【生物】2019届一轮复习人教版第28讲植物激素的调节学案
第28讲 植物激素的调节
[考纲明细] 1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ) 2.其他植物激素(Ⅱ) 3.植物激素的应用(Ⅱ) 4.实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
考点1 生长素的发现
1.植物生长素的发现
2.植物激素的概念
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素。
3.生长素的产生、运输和分布
(1)合成部位:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)来源:由色氨酸转变而来。
(3)分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(4)运输
①横向运输
a.发生部位:根尖、茎尖等生长素产生部位。
b.原因:单侧光、重力等单一方向刺激。
②极性运输:从形态学的上端运输到形态学的下端。极性运输是
细胞的主动运输。
③非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行。
4.植物产生向光性的原因
总结
1.深挖教材
生长素的合成必须在有光的条件下?
提示 胚芽鞘尖端是产生生长素的部位。在有光和无光的条件下,胚芽鞘尖端都能产生生长素,并向下运输。单侧光照不影响生长素的合成,但是会影响生长素的分布。
2.判断正误
(1)生长素的发现源于人们对植物向光性的研究(√)
(2)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照射下所产生的生长素发生不均匀分布,并传递至尖端下方(×)
(3)生长素的产生部位和感光部位都在尖端,但其合成不需要光(√)
(4)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输(√)
(5)横向运输发生在尖端,发生效应的部位也在尖端(×)
向性运动的处理方法及结果分析
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向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
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,都促进水平生长
②a
b、cb,同理可推出图丙中c芽>茎)。
c.图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度。
d.图中A′、B′、C′点对应浓度分别表示对根、芽、茎的作用是既不促进也不抑制。低于A′、B′、C′点对应的浓度,表现为促进作用,高于A′、B′、C′点对应的浓度则起抑制作用。
(3)成熟程度:一般来说幼嫩细胞敏感,衰老细胞迟钝。
(4)植物种类:不同种类植物对生长素的敏感度不同。双子叶植物比单子叶植物敏感。
3.顶端优势
(1)概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(2)原因:
顶芽生长素侧芽
顶端优势
(3)解除方法:摘除顶芽。
(4)应用:可适时摘除棉花的顶芽,解除顶端优势,以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果。
4.生长素类似物
(1)概念:具有与生长素相似生理效应的人工合成的化学物质。
(2)种类:α-萘乙酸、2,4-D等。
(3)应用:防止果实和叶片脱落;促进结实;获得无子果实;促使扦插枝条生根。
总结:(1)体现生长素两重性实例
①顶端优势;②根的向地性。
(2)体现生长素促进作用实例
①植物向光性;②茎的背地性。
(3)根的向地性和茎的背地性
①生长素的运输
a.影响因素:重力。
b.运输方向:由远地端移向近地端,即A→B,C→D。
c.浓度:B>A,D>C。
②生理作用
a.根对生长素较为敏感,D处浓度过高对根的生长起抑制作用,而C处的浓度有利于根的生长,使根向地生长,充分体现了生长素生理作用的两重性。
b.茎对生长素相对不敏感,A、B两侧都是促进作用,且B侧促进作用更强,使茎背地生长。
1.深挖教材
某具顶端优势的植物其顶芽A及侧芽B、C、D的位置如图所示,据图回答问题:
(1)在保留顶芽的情况下,A、B、C、D中哪一个浓度最高?为什么?
提示 B芽。侧芽B离顶芽A最近,顶芽合成的生长素除促进顶芽生长外,还向下运输,优先在B芽处积累,所以B芽处生长素浓度最高,其次是C、D。因此,生长素浓度依次是B>C>D>A。
(2)若摘除顶芽,B、C、D中哪一个会先解除抑制进行生长?
提示 B芽。摘除顶芽后,B芽没有了生长素来源,且能通过极性运输将生长素运输到C芽和D芽。因此B芽生长素浓度优先降低。
2.判断正误
(1)同一植株的幼芽对生长素的敏感程度高于幼根(×)
(2)棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关(√)
(3)植物的向光性、茎的背地性都体现了生长素作用的两重性(×)
(4)不同植物器官对生长素浓度的敏感度不同,通常幼嫩器官要大于衰老器官(√)
(5)在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果(√)
题组一 生长素两重性曲线分析
1.(2017·山东滨州质检)如图所示,如果根a侧的生长素浓度在曲线A点(为10-10mol·L-1),下列描述正确的是( )
A.CD属于生长抑制范围,所以根不再生长
B.在FC的范围内均能促进根细胞的生长,C点则既不促进也不抑制
C.a侧的生长素浓度为最适宜浓度,细胞伸长生长快,b侧的生长素浓度低于a侧,相当于曲线FE段浓度,因而细胞伸长生长慢
D.在太空中(重力为0),根的生长状况将不同于上图的生长状况,坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长
答案 B
解析 CD属于生长抑制范围,但根仍然生长,只是生长缓慢,A错误;C点之前(FC范围内),都是促进作用,C点时既不促进也不抑制,B正确;由于受到重力作用,b侧生长素浓度高,抑制生长,相当于曲线CD段浓度,C错误;在太空中,坐标图中生长素的曲线仍然适用于根的生长,但由于太空中重力为0,所以a、b两侧生长素浓度相等,根水平生长,D错误。
2.图1
是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,一段时间后,测定胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示);图2是生长素浓度对胚芽鞘生长的作用示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.只用图1实验即可证明生长素有促进生长的作用
B.琼脂块中生长素浓度不同,但可能形成相同的α
C.琼脂块中生长素浓度为d时,胚芽鞘向左侧弯曲
D.琼脂块中生长素浓度为b点时,α具有最大值
答案 B
