(7)生长素在尖端发生了横向运输,胚芽鞘向光弯曲生长,不符合题意。综上所述,ABC错误,D正确。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.在单侧光的照射下,下列四组胚芽鞘中会出现弯曲生长的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生长素的产生、运输和分布相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.胚芽鞘尖端受到单侧光刺激,引起生长素从向光侧向背光侧运输,胚芽鞘弯向光源生长,A符合题意;
B.胚芽鞘尖端被不透光的纸罩住,不能感受到单侧光刺激,不能引起生长素分布不均,胚芽鞘直立生长,B不符合题意;
C.胚芽鞘切去尖端,不能感受到单侧光刺激,不能产生生长素,胚芽鞘不生长,C不符合题意;
D.云母片插入胚芽鞘尖端,胚芽鞘尖端受到单侧光刺激,但生长素不能从向光侧向背光侧运输,胚芽鞘直立生长,D不符合题意。
故选A。
2.对胚芽鞘的处理情况如图(图中旋转均为匀速),请判断下列相关说法,不正确的是()
A. 图①中胚芽鞘直立生长
B. 图②中胚芽鞘向光生长
C. 图③中胚芽鞘向小孔生长
D. 图④中胚芽鞘的生长能体现生长素的两重性
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生长素的发现相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.从图中看,图①中的光只能从小孔进入,由于盆匀速旋转,胚芽鞘的尖端照光均匀,所以胚芽鞘直立生长,A正确;
B.盒匀速旋转,只有小孔与光对应时,光线才能够照射到胚芽鞘上,且因为盆固定,所以光线每次照射的方向是固定的,所以胚芽鞘向光生长,B正确;
C.盒与盆同时匀速旋转,盒与盆的相对位置不变,只有盒的小孔转到光线照射的方向时,光线才能照射到胚芽鞘上,所以胚芽鞘向小孔生长,C正确;
D.由于盆放在转盘的外侧,由于离心力的作用,向心侧生长素向背心侧移动,所以导致胚芽鞘向心生长,而胚芽鞘的向心生长不能体现高浓度的生长素对胚芽鞘尖端生长起抑制作用,故不能体现生长素的两重性,D错误。
故选D。
3.下图示单侧光照射下幼苗生长情况及部分细胞放大示意图,有关分析错误的是()
A. ①处感受单侧光的刺激
B. 生长素由①运往②处起作用
C. ③侧的生长素浓度较④侧低
D. ③侧的细胞分裂速度较④侧快
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查生长素的生理作用相关知识。理解生长素的极性运输和生长素的生理作用是解题的关键。
【解答】
A.据图分析,①为尖端,①处感受单侧光的刺激,A正确;
B.生长素从尖端向下端运输进行极性运输,故生长素由①运往②处起作用,B正确;
C.由于单侧光照射,使得下端向光侧生长素的浓度低于背光侧的,故③侧的生长素浓度较④侧低, C正确;
D.根据以上分析,③侧的生长素浓度较④侧低,故③侧的细胞生长速度较④侧慢,幼苗向光弯曲生长,D错误。
故选D。
4.科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂快切成小块。再将处理过的琼脂快放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会向对侧弯曲生长。但是,如果放上没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘既不生长也不弯曲。该实验证明了()
A. 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B. 造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C. 生长素的化学本质是吲哚乙酸
D. 胚芽鞘会弯曲向光源生长
【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查生长素的运输,考查学生实验的分析设计能力。
【解答】
A.要证明生长素的极性运输应另设一组去尖端胚芽鞘并倒置的实验,A错误;
B.接触胚芽鞘尖端的琼脂块能使胚芽鞘弯曲生长,未接触胚芽鞘尖端的琼脂块不能使胚芽鞘弯曲和生长,则造成胚芽鞘弯曲的刺激是尖端产生的某种化学物质,B正确;
C.虽然可以证明是造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质并命名为生长素,但却没有证明该物质就是吲哚乙酸,C错误;
D.该试验未提及光源问题,D错误。
故选B。
5.从下图直接可以得出的结论是()
A. 生长素能促进植物生长
B. 生长素的化学成分为吲哚乙酸
C. 单侧光照射引起生长素分布不均匀
D. 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查生长素的发现的相关知识,对基础知识的理解和记忆是解题的关键。
【解答】
两组实验所采取的是切去尖端的胚芽鞘,因此无法验证单侧光对生长素分布的影响以及胚芽鞘尖端感受光的生理功能,实验中没有对生长素的成因进行分析,因此也不能用来验证生长素的化学成分。综上,A正确,BCD错误。
故选A。
6.下列是一组探究生长素的对照实验,有关实验的叙述不正确的是()
