5.1植物生长素的发现与作用 练习(含解析)
5.1植物生长素的发现与作用 练习
一、单选题
1.下列叙述与生物学史实相符的是 ( )
A.恩格尔曼采用放射性同位素标记法证明了叶绿体是光合作用的场所
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记噬菌体的蛋白质和DNA
C.摩尔根以果蝇为研究材料利用假说—演绎法证明了基因位于染色体上
D.温特利用胚芽鞘和琼脂块等进行实验发现了促进植物生长的是生长素
2.如图表示生长素浓度对植物某器官生长发育的影响曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.若c点表示植物茎的向光侧浓度,则d可表示背光侧浓度
B.若图示为生长素浓度对芽生长的影响,则促进茎生长且适宜的浓度在ac段之间
C.对植物施加e点浓度的生长素,植物生长不受影响
D.图示曲线的变化可用于解释横放植物根的向地生长
3.生长素具有“低促高抑”的特点,即生长素在低浓度时促进植物生长,高浓度时抑制植物生长。下列现象与此特点无关的是( )
A.植物的向光性 B.用生长素除农田中的杂草
C.根的向地生长 D.植物的顶端优势
4.某生物兴趣小组以金丝雀 草 胚芽鞘为材料进行向光性实验,实验处理如下图所示,下列相关分析错误的是( )
A.b、d由于生长素分布不均匀,胚芽鞘均会向光弯曲生长
B.a、c中的单侧光对胚芽鞘的生长情况没有影响
C.可根据c中胚芽鞘的弯曲程度准确判断琼脂块中生长素的含量
D.如果只旋转d装置中的胚芽鞘,植株将会直立生长
5.下图所示为用燕麦胚芽鞘所做的一系列实验,下列分析正确的是( )
A.甲中生长素不能进行极性运输
B.乙中的胚芽鞘能向右弯曲生长
C.丙中胚芽鞘尖端向右弯曲生长
D.丁中的胚芽鞘不弯曲不生长
6.下列生理现象能体现生长素两重性的是( )
A.根的向地性 B.植物的向光性
C.茎的背地性 D.无籽番茄的形成
7.下表有关科学家的研究成果、研究方法与事实相符的是( )
选项 科学家 研究成果 研究方法
A 摩尔根 基因在染色体上 类比推理法
B 艾弗里 肺炎双球菌的转化因子是DNA 同位素标记法
C 沃森、克里克 DNA的双螺旋结构 模型建构法
D 达尔文 胚芽鞘尖端产生促进生长的物质 实验法
A.A B.B C.C D.D
8.下图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,其中m、n、p表示相应点对应的生长素浓度,下列相关叙述正确的是( )
A.若曲线Ⅱ表示生长素对根的作用,则曲线Ⅰ可表示生长素对芽的作用
B.若曲线Ⅰ中A点表示单侧光照射下胚芽鞘向光侧的生长状况,则背光侧生长素浓度范围一定在m和n之间
C.若曲线Ⅰ中B点表示横放植株根的近地侧的生长状况,则远地侧生长素浓度应大于P
D.若植株侧芽的生长素浓度为C点对应的浓度,则D点不可能代表同一枝条顶芽的生长状况
9.下图所示去掉尖端的胚芽鞘一侧放置含适宜浓度的生长素的琼脂块,将花盆放入暗箱中,以一定速度匀速旋转一段时间后,在图示的位置停止。胚芽鞘的生长情况是
A.直立生长 B.向右弯曲生长
C.向左弯曲生长 D.不生长不弯曲
10.科学家利用某植物为材料探究植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。
实验一:分别对Ⅱ组、Ⅲ组进行去除顶芽、去除顶芽并在切口涂抹IAA处理后,定时测定三组植物的侧芽长度,结果如图1所示。
实验二:用饲喂叶片,测定去顶时侧芽附近放射性强度和IAA含量,结果如图2所示。
下列叙述错误的是( )
A.顶芽合成的IAA以主动运输的方式向侧芽运输
B.时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组的原因是Ⅲ组侧芽生长素浓度偏高
C.据图2实验结果推测,去顶后向侧芽分配的光合产物增加
D.去顶8时,Ⅰ组和Ⅱ组侧芽附近的IAA浓度关系为Ⅰ组大于Ⅱ组
11.下列关于植物生长素的叙述,正确的是( )
A.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
B.植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
C.细胞的成熟程度不会影响生长素作用的效果
D.生长素合成的前体物是色氨酸,合成场所是核糖体
12.下列关于植物生长素的叙述,错误的是( )
A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
C.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
D.不同浓度的生长素作用效果可能相同
二、多选题
13.如图甲为横放在地面上的植物的生长状况,图乙为植物生长素浓度对植物生长的影响曲线。下列分析错误的是( )
A.图甲中a、b、c、d四点的生长素浓度大小为a>c,d>b