解析 图1实验缺少空白对照,不能说明生长素具有促进生长的作用,A错误;根据图2可知生长素浓度不同时,促进程度可能相同,形成相同的α,B正确;琼脂块中生长素浓度为d时,抑制胚芽鞘生长,而右侧又不含生长素,所以胚芽鞘不弯曲,C错误;琼脂块中生长素浓度为b点时,促进作用最强,α具有最小值,D错误。
题组二 生长素的应用
3.(2017·广东揭阳市普宁一中高三摸底)下列关于生长素及其类似物的叙述正确的是( )
A.植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
B.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
C.在花期喷洒高浓度的2,4-D可防止落花落果
D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体
答案 B
解析 植物向光生长不能够说明生长素作用的两重性,因背光侧和向光侧均为促进作用,A错误;生长素的极性运输属于主动运输,需消耗能量,故缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输,B
正确;番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果,高浓度的2,4-D可促进疏花疏果,C错误;用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体,D错误。
4.(2017·黑龙江绥化市肇东一中高三月考)在现代农业生产中植物生长素已被广泛使用,下列各项中与植物生长素应用无关的是( )
A.培育无子番茄 B.棉花保蕾、保铃
C.延长种子寿命 D.促进插枝生根
答案 C
解析 培育无籽番茄利用生长素促进子房发育成果实的作用,A错误;棉花保蕾保铃利用一定浓度生长素防止落花落果的作用,B错误;降低贮藏温度和空气含氧量有助于延长种子的寿命,C正确;生长素的作用之一是促进扦插的枝条生根,D错误。
实验12 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
1.实验原理
一定浓度的生长素类似物促进扦插枝条生根,在不同浓度的生长素类似物溶液中,扦插枝条生根的情况不同。在最适浓度下植物插条生根数量最多,生长最快。
2.选材:保留有芽和幼叶的插条比较容易成活。
3.处理部位:插条的形态学下端。
4.处理方法
(1)浸泡法:要求药液溶液浓度较低,处理时间为几小时至一天。
(2)沾蘸法:药液溶液浓度较高,处理时间很短(约5 s)。
5.实验过程
6.实验分析
由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间,即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。
注意提醒
1.注意区分本实验的三个变量
(1)自变量:生长素类似物(如2,4-D溶液)的浓度。
(2)因变量:插条生根的数量(或长度)。
(3)无关变量:处理溶液剂量、温度、光照及选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
2.生长素类似物处理插条时应注意的问题
(1)扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
(2)处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
3.预实验必须有清水组作对照,正式实验可不用清水组。
1.(2017·广西南宁一模)如图是用不同浓度的NAA溶液浸泡某植物的插条,观察其生根的实验,下列叙述正确的是( )
NAA处理浓度依次增加
A.该实验可探究适于插条生根的最适NAA浓度
B.该实验不能选用保留相同数量芽的插条材料
C.该实验的自变量可以是插条的生根数量
D.该实验可以不做预实验和不设空白对照组
答案 A
解析 由题干可知,该实验自变量是不同浓度的NAA,因变量是插条生根情况,无关变量是植物材料相同,带有的芽叶相同等,A正确,B、C错误;该实验做预实验时需要设空白对照组,在正式实验时不需要设空白对照组,D错误。
2.(2017·新疆乌鲁木齐二模)下列关于扦插实验的叙述,正确的是( )
A.芽和幼叶较多的枝条因生长素浓度过高而不易生根
B.用2,4-D处理枝条生根的效果与处理时间呈正比
C.沾蘸法扦插实验需要做预实验,浸泡法不需要预实验
D.浸泡法所使用的2,4-D溶液的浓度比沾蘸法要低
答案 D
解析 由于芽和幼叶能产生生长素,促进扦插的枝条生根,因此保留芽和幼叶的插条比较容易生根成活,A错误;生长素类似物促进枝条生根效果与生长素类似物的浓度有关,与枝条的处理时间长短没有直接的关系,B错误;预实验可为正式实验摸索条件,检验实验设计的科学性和可行性,无论是沾蘸法、还是浸泡法扦插实验,都需要做预实验,C错误;浸泡法适用于生长素类似物浓度较低溶液,沾蘸法适用于生长素类似物浓度较高溶液,D正确。
技法提升
正式实验前要做预实验的目的
既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,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。切记:不是为了减少实验误差才做预实验。
考点3 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1.其他植物激素的合成部位和主要作用
2.植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育过程中,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生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成,而乙烯对生长素的合成起抑制作用,如图:
②生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同:
③赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长,如下图:
(2)植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果(基因的选择性表达)。
(3)光照、温度等环境因子的变化,会引起包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
3.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)
答案 ①-C-b ②-B-a ③-D-c ④-E-d ⑤-A-e
1.深挖教材
(1)研究表明:脱落酸在高温下易降解,据此,请解释“小麦、玉米即将成熟时,若遇干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”。
提示 这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就在穗上萌发。
(2)无子果实的培育过程是什么?