A. 该对照实验证明生长素能促进植物生长
B. 该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素
C. 该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
D. 若甲、乙在黑暗条件下进行实验则胚芽鞘不能生长
【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查胚芽鞘尖端实验的相关问题,意在强化学生对生长素的产生、作用部位及感受光刺激的相关知识的识记、理解与运用。
【解答】
A.该对照实验证明生长素能促进植物生长,A正确;
B.该实验的胚芽鞘均没有尖端,不能证明胚芽鞘尖端产生生长素,B正确;
C.该实验的胚芽鞘均没有尖端,该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端,C正确
D 感光部位是尖端,图示没有尖端,有光和黑暗条件下实验现象一样,甲实验胚芽鞘生长,乙实验胚芽鞘不能生长,D错误。
7.胚芽鞘产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别是()
A. 尖端、尖端、尖端
B. 尖端、尖端、尖端下面的部位
C. 尖端、尖端下面的部位、尖端下面的部位
D. 尖端、尖端下面的部位、尖端
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生长素及植物向光性的相关知识,意在考查学生识记相关知识的能力,属于简单题。
胚芽鞘中的生长素是由胚芽鞘尖端合成的,胚芽鞘的尖端部位感受单侧光的刺激,尖端下面一段是弯曲生长的部位。
【解答】
通过生长素发现史的实验得知:胚芽鞘尖端是产生生长素的部位和感受光刺激的部位,向光弯曲的部位在尖端以下的伸长区。综上,B正确;ACD错误。
故选B。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1.假设下图中两个含生长素的琼脂块和两个胚芽鞘尖端所产生的生长素含量相同,则一段时间后对a、b、c、d、e、f、g空白琼脂块中的含生长素量的分析,正确的是()
A. f>a=b=d=e>g>c B. f>a>d=e>b=g>c C. c>a=f>d=e>b=g D. c>f=d>a=b=g
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素调节,意在考查考生能从图中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
【解答】
由图可知a、b对应的胚芽鞘无尖端,所以不能在单侧光刺激下产生横向运输,只有极性运输,所以a=b;d、e所对应的胚芽鞘被平均分隔成两半,并阻断了横向运输,所以d=e,因为图中两个含生长素(IAA)的琼脂块都和一个胚芽鞘尖端所产生的生长素量相同,所以a=b=d=e,并且a+b=d+e=f+g;f、g对应的胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生了横向运输,使f>g;生长素不能从形态学下端运输到形态学上端,所以c不含生长素。又因为a+b=f+g,所以f>a=b=d=e>g>c。综上所述, A正确,BCD错误。
故选A。
2.将迎春花嫩枝生长状况相同的四组枝条进行如图处理,其中甲保留顶芽,乙、丙、丁切去顶芽,将丙的顶芽放回原位置,丁的顶芽放置在琼脂块上一段时间后将琼脂块置于原顶芽位置。四组枝条均给予相同的单侧光照。下列叙述正确的是( )
A. 甲、丙、丁三个枝条的背光侧生长素多于向光侧
B. 最先发育为侧枝的是侧芽4
C. 表现为弯曲生长的是甲、丙、丁
D. 若此实验在黑暗中进行,甲、丙、丁将直立生长
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物激素对生命活动的调节,意在考查分析、应用知识的能力。
据图分析,甲植株进行对照,表现出向光性。乙植株去掉顶芽,植株即不生长,也不弯曲,但侧芽生长素降低,发育形成枝条。丙植物尖端有感光性,单侧光引起生长素分布不均,背光一侧多,生长素极性向下端运输,使背光一侧生长快,植物表现出弯向光源生长。丁植株去掉顶芽,放置含有生长素的琼脂块,植株直立生长。
【解答】
A.甲、丙三个枝条的背光侧生长素多于向光侧,A错误;
B.最先发育为侧枝的是侧芽2,因为无顶芽,侧芽的生长素浓度降低,促进侧芽发育,B错误;
C.甲、丙表现为弯曲生长,丁直立生长,C错误;
D.若此实验在黑暗中进行,甲、丙、丁将直立生长,D正确。
故选D。
3.如图所示, a 、 b 、 c 为经不同处理的胚芽鞘, d 表示一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是()
A. a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B. a直立生长,b、c向光弯曲生长
C. 图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D. 图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查胚芽鞘的生长情况的有关知识,意在考查考生识图能力和能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