B.若图甲中a点的生长素浓度为10-10mol/L,则c点所对应的浓度介于10-10~10-8mol/L之间
C.若图甲中b点的生长素浓度与图乙中E点对应的浓度相同,则d点的生长素浓度在E~B对应的浓度区间
D.生长素在F~A对应浓度范围内促进生长,在A~D对应浓度范围内抑制生长
14.如图是生长素发现过程中的部分实验示意图,根据图中信息判断,下列叙述错误的是( )
A.实验一证明胚芽鞘的感光部位是尖端
B.实验二证明胚芽鞘的生长与胚芽鞘尖端有关
C.实验三的自变量是尖端偏放的位置
D.实验四证明胚芽鞘的尖端能产生生长素传递到尖端下部
15.为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。
测定项目 生长素浓度(10-6mol/L)
0 50 100 150 200
主根长度(相对值) 1 0.9 0.7 0.5 0.3
侧根数目(个) 4 6 8 6 3
下列说法正确的是( )
A.分析表中数据可知,生长素浓度为100×10-6mol/L时,表现抑制主根生长
B.生长素是由色氨酸等氨基酸经脱水缩合形成的
C.生长素可在植物的成熟部位通过输导组织进行极性运输
D.若要进一步探究生长素促进侧根生根的最适浓度,则需要在50×10-6mol/L~150×10-6mol/L之间设置浓度梯度
16.用放射性碳标记的IAA(生长素)处理主根,检测BR(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。下列相关分析正确的是( )
A.标记的生长素在根部可以由尖端向中部运输
B.标记的生长素在根部可以由中部向尖端运输
C.BR 对生长素由中部向尖端运输的促进作用更显著
D.BR 可以通过调节生长素的分布来影响根部的生长
三、综合题
17.叶片脱落前会在叶柄基部形成一个离层区(如图a)。某兴趣小组为研究生长素与离层区形成的关系,利用大叶黄杨叶柄的外植体开展了有关实验:把含α-萘乙酸(NAA)的琼脂块分别放在茎残端(如图b)和叶柄切口上(如图c)。用上述两种方式分别处理20个叶柄外植体,每隔12小时观察叶柄是否脱落,统计脱落率。请回答相关问题:
注:切去叶片,保留叶柄,节上下各保留约0.5cm茎段,这种带叶柄的茎段通常被称为叶柄外植体
(1)因具有与生长素相似的生理效应,NAA这类化学物质被称为 。喷洒低浓度的NAA溶液,能够防止落花落果,而喷洒高浓度的NAA溶液又能起到疏花疏果的效果,这说明NAA对植物生长的调节作用具有 。
(2)已知图b中的NAA在茎残端是从上往下运输的,而图c中的NAA在叶柄内是从远基端运往近基端,运输方式均为极性运输,属于 (填运输方式)。
(3)为了确保实验的准确性,对实验前所制备外植体的要求是 。
(4)该兴趣小组的实验方案还存在一个明显的不足之处,请予以完善: 。
(5)该兴趣小组利用完善后的实验方案开展实验,所得实验数据如下表所示:
NAA对大叶黄杨叶柄外植体脱落率(%)的影响
处理后时间(h) 外植体数(个)
12 20 0 0 0 0
24 20 5.0 0 7.5 15.0
36 20 20.0 0 25.0 65.0
48 20 62.5 10.0 70.0 92.5
分析上表可知,生长素与叶柄脱落的关系为:当将含NAA的琼脂块加到叶柄的远轴端,即相当于先增加叶柄离层远基端的生长素水平时,会 叶柄的脱落;而当将含NAA的琼脂块加到近轴端进行处理,即相当于先增加叶柄离层近基端的生长素水平时,会 叶柄的脱落。
18.为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响,研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘,分别用红光和蓝光进行单侧照射,随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度,结果如下表:
时间/分 长度增加值/mm 处理 30 60 90 120
红光 向光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
背光侧 0.20 0.40 0.60 0.80
蓝光 向光侧 0.20 0.26 0.33 0.42
背光侧 0.20 0.55 0.90 1.22
(1)蓝光照射的30分钟内,大麦胚芽鞘没有表现出向光性,原因是引起向光性的 (填激素名称)在 产生,而起作用的部位是 ,其转运和引起生理作用需要一定的时间。
(2)由实验结果可知单侧红光照射 (填“能”或“不能”)使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素,该胚芽鞘将 (填“向光”或“背光”)弯曲生长,从细胞水平分析,该过程中赤霉素的作用是 。
19.植物生理
图1所示为绿色植物光合作用的过程,图2是研究温度对某种植物X生长的影响时根据实验数据绘制的曲线图,横坐标为培养天数,培养到OD值越大代表生长速率越大。
(1)以下关于字母A、F分别代表的内容最合理的是______。