提示 在未受粉的雄蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物可获得无子果实,这种变化因未引起遗传物质改变,所以属于不可遗传变异。
2.判断正误
(1)生长素和赤霉素都能促进植物生长(√)
(2)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长(×)
(3)脱落酸能够调控细胞的基因表达(√)
(4)生长素和细胞分裂素可在同一细胞中起作用(√)
(5)“新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失。”与植物激素有关(据《格物粗谈》)(√)
题组一 植物激素的应用
1.(2017·山东济宁一模)下列农业生产过程与所使用的植物激素对应正确的是( )
A.麦田除草——脱落酸
B.增加芦苇的产量——赤霉素
C.促进果实的发育和成熟——乙烯
D.获得无子番茄——细胞分裂素
答案 B
解析 麦田除草是利用高浓度的生长素类似物抑制生长的原理,A错误;增加芦苇的产量是利用赤霉素促进细胞伸长生长的原理,B正确;乙烯能促进果实的成熟,但不能促进果实的发育,C错误;生长素能促进子房发育成果实,因此用一定浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊柱头能培育出无子番茄,D错误。
2.植物激素在植物的生长发育中起调节作用,下列关于植物激素的说法错误的是( )
A.无子番茄的培育过程中,生长素诱发了可遗传变异
B.苹果果实的发育成熟是多种激素共同作用的结果
C
.具有一定配比的细胞分裂素与生长素对细胞的分化具有重要作用
D.芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理能增加其纤维长度
答案 A
解析 用一定浓度的生长素处理番茄未受粉的雌蕊柱头,可培育出无子番茄,利用了生长素可促进果实发育的原理,这种变异不属于可遗传变异,A错误;苹果果实的成熟是多种激素共同作用的结果,B正确;在植物组织培养过程中,调节细胞分裂素和生长素的比值可促进根的分化或芽的分化,C正确;赤霉素能促进细胞伸长生长从而促进植株增高,D正确。
知识拓展
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;促进芹菜等的营养生长,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。)
题组二 植物激素间的相互作用
3.(2017·河南安阳一模)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,研究人员切取某植物茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽),置于培养液中进行无菌培养。实验分为A、B、C三组,分别培养至第1天,第8天和第15天。每组再用适宜浓度的激素处理30天,之后测量茎芽长度,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.激素处理应将IAA加在培养液中
B.A组加GA3后的作用效果可能是茎芽中内源IAA的含量较高之故
C.B组中GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长的促进作用差异与激素处理时间有关
D.本实验结果说明适宜浓度的GA3和IAA对植物营养器官的生长都有促进作用
答案 B
解析 在幼嫩组织中,生长素只能进行极性运输,由形态学上端运输到形态学下端,因此用激素处理时,应用IAA处理茎芽尖端而不是加在培养液中,A错误;A组数据特征不同于B、C组的原因可能是离体时间短的茎芽中内源IAA浓度较高,B正确;由题干中信息得知:激素处理时间是相同的,只是A、B、C三组用培养液处理时间不同,因此由B组中无法得到GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长的促进作用差异与激素处理时间有关的结论,C错误;三组实验都与空白对照组相比较,发现适宜浓度的两类激素对离体茎芽伸长生长都表现为促进,其中GA3促进作用比较显著,IAA促进作用比较弱,但本实验只验证了对茎芽的影响,没有说明对根的影响,所以并不能说明对植物所有的营养器官的生长都有促进作用,D错误。
4.(2017·重庆联考)甲、乙、丙及NAA等植物激素或植物激素类似物的作用模式如图所示,图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用,下列叙述错误的是( )
A.甲、乙、丙皆为非蛋白质的小分子有机物
B.乙、丙最可能代表赤霉素和生长素
C.NAA引起染色体变异形成无子果实
D.甲、乙之间具有拮抗作用
答案 C
解析 分析题图中甲、乙、丙的作用可知,甲是脱落酸,乙是赤霉素,丙是生长素,三者的本质都不是蛋白质,是非蛋白质的小分子有机物,A、B正确;NAA能促进未受精的子房发育成果实进而形成无子果实,不是染色体变异引起的,C错误;分析题图可知,甲作用是促进种子休眠和抑制生长,乙是抑制种子休眠,促进生长,二者的作用相互拮抗,D正确。
技法提升
(1)果实与激素
(2)具有协同作用的激素
①促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。
(3)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。
高考热点突破
1.(2017·全国卷Ⅰ)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
答案 C
解析 蒸馏水组为对照组,其他三组为实验组。与蒸馏水组相比,
CTK组叶绿素含量相对较高,说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老,A正确;本实验中CTK+ABA组曲线介于CTK组和ABA组之间,说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱,CTK和ABA对该植物离体叶片叶绿素相对含量的变化起拮抗作用,B正确;由图可知,ABA组中叶绿素相对含量远低于CTK组,光反应受阻,因此叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组,C错误;对比ABA组和蒸馏水组可知,ABA能使叶绿素相对含量降低,因此施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,D正确。
2.(2016·全国卷Ⅲ)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,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。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′中获得的IAA量小于a′的输出量
答案 D
解析 因琼脂块a中不含IAA,所以胚芽鞘b侧和c侧均不含外源IAA,两侧IAA含量相同,B错误;琼脂块a′中含有IAA,通过极性运输使胚芽鞘b′侧含有外源IAA,b侧不含外源IAA,所以
