2021高考生物一轮复习第8单元生命活动的调节第26讲植物的激素调节教案
第26讲 植物的激素调节
单科命题
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核心素养解读
命题趋势
(1)概述植物生长素的发现和作用
(2)列举其他植物激素
(3)评述植物激素的应用价值
(4)探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
(1)从稳态与平衡观的角度揭示生长素在调节植物的生长方面具有两重性
(2)举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节
(3)通过探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用,说明生长素及其类似物在生产上得到了广泛应用
◆题型内容:植物激素及类似物的生产应用
◆考查形式:多通过实例分析或实验探究来考查
考点一 生长素的发现、产生与运输
1.生长素的发现
(1)相关实验
科学家
实验过程及现象
结论
达尔文
单侧光照射能对 胚芽鞘的尖端 产生某种影响,并传递到下部 伸长区 时,造成 背光 侧比 向光 侧生长快
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的影响,可以透过琼脂片 传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的影响 在其下部分布不均匀 造成的
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温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种 化学物质 ,其被命名为生长素
其他
科学家
从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质
生长素的化学成分是 吲哚乙酸
(2)胚芽鞘实验的有关分析
①胚芽鞘的尖端生长素的 产生 部位 感受 单侧光的部位生长素横向运输的部位
②尖端下部的伸长区生长素 发挥作用 的部位弯曲生长的部位
③生长素的作用:促进生长,促进细胞 伸长 。
④生长素的产生 不需要 光。
2.生长素的产生、运输和分布
1.达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方,温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。(√)
2.植物生长素的化学本质是蛋白质。(✕)
3.幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(✕)
4.生长素的横向运输发生在尖端,产生效应的部位也在尖端。(✕)
5.温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(✕)
6.生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(√)
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7.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。(√)
8.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(√)
9.顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(✕)
研究生长素极性运输的经典实验是所谓的“供体—受体琼脂块”方法,现利用如图处理方法做实验。
(1)生长素的极性运输是指 。检测4个实验受体琼脂块,其中含有生长素的是 。
(2)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了实验①,过一段时间,发现下端的受体琼脂块逐渐有了生长素。作为其对照组,最合适的是 。
(3)有人提出“生长素的极性运输与重力无关”的观点。最适合判断观点是否正确的一组对照实验是 ,实验结果为 ,则该观点正确。
答案 (1)生长素能从形态学上端运输到形态学下端,不能反过来运输 ①④ (2)②
(3)①④ 两组实验的受体琼脂块都有生长素,且含量相等
1.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
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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向中央弯曲生长
横置类
①②中IAA含量及作用:①a=b,c=d,都促进生长;②a
A2>A1=a1>a2>a3;胚芽鞘弯曲程度:A3>A2>A1=a1>a2>a3
2.植物具有向光性的原因分析
(1)原因
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(2)结论:外因是单侧光照射,内因是生长素分布不均匀。
考向一 考查生长素的发现与向性运动
1.在生长素的发现史上,某科学家进行了如图的实验,下列叙述正确的是( )
甲 乙
A.胚芽鞘生长情况为甲组向光弯曲生长,乙组直立生长
B.甲组弯曲生长的直接原因是背光侧的细胞数量多于向光侧
C.实验验证了“生长素由尖端传递到尖端以下”的假说
D.若将光照改成黑暗,也可验证达尔文的推测,即有化学物质从苗尖端传递到了下面