A.类囊体膜上的色素、光反应 B.类囊体膜上的色素、暗反应
C.叶绿体基质中的色素、光反应 D.叶绿体基质中的色素、暗反应
(2)图1中,以H+的跨膜梯度推动合成的物质是______。
A.物质A B.物质B C.物质C D.物质D
(3)植物X正常光合作用过程中,若使用某种药物使其类囊体上电子传递链受到抑制,则短时间内物质D的含量将 (选填“上升”“下降”或“不变”);
(4)当外界CO2浓度下降时,此时光合速率短时间内可能下降,也可能不下降,以下关于光合速率不下降可能的原因正确的是______。(多选)
A.光照强度弱,CO2仍处于饱和状态
B.气孔导度增大,单位叶面积吸收CO2速率不下降
C.细胞间隙储存了较多CO2,胞间CO2浓度不下降
D.原本光反应和暗反应速率正相当,光照强度增加,生成的ATP、NADPH增多,弥补了C3的减少
(5)有一种植物激素G由根细胞合成,除了参与调节植物根系生长发育外,也能向上运输至茎,可抑制侧芽处的生长素向侧芽外运输,同时研究也发现,生长素促进植物激素G的合成。在给此植物浇水时添加低浓度的生长素,则侧芽生长素向外运输会 (减少/增加/不变)。
(6)根据图2分析可知,植物X在35℃条件培养比25℃条件下最高生长速率高,但在35℃条件培养比25℃条件下维持较高生长速率的天数少。以下说法及推测合理的是______。(多选)
A.温度只是通过影响酶的活性影响植物的生长速率
B.植物X的生长速率主要取决于其光合速率和呼吸速率的差值。
C.此实验中, 35℃培养,在第12天时光照强度应该是最高的
D.植物X在较长时间处于35℃条件下,体内酶的空间结构可能会有轻微改变
E.35℃条件下维持较高生长速率天数少,说明植物X中催化光合作用的酶在35℃时比25℃时活性低
20.植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况,为了探究植物对遮阴的反应,研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射(P)以及蓝光(B)、红光(R)在光合有效辐射中所占的比例。然后,将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组,分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周,测定叶片中叶绿素的含量,结果如下表所示。回答下列问题:
环境条件 光合有效辐射(P)(μmoL·m-2·s-1) 蓝光比例 (B/P) 红光比例 (R/P) 叶绿素a含量 (mg·g-1) 叶绿素b含量 (mg·g-1)
阳光直射 10500 0.25 0.39 1.21 0.28
建筑遮阴 1160 0.36 0.29 1.45 0.39
冠层遮阴 800 0.33 0.27 1.58 0.45
(1)实验后A→B→C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势及其生理意义是 。B、C组植物叶片中叶绿素比例更适应遮阴环境,原因是 。
(2)将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中,三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是 组。
(3)将一定数量的实验后B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中,进行2h(不考虑色素变化)的光合作用,取叶片做脱色处理,在碘液中浸泡一段时间,取出观察,着色最深的是处于 环境中的叶片。
(4)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照会引起植物细胞内生长素含量减少,一个叶片左、右两部分的叶肉细胞输出的生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输(如下图所示)。据此推测,图中被遮挡嫩叶叶柄生长状态发生的变化是 ,这种生理反应的意义在于 。
21.褪黑素是由大脑中松果体所分泌出的一种激素(MT),化学名称5-甲氧基-N-乙酞色胺,可以由色氨酸转化而来。其在改善睡眠、免疫等方面有重要作用,其分泌过程如图所示。回答下列问题:
(1)写出在植物体内一种由色氨酸转化而来的激素是 ,请从两者分泌的来源分析两类激素之间的区别 。
(2)据图用文字和箭头写出一条褪黑素分泌的反射弧: 。当褪黑素分泌到一定量时会影响下丘脑视交叉上核活动来影响其分泌,此调节方式为 ;据图推测褪黑素分泌和整体含量上呈现 变化规律。某同学熬夜玩手机,导致睡眠质量下降与 有关。
参考答案:
1.C
【详解】A、恩格尔曼运用水绵和极细的光束证明叶绿体是进行光合作用场所,但并没有采用同位素标记法,A错误;
B、赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是遗传物质,B错误;
