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专题10 植物的激素调节
(30分钟 100分)
一、单项选择题(共12小题,每小题5分,共60分)
1.下列关于达尔文生长素发现实验的叙述正确的是 ( )
A.黑暗中没有光合作用,胚芽鞘无法生长
B.胚芽鞘的生长是尖端和尖端下部共同生长造成的
C.达尔文的实验确定了影响植物生长的是一种物质
D.达尔文实验的自变量不止一个,因变量也不止一个
【解析】选D。种子萌发早期的幼苗生长,主要依赖自身(子叶或胚乳)储存的有机物而不是光合作用,故A错误。胚芽鞘尖端并不生长,生长的部位是尖端的下部,故B错误。达尔文实验只确定了尖端是感受单侧光刺激并引起向光弯曲的部位,并不确定这种“影响”的性质,故C错误。达尔文实验的自变量包括尖端有无和感受单侧光的部位;因变量包括胚芽鞘生长状况和弯曲状况,故D正确。
2.有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物,分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响,结果如图。以下说法不正确的是 ( )
A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均有两重性
B.在0～20 ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C.乙的浓度大于5 ppm后,对莴苣幼根生长起抑制作用
D.据图推测,用30 ppm的甲处理莴苣幼根可促进其生长
【解析】选C。由图像可以看出,甲、乙、丙三种激素都在开始的一段范围内促进了幼根的生长,当它们超过一定浓度之后,三者对幼根的生长均起到了抑制作用(与起点相比)。这体现了三种激素作用的两重性,故A正确。在0～20 ppm范围内,甲曲线一直在丙曲线之上,故B正确。在浓度大于5 ppm,小于20
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ppm时,乙曲线位于对照组之上,说明对幼根的生长起到的是促进作用,故C错误。在浓度为30 ppm时,甲对幼根的促进作用减弱,但曲线仍位于起点(对照组)之上,说明这个时候,甲对于幼根的生长还是促进的,故D正确。
3.下列事例中与所涉及的植物激素对应关系不一致的是( )
A.移栽棉花比非移栽棉花的根系发达——生长素
B.早春低温时溪水中浸泡后的水稻种子可提早发芽——赤霉素
C.用熟苹果催熟未熟的柿子——乙烯
D.为使插花保鲜更长的时间,对切口进行处理——细胞分裂素
【解析】选B。本题考查植物激素在生产实践中的应用。根也存在顶端优势,主根的存在会抑制侧根的发育,而在移栽过程中破坏了主根的顶端优势,侧根发育较快,顶端优势与生长素有关,A正确;赤霉素可以解除种子休眠,促进种子萌发,种子自身几乎不含赤霉素,脱落酸能够促进种子休眠,通过溪水浸泡种子,种子内脱落酸含量减少,对种子萌发的抑制作用减弱,可使种子提前萌发,B错误;熟苹果产生的乙烯能促进未熟柿子成熟,C正确;插花的切口经细胞分裂素处理后可促进细胞分裂,减缓衰老,D正确。
4.(2018·郑州一模)研究人员为研究不同浓度的植物激素M和植物激素N对某种植株插条生根的影响做了相关实验,结果如表。下列分析不合理的是 ( )
A.本实验的自变量是激素浓度和种类
B.与生长素具有类似作用特点的是激素M
C.激素M促进插条生根的最适浓度可能是150 mg/L
D.说明植物生长发育过程的本质是多种激素共同调节的结果
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【解析】选D。从表格中可以得到,实验中改变了激素的种类和浓度,A正确。表格中给出的激素M的作用效果开始比对照组强,最后比对照组弱,说明激素M有类似生长素的作用特点,B正确。根据表格数据150 mg/L时,激素M促进插条生根的效果最好,但是缺乏100～150 mg/L和150～200 mg/L的数据,所以说该浓度可能是最适浓度,C正确。表格给出的实验数据无法说明植物生长发育过程中受多种激素调节,D错误。
5.(新题预测)某课题组研究了激素类似物甲和乙对某种月季插条生根的影响,实验结果如图所示,下列叙述不正确的是 ( )
A.甲可能是生长素类似物
B.实验证明激素类似物甲和乙对植物的生根具有拮抗作用
C.各组实验除激素种类和浓度之外,其他条件应该一致
D.若探究某浓度甲、乙混合液对月季插条生根的影响,应设计3组实验
【解析】选D。甲对植物生根的促进作用是先增加,后减小,与生长素对植物的作用曲线相似,很有可能是生长素类似物,故A正确;甲对植物生根总体是促进的,乙对植物生根总体是抑制的,这两者相互拮抗,故B正确;本实验中的自变量是激素的种类和浓度,其他变量均为无关变量,要保持适宜并相同,故C正确;若要探究某浓度甲、乙混合液对月季插条生根的影响,至少要设计4组实验:某浓度的甲、乙混合液处理;相应浓度的甲液处理;相应浓度的乙液处理;蒸馏水处理。
6.(2018·青岛三模)下列关于植物激素的叙述正确的是 ( )
A.环境因子只能通过激素来影响植物的各项生命活动
B.乙烯仅在植物成熟的果实中产生,且只能促进果实成熟
C.同一植物细胞膜上可能含有多种植物激素的受体
D.生长素与赤霉素具有协同作用,都具有两重性