1.答案 D 胚芽鞘生长情况为甲组向光弯曲生长,乙组不生长,也不弯曲,A错误;甲组弯曲生长的直接原因是背光侧的细胞伸长(生长)得快,B错误;实验验证了达尔文的化学物质假说,即的确有一种化学物质由苗尖端向下传递,但没有提出生长素的概念,C错误;若将光照改成黑暗,甲组直立生长,乙组不生长,也不弯曲,也可验证达尔文的推测,即有化学物质从苗尖端传递到了下面,D正确。
2.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是( )
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A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
2.答案 D ①a、b琼脂块中的生长素浓度相同,故直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转,幼苗各侧受到均匀的光照,直立生长;⑧向小孔方向弯曲生长。
题后悟道·方法
判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法——“两看法”
注:
①判断生长素的有无,一看有没有产生部位,二看有没有人为施加;
②尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位——倘若有生长素但不能运往作用部位,则不能促进“生长”;
③引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有:单侧光、重力、含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置,以及用云母片阻断生长素的运输等。
考向二 考查生长素的产生、运输与分布
3.(2019湖南长沙第一中学第七次月考)下列与生长素相关的叙述,错误的是( )
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A.温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输
B.生长素合成的部位主要是幼芽、嫩叶和发育中的种子,但在各个器官都有分布
C.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
D.生长素的产生部位和作用部位可以不同
3.答案 A 琼脂块无生物活性,生长素通过扩散进入琼脂块,A错误;生长素主要在幼芽、嫩叶和发育中的种子中合成,分布于各个器官中,代谢旺盛的部位分布较多,B正确;成熟组织中韧皮部的生长素可以进行非极性运输,C正确;生长素的产生部位和作用部位可以不同,如胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,促进下面一段的生长,D正确。
4.为探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了,还是将生长素分解了,某研究性课题小组设计了如图所示实验(图1中的琼脂块一段时间后放置到图2去掉尖端的胚芽鞘上)。下列有关说法错误的是( )
A.该实验的自变量是①②③④四组琼脂块中的生长素浓度
B.琼脂块中的生长素能促进胚芽鞘生长,原因是生长素促进了细胞生长
C.如果胚芽鞘的长度关系为c芽>茎)。
3.茎的负向重力性、根的向重力性的原理分析
原因:地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→
茎对生长素敏感性差→茎背地生长负向重力性根对生长素敏感性强→根向地生长向重力性
4.不同植物对生长素的敏感程度曲线分析:双子叶植物比单子叶植物敏感。
35
考向一 考查生长素的作用
1.下列关于植物茎的负向重力性和根的向重力性的叙述,正确的是 ( )
A.在根部“3→4”的运输不需要消耗ATP
B.生长素对2处和6处的作用相同
C.两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎
D.两种现象均能体现生长素作用的两重性
1.答案 C 根部生长素“3→4”的运输方式为主动运输,需要消耗ATP;2处的生长素浓度大于1处,6处的生长素浓度大于5处,但2处生长受到抑制,6处生长受到促进,体现了根对生长素的敏感性高于茎;茎的背地生长只能体现生长素的促进作用,不能体现抑制作用,所以不能体现生长素作用的两重性。
2.(2019江西吉安五校联考)图1表示某植物各部分名称,图2表示该植物某种器官或结构的生长素浓度随时间的变化曲线,其中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制的生长素浓度。下列叙述正确的是( )
A.图1中只有结构①、②、③、④能够合成生长素
B.图2曲线可表示去除①后②处的生长素浓度变化
C.去掉①会对②的生长产生影响,但去掉④不会对③的生长产生影响
D.若将该植物水平放置,则图2曲线可表示根远地侧生长素浓度的变化
2.
35
答案 B 图1中结构①、②、③、④能够合成生长素,其他部位也能合成生长素,A错误;去除顶芽,顶芽产生的生长素不再向侧芽运输,侧芽生长素浓度逐渐降低,且最初有顶芽存在时侧芽的生长处于抑制的状态,B正确;去掉④主根会对③侧根的生长产生影响,C错误;若将该植物水平放置,由于受重力的作用,生长素由远地侧向近地侧转移,远地侧生长素浓度逐渐降低,但最初浓度不会抑制生长,D错误。
题后悟道·归纳
1.生长素促进生长的原理是促进细胞的“纵向伸长”,从而使细胞体积变大,而不像细胞分裂素那样使细胞数目增多。
2.利用生长素(或生长素类似物)来促进生根、除草、生产无子果实时,“生长素”字眼前面不要忘记加上“适宜浓度”“一定浓度”等字眼,因为生长素浓度不同,所起的作用也不同。
考向二 考查生长素作用的两重性
3.鸢尾以其花大、色艳、花形奇特而在园林植物造景和城市绿化美化中备受青睐。如表为IAA对鸢尾种子萌发的影响,有关叙述中错误的是( )
不同浓度IAA对鸢尾种子萌发的影响