C、萨顿应用类比推理提出了基因在染色体上的假说,摩尔根以果蝇为研究材料利用假说—演绎法证明了基因在染色体上,C正确;
D、温特实验证明了胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,而该物质的化学成分未得到证明,D错误。
故选C。
2.D
【分析】分析图:由起点到c段,随生长素浓度的增加,促进生长的作用越来越大,c点对应的生长素浓度是促进生长的最适浓度,ce段随生长素浓度的增加,促进生长的作用越来越弱,e点对应的生长素浓度既不促进生长,也不抑制生长,超过e点,随着生长素浓度的增加,抑制生长的作用越来越大。
【详解】A、茎背光侧浓度大于茎向光侧浓度,并背光侧促进效果强于向光侧,若c点表示植物茎向光侧浓度,d则不可能表示茎背光侧浓度,A错误;
B、若该图表示生长素浓度对芽生长的影响,则由该图看不出促进茎生长的最适浓度,B错误;
C、e点对应的生长素浓度对于该器官既不促进生长,也不抑制生长,但是不同器官对同一浓度的生长素反应不同,给植物施加e点所对应浓度的生长素时,因为植物的其他器官反应不同,植物的生长也会受到影响,C错误;
D、图示曲线的变化反应了生长素的作用具有两重性,植物横放时,根的近地侧生长素浓度高,抑制生长,远地侧生长素浓度低,促进生长,使根表现出向地生长。ef段曲线的变化可用于解释横放植物根的近地侧生长素浓度的变化,随生长素浓度的增加抑制根的生长,故近地侧生长慢,植物的根向地弯曲生长,D正确。
故选D。
3.A
【分析】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,同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,根最为敏感,其次是芽,茎最不敏感,体现生长素生理作用两重性的实例是顶端优势现象和根的向地性生长。
【详解】A、茎对生长素不敏感,茎的向光性和背地性不能体现生长素生理作用的两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长),符合题意,A正确;
B、用生长素除农田中的杂草其原理是利用高浓度的生长素抑制杂草生长,但促进农作物的生长,这是因为农作物对生长素敏感程度较低,即该过程中利用了生长素的两重性,不符合题意,B错误;
C、根的向地性生长的产生是由于生长素的两重性导致的,即近地侧生长素浓度高抑制生长,远地侧生长素浓度低促进生长,不符合题意,C错误;
D、植物的顶端优势现象是由于侧芽部位生长素浓度高,生长被抑制,而顶芽部位生长素浓度低,促进生长,因而体现了生长素的两重性,D错误。
故选A。
4.C
【分析】感光部位在胚芽鞘的尖端,生长部位在尖端的下部。在单侧光的刺激下,生长素在尖端发生横向运输,再发生极性运输,导致背光侧的生长素含量高于向光侧,植株表现为向光弯曲生长。
【详解】A、b中的琼脂块能透过生长素,b、d中受单侧光的刺激,生长素分布不均匀,胚芽鞘均会向光弯曲生长,A正确;
B、玻璃皮能阻挡尖端处生长素的横向运输,琼脂块不能感受到单侧光的刺激,B正确;
C、两个不同浓度的生长素溶液的作用效果可能相同,因此不能根据c中胚芽鞘的弯曲程度准确判断琼脂块中生长素的含量,C错误;
D、如果只旋转d装置中的胚芽鞘,则胚芽鞘尖端受光均匀,植株将会直立生长,D正确。
故选C。
5.C
【分析】生长素的运输方向主要有:极性运输和横向运输。极性运输是指生长素只能由植物的形态学上端运输到形态学下端;而横向运输是由于单侧光的刺激,导致胚芽鞘尖端生长素由向光一侧朝背光一侧运输。
【详解】A、生长素能透过琼脂块,且极性运输由遗传特性所决定,故甲中生长素可进行极性运输,A错误;
B、云母片能阻挡生长素运输,导致乙中的胚芽鞘左侧下部(生长部位)生长素含量少,右侧下部(生长部位)生长素含量多,生长更快,故乙中胚芽鞘向左弯曲生长,B错误;
C、丙中胚芽替尖端的生长素由于受光照影响,能进行横向运输,胚芽鞘左侧生长素含量多,生长快,故胚芽鞘尖端向右弯曲生长,C正确;
D、云母片能阻挡尖端的生长素的横向运输,导致胚芽鞘下部(生长部位)两侧生长素分布均匀,故丁中的胚芽鞘直立生长,D错误。
故选C。
6.A
【分析】1、生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。
2、能够体现生长素两重性的实例有:顶端优势、根的向地性、根的背光性等。
【详解】A、根的向地性中,远地侧生长素浓度低,促进生长,近地侧生长素浓度高,抑制生长,体现了生长素两重性,A正确;
B、植物的向光性中,向光侧和背光侧均为促进作用,没有体现生长素两重性,B错误;
C、茎的背地性中,近地侧和远地侧均为促进作用,没有体现生长素两重性,C错误;
D、使用生长素培育无籽番茄只能体现其促进果实发育的生理作用,没有体现生长素两重性,D错误。
故选A。
【点睛】
7.C
【分析】本题是对基因在染色体上实验证明、肺炎双球菌的转化因子是DNA、DNA的双螺旋结构模型、胚芽鞘尖端产生促进生长的物质综合性考查,需逐项分析进行解答。
【详解】A、摩尔根通过假说—演绎法证明基因在染色体上,A错误;