【解答】
由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长,生长素能透过琼脂片,单侧光使b向光弯曲生长,由于胚芽鞘c没有尖端,对光不产生反应,c向右侧弯曲生长,A、B错误;
图d中固定植株,旋转纸盒,植株将向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,因此植株向纸盒开口方向弯曲生长,C错误,D正确。
故选D。
4.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如下实验,一段时间后,会出现弯曲现象的是(→表示光照)( )
A. ②⑤⑦ B. ①②③⑤⑧ C. ①③④⑥⑦ D. ②⑤⑧
【答案】D
【解析】解析:选D ①中由于胚芽鞘尖端匀速转动,a、b中生长素浓度相等,去尖端的胚芽鞘不弯曲;②中左侧生长素浓度高于右侧,胚芽鞘向右弯曲生长;③中尖端被不透光的小帽罩住,不能感受单侧光刺激,胚芽鞘不弯曲;④中云母片插入尖端,生长素不能横向运输,胚芽鞘不弯曲;⑤中背光侧(左侧)生长素可以向下运输,胚芽鞘向右弯曲生长;⑥中虽然明胶片不阻挡生长素向下运输,但没有单侧光照射,胚芽鞘不弯曲;⑦中只有植株转动,胚芽鞘中生长素分布均匀,胚芽鞘不弯曲;⑧中植株和箱体一起转动,胚芽鞘弯向小孔处生长。
5.如图所示,a、b、c为经不同处理的胚芽鞘,d表示一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是( )
A. a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B. a直立生长,b、c向光弯曲生长
C. 图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D. 图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
【答案】D
【解析】【解析】
由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长,生长素能透过琼脂片,单侧光使b向光弯曲生长,由于胚芽鞘c没有尖端,对光不产生反应,c向右侧弯曲生长,A、B错误;
图d中固定植株,旋转纸盒,植株将向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,因此植株向纸盒开口方向弯曲生长,C错误,D正确。
【答案】 D
6.如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A. 甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组
B. 对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C. 若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致
D. IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
【答案】C
【解析】甲侧为背光侧,其生长素(IAA)的含量高于乙侧和对照组,A错误;对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射,因此不弯曲,但是其尖端可以产生生长素,因此其应该直立生长,B错误;若光照前去除尖端,则没有尖端感受单侧光刺激,则甲、乙两侧生长情况应该基本一致,C正确;生长素在尖端进行横向运输,再向下进行极性运输,D错误。
7.植物向光性的形成,是由于单侧光使()
A. 茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力发生改变
B. 生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高
C. 生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高
D. 茎尖感光部位的感光能力发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素相关知识,意在考查学生对知识点的理解掌握程度。
解答本题需掌握下列知识点:单侧光照射植物茎尖,使其内部生长素分布不均,向光一侧少,背光一侧多,使植物背光一侧比向光一侧生长快,植物表现向光弯曲生长。
【解答】
植物向光性的形成是由于单侧光使生长素在尖端进行横向运输,使背光侧的生长素浓度高于向光侧的生长素浓度,植物背光一侧比向光一侧生长快,植物表现向光弯曲生长。综上所述,ABD错误,C正确。
故选C。
8.用燕麦幼苗做如下两个实验,以下说法不正确的是( )
A. 两天后,胚芽鞘D向左(A侧)生长
B. 两天后,胚根E向右(B侧)生长
C. 两天后,放琼脂块e的胚芽鞘向左弯曲生长
D. 两天后,放琼脂块f的胚芽鞘不生长
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的调节图解分析,意在考查考生的知识迁移能力以及实验分析能力,难度中等。
【解答】