IAA质量
浓度/(g/L)
4×10-2
4×10-3
4×10-4
4×10-5
4×10-6
对照组
发芽率/%
11.3
24.8
42.3
61.4
77.5
35.2
A.对照组是用不含IAA的溶剂对鸢尾种子进行处理
B.4×10-6 g/L是IAA促进鸢尾种子萌发的最适质量浓度
C.实验组鸢尾种子中IAA来源为从外界溶液中吸收和种子自身合成
D.实验结果显示IAA既能促进种子发芽也会抑制种子发芽
3.答案 B 实验的自变量是IAA的质量浓度,故对照组是用不含IAA的溶剂对鸢尾种子进行处理,A正确;4×10-6 g/L不一定是IAA促进鸢尾种子萌发的最适质量浓度,应在4×10-6 g/L左右再设置浓度梯度,进一步探究促进鸢尾种子萌发的最适质量浓度,B错误;实验组鸢尾种子中IAA来源为从外界溶液中吸收和种子自身合成,C正确;实验结果显示IAA既能促进种子发芽也会抑制种子发芽,说明IAA的生理作用具有两重性,D正确。
4.(2019福建厦门第一次质检)甲图表示一株水平放置的幼苗,①~⑥表示植株的不同部位;乙图表示不同生长素浓度对幼苗不同器官的作用。下列分析正确的是( )
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A.图甲中①处产生的生长素可通过主动运输到达⑥处
B.图甲中①②③④处的生长素浓度,可分别对应图乙中的A、E、G、C点
C.图甲中③和④处生长情况的差异,体现了生长素的作用具有两重性
D.10-10 mol·L-1的生长素对图甲中①③⑤处的生长均有促进作用
4.答案 D 图甲中①处或者⑥处产生的生长素通过主动运输方式向形态学下端移动,但是①处产生的生长素不能运输到⑥处,A错误;图甲中④处的生长素浓度比③处高,促进作用比③处大,因此若③处对应图乙中的G点,④不可能对应图乙中的C点,B错误;图甲中③和④处,生长素都促进了生长,不能体现生长素作用的两重性,C错误;10-10 mol·L-1的生长素对图甲中①(根的远地侧)、③(茎的远地侧)、⑤(侧芽)处的生长均有促进作用,D正确。
题后悟道·方法
“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
注:若生长较慢处的生长素浓度<生长较快处的生长素浓度,则不能体现两重性,只能表明“低浓度促进生长的效果慢”。如茎的向光性和茎背地生长,向光侧或远地侧生长较慢均是由于其生长素浓度低于另一侧。
考点三 其他植物激素的作用及应用
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1.其他植物激素的合成部位及作用
名称
合成部位
生理功能
赤霉素
幼芽、幼根和 未成熟 的种子
①促进 细胞伸长 ,从而引起植株增高
②促进种子 萌发 和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进 细胞分裂
脱落酸
根冠 和萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂
②促进叶和果实的 衰老 和脱落
乙烯
植物体各个部位
促进果实 成熟
2.植物激素间的相互关系
在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素 相互作用,共同调节 。
(1)具有协同作用的激素
(2)具有拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
③叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老。
3.植物生命活动调节的实质
光照、温度等环境因子 植物激素的合成 基因组的表达 。
4.植物生长调节剂
(1)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 。
(3)应用实例(连线)
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1.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。(✕)
2.生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长发育有促进作用,属于植物生长的促进剂;脱落酸与乙烯对植物的生长、发育有抑制作用,属于生长抑制剂。(√)
3.果实生长发育和成熟受多种激素调节,其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(✕)
4.激素调节只是植物生命活动调节的一部分,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(√)
5.光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。(√)
6.乙烯、乙烯利、2,4-D、萘乙酸均为植物激素。(✕)
7.在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果。(√)
8.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存。(✕)
9.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(✕)
植物激素甲、乙、丙和生长素类似物NAA的作用模式如图所示,图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用,请思考:
(1)请推测甲、乙、丙分别为哪类激素?说明推断理由。
(2)图中哪类激素具极性运输的特点?
(3)上述激素是否均由专门器官所产生?是否均具微量高效特点?是否可直接参与植物细胞的代谢过程?