B、艾弗里通过物质分离提纯的方法,证明肺炎双球菌的转化因子是DNA,B错误;
C、沃森、克里克通过模型建构法,证明DNA的双螺旋结构,C正确;
D、达尔文通过实验,没有得出胚芽鞘尖端产生促进生长的物质这样的结论,只是提出尖端产生的某种刺激传递到尖端下部,造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲,D错误。
故选C。
8.D
【分析】生长素作用的特点是具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感。农业生产上,为保证单子叶作物的生长发育,常用较高浓度的生长素作除草剂来杀死双子叶杂草。顶端优势的原因是顶芽产生的生长素极性运输到侧芽处,侧芽的生长受到抑制。单侧光照射下胚芽鞘向光生长,单侧光使生长素由向光侧向背光侧运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,则背光侧生长快于向光侧,所以向光弯曲生长。
【详解】A、根对生长素比芽敏感,即在较低浓度下能够促进根生长,较高浓度会抑制根生长,而芽生长效应在较高浓度下,故曲线I表示生长素对植物根的作用,曲线Ⅱ可表示对芽的作用,A错误;
B、单侧光照射下胚芽鞘向光生长,单侧光使生长素由向光侧向背光侧运输,使背光侧生长素浓度高于向光侧,则背光侧生长快于向光侧,若曲线Ⅰ中A点表示单侧光照射下胚芽鞘向光侧的生长状况,则背光侧生长素浓度大于A点对应的m值,而且背光测生长速度要快于向光测,因为纵坐标表示的是植物生长单位长度所需时间,时间越短生长速度越快,所以背光侧生长素浓度范围不一定在m和n之间,n与p之间也有一个范围符合,B错误;
C、将植物体水平放置,由于受到重力作用影响,近地侧生长素浓度高于远地侧,若曲线Ⅰ中B点表示横放植株根的近地侧的生长状况,则远地侧生长素浓度应小于P值,C错误;
D、顶端优势的原因是顶芽产生的生长素极性运输到侧芽处,侧芽的生长受到抑制,若植株侧芽的生长素浓度为C点对应的浓度,因为D点的生长素浓度大于C点,所以D点不可能代表同一枝条顶芽的生长状况,D正确。
故选D。
9.B
【详解】去掉尖端的胚芽鞘不能感受到光的刺激,琼脂块中的生长素不会在单侧光的照射下进行横向运输,而是沿着琼脂块与胚芽鞘的接触面向下运输,所以导致胚芽鞘左侧生长素分布得多、生长快,因此胚芽鞘表现为向右弯曲生长。综上分析,B项正确,A、C、D三项均错误。
故选B。
【点睛】本题考查植物生长素的相关知识,意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息,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结论的能力。
10.D
【分析】根据题干信息和图形分析,实验一中,Ⅱ组与Ⅰ组相比,去顶后两个时间的侧芽都生长了;Ⅱ组与Ⅲ组相比,去顶32h时,Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,说明人工涂抹IAA后,导致侧芽部位生长素浓度过高,起到抑制作用;实验二中,与a组相比,去掉顶芽的b组中14C的含量明显增加,而IAA的含量基本不变。
【详解】A、顶芽合成的IAA通过极性运输到侧芽,极性运输属于主动运输,A正确;
B、实验一中Ⅱ组和Ⅲ组的区别是是否涂抹IAA,去顶32h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组,原因可能是人工涂抹的IAA起到抑制作用,B正确;
C、实验二中,与a组相比,去掉顶芽的b组中14C的含量明显增加,说明去顶后往侧芽分配的光合产物增加,C正确;
D、由图二可知,去顶8h时Ⅰ组和Ⅱ组侧芽附近的IAA浓度相等,D错误。
故选D。
11.A
【分析】植物生长素作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长;其在植物体内的运输形式有极性运输(耗能)和非极性运输。
【详解】A、植物体内生长素的极性运输属于主动运输,受氧气浓度的影响,A正确;
B、植物向光生长只能说明生长素促进生长的作用,B错误;
C、细胞的成熟程度较低时,生长素作用越明显,C错误;
D、生长素合成的前体物是色氨酸,化学本质是吲哚乙酸,核糖体是蛋白质的合成场所,D错误。
故选A。
12.B
【解析】植物生长素主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列的反应可转变成生长素;生长素的运输分为极性运输(在胚芽鞘、芽、幼根等幼嫩组织中)和非极性运输(成熟组织中);不同植物、同一植物的不同器官或细胞对生长素的敏感程度可能不同,幼嫩细胞较成熟细胞对生长素浓度敏感,双子叶植物较单子叶对生长素浓度敏感,不同植物器官对生长素浓度敏感程度:根>芽>茎。
【详解】A、植物生长素主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列的反应可转变成生长素,A正确;