b′侧IAA含量大于b侧,A错误;胚芽鞘b′侧和c′侧细胞均有运输IAA的能力,C错误;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。
3.(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列相关叙述正确的是( )
A.自变量是NAA,因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C.生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D.400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
答案 D
解析 本实验自变量是NAA的浓度,因变量是平均生根数和生根率,A错误;用400 mg/L的NAA处理插条时,插条生根率低于0 mg/L时的生根率,并未提高插条生根率,B错误;生产上应结合生根率和生根数,来确定促进插条生根的适宜NAA浓度,从题图可知200 mg/L NAA效果较好,C错误;由题图可知,400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应,D正确。
4.(2016·浙江高考)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸
B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素
C.外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D.对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时
答案 D
解析 图示曲线显示,赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组,脱落酸组晚于对照组,但三组同时达到最大发芽率。为使马铃薯块茎提早发芽,应用赤霉素处理,A错误;为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可外施脱落酸,B错误;外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间(较对照组)更长,C错误;第5周时,对照组马铃薯块茎已经发芽,说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大,D正确。
5.(2017·全国卷Ⅲ)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是______________________________________________________。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会________,以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有____________________(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有________________________(答出两点即可)。
答案 (1)促进根的生长,抑制茎叶的生长 (2)降低 (3)根冠、萎蔫的叶片 (4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应
解析 (1)通过题图可知,干旱条件下,野生型比突变体茎叶长度的增加值小、根长度增加值大,野生型能产生ABA,突变体不能产生ABA,说明ABA能抑制野生型幼苗茎叶的生长,促进根的生长。
(2)由于ABA能抑制茎叶的生长,所以可推测ABA会使植物叶片的蒸腾速率降低。
(3)ABA的合成部位主要有根冠、萎蔫的叶片等。
(4)根系细胞中的水是根细胞的重要组成成分,参与根细胞内的生化反应等。
6.(2015·全国卷Ⅱ)某基因的反义基因可抑制该基因的表达。为研究番茄中的X基因和Y基因对其果实成熟的影响,某研究小组以番茄的非转基因植株(A组,即对照组)、反义X基因的转基因植株(B组)和反义Y基因的转基因植株(C组)为材料进行实验,在番茄植株长出果实后的不同天数(d),分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高,乙烯的释放量就越大),结果如下表:
回答下列问题:
(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质,在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。可推测,A组果实中与乙烯含量有关的基因有________,B组果实中与乙烯含量有关的基因有________。
(2)三组果实中,成熟最早的是________组,其原因是__________________________。如果在35天时采摘A组与B组果实,在常温下储存时间较长的应是________组。
答案 (1)X基因和Y基因 X基因、Y基因和反义X基因
(2)A 乙烯具有促进果实成熟的作用,该组果实的乙烯含量(或释放量)高于其他组(其他合理答案也可) B
解析 (1)由实验结果可知:A组乙烯含量明显高于B组,而C组没有产生乙烯,说明若Y基因不表达则不产生乙烯,若X基因不表达则乙烯的产生量减少,所以A组果实中与乙烯含量有关的基因有X基因和Y基因,B组果实中与乙烯含量有关的基因有X基因、Y
基因和反义X基因。
(2)乙烯能促进果实成熟,乙烯含量越高,果实成熟越早,所以A组果实成熟最早。35天时A组乙烯含量明显高于B组,所以常温下储存时间较长的是B组。
限时规范特训
[A卷 生长素的发现及生理作用]
一、选择题
1.下列关于生长素的叙述,不正确的是( )
A.在植物体内可以进行极性运输和非极性运输
B.在植物体中含量很少,主要分布在生长旺盛的部位
C.既可以直接参与代谢,又可以给细胞传达调节代谢的信息
D.对于根和茎的生长都是低浓度促进生长,高浓度抑制生长
答案 C
解析 在植物成熟组织中可进行非极性运输,生长素由形态学的上端向形态学的下端运输属于极性运输,A正确;生长素在植物体中含量很少,主要分布在生长旺盛的部位,如根尖、茎尖等,B正确;生长素是生长调节物质,不能直接参与代谢,C错误;生长素的作用具有两重性,对于根和茎都是低浓度促进生长,高浓度抑制生长,D正确。
2.(2017·成都市金堂中学高三月考)下列关于生长素的叙述,不正确的是( )
A.果实发育所需的生长素主要来自顶芽
B.同一浓度的生长素对不同器官的影响不同
C.顶端优势现象说明生长素的生理作用具有两重性
D.顶芽和幼茎中生长素浓度一般保持在促进生长的范围
答案 A
解析 果实发育所需的生长素主要来自发育着的种子而不是顶
芽,A错误;由于不同器官对生长素的敏感程度不同,因此同一浓度的生长素对不同器官的影响不同,B正确;顶端优势是指顶芽生长素浓度低促进生长,而侧芽生长素浓度高抑制了生长,体现的生长素对植物生长的双重作用,C正确;正常情况下,顶芽和幼茎中生长素浓度一般保持在促进生长的范围,D正确。
3.(2017·四川绵阳诊断)某同学做了如图所示的实验,从实验结果可以直接得出的结论是( )