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答案 (1)由图中信息可知,甲能够促进种子休眠,抑制植物生长,可能是脱落酸;乙可抑制种子休眠,促进生长,与脱落酸“拮抗”,则乙为赤霉素;丙可促进生长并促进形成无子果实,则丙最可能为生长素。 (2)丙(生长素)。 (3)植物激素没有专门的分泌器官,由植物体的一定部位产生。植物激素具有微量高效的特点,对植物细胞的代谢起到调节作用,但不直接参与植物细胞的代谢过程。
考向一 考查植物激素的作用及其在生活中的应用
1.(2019四川乐山第三次调研)植物生长发育和适应环境变化的过程,依赖各种激素相互作用共同调节而实现。下列关于一些植物激素的叙述,正确的是( )
A.赤霉素既能促进植物生长、果实发育,也能促进种子萌发
B.脱落酸能够抑制细胞分裂、生长,促进叶和种子的衰老、脱落
C.细胞分裂素能促进细胞分裂、细胞的生长以及细胞的分化
D.乙烯广泛分布于植物体的各个部位,能促进果实和种子的成熟
1.答案 A 赤霉素既能促进植物生长、果实发育,也能促进种子萌发,A正确;脱落酸能够抑制植物细胞的分裂,促进叶和果实的衰老、脱落,B错误;细胞分裂素能促进细胞分裂、诱导芽的分化和延缓衰老,不能促进细胞的生长,C错误;乙烯在植物体的各个部位都能产生,能促进果实成熟,不能促进种子成熟,D错误。
2.(2019陕西榆林第三次模拟)如图表示猕猴桃果实采摘后乙烯释放速率和硬度的变化规律。下列相关说法不正确的是( )
A.猕猴桃果实在成熟过程中,乙烯释放量的增加可能与生长素的含量变化有关
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B.由图可知乙烯的含量增加可能会促进纤维素酶的合成
C.乙烯等植物激素会调节基因组的表达,从而改变细胞代谢
D.猕猴桃采摘后,可以用植物激素乙烯利处理,促进果实成熟
2.答案 D 高浓度的生长素可促进乙烯的合成,A正确;植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,猕猴桃采摘后,果实变软,说明乙烯的含量增加可能会促进纤维素酶的合成,B正确;乙烯等植物激素会调节基因组的表达,从而改变细胞代谢,C正确;乙烯利属于植物生长调节剂,不是植物激素,D错误。
题后悟道·归纳
植物生长调节剂应用实例
(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠;促进芹菜等的生长,增加产量。
(2)用NAA促进黄杨、葡萄的生根;对棉花进行保花保果,防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
(5)用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注:此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题)
考向二 考查植物激素间的相互作用
3.(2019黑龙江哈尔滨第三中学二模)如图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况,下列相关说法不正确的是( )
A.植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果
B.乳熟期生长素和脱落酸对水稻种子有机物总量增加的促进作用最明显
C.水稻种子中有机物总量增加与植物光合作用有关
D.当生长素浓度增高到一定值时,会抑制种子中脱落酸的合成
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3.答案 D 识图分析可知,植物的生长发育不是单一激素作用的结果,而是植物激素相互作用共同调节的结果,A正确;由题图可知,生长素和脱落酸促进水稻种子中有机物总量增加最明显的时期是乳熟期,B正确;水稻种子中有机物主要由植物的叶片进行光合作用合成,然后输送到种子,因此种子中有机物总量增加与植物光合作用有关,C正确;图中随生长素含量上升,脱落酸含量也上升,不能反映出生长素抑制脱落酸的合成,D错误。
4.(2019湖南益阳期末)研究人员将一批大小和生理状态均相似的豌豆植株平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组,每组的操作及侧芽生长情况如表所示(单位:mm)。据表中信息分析,下列叙述错误的是( )
组号
操作
第1天
第3天
第5天
第7天
第9天
甲
顶芽保留
0
0
0
0
0
乙
去顶芽,切口涂抹生长素
0
2
5
7
10
丙
顶芽保留,侧芽涂抹细胞分裂素
0
10
20
40
60
丁
去顶芽
0
20
40
60
80
戊
去顶芽,切口涂抹赤霉素
0
30
65
100
140
A.豌豆体内各种激素都对豌豆侧芽的生长有调节作用
B.分析甲组与丁组可知,顶芽对侧芽的生长有抑制作用
C.分析丁组和戊组可知,赤霉素对侧芽的生长有促进作用
D.分析甲组、丙组和丁组可知,细胞分裂素可缓解顶端优势
4.答案 A 侧芽生长受多种植物激素的共同调节,但不是各种激素的共同调节,如乙烯主要促进果实成熟,A错误;分析甲组与丁组可知,甲组为对照组,丁组为实验组,实验组生长明显,说明顶芽对侧芽的生长有抑制作用,B正确;分析丁组和戊组可知,丁组为对照组,戊组为实验组,实验组促进生长,说明赤霉素对侧芽的生长有促进作用,C正确;分析甲组、丙组和丁组可知,三组互相对照,丙组生长<丁组生长,说明细胞分裂素可缓解顶端优势,D正确。
题后悟道·归纳
植物激素对植物生长的影响模型分析
1.植物生长与多种植物激素之间的关系
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2.赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系
3.生长素与乙烯在促进细胞伸长方面的关系
低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用。