B、生长素所发挥的作用因植物细胞的成熟程度不同而有较大差异,幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞,B错误;
C、在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部的进行非极性运输,C正确;
D、在最适浓度两侧,存在两种不同浓度的生长素作用效果相同的情况,D正确。
故选B。
【点睛】
13.ABD
【分析】1、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。
2、分析甲图:重力引起生长素分布不均匀,使近地侧生长素浓度较高,远地侧生长素浓度较低。由于根对生长素的敏感性强,远地侧较低的生长素促进了该侧细胞的生长,近地侧较高的生长素抑制了该侧细胞的生长,从而使根表现出向地性;而茎对生长素的敏感性较弱,远地侧较低的生长素使该侧细胞生长较慢,近地侧较高的生长素使细胞生长较快,从而表现出茎的背地性。
【详解】A、由于重力的作用,使得a、b、c、d四点的生长素浓度大小为c>a,d>b,A错误;
B、c点所对应的生长素浓度应抑制根的生长,应大于10-8mol/L,B错误;
C、若图甲中b点的生长素浓度与图乙中E点对应的浓度相同,而d点浓度高于b点,并且促进作用更强,因此d点的生长素浓度在E~B对应的浓度区间,C正确;
D、图中生长素在F~C对应浓度范围内促进生长,在C~D对应浓度范围内抑制生长,D错误。
故选ABD。
【点睛】
14.BD
【分析】题图为生长素发现过程中的相关实验,图一为达尔文的实验、图二为詹森的实验、图三为拜尔的实验、图四为温特的实验。
【详解】A、实验一的自变量为遮光的部位,左边胚芽鞘尖端无法感光,直立生长,右边胚芽鞘尖端能够感光,向光弯曲生长,感光的部位是尖端,A正确;
B、实验二左边胚芽鞘无尖端,不生长不弯曲,右边胚芽鞘尖端下部放琼脂片,说明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,B错误;
C、实验三的胚芽鞘尖端切下来后,放置的位置不同,引起了不同的弯曲方向,所以自变量为尖端放置的位置,C正确;
D、实验四证明了胚芽鞘尖端的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,但不能证明该化学物质是生长素,D错误。
故选BD。
15.AD
【分析】根据表中的数据可知,对于主根而言,生长素浓度为0时,主根长度(相对值)为1;随着生长素浓度增加,主根长度越来越小,说明不同浓度的生长素对主根起到抑制作用。对于侧根而言,生长素浓度为0时,生根数为4根;随着浓度增加到150×10-6mol/L左右时,生根数逐渐增加,生长素对侧根起到促进作用。
【详解】A、分析表中数据可知,生长素浓度为100×10﹣6mol/L时,主根长度相对值为0.7,比对照组1的长度小,所以浓度为100×10﹣6mol/L的生长素抑制主根生长,A正确;
B、生长素是由色氨酸经一系列反应转变而来,是小分子物质,没有经过脱水缩合过程,B错误;
C、生长素可在植物的成熟部位通过输导组织进行非极性运输,C错误;
D、分析表中数据可知,100×10﹣6mol/L的生长素侧根数目最多,若要进一步探究生长素促进侧根生长的最适浓度,则需要在50×10﹣6mol/L~150×10﹣6mol/L之间设置浓度梯度,D正确。
故选AD。
16.ABD
【分析】生长素的作用表现出两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。
【详解】AB、从图中看出,两种实验情况下,空白对照组都检测到了放射性碳标记的IAA,故生长素在根部可以进行“双向”运输,AB 正确;
C、实验组检测到的IAA都多于空白对照组,说明BR对双向的运输都具有促进作用,但乙组阴影高出空白更多,故说明BR 对生长素由尖端到中部的运输过程促进作用更强,C错误;
D、从图中可以看出,BR会调节生长素的分布,而生长素分布的改变又会影响到根部的生长,D正确。
故选ABD。
17.(1) 生长素类似物/植物生长调节剂 两重性
(2)主动运输
(3)先做消毒处理
(4)选择生长状况基本相似的20个叶柄外植体,每隔12小时观察叶柄是否脱落,统计脱落率
(5) 抑制 促进
【分析】(1)生长素作用具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,主要表现为:既能促进生长,也能抑制生长;既可以疏花蔬果,也可以防止落花落果;既能促进生根,也能抑制生根。(2)生长素类似物属于植物生长调节剂,是和植物生长素有类似作用的化学物质,是人类在多年的研究和实践中,发现一些人工合成的化学物质;优点是容易合成、原料广泛、效果稳定等。
(1)
NAA是人工合成的化学物质,具有和生长素相似的生理效应,被称为生长素类似物(或“植物生长调节剂”);喷洒低浓度的NAA溶液,能够防止落花落果,而喷洒高浓度的NAA溶液又能起到疏花疏果的效果,这说明NAA对植物生长的调节作用具有两重性。