A.生长素进行极性运输
B.单侧光照引起生长素分布不均匀
C.生长素能促进植物生长
D.感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
答案 C
解析 生长素的极性运输是指由形态学上端向形态学下端运输,图中没有体现,A错误;感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端,图中没有,且胚芽鞘是直立生长,所以没有体现单侧光照引起生长素分布不均匀,B错误;由于胚芽鞘直立生长了,说明生长素能促进植物生长,C正确;图中用的是切去尖端的胚芽鞘,所以无法体现感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,D错误。
4.下列实验中能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的是( )
答案 C
解析 图A实验说明胚芽鞘的向光性与尖端有关,A错误;图B中左边的胚芽鞘向光弯曲,右边的胚芽鞘直立生长,说明感光部位可能是尖端,B错误;图C实验中通过分别将尖端放在左、右侧进行实验,并在黑暗条件下进行,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端产生的物质在其下部分布不均匀有关,C正确;图D实验不能体现尖端的影响,D错误。
5.(2017·山东济宁联考)某小组研究光对同一种植物幼苗生长的影响,设计的实验装置如图甲所示。某同学预测幼苗几天后的生长情况如图乙。请你判断:几天后,实验装置Ⅰ~Ⅲ中幼苗的正确形态依次是( )
A.(4)(1)(5) B.(4)(2)(5)
C.(4)(1)(3) D.(1)(5)(3)
答案 C
解析 分析题图可知,装置Ⅰ中幼苗处于暗室中,没有单侧光的刺激,因此幼苗将直立生长,即表现为图乙中(4);装置Ⅱ的右侧上方有单侧光刺激,此时单侧光使生长素由向光一侧朝背光一侧运输,导致背光一侧生长素浓度高于向光一侧,背光一侧生长快,从而弯向光源生长,即表现为图乙中(1);装置Ⅲ的右上方和右下方均有单侧光,因此与装置Ⅱ相同,茎表现为弯向光源生长,而根对生长素浓度最敏感,背光侧生长素浓度高反而抑制生长,因此向光一侧生长快,使根背光生长,即表现为图乙中(3)。
6.(2017·西工大附中检测)如图表示生长素浓度对某植物茎的生长的影响,下列叙述中,不正确的是( )
A.P点的生长素浓度是该植物茎生长的最适浓度
B.当生长素浓度高于P时,茎生长受到抑制
C.曲线表明生长素的作用具有两重性
D.当生长素浓度高于M时,该植物的茎生长受到抑制
答案 B
解析 由图可知,生长素浓度为P时,促进作用最强,小于M时,都为促进作用,大于M时为抑制作用。
7.如图所示为对燕麦胚芽鞘做不同处理的实验,胚芽鞘生长情况相同的一组是( )
A.a与b B.c与d C.a与e D.c与e
答案 B
解析 据图逐一分析,图a中胚芽鞘尖端与尖端以下被玻璃片隔开,生长素无法向下运输,故胚芽鞘不生长也不弯曲;图b中胚芽鞘尖端与尖端以下被琼脂片隔开,生长素可以向下运输,在单侧光的照射下会向光弯曲生长,即向左弯曲生长;图c中胚芽鞘尖端已被含适宜浓度生长素的琼脂块替代,由于琼脂块中生长素不受单侧光的影响,生长素在胚芽鞘尖端以下均匀分布,故胚芽鞘直立生长;图d中胚芽鞘尖端被不透光的锡箔纸覆盖,其生长素在胚芽鞘尖端以下均匀分布,则胚芽鞘直立生长;图e中胚芽鞘尖端以下被不透光的锡箔纸覆盖,但尖端的生长素受单侧光影响会发生横向运输,故胚芽鞘向光弯曲生长,即向右弯曲生长;综上分析,图c与图d中胚芽鞘都是直立生长,符合题意。
8.某生物兴趣小组利用2,4-D进行了如下实验:①配制不同浓度的2,4-D溶液共6组;②选取生理状况相同的桂花枝条,均分6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4-D溶液中,10分钟后取出,进行无土栽培;③一段时间后取出,统计每组枝条生根数目并计算平均值,结果如下表:
2,4-D溶液(mol/L)
0
10-15
10-14
10-13
10-12
10-11
生根平均值
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
根据以上实验,可以得到的结论是( )
A.促进桂花枝条扦插生根的2,4-D最适浓度是10-11 mol/L
B.一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显的促进作用
C.超过一定浓度的2,4-D溶液对植物生根有抑制作用
D.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对插枝生根的作用相同
答案 B
解析 从表中看出在2,4-D浓度为0~10-11 mol/L范围内,随着2,4-D浓度的增大,插条生根数目增多,说明在此浓度范围内的2,4-D有促进生根的作用。从题干中不能获得与A、C、D相关的信息。
9.(2017·山东滨州阳信一中月考)下列对“探究生长素类似物促进扦插枝条生根”实验的叙述,错误的是( )
A.在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组
B.实验的无关变量为插枝生根的数目、生长素类似物处理的时间等
C.用不同浓度的生长素类似物处理可以获得相同的生根数目
D.在正式实验中,不同浓度生长素类似物之间形成相互对照
答案 B
解析 在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组,A正确;实验的因变量为插枝生根的数目或根的长度,实验的无关变量为生长素类似物处理的时间等,B错误;用处于最适浓度两侧的不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,促进效果可能相同,C正确;在正式实验中,不同浓度生长素类似物之间形成相互对照,便于观察,得出结论,D正确。
10.1926年,温特在前人研究的基础上进行了以下实验:
下列分析错误的是( )
A.采用胚芽鞘尖端是因为前人初步证实胚芽鞘尖端可产生某种化学物质
B.实验结果可用于解释胚芽鞘向光弯曲生长是因生长素在其下部分布不均
C.为了排除琼脂本身的影响,还应设置在胚芽鞘上放置空白琼脂的对照组
D.步骤T时,若在胚芽鞘右侧进行光照,相同时间后其α角将比未光照组的大
答案 D
解析 在温特之前,达尔文、鲍森·詹森以及拜尔的实验初步证明,植物的向光性可能是胚芽鞘尖端产生的一种化学物质分布不均匀造成的,在此基础上,温特的实验进一步证明胚芽鞘弯曲生长确实是一种化学物质引起的,并将这种物质命名为生长素,A正确;根据实验现象可推知胚芽鞘均弯向放置琼脂块的对侧,即向生长素分布少的一侧弯曲生长,B正确;为排除琼脂本身的干扰,应设置一组空白对照组,C正确;在温特实验的步骤T时,由于没有胚芽鞘尖端,进行右侧单侧光照射不会影响生长素的分布,因此相同时间后,胚芽鞘右侧进行光照组的α角和未光照组的一样大,D错误。
二、非选择题
11.(2018·河北衡水中学高三月考)将燕麦幼苗的胚根及芽的尖端4 mm切去,再将剩余的10 mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入不同浓度(单位:mol·L-1)的生长素溶液中,保持在25 ℃下培养2 d后,测量胚芽和胚根的平均长度(单位:mm),如图为实验结果。请回答下列问题:
(1)生长素是一种植物激素,其化学本质是________,生长素只能由形态学上端运输到形态学下端的方式称为________。
(2)切去胚芽及胚根尖端部分的原因是________。
(3)根据实验数据可得出促进胚芽生长的最适生长素浓度是________。
答案 (1)吲哚乙酸 极性运输
(2)胚芽、胚根的尖端都能产生生长素,对实验造成干扰
(3)10-8mol·L-1
解析 (1)生长素是一种植物激素,其化学本质是吲哚乙酸,生长素只能由形态学上端运输到形态学下端的方式称为极性运输。
(2)该实验的目的是探究生长素浓度对胚芽及胚根生长的影响,由于胚芽及胚根尖端部分能合成生长素,对实验结果造成干扰,因此实验时要把胚芽及胚根尖端部分切去。
(3)分析表格中的数据可知,促进胚芽生长的最适生长素浓度是10-8 mol·L-1。
12.请回答下列与生长素有关的问题。
(1)从图甲中可以看出,对茎促进最合适的生长素浓度,对根表现为________,说明生长素的作用特点为________________。
(2)从图乙中可以读到的信息,在生产实践中有什么应用?请举一例:_____________________________________________________。
(3)从图丙中可以读到以下信息:曲线中H点表示促进生长的最适浓度为g,在OH段随生长素浓度增高,______________,HC段随着生长素浓度增高,________________。
(4)若植物幼苗出现向光性,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围应为________。
(5)若植物水平放置,表现出茎的背地性,且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围应为________。
(6)若植物水平放置,如果图丙表示作用于根的生长素浓度,根的近地侧生长素浓度范围是________,远地侧生长素浓度为________。
答案 (1)抑制作用 不同植物器官对生长素的敏感性不同
(2)可以在水稻田里面使用适宜浓度的生长素或生长素类似物,促进水稻的生长,抑制双子叶杂草生长
(3)促进作用增强 促进作用减弱
(4)大于m,小于2m
(5)小于m
(6)大于i 小于i
解析 (1)由图甲可知,促进茎生长的最适生长素浓度是10-4mol·L-1,在此浓度下,对根表现为抑制作用。
(2)图乙反映的是不同植物对生长素的敏感程度的差异,是生长素类似物作为除草剂的除草原理。
(3)图丙中OC段对应的生长素浓度都表现为促进作用,生长素浓度大于i(C点以后)才表现为抑制作用。
(4)背光侧生长素浓度高于向光侧,且促进生长效应强于向光侧,故向光侧的生长素浓度为m时,背光侧生长素浓度范围应大于m,小于2m,以保证背光侧的促进生长效应强于向光侧。
(5)由于受重力影响,茎的近地侧生长素浓度高于远地侧,且促进生长效应强于远地侧,故近地侧的生长素浓度为2m时,远地侧的生长素浓度范围应小于m,以保证远地侧的促进生长效应弱于近地侧。
(6)植物水平放置,根的近地侧生长素浓度高于远地侧;但对根来说,高浓度抑制其生长。
13.(2017·陕西咸阳三模)探究植物激素对根生长的影响,科研人员以菊花为实验材料进行以下实验:对菊花幼苗施用不同浓度的生长素,10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数,结果如下表。
分析表中数据,回答下列问题:
(1)生长素是对植物生长发育具有________作用的一类化合物,它是由________经过一系列反应转变而成的。在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行________(极性/非极性)运输。
(2)分析表中数据可知,生长素浓度为150×10-6mol/L时,________(促进/抑制)生长侧根,促进侧根数量增加的生长素浓度________(促进/抑制)主根伸长,由表中数据可知,生长素对生长侧根的作用特点是________。
(3)若某同学由于操作疏忽,未对某浓度生长素溶液做标记,用该生长素溶液作用于菊花幼苗后侧根的数目是6,为确定该生长素的实际浓度,最简便的方法是将生长素溶液________(处理)后作用于幼苗,若________________,则生长素浓度为150×10-6mol/L;若________________,则生长素浓度为50×10-6 mol/L。
答案 (1)调节 色氨酸 非极性
(2)促进 抑制 具有两重性
(3)适当稀释 侧根数目大于6 侧根数目小于6
解析 (1)生长素是一种植物激素,对植物生长发育具有调节作用,它是由色氨酸经过一系列反应转变而成的。在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
(2)生长素浓度为50×10-6~150×10-6mol/L范围内的实验组,其侧根数目均多于生长素浓度为0的对照组,但主根长度却都小于对照组,说明生长素浓度为150×10-6mol/L时,促进生长侧根,促进侧根数量增加的生长素浓度抑制主根伸长。生长素浓度为200×10-6 mol/L的实验组,其侧根数目少于对照组,说明此浓度的生长素抑制生长侧根。综上所述,生长素对生长侧根的作用特点是具有两重性。
(3)依据表中信息和题意,若确定作用于菊花幼苗后侧根的数目是6的生长素溶液的实际浓度,最简便的方法是将该生长素溶液适当稀释后作用于幼苗,若幼苗侧根数目大于6,则生长素浓度为150×10-6mol/L;若幼苗侧根数目小于6,则生长素浓度为50×10-6 mol/L。
[B卷 其他的植物激素及应用]
一、选择题
1.(2017·湖南岳阳一模)下列关于植物激素的叙述中,正确的是( )
A.植物的向光性可以说明生长素能促进植物的生长
B.植物激素能催化细胞代谢中的特定反应
C.乙烯能促进果实的成熟,所以在幼嫩的果实中含量较多
D.植物激素是由内分泌腺合成并分泌的有机物
答案 A
解析 植物的向光性生长是由于在单侧光照下,生长素在背光侧比向光侧分布多,背光侧生长比向光侧快,生长素能促进植物的生长,A正确;激素是信息分子,植物激素能调节代谢,酶能催化化学反应,B错误;乙烯能促进果实成熟,所以在成熟的果实中含量较多,C错误;植物激素不是由内分泌腺合成的,而是由特定的部位产生的,D错误。
2.(2018·成都市金堂中学高三月考)植物越冬休眠和夏天生长受多种激素的调节,如图所示叙述正确的是( )
A.越冬休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
B.秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量,提高光合作用速率
C.夏季①→③→④过程能增加植物体内细胞分裂素含量,缩短细胞周期,促进植物生长
D.各种植物激素通过直接参与细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节
答案 C
解析 根据题意及各种植物激素的生理作用可知,植物越冬休眠,有利于过程①③⑤⑥,夏季有利于过程①②③④,A错误;秋末①→③→⑤过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量,胡萝卜素进而经