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【解析】选C。激素调节只是植物生命活动调节的一部分,故A错误。乙烯可以在植物其他部位产生(比如茎段),发挥作用(抑制生长素促进细胞伸长),故B错误。因为植物的生长发育受多种激素的调节,所以同一植物细胞膜上可能含有多种激素受体,故C正确。生长素具有两重性,但赤霉素不具有两重性,故D错误。
7.下列生产措施中与植物激素无关的一组是 ( )
①培育无子番茄 ②培育无子西瓜 ③果树整枝修剪
④带芽的枝条扦插 ⑤移栽植物时剪去部分叶片
⑥棉花摘心
A.①③ B.②④ C.⑤⑥ D.②⑤
【解析】选D。①培育无子番茄的原理是适宜浓度的生长素能促进子房发育成果实;②培育无子西瓜的原理是染色体数目变异;③果树整枝修剪可以降低侧芽部位的生长素浓度,去除顶端优势;④芽能产生生长素,促进扦插枝条生根;⑤移栽植物时剪去部分叶片可以降低蒸腾作用,有利于植物成活;⑥棉花摘心能降低侧芽部位的生长素浓度,有利于侧枝生长。综合分析D选项符合题意。
8.向日葵和番茄都能产生果实和种子,向日葵的果实是平时我们吃的“瓜子”。在上述两种植物开花期间,遇到连续的阴雨天,影响了植物的传粉,管理人员及时喷洒了一定浓度的生长素。下列对采取这一措施产生结果的叙述中,正确的是
( )
A.两种植物都能形成无子果实,产量未受影响
B.番茄形成无子果实,产量未受影响;向日葵形成无子果实,产量下降
C.两种植物都能形成无子果实,产量下降
D.番茄形成有子果实,产量上升;向日葵不能形成无子果实
【解析】选B。生长素能促进子房发育为果实,而形成无子果实。对于番茄来说,我们食用的部分主要是它的果皮部分。对于向日葵来说,我们食用的部分是它的种子部分(它的果皮部分,即为瓜子壳)。因此喷洒一定浓度的生长素,两者均可以发育为无子果实。对于番茄来说,可以提高实际产量,对于向日葵来说,降低了产量。
9.植物激素中的赤霉素与生长素都能促进茎秆伸长,两者促进植物生长及关系可用图示表示,下列说法错误的是 ( )
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A.图中赤霉素对①②过程起促进作用
B.赤霉素和生长素都是植物细胞合成的微量有机物
C.激素的生理作用是通过对基因组表达的调节来实现的
D.赤霉素促进茎秆伸长是通过提高生长素的含量而实现的
【解析】选A。赤霉素可以提高生长素的含量,是通过促进①,抑制②来实现的,故A错误。按照植物激素的定义:“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”,故B正确。激素作为信号分子,往往要把信息传递到细胞核,通过调控基因的表达来调节生命活动,故C正确。由图可以看出,赤霉素是通过调节生长素的含量来调节细胞伸长的,故D正确。
10.探究不同浓度的2,4-D溶液对插条生根作用的实验中,属于无关变量的是
( )
A.2,4-D溶液的浓度
B.扦插枝条上芽的数量
C.扦插枝条生根的总长度
D.扦插枝条生根的数量
【解析】选B。2,4-D溶液的浓度是自变量,A不符合题意;该实验中扦插枝条上芽的数量属于无关变量,B符合题意;扦插枝条生根的总长度和生根的数量是因变量,C、D不符合题意。
【知识总结】“探究不同浓度的2,4-D溶液对扦插枝条生根作用” 的实验变量分析
(1)自变量:2,4-D溶液的浓度;
(2)因变量:扦插枝条的生根数量;
(3)无关变量:扦插枝条上芽的数量、2,4-D溶液处理扦插枝条的时间等。
(4)为排除无关变量的干扰,无关变量的设置要遵循等量原则。
【加固训练】
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,错误的是 ( )
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A.生长素类似物浓度不同,扦插枝条生根数目不同
B.每根枝条上应保留有相同数量的芽
C.预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组
D.正式实验中不同浓度的生长素类似物之间形成相互对照
【解析】选A。用处于最适浓度两侧的不同浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条,促进效果可能相同,A错误;芽能产生生长素,生长素能够促进扦插的枝条生根,因此每根枝条上应保留有相同数量的芽,排除无关变量对实验结果的干扰,B正确;在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组,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。
11.(2018·西安三模)下列关于植物激素的叙述,不正确的是 ( )
A.脱落酸主要在根尖和果实中合成
B.脱落酸可促进叶和果实的衰老与脱落
C.细胞分裂素主要在根尖合成
D.赤霉素既可以促进种子萌发也可以促进果实发育
【解析】选A。脱落酸的合成是在根冠、萎蔫的叶片等部位,A错误。脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,B正确。细胞分裂素合成部位主要在根尖,C正确。赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,引起植株增高;促进种子萌发和果实发育,D正确。
12.(新题预测)下列关于植物激素调节的相关叙述正确的是 ( )
A.生长素或抑制生长的物质的不均匀分布都会引起植物的向光性生长