(2)
由于NAA在叶柄内是从远基端向近基端进行进行极性运输,即逆浓度梯度运输,故为主动运输。
(3)
为了确保实验的准确性,无菌操作是成功的关键,因此对实验前所制备的外植体要先做消毒处理。
(4)
根据实验的对照原则,该兴趣小组的实验方案还应添加一组:选择生长状况基本相似的20个叶柄外植体,每隔12小时观察叶柄是否脱落,统计脱落率。
(5)
根据表格分析可知:当将含NAA的琼脂块加到叶柄的远轴端,即相当于先增加叶柄离层远基端的生长素水平时,会抑制叶柄的脱落;而当将含NAA的琼脂块加到近轴端进行处理,即相当于先增加叶柄离层近基端的生长素水平时,会促进叶柄的脱落。
18.(1) 生长素 尖端 尖端以下部位(或伸长区)
(2) 不能 背光 促进细胞伸长(或促进细胞生长)
【分析】1、分析题中数据可知,用红光单侧照射胚芽鞘时,随处理时间的增加,向光侧和背光侧的胚芽鞘长度均增加;但在相同处理时间内,向光侧和背光侧的胚芽鞘长度相同,说明单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。
2、用蓝光单侧照射胚芽鞘时,随处理时间的增加,向光侧和背光侧的胚芽鞘长度均增加;处理时间为30min内,向光侧的胚芽鞘长度等于背光侧,在其他相同处理时间内,向光侧的胚芽鞘长度小于背光侧,说明在处理时间足够长时,单侧蓝光照射能使大麦胚芽鞘表现出向光性。
【详解】(1)生长素分布不均能引起植物产生向光性,在单侧光的照射下,尖端产生的生长素向背光侧运输造成分布不均,生长素继续从尖端向下进行极性运输,导致伸长区背光侧生长素浓度更高,背光侧生长较快,植物向光弯曲生长。蓝光照射的30分钟内,大麦胚芽鞘没有表现出向光性,说明其转运和引起生理作用需要一定的时间。
(2)由实验结果可知,无论单侧红光照射多长时间,背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等,因此单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的赤霉素,由于赤霉素具有促进细胞伸长(生长)的作用,因此该胚芽鞘将背光弯曲生长。
【点睛】本题主要考查学生对植物向光性的原因的分析和理解,要求学生有一定的处理分析数据的能力。
19.(1)B
(2)C
(3)上升
(4)ABC
(5)减少
(6)BD
【分析】光合作用的光反应阶段,水分解成O2和[H],ADP和Pi形成ATP;暗反应阶段,CO2和C5结合,生成2个C3,C3接受ATP释放的能量并且被[H]还原,形成糖类和C5。辅酶Ⅱ(NADP+)与电子和质子(H+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。光反应与暗反应紧密联系,相互影响。光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。影响光合作用的主要外界因素是光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素、水等。
(1)
叶肉细胞的类囊体薄膜上含有光合色素,色素吸收、传递、转化光能。光合作用包括光反应和暗反应,暗反应在无光、有光条件下都能进行。
(2)
据图分析,以H+的跨膜梯度推动合成的物质是ATP,即图中的物质C,故选C。
(3)
光合作用过程中,若使用某种药物使其类囊体上电子传递链受到抑制,光反应产生的还原氢和ATP减少,导致三碳化合物被还原减慢,而三碳化合物的生成基本不变,因此则短时间内物质D(三碳化合物含量)的含量将升高。
(4)
A、植物关闭气孔时,从外界摄取CO2的量会减少,此时光合速率可能下降,也可能不下降,不下降的原因可能是参与固定二氧化碳的酶的数量有限,二氧化碳正处于饱和状态(或光照强度较弱,光反应速率低,生成的ATP、NADPH数量不足,二氧化碳固定形成的三碳化合物相对充裕),A正确;B、如果气孔导度增大,单位叶面积吸收CO2速率不下降,B正确;C、细胞间隙储存了较多CO2,胞间CO2浓度不下降,能维持原有的暗反应速率,C正确;D、光照强度增加,生成的ATP、NADPH增多, 由于原本光反应和暗反应速率正相当,不能弥补C3的减少,D错误,则ABC正确。
(5)
在给此植物浇水时添加低浓度的生长素,生长素促进植物激素G的合成,G抑制侧芽处的生长素向侧芽外运输。
(6)
A、温度影响酶的活性影响植物的生长速率,也会影响其他分子比如膜的流动性,A错误;B、 植物X的生长速率主要取决于其光合速率和呼吸速率的差值,该差值越大则积累有机物越多,越有利于生长,B正确;C、 此实验中, 35℃培养,植物生长速率最高,此时净光合速率最高,和呼吸速率也有关系,在第12天时光照强不一定是最高的 ,C错误;D、植物X在较长时间处于35℃条件下,温度越高,酶的空间结构越容易改变,体内酶的空间结构可能会有轻微改变,D正确; E、 35℃培养,植物生长速率最高,说明植物X中催化光合作用的酶在35℃时比25℃时活性高,E错误,则正确的是BD。