实验 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
1.实验原理
(1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响,在不同 浓度 、 时间 下处理插条,其影响程度不同。
(2)生长素类似物的影响存在一个 最适 浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(3)用生长素类似物处理插条的方法有 浸泡法 和 沾蘸法 。
2.实验过程
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3.实验分析
(1)本实验的自变量是生长素类似物浓度,所以需要配制 一系列浓度梯度 的生长素类似物溶液。
(2)为避免设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费,实验之前需进行 预实验 。
(3)由如图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类似物浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个 不同浓度 。
4.实验注意事项
(1)本实验中,取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要遵循适宜且等量的原则。如用相同的花盆,选用相同的植物材料等。
(2)配制生长素类似物溶液时,浓度梯度要小,组别要多。
(3)在确定了最适浓度的大致范围后,可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
(4)促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根,而不是刺激根生长。
(5)以平均生根数为纵坐标,以生长素类似物浓度为横坐标绘制曲线,根据曲线的变化趋势确定生长素类似物促进该种植物插条生根的最适浓度。
1.(2019四川德阳一诊)下列关于“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验”的叙述中,错误的是( )
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A.正式实验前的预实验可以检验实验设计的科学性和可行性
B.实验中不同浓度的生长素类似物溶液处理插条的时间应相同
C.预实验需要设置空白对照,在此基础上的正式实验可不设置空白对照
D.该实验中低浓度组用浸泡法处理插条,高浓度组用沾蘸法处理插条
1.答案 D 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免设计不周,盲目开展实验造成人力、物力、财力的浪费,A正确;本实验的自变量是不同浓度的生长素类似物,处理插条的时间是无关变量,无关变量应遵循适宜且等量的原则,B正确;预实验需要设置空白对照,在此基础上的正式实验可不设置空白对照,进行不同浓度生长素类似物促进插条生根数的相互比较即可,C正确;实验的处理方法是无关变量,不同浓度所用的处理方法应该相同,D错误。
2.(2019重庆4月调研)某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根的影响,实验结果如图所示,有关分析正确的是( )
A.该实验的自变量是激素类似物的浓度,因变量是月季插条生根数
B.可准确判断激素类似物甲对微型月季插条生根的作用具有两重性
C.可准确判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的作用是抑制生根
D.若要探究甲和乙对插条生根的复合影响,应设计四组材料进行实验
2.答案 D 本题主要考查科学探究素养中的结果分析。该实验的自变量是激素类似物的种类和浓度,A错误;与对照组相比可知,实验浓度范围内,激素类似物甲对微型月季插条生根只有促进作用,B错误;在0~1 μmol/L浓度之间没有更小浓度梯度,不能准确判断0.5 μmol/L激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,C错误;若要探究甲和乙对插条生根的复合影响,应该设计四组实验,即对照组、单独用甲处理组、单独用乙处理组、甲和乙共同处理组,D正确。
3.植物生命活动受植物激素的调控。如表是不同浓度的生长素溶液对玫瑰插条生根影响的实验结果。请分析回答:
35
编号
1
2
3
4
5
6
7
生长素溶液
浓度(mol/L)
0(清水)
10-14
10-12
10-10
10-8
10-6
10-4
平均根长(cm)
2.2
2.8
3.6
4.8
6.3
5.0
3.1
(1)生长素的化学本质是 ,生长素促进植物生长的实质是 。
(2)请在题表基础上进一步完成探究生长素促进玫瑰插条生根的最适浓度范围的实验步骤:
①在浓度 之间配制等浓度梯度的生长素溶液5组。
②取长势、长度等生理状况均相同的玫瑰插条若干,平均分为5组,并编号。
③分别用 的上述配制的生长素溶液处理对应组的玫瑰插条相同时间。
④在相同且适宜条件下培养一段时间,测量并记录玫瑰插条的根长度,并 。
3.答案 (1)吲哚乙酸 促进细胞伸长生长 (2)10-10~10-6 等量且适量 计算平均值
解析 (1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,可通过促进细胞伸长生长促进植物生长。
(2)据生长素作用的两重性和表可知,促进插条生根的最适浓度应位于10-10~10-6 mol/L之间,进一步探究生长素促进玫瑰插条生根的最适浓度范围,应在该浓度区间配制等浓度梯度的生长素溶液5组(或:配制浓度分别为10-10 mol/L、10-9 mol/L、10-8 mol/L、10-7 mol/L、10-6 mol/L的5组生长素溶液),控制实验的自变量,溶液的量和处理时间等为无关变量,应保持适宜且相同。统计实验结果时,应计算各组根长的平均值。