A.由题意可知,据图中胚芽鞘尖端C摆放的位置,由于受重力的影响,使琼脂块B所含生长素浓度比琼脂块A多。导致胚芽鞘D右侧的生长素比左侧的多。右侧生长速度快,所以胚芽鞘D向左弯曲生长,A正确;
B.由于胚根生长所需的最适生长素浓度低,B侧生长受抑制,生长慢,胚根E向右弯曲生长,B正确;
C.两天后,放琼脂块e的胚芽鞘向右弯曲生长,C错误;
D.由于生长素只能由形态学上端a运到形态学下端b,不能逆向运输,所以琼脂块f不含生长素,两天后,放琼脂块f的胚芽鞘不生长,D正确。
故选C。
9.关于生长素的发现,正确的是()
A. 生长素促进苗尖端及苗尖端下部细胞的伸长生长
B. 温特利用“分离”的思想更好地验证了化学物质假说
C. 波森・詹森的实验若在黑暗条件下进行,则无法得出实验结论
D. 生长素是利用色氨酸为原料在核糖体上聚合形成的小分子有机物
【答案】B
【解析】
【分析】
本题是对生长素发现过程中经典实验和相关结论的考查,回忆生长素的发现过程中科学家的实验和得出的结论,然后结合题图信息分析选项进行解答。
【解答】
A.生长素由苗尖端产生,运到苗尖端下部,使尖端下部细胞的伸长生长,A错误;
B.温特利用“分离”的思想更好地验证了化学物质假说,B正确;
C.如果把单侧光改为黑暗进行实验,用明胶处理的幼苗直立生长,用云母处理的幼苗不生长。因此实验结果也能支持达尔文的“可能有某种化学物质从苗尖端传递到了下面”的假说,C错误;
D.生长素的化学本质是吲哚乙酸,并不是蛋白质,故合成场所不是核糖体,D错误。
故选B。
二、 填空题
10.如图是生长素发现的一系列实验(实验材料为燕麦胚芽鞘),请认真分析实验条件和现象,回答问题:
(1)A、B实验的推论是:燕麦胚芽鞘具有_________。
(2)若要证明感受光刺激的部位是尖端,则应选的实验组合是_______(填字母)。
(3)E、F实验的推论是:__________。上述实验体现了设计实验的单一变量原则,E、F实验的单一变量是__________________。
(4)预测实验H的现象是________________,预测该现象是依据实验__________(填字母)
【答案】(1)向光性
(2)C、D(或A、C、D)
(3)尖端产生了某种促进生长的物质;琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端
(4)向右弯曲生长 C、D、G
【解析】
【分析】
本题考查了生长素的发现、植物向光生长等相关知识,属于对识记、理解层次的考查。
【解答】
(1)A、B实验中A在单侧光的照射下弯向光源生长,B虽然有单侧光但整个植株被不透光的装置罩住,可以说明胚芽鞘尖端具有向光性。
(2)由图示可知,C、D实验的自变量是:尖端是否接触光照是,故实验的推论是感受光刺激部位是尖端。
(3)据图可知,E、F实验的单一变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端,根据实验现象可推测:尖端产生了某种促进生长的物质。
(4)H是接触过尖端的琼脂块放在左侧,应该弯向右侧(生长),预测该现象是依据实验C、D、G,因为C、D、G说明“弯”的本质是生长素的分布不均匀。
11.某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按下图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切断的弯曲程度(α角),测得数据如下表。据此回答问题。
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
(1)合成生长素的原料是______________。
(2)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是________________。
(3)上图中α角形成的原因是___________________________________________。
(4)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角,原因是__________________________________________________。
【答案】(1)色氨酸
(2)从形态学上端到形态学下端
(3)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧生长快于右侧,形成α角
(4)乙左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲琼脂块中生长素的含量
【解析】
【分析】
解答本题的关键是抓住问题的实质:①有生长素的来源则可能生长;②琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输;③生长素若均匀分布,则直立生长;若分布不均匀,则弯曲生长。抓住了问题的实质,结合图示信息分析与题意,对各问题情境进行分析解答。