【点睛】通过光合作用图、生长曲线图,考查光合作用的过程、影响光合作用的因素。
20.(1) 叶绿素含量升高,光合作用强度提高,增强对弱光的适应能力 叶绿素a主要吸收红光,叶绿素b主要吸收蓝紫光,遮光较强时蓝光比例高,所以B、C组的比例更适应遮阴环境
(2)C
(3)阳光直射
(4) 向光照方向弯曲 有利于叶片向光照处移动,进行光合作用
【分析】1.色素的吸收光谱:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。影响叶绿素合成的因素:①光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素。②温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏。③必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏N、Mg将导致叶绿素无法合成。另外,Fe是叶绿素合成过程中某些酶的辅助成分,缺Fe也将导致叶绿素合成受阻,叶变黄。
2.光反应:(1)场所:叶绿体的类囊体薄膜上。(2)条件:光照、色素、酶等。(3)物质变化:叶绿体利用吸收的光能,将水分解成[H](NADPH)和O2,同时促成ADP和Pi发生化学反应,形成ATP。(4)能量变化:光能转变为ATP中的活跃的化学能。
3.胚芽鞘产生生长素的部位是尖端,感受单侧光刺激的部位是尖端,弯曲生长的部位是尖端下部的伸长区。植物向光性的原因是单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,导致向光弯曲。
(1)
据题干信息可知:A、B、C三组的环境条件分别为阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境,据表格数据可知随着环境中光照减弱,叶片中叶绿素含量逐渐增多;通过叶绿素含量更多,有利于提高植物的捕光能力,提高光合作用速率,是植物对弱光环境的一种适应。B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境,原因是遮阴环境中,蓝光比例较大,叶绿素b比叶绿素a更容易吸收蓝光。
(2)
植物进行光合作用时ATP和NADPH是在光反应阶段产生的,一般而言,色素含量越高,则光反应越强,故三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是叶绿素含量最高的C组。
(3)
将叶片做脱色处理后在碘液中浸泡一段时间的目的是检测淀粉的产量,光合作用强度越大,则产物的量越多。若实验后将B组植物分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中,则三组的叶绿素含量和比例相同,此时光照强度越强,光合有效辐射越大,则光合作用越强,暗反应合成的(CH2O)等有机物越多,则着色更深,故着色最深的是处于阳光直射环境中的叶片。
(4)
由于植物生长素的运输方向有极性运输和横向运输,图示植物叶片左侧被遮挡,右侧能接受光照,右侧光照导致生长素向下运输量减少,造成右侧生长速度低于左侧,故植物叶柄表现为向右侧弯曲生长;该生理意义在于可减少叶片之间的相互遮挡,增大光合作用的有效面积,提高对光能的利用率;积累更多光合产物有利于植物的生长、发育、繁殖。
【点睛】通过植物遮阴研究情境,考查对色素功能、光反应、向光性的理解,对表格数据的分析能力。
21.(1) 生长素 生长素是植物体内合成的,褪黑素是动物体内合成的
(2) 黑暗信号→视网膜(感受器)→传入神经→下丘脑视交叉上核(神经中枢)→传出神经→松果体细胞(效应器)→褪黑素 (负)反馈调节 白天分泌减少,夜晚分泌增多 褪黑素分泌减少
【分析】1、植物激素指的是在植物体内一定部位合成,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。
2、一个典型的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。
【详解】(1)生长素是由色氨酸转变而来的小分子有机物,是一种植物激素。生长素是植物体内合成的,褪黑素是动物体内合成的。
(2)一个典型的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。褪黑素分泌的反射弧为:光周期信号→视网膜(感受器)→传入神经→下丘脑视交叉上核(神经中枢)→传出神经→松果体细胞(效应器)→褪黑素。褪黑素由松果体分泌后,经体液运输到下丘脑视交叉上核,当褪黑素分泌到一定量时会反过来影响下丘脑视交叉上核的活动,此过程中存在的调节是(负)反馈调节。光会抑制褪黑素的分泌,黑暗会促进褪黑素的分泌,褪黑素分泌和整体含量上呈现白天分泌减少,夜晚分泌增多的变化规律。某同学熬夜玩手机,手机的光线抑制了褪黑素的分泌,导致睡眠质量下降。
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