⑥形成脱落酸,使叶片脱落,使光合速率下降,B错误;夏季①→③→④过程能增加植物体内细胞分裂素含量,促进细胞分裂,缩小细胞周期,C正确;激素不能直接参与细胞代谢,而是通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节,D错误。
3.(2017·安徽安庆二模)关于植物生命活动的调节,下列叙述正确的是( )
A.高浓度生长素溶液可防止落花落果
B.成熟的果实采摘后仍可能产生乙烯
C.植物激素控制植物的所有生命活动
D.不同激素分别调节生长发育的不同阶段
答案 B
解析 低浓度的生长素溶液能够在农业生产过程中用于防止落花落果,高浓度的生长素溶液可以疏花疏果,A错误;像苹果、香蕉等成熟的果实采摘后仍然可以产生乙烯,B正确;植物激素只能对生命活动进行调节,不能控制植物的生命活动,C错误;植物生长发育的某一阶段,可以由多种激素共同调节,D错误。
4.赤霉素促进植物生长的原理可能是:①只促进细胞数目增加;②只促进细胞长度增加;③既促进细胞数目增加也促进细胞长度增加。当用药物完全抑制DNA复制后,赤霉素诱导的茎芽的生长被抑制了54%,这说明赤霉素促进茎芽生长的原理是( )
A.① B.② C.③ D.无法判断
答案 C
解析 当用药物完全抑制DNA复制后,赤霉素诱导的茎芽的生长被抑制了54%,说明赤霉素是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽生长的,C正确。
5.(2018·江苏南通模拟)生长素和赤霉素均可促进细胞伸长,从而促进植物的生长,因此具有协同作用,其作用机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素和赤霉素的作用原理相同
B.“X”表示的是促进作用
C.植物生长主要是生长素作用的结果
D.欲证明两种激素的协同作用,至少需设置4组实验
答案 D
解析 生长素和赤霉素具有协同作用,如图可知作用原理不完全相同,A错误;“X”表示的是抑制作用,B错误;植物的生长是多种激素相互作用共同调节的结果,C错误;欲证明两种激素的协同作用,至少需要设置4组试验,不加激素、加生长素、加赤霉素和同时添加生长素和赤霉素,D正确。
6.(2017·山东泰安一模)金链花由于受到能分泌细胞分裂素类似物的病原体的侵袭,侧芽生长失控,形成大量分支,称为“扫帚病”。下列说法正确的是( )
A.该现象说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势
B.该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
C.侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素的比值增大
D.正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量不足
答案 A
解析 顶芽产生的生长素积累在侧芽处会抑制侧芽的生长,而细胞分裂素能使侧芽生长失控,形成大量分支,这说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势,A正确;该病原体分泌的细胞分裂素类似物能调
节植物的生长发育,但是它是由病原体分泌的,不是植物激素,B错误;侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素的比值减小,C错误;正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高,D错误。
7.(2017·揭阳一模)为了探究生长素(IAA)和乙烯(ACC是乙烯的供体)对植物生根的影响,科学家用拟南芥下胚轴插条进行了一系列实验,结果如图所示。有关分析正确的是( )
A.促进拟南芥下胚轴插条生根的最适宜生长素浓度为50 μmol/L
B.两种激素浓度为0时,拟南芥下胚轴插条仍能生根,这与其自身的激素有关
C.拟南芥下胚轴插条细胞中,生长素和乙烯是同时合成并发挥作用的
D.ACC对拟南芥下胚轴插条生根作用的影响是促进其生根
答案 B
解析 分析图示可知,促进拟南芥下胚轴插条生根的最适宜生长素浓度在10 μmol/L和100 μmol/L之间,若进一步探究最适浓度,可以在10 μmol/L和100 μmol/L范围内缩小浓度梯度,但不能判断50 μmol/L是最适宜浓度,A错误;两种激素浓度为0时,拟南芥下胚轴插条均有一定的生根量,这与其自身的激素有关,B正确;该实验没有涉及拟南芥下胚轴插条细胞中生长素和乙烯合成时间,C错误;由图中信息可知,与ACC激素浓度为0比较,低浓度的ACC对插
条生根有促进作用,高浓度的对插条生根有抑制作用,所以ACC对拟南芥下胚轴插条生根作用的影响具有两重性,D错误。
8.(2017·西安质检)感染赤霉菌而患恶苗病的水稻,要比周围的健康植株高50%以上,患病植株结实率很低。研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上,也表现出恶苗病的症状,并且从赤霉菌培养基中,提取出其中有效的活性物质——赤霉素。结合上述材料,可以判断( )
A.通过上述材料可以确定赤霉素是一种植物激素
B.赤霉素能促进水稻细胞分裂和籽粒成熟
C.用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芦苇可提高产量
D.赤霉素和生长素具有协同作用
答案 C
解析 该实验中涉及的赤霉素是从赤霉菌培养基中提取出的,因此不能说明赤霉素是植物激素,A错误;患病植株显著增高,说明赤霉素最突出的作用是促进细胞的纵向伸长,乙烯具有促进果实成熟的功能,B错误;用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可使芦苇的纤维长度增加50%,能够提高产量,C正确;赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长,但是否具有协同作用,还需要将赤霉素和生长素共同作用于茎秆,观察比较其与单独施用时对茎秆生长的影响,D错误。
9.(2018·成都龙泉二中高三月考)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。下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.蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物
C.同时添加蔗糖和细胞分裂素不利于插花保鲜
D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最高
答案 C
解析 由清水组在第3天鲜重累积增加率下降而蔗糖和细胞分裂素在第5天下降可知:蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用,A正确;添加蔗糖,目的是提供营养,同时糖类是主要的能源物质,可以作为呼吸底物,B正确;由四条曲线对比可知,同时添加蔗糖和细胞分裂素的鲜重累积增加率下降时间最晚可知,同时添加更利于插花保鲜,C错误;第5天清水组鲜重累积增加率最低,最易衰败,可见第5天花中脱落酸的含量最高的应该是只加清水的组,D正确。