分析图表:甲、乙两组的自变量为胚芽鞘尖端是否被云母片完全阻隔。甲组的胚芽鞘尖端无云母片阻隔,尖端产生的生长素既能从向光侧运输到背光侧,也能从尖端向下运输到琼脂块;乙组的胚芽鞘尖端因云母片的完全阻隔,导致尖端产生的生长素不能从向光侧运输到背光侧,但能从尖端向下运输到琼脂块,所以左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同,但明显低于甲组琼脂块中生长素的含量。胚芽鞘之所以弯曲生长,是因为琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输,造成生长素在胚芽鞘中分布不均匀。
【解答】
(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,由色氨酸经一系列反应合成。
(2)生长素的极性运输是指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。
(3)琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输。图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧,导致琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧细胞的生长快于右侧,形成α角。
(4)表中信息显示:乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同,但小于甲组琼脂块中生长素的含量,导致乙组琼脂块左、右部分中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量几乎相同,但明显小于甲组琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量,所以乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲组琼脂块所引起的α角。
故答案为:
(1)色氨酸
(2)从形态学上端到形态学下端
(3)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧生长快于右侧,形成α角
(4)乙左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲琼脂块中生长素的含量
题组C 培优拔尖练
一、 单项选择题
1.如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,错误的是( )
A. 若将图b中的琼脂片改成云母片,则胚芽鞘应该既不生长也不弯曲
B. a直立生长,b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
C. 图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植物向左弯曲生长
D. 图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查向光性的相关知识,意在考查考生对图形的分析与理解,把握知识间内在联系的能力。
据图分析:a由于尖端被玻璃片隔开,单侧光无法使生长素跨过尖端横向运输到背光侧,故尖端两侧生长素向下运输分布均匀,直立生长;b单侧光使生长素跨过尖端横向运输到背光侧,生长素可以透过琼脂块向下运输,背光侧生长素分布多于向光侧,背光侧生长快于向光侧,故b向光弯曲生长;c含生长素琼脂块放在单侧光一侧,生长素集中向下运输分布在向光侧,向光侧生长快,故背光弯曲生长。
【解答】
A.若将图b中的琼脂片改成云母片,生长素不能透过云母片向下运输,则胚芽鞘应该既不生长也不弯曲,A正确;
B.由上分析可知,a直立生长,b向光弯曲生长,c背光弯曲生长,B正确;
C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,生长素在左侧分布多些,一段时间后,植物向右弯曲生长,C错误;
D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长,D正确。
故选C。
2.如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A. 甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组
B. 对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C. 若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致
D. IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的调节,解决此题的关键在于分析图中所给的信息,本题意在考查学生识图能力和理解能力。
在单侧光的照射下,胚芽鞘产生的生长素在尖端由向光侧向背光侧运输,尖端的生长素在向下进行极性运输,导致胚芽鞘下面一段背光侧生长素浓度高,背光侧细胞生长比向光侧快,进而导致胚芽鞘向光生长。据图分析,与对照组相比,随着单侧光处理时间的延长,甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快,说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高,促进生长的作用比对照组和乙侧大,因此甲侧表示背光侧,乙侧表示向光侧。
【解答】