题后悟道·归纳
自变量浓度梯度设置策略
(1)在适宜范围内取值:生物体或细胞生活在特定的环境中,研究某因素对生物或细胞的影响时,自变量应在它能发挥作用的范围内取值。
(2)梯度大小设置要适宜:梯度过小,变化不明显,实验组增多,增加了实验操作的难度;梯度过大,实验结果不准确。
(3)梯度设置方法:若进行定性分析,梯度设置可稍大些,若进行定量分析,梯度设置应小一些;为了使实验结果更准确,有时要做预实验,根据实验结果在确定的较小范围内进行更小的梯度设置。
1.(2019海南单科)生长素及其类似物能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是( )
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A.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B.给果树适宜喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量
C.用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
1.答案 C 棉花栽培过程中去除顶芽可降低侧芽的生长素含量,解除顶端优势,促进侧芽生长,提高棉花产量,A正确;给果树适宜喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量,若浓度过高会造成落果,B正确;用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到无子番茄,C错误;芽和幼叶均能产生IAA,可以促进生根,因此带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,D正确。
2.(2019江苏,5,2分)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
2.答案 C 本题通过燕麦胚芽鞘的向光性实验,考查考生对生长素知识的理解与应用能力;通过对燕麦胚芽鞘生长情况的判断,体现了科学探究中的技术评价与结果分析要素。胚芽鞘受单侧光照射引起生长素(IAA)在尖端发生横向运输,然后极性运输,导致尖端下部背光侧生长素多于向光侧,从而使背光侧生长较快,胚芽鞘向光弯曲生长,故甲为背光侧,乙为向光侧,A、D错误;对照组的燕麦胚芽鞘直立生长,B错误;尖端是产生生长素的部位,若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致,C正确。
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3.(2019课标全国Ⅱ,29,8分)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,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(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)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 。
(2)上图中α角形成的原因是 。
(3)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 。
3.答案 (1)从形态学上端到形态学下端 (2)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 (3)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 本题以生长素作用的相关知识为信息载体,考查考生对一些生物学问题进行初步探究的能力;试题的探究设计体现了对科学探究核心素养中结果分析要素的考查。(1)生长素在胚芽鞘中极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端。(2)将含生长素的琼脂块放置在去顶胚芽鞘的左侧,其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,胚芽鞘向右弯曲生长,形成α角。(3)乙组中胚芽鞘尖端纵向插入云母片,阻碍了生长素的横向运输,左、右两侧的琼脂块中的生长素含量基本相同,但均小于甲琼脂块中生长素的含量,所以放置甲琼脂块的胚芽鞘弯曲角度大于分别放置乙组中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
4.研究发现,植物生长与脱落酸有密切关系:在病虫害等逆境条件下,脱落酸的含量升高,植物生长减慢,以抵抗逆境;当逆境消除时,植物又通过调节抑制脱落酸的作用,生长加快。相关叙述正确的是( )
A.脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成,主要分布在生长旺盛的部位
B.脱落酸能调节植物生长快慢,说明脱落酸的调节作用具有两重性
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C.脱落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢
D.脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达没有关系
4.答案 C 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片等部位合成,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多,A错误;脱落酸只能抑制植物生长,不能促进植物生长,没有两重性,B错误;细胞分裂素促进细胞分裂,促进植物生长,脱落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢,C正确;植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果,脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达有关系,D错误。