10.关于植物激素的叙述,正确的是( )
A.生产中常使用赤霉素来抑制贮存的种子发芽
B.植物的向光性体现了植物生长素对生长作用的两重性
C.植物顶芽产生的生长素向下运输,导致侧芽部位生长素积累
D.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长
答案 C
解析 赤霉素能促进种子萌发,A错误;植物向光性体现的是生长素促进生长的效应,故没有体现生长素作用的两重性,B错误;植物顶芽产生的生长素向下运往侧芽,导致侧芽处生长素积累,浓度过
高而抑制侧芽生长,C正确;生长素通过促进乙烯合成来抑制茎段细胞伸长,D错误。
11.不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.乙烯浓度越高脱落率越高
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
答案 D
解析 由题干可知,此题只说明随生长素浓度升高,乙烯和脱落酸如何变化,并未涉及乙烯和脱落酸二者之间关系及生长素与乙烯之间的相互关系,A、B、C错误;由图示,当生长素浓度达到一定值后,生长素浓度愈高,成熟叶片脱落率愈低,故可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率,D正确。
二、非选择题
12.(2017·南昌一模)棉花幼铃(幼果)获得光合产物不足,会导致其脱落。为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,某课题组选择生长整齐的健壮植株,按以下步骤进行实验:激素处理24 h→用放射性物质喂饲叶片30 min→24 h后测定该叶片和幼铃等的放射性强度。激素处理方式和实验结果如下图所示(上述处理不影响叶片光合作用强度与呼吸强度)。注:数字分别为叶片和幼铃的放射性强
度占全株总放射性强度的百分比。
(1)该放射性物质中被标记的元素是________。由实验结果推断,幼铃脱落显著减少的是________组。
(2)B组幼铃放射性强度百分比最低,是因为B组叶片的光合产物________。为优化实验设计,增设了D组(激素处理叶片),则各组幼铃的放射性强度百分比由高到低排序是________。由此可知,正确使用该激素可改善光合产物调配,减少棉铃脱落。
(3)若该激素不能促进插条生根,却可促进种子萌发和植株增高,该激素最可能是________。
答案 (1)碳 C (2)输出减少 C>A>B>D
(3)赤霉素
解析 根据题意可知,实验为研究某种外源激素对棉花光合产物调配的影响,因此实验的自变量为是否利用外源激素处理,因变量为叶片和幼铃的放射性强度。图中A组不用激素处理,作为空白对照,而B、C作为实验组,并且B、C之间又可以进行相互对照。
(1)题中研究外源激素对棉花光合产物调配的影响,光合作用产物一般用碳元素标记,首先标记CO2,CO2被固定为C3,C3被光反应提供的[H]还原为糖类和C5,由题干可知,幼铃脱落是光合产物不足导致,对比A、B、C三组,发现C组幼铃中有机物占比最高,因而幼铃脱落显著减少。
(2)B组中叶片的放射性强度的百分比较高,说明有机物占比较多,输出较少。由题中数据可知,激素可抑制叶片有机物的输出,有利于幼铃有机物的输入,因而用激素处理叶片,导致叶片有机物输出
明显较少,且小于B组,因而幼铃的放射性强度百分比由高到低依次为C>A>B>D。
(3)赤霉素能够促进种子萌发和植株增高,但不能促进扦插枝条生根。
13.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如图所示的实验。请回答下列问题:
(1)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是________(填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输________(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段,再重复上述实验,结果琼脂块①和②中放射性强度相近,该抑制剂的作用机理可能是________________________。
(2)若图中AB为成熟茎切段,琼脂块①②③④均出现较强放射性,说明IAA在成熟茎切段中的运输________(填“是”或“不是”)极性运输。
(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液,加入IAA溶液中可显著降解IAA,但提取液沸水浴处理冷却后,不再降解IAA,说明已伸长胚轴中含有__________________。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径,对于种子破土出芽后的健壮生长________(填“有利”“不利”或“无影响”)。
答案 (1)① 不是 抑制剂与运输IAA的载体结合
(2)不是 (3)IAA氧化(降解)酶 有利
解析 (1)比较图中琼脂块①和②,由于生长素的运输是从形态学上端向形态学下端运输,所以①中的生长素浓度高、放射性强,琼脂块③和④均出现较强放射性说明ABA的运输不是极性运输。IAA运输方式为主动运输,用抑制剂处理茎尖切段后,琼脂块①和②放射性强度相近,说明IAA的主动运输受到抑制,由于抑制剂不破坏IAA,不影响细胞呼吸,故很可能是抑制与运输IAA的载体结合,从而影响了IAA的主动运输。
(2)AB为成熟茎切段,实验中琼脂块①②③④放射性均较强。通过对比说明IAA在成熟茎切段中不是极性运输。
(3)黄豆芽伸长胚轴的提取液加入到IAA溶液中后,IAA显著降解,加热处理提取液冷却后不能降解IAA,说明提取液中有降解IAA的酶。种子出土后,不需要胚轴的伸长,否则芽长得纤细,因此,光与IAA氧化酶降解IAA后,胚轴不再伸长,有利于芽的健壮生长。
14.(2017·东北三省四市二模)科学家研究甲、乙两个品种豌豆,甲品种豌豆为矮化突变体,乙品种豌豆为野生型植株。请回答下列问题:
(1)科学家推测甲品种较矮的原因是缺乏赤霉素,该假说的依据是赤霉素具有__________________的作用。
(2)为了检验上述假说,科学家用不同浓度的赤霉素处理________品种豌豆幼苗作为实验组,对照组设置为__________________。如果技术条件满足,还可测定甲品种和乙品种豌豆体内的________含量来检验该假说。
(3)上述实验结果支持该假说。科学家随后测定了甲、乙品种的生长素含量,发现甲品种的生长素含量低于乙品种,通过测定用赤霉素处理过的________品种豌豆幼苗体内的生长素含量,可推测赤霉素可能通过影响生长素的含量来完成其功能。
答案 (1)促进植株生长(或促进细胞伸长)
(2)甲 用等量的配制赤霉素溶液的溶剂处理的甲品种豌豆幼苗
赤霉素
(3)甲
解析 (1)甲品种豌豆为矮化突变体,科学家推测甲品种较矮的原因是缺乏赤霉素,依据的是赤霉素具有促进植株生长的功能。
(2)要探究题述假说,可以设置两组实验,对照组为用等量的配制赤霉素溶液的溶剂处理的甲品种豌豆幼苗,实验组为用不同浓度赤霉素处理的甲品种豌豆幼苗,最后测量矮化突变体豌豆的高度。如果技术条件满足,也可以通过直接测定甲品种和乙品种豌豆体内的赤霉素含量来判断。
(3)通过测定用赤霉素处理过的甲品种豌豆幼苗体内的生长素含量,可推测赤霉素可能通过影响生长素的含量来完成其功能。