A、根据以上分析已知,甲侧为背光侧,其生长素(IAA)的含量高于乙侧和对照组,A错误;
B、对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射,因此不弯曲,但是其尖端可以产生生长素,因此其应该直立生长,B错误;
C、若光照前去除尖端,则没有尖端感受单侧光刺激,则甲、乙两侧生长情况应该基本一致,C正确;
D、单侧光照时,生长素先在尖端进行横向运输,再向下进行极性运输,D错误。
故选C。
3.某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理示意图如下。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A. 若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论不同
B. 光照对生长素合成的影响很小,但可影响生长素分布
C. 向光侧的生长素在单侧光照射下大部分运输到背光侧
D. 生长素能促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生长素的合成和运输,意在考查考生理解所学知识的要点,并学会分析问题、解决问题的能力。
【解答】
A.玻璃片和云母片均不透水,若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论不变,A错误;
B.由甲乙可知,光照对生长素合成的影响很小,由丙丁可知,光照可影响生长素分布,B正确;
C.由丙丁可知,向光侧的生长素在单侧光照射下小部分运输到背光侧,C错误;
D.生长素能促进胚芽鞘尖端以下的一段向光弯曲生长,D错误。
故选B。
4.为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是( )
A. 胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B. 胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C. 胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D. 琼脂块d′从a′中获得IAA量小于a′的输出量
【答案】D
【解析】
【分析】本题结合图示,考查生长素的运输和作用,意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。生长素生理作用:促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育;特点:具有双重性即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。当琼脂块中生长素浓度为零时,胚芽鞘不生长也不弯曲,故起点应在原点。在一定浓度范围内,随生长素浓度升高,促进作用增强,左侧生长速度加快,弯曲角度也越来越大;当生长素浓度超过某一值时,促进作用减弱,与先前相比生长速度减慢,弯曲角度也减小。
分析图示可知,琼脂块a中不含生长素,胚芽鞘不生长也不弯曲,故琼脂块d中不含生长素;琼脂块a′中含生长素,胚芽鞘向放置琼脂块a′的对侧弯曲生长,a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长,部分运输到琼脂块d′.
【解答】
A.琼脂块a中不含生长素,琼脂块a′中含生长素,故胚芽鞘b侧的IAA含量比b′侧的少,生长较慢,A错误;
B.琼脂块a中不含生长素,胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量相同,B错误;
C.胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA,C错误;
D.琼脂块a′中的生长素部分用于胚芽鞘的生长,部分运输到琼脂块d′.因此琼脂块d′从a′中获得IAA量小于a′的输出量,D正确。
故选D。
5.科学家通过研究植物向光性发现的激素是 ( )
A. 脱落酸 B. 乙烯 C. 细胞分裂素 D. IAA
【答案】D
【解析】
【解答】
植物的向光性与生长素分布不均有关,在茎尖单侧光可以引起生长素的横向运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,所以生长得较向光侧的快而向光弯曲。因此科学家通过研究植物向光性发现的激素是生长素(IAA)。
故选D。
【分析】
本题考查植物生长素的发现,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
1、生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高。此外,它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3.细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4.脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5.乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