5.(2020山东模拟)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
5.答案 D S1组与S0组相比,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,A正确;其他植物器官也可以产生IAA,可运至果实促进果实发育,B正确;S2组在叶片上喷施IAA,与S1组相比果实增大,说明IAA可由叶片运输至果实,促进果实发育,C正确;IAA具有两重性,即低浓度促进果实发育,高浓度抑制果实发育,D错误。
6.【不定项选择题】我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用相关的是( )
A.适时打顶去心,可促棉株开花结实(据《农桑辑要》)
B.肥田之法,种绿豆最佳,小豆、芝麻次之(据《齐民要术》)
C.正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟(据《广志》)
D.红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味(据《格物粗谈》)
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6.答案 ACD 适时打顶去心,是为了解除植物的顶端优势,促进侧芽生长,提高结实率,A符合题意。种绿豆肥田,与其根瘤中的固氮菌的固氮作用有关,与植物激素无关,B不符合题意。水稻的生长发育是各种植物激素相互作用、共同调节的结果,C符合题意。成熟的木瓜可合成、释放乙烯,将其与未成熟的柿子放在一起,可促进柿子的成熟,D符合题意。
7.【不定项选择题】科研人员将铁皮石斛的带芽茎段经植物组织培养得到原球茎,并探究6-BA与2,4-D诱导原球茎增殖的最适浓度组合,实验结果如图。下列叙述错误的是 ( )
A.0.5 mg·L-16-BA与0.8 mg·L-12,4-D是促进原球茎增殖的最适浓度组合
B.实验结果表明2,4-D对原球茎增殖作用具有两重性
C.实验结果表明6-BA和2,4-D协同使用的效果优于单独使用
D.6-BA和2,4-D对原球茎的增殖起调节作用
7.答案 ABC 根据题图分析可知,在实验浓度范围内,当6-BA浓度为0.5 mg/L、2,4-D浓度为0.8 mg/L时,原球茎增殖数最多,但是不能证明此组合为促进原球茎增殖的最适浓度组合,A错误;与2,4-D浓度为0的对照组相比,其他浓度的2,4-D都表现为促进作用,因此不能说明2,4-D对原球茎增殖作用具有两重性,B错误;由于缺乏两种溶液单独使用的对照组,因此无法比较6-BA和2,4-D协同使用的效果与单独使用的效果的关系,C错误;据图分析可知,不同浓度的6-BA和2,4-D组合,原球茎的增殖数不同,说明6-BA和2,4-D对原球茎的增殖起调节作用,D正确。
一、单项选择题
1.(2019广东汕头教学质量监测)下列关于植物生长素的叙述,正确的是( )
A.生长素是由植物体内特定器官产生的一类有机物
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B.生长素对植物生命活动的调节与基因组的表达无关
C.胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关
D.植物的向光性体现了生长素作用的两重性
1.答案 C 生长素是由植物的一定部位产生的微量有机物,A错误;生长素的合成受基因的控制,也对基因的程序性表达具有调节作用,B错误;胚芽鞘中生长素的极性运输是指从形态学上端向下端运输,与光照方向无关,C正确;植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的,背光侧生长素含量多于向光一侧,引起两侧生长不均匀,使植物出现向光弯曲生长的现象,该现象只能体现生长素促进生长的作用,不能体现生长素生理作用的两重性,D错误。
2.(2019湖北宜昌月考)下列关于植物激素调节的叙述,错误的是 ( )
A.植物发育中的种子可将色氨酸转变为吲哚乙酸
B.适时打顶摘心,可促进棉花植株多开花、多结果
C.乙烯只能由未成熟的果实合成,可促进果实成熟
D.玉米幼苗在倒伏后会发生生长素的重新分配
2.答案 C 植物发育中的种子中,色氨酸可经过一系列反应转变为生长素,而生长素也就是吲哚乙酸,A正确;适时打顶摘心,可以打破顶端优势,促进侧芽发育成侧枝,可促进棉花植株多开花、多结果,B正确;乙烯在植物体的各个部位都可以合成,作用是促进果实成熟,C错误;玉米幼苗在倒伏后由于受到重力的影响会出现生长素的重新分配,使近地侧的生长素浓度大于远地侧,D正确。
3.(2019吉林长春质量监测)以下信息中,能证明赤霉素为植物激素的是( )
A.赤霉菌可产生赤霉素且促进了植物的生长
B.植物体可产生赤霉素且促进了植物的生长
C.植物和赤霉菌都能产生完全相同的赤霉素
D.喷洒赤霉菌培养液的滤液可促进植物生长
3.答案 B 植物激素是由植物体产生的,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物体可产生赤霉素且能促进植物生长,证明了赤霉素是植物激素,B正确。
4.(2019江苏南京、盐城第三次调研)用含4种不同浓度生长素(m1~m4)的琼脂块分别放在4个相同的去顶胚芽鞘的一侧,一段时间后,测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图),其中a1>a2>a3>a4。下列相关叙述正确的是( )
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A.生长素浓度大小关系是m1
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