B.某些植物激素可通过改变化学反应速率来调控植物的生长发育
C.植物激素之间的相互作用仅限于植物生理作用之间的协同或拮抗
D.人工合成的植物生长调节剂,在生产中控制用量即可避免安全问题
【解析】选A。植物的向光性归根到底是由于生长素分布不均匀造成的,凡是调节生长的物质,均会引起相应的弯曲现象,故A正确。改变化学反应速率,是酶的作用。激素是不会直接调节化学反应的,故B错误。植物激素之间的相互作用不仅表现在生理作用的协同和拮抗,还表现在相互之间浓度的调节,故C错误。植物生长调节剂的安全使用不仅和用量有关,还涉及使用时间、使用方法等,任何的使用不当,都有可能带来危害,故D错误。
二、非选择题(共2小题,共40分)
13.(20分)(能力挑战题)猕猴桃为雌雄异株植物,可以按一定的比例种植雌雄株,人工授粉结果,
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还可以运用植物激素诱导雌花单性结实生产无子果实。单果重、储藏期、种子的有无等直接决定了果实品质。科研人员做了如下实验: 实验组:一定浓度的赤霉素和一定浓度的2,4-D混合液喷雾;
对照组:人工授粉。
实验结果如下:
年份
处理
单果
重/g
种子
有无
单株产
量/kg
产量
/(t/hm2)
储藏
期/d
2016
混合液
113
无
14.8
15.5
36
人工授粉
82
有
13.2
12.7
28
2017
混合液
108
无
14.5
15.2
40
人工授粉
72
有
13.7
13.2
30
2018
混合液
105
无
14.6
15.3
38
人工授粉
70
有
13
13.4
30
(1)人工合成的2,4-D具有________________,被称为________________,其生理作用特点也与生长素类似,往往表现出____________________,因此在喷洒过程中要严格控制药物浓度。
(2)请结合研究结果写出该研究的实验目的:_____________________________ ______________________________________。
(3)混合液处理后的猕猴桃的单果重、产量均优于人工授粉,请从植物激素调节的角度分析其原因。
【解析】(1)考查生长素类似物的含义以及生长素的作用特点——两重性。
(2)分析题目所给的实验条件和实验结果,弄清楚自变量“一定浓度的赤霉素和一定浓度的2,4-D混合液”由表可知因变量“猕猴桃单性结实提高果实品质和产量”,可推测本题答案。
(3)人工授粉的情况下,植物自身也会产生内源性激素,显然在添加了混合液之后,对植物单果重和产量起到了更强的促进作用。
答案:(1)与IAA相似的生理效应 生长素类似物 两重性
(2)研究一定浓度的赤霉素和一定浓度的2,4-D混合液对诱导猕猴桃单性结实提高果实品质和产量的影响
(3)首先,两种激素混合液对猕猴桃单果重和产量具有促进作用;其次,与人工授粉相比,混合液促进效果更强。
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14.(20分)(新题预测)培养水稻次生根,当根长为10 mm左右时置于黑暗条件下,用不同强度的单侧光对竖直生长的次生根进行照光处理,发现根均出现背光生长现象,且在一定范围内,光强越大根弯曲的角度越大。对处理后的根尖向光侧和背光侧生长素的含量进行了测定,结果如表:
处理方式
生长素(IAA)含量(ng· )
向光侧
背光侧
光强:40 μmol•m-2•s-1
163.2
426.6
光强:100 μmol•m-2•s-1
117.2
439.4
黑暗(不照光)
415.6
415.6
已知光照不会影响生长素的合成,请回答下列问题:
(1)生长素的化学本质是____________,生长素能调节细胞代谢,其生理作用表现出____________性。生长素可以从合成部位运输到作用部位,其中在成熟组织中生长素进行的是____________。
(2)单侧光照射后,向光侧生长素含量下降,最可能原因有两种,一种可能是
______________________________________;另一种可能是_____________
______________________________________。
(3)在单侧光的照射下,水稻次生根呈现背光生长,请据表作出合理解释:____
_________________________________________________________________。
【解析】(1)生长素的化学本质是吲哚乙酸,生长素的生理作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。生长素从形态学上端向形态学下端进行极性运输,在成熟组织中进行的是非极性运输。
(2)单侧光照射后,向光侧生长素含量下降,最可能的原因有两种,一种可能是部分生长素向背光侧运输;另一种可能是光照引起向光侧生长素的分解。
(3)从根对生长素敏感的角度分析:单侧光照引起生长素分布不均,向光侧生长素浓度低,背光侧生长素浓度高,高浓度会形成抑制作用,低浓度起到促进作用。
答案:(1)吲哚乙酸 两重 非极性运输
(2)部分生长素向背光侧运输 光照引起向光侧生长素的分解(顺序可以调换)
(3)在单侧光照射下,背光侧生长素浓度比向光侧高,而根对生长素敏感,背光侧(处于抑制状态)生长慢,因此呈现背光生长
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