6.植物学家温特利用切去尖端的幼苗进行如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A. 在黑暗条件下进行实验是为了避免光的干扰
B. ①与④的结果证明琼脂块不含促进幼苗生长的化学物质
C. ②与③的结果证明苗尖端含有促进幼苗生长的化学物质
D. 该实验的成功之处在于将苗尖端的化学物质扩散到琼脂块中再去影响切去尖端的幼苗
【答案】C
【解析】解:A、在黑暗条件下进行实验是为了避免光的干扰,A正确;
B、①与④的结果证明琼脂块不含促进幼苗生长的化学物质,B正确;
C、①②④的结果证明苗尖端含有促进幼苗生长的化学物质,②③④的结果证明幼苗弯曲生长是由于化学物质分布不均匀导致的,C错误;
D、该实验的成功之处在于将苗尖端的化学物质扩散到琼脂块中再去影响切去尖端的幼苗,D正确。
故选:C。
据图分析,①表示去掉苗尖端,幼苗不生长也不弯曲;②去掉苗尖,放置含有尖端化学物质的琼脂块,幼苗直立生长;③的左图去掉苗尖,在右侧放置含有尖端化学物质的琼脂块,幼苗向左侧生长;③的右图去掉苗尖,在左侧放置含有尖端化学物质的琼脂块,幼苗向右侧生长;④的左图去掉苗尖,放置空白琼脂块,幼苗不生长;④右图去掉苗尖,在左侧放置空白琼脂块,幼苗不生长。
本题考查生长素的产生、运输和分布,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验选用的材料、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
7.有研究者利用植物幼苗进行了如下实验,一段时间后会发生相关弯曲生长的是()
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 乙和丙
【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合题图,考查生长素的作用以及植物的向光性,重点考查植物的向光性,要求学生理解单侧光的作用是引起生长素的横向运输,导致生长素分布不均匀,进而引起植物向光弯曲生长,属于理解层次的考查。
【解答】
图甲中,在单侧光的作用下,生长素由向光侧向背光侧运输,背光侧生长素分布较多,生长较快,表现为弯向光源生长;图乙中,幼苗切去尖端,不能产生生长素,幼苗不生长也不弯曲;图丙中,感光部位是尖端,幼苗尖端包裹不透光罩,生长素分布均匀,幼苗直立生长。综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
8.用不透光罩子罩住玉米幼苗尖端,然后给予单侧光照,如图所示。一段时间后,幼苗将( )
A. 向光弯曲生长
B. 背光弯曲生长
C. 向上直立生长
D. 停止生长
【答案】C
【解析】解:用不透光罩子罩住玉米幼苗尖端,给予单侧光照,使尖端不能感受光刺激,但并不影响生长素的产生,只会影响生长素的横向运输,不能引起生长素横向分布不均;生长素的极性运输没有受到影响,所以,幼苗会直立生长而不会发生弯曲。
故选:C。
胚芽鞘的尖端是产生生长素的部位,也是感受光刺激的部位,单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。生长素的产生与光照无关。
本题主要考查胚芽鞘尖端产生生长素与光照及生长的关系,意在强化学生对相关知识点的识记与理解。
二、填空题
9.下列是燕麦胚芽鞘向光性实验的示意图。请据图分析回答。
(1)上述实验证明感受光刺激的部位在胚芽鞘_________(填“尖端”或“尖端下部”)
(2)上述实验中,甲组起________作用。
(3)用单侧光照射一段时间后,乙、丙的生长情况分别是________、_________(填字母)。
A.直立生长 B.不生长不弯曲 C.向光弯曲生长 D.背光弯曲生长
(4)甲、丁胚芽鞘受单侧光照射后,出现向光弯曲生长,这是由于向光侧与背光侧的某种化学物质分布_________(填“均匀”或“不均匀”)造成的。这种化学物质是一种植物激素,称为____________,其对胚芽鞘的生长具有__________(“促进”或“抑制”)作用。
【答案】(1)尖端
(2)对照
(3)B A
(4)不均匀 生长素 促进
【解析】
【分析】
本题考查胚芽鞘向光生长的原理,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,解题的关键是理解熟记植物向光性的原因。
【解答】
(1)丙、丁两组的变量是锡箔罩遮盖的位置,丙组锡箔罩遮盖尖端,尖端不能接受单侧光照射,直立生长;丁组锡箔罩遮盖尖端一下,弯向光源生长。上述实验证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端。
(2)上述实验中,甲组是自然状态下的,是对照组。
(3)乙没有尖端,不能产生生长素,因此不生长不弯曲;丙在胚芽稍尖端上罩上黑纸罩,不能接受单侧光照射,但是存在尖端,可以产生生长素,直立生长。
(4)甲、丁胚芽鞘受单侧光照射后,出现向光弯曲生长,这是因为向光侧与背光侧的某种化学物质分布不均匀,向光侧分布少,背光侧分布多,背光侧比向光侧生长快造成的,这种化学物质是一种植物激素,称为生长素,其对胚芽鞘的生长具有促进作用。
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