資源簡(jiǎn)介

高考生物一輪專題知識(shí)梳理
第26講　植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)
課標(biāo)解讀 核心素養(yǎng)
1.概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和作用 2.舉例說(shuō)明幾種植物激素的作用及其類似物在生產(chǎn)上的應(yīng)用 3.概述其他因素參與植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié),如光、重力和溫度等 4.實(shí)驗(yàn):探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根的作用 5.實(shí)驗(yàn):探究乙烯對(duì)水果的催熟作用 生命觀念 分析植物激素間的相互作用,建立普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)
科學(xué)思維 通過(guò)植物向光性原因分析、生長(zhǎng)素作用的兩重性的曲線分析,培養(yǎng)邏輯思維分析問(wèn)題的能力
科學(xué)探究 “生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度”及“與植物激素相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”
考點(diǎn)一　生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)及生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布
1.植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)。
生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。




提醒　①生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位——胚芽鞘尖端。
②生長(zhǎng)素發(fā)揮作用的部位——尖端下面一段。
③感光部位——胚芽鞘尖端。
④單側(cè)光的作用——引起生長(zhǎng)素分布不均勻。
⑤彎曲原因——生長(zhǎng)素分布不均勻,導(dǎo)致生長(zhǎng)不均勻。
2.植物激素的概念。
3.生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布。
(1)合成部位:主要是芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。
(2)來(lái)源:由色氨酸轉(zhuǎn)變而來(lái)。
(3)分布部位:植物體各器官中都有分布,相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部分。
(4)運(yùn)輸。
提醒　形態(tài)學(xué)上端指靠近莖尖(或根尖)的部位,形態(tài)學(xué)下端指遠(yuǎn)離莖尖(或根尖)的部位,和莖(或根)所處的實(shí)際方向無(wú)關(guān)。
4.生長(zhǎng)素的生理作用及特點(diǎn)。
(1)生理作用。
(2)作用特點(diǎn):低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng)。
(3)典型實(shí)例——頂端優(yōu)勢(shì)。
①概念:植物的頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制的現(xiàn)象。
②產(chǎn)生原因。
各芽的生長(zhǎng)素濃度關(guān)系:②>③>④>①
提醒　①抑制生長(zhǎng)≠不生長(zhǎng)(只是生長(zhǎng)慢于對(duì)照組)。
②常見(jiàn)的抑制生長(zhǎng)的實(shí)例。
a.根的向地生長(zhǎng):根的近地側(cè)生長(zhǎng)素濃度過(guò)高,抑制近地側(cè)的生長(zhǎng)。
b.植物的頂端優(yōu)勢(shì):生長(zhǎng)素對(duì)頂芽表現(xiàn)為促進(jìn)作用,對(duì)側(cè)芽表現(xiàn)為抑制作用。
c.除草劑:一定濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑對(duì)雙子葉雜草表現(xiàn)為抑制作用,而對(duì)單子葉作物表現(xiàn)為促進(jìn)作用。
正誤判斷
(1)溫特的實(shí)驗(yàn)中生長(zhǎng)素從胚芽鞘尖端基部進(jìn)入瓊脂塊的方式是主動(dòng)運(yùn)輸。 (×)
(2)幼芽、幼葉和種子都能產(chǎn)生大量的生長(zhǎng)素。 (×)
(3)植物莖尖的細(xì)胞可利用色氨酸合成生長(zhǎng)素。 (√)
(4)生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 (×)
(5)橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端,產(chǎn)生效應(yīng)的部位也在尖端。 (×)
(6)生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸需要ATP水解提供能量。 (√)
(7)楊樹(shù)頂芽的快速生長(zhǎng)抑制側(cè)芽生長(zhǎng)素的合成。 (×)
(8)頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象、根的向地生長(zhǎng)、莖的背地生長(zhǎng)都說(shuō)明了生長(zhǎng)素在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。 (×)
教材微點(diǎn)
1.(選擇性必修1 P93“思考·討論T1、T2”)植物激素與動(dòng)物激素的異同:
項(xiàng)目 植物激素 動(dòng)物激素
合成部分 無(wú)專門(mén)的分泌器官 內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞
作用部位 沒(méi)有特定的器官 有特定的器官、組織
運(yùn)輸途徑 極性運(yùn)輸、非極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸 隨血液循環(huán)(體液)運(yùn)輸
化學(xué)本質(zhì) 有機(jī)小分子 蛋白質(zhì)類、類固醇、氨基酸衍生物等
2.(選擇性必修1 P94“思考·討論”)(1)不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)莖生長(zhǎng)的促進(jìn)作用一定不同嗎
提示　不一定,在最適濃度的兩側(cè),會(huì)有兩個(gè)不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)植物產(chǎn)生相同的促進(jìn)效果。
(2)不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用一定不同嗎 一定(填“一定”或“不一定”)。
長(zhǎng)句突破
1.(科學(xué)探究)為了證明生長(zhǎng)素在胚芽鞘中的極性運(yùn)輸,一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn),一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)置于形態(tài)學(xué)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。
(1)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥吧L(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端”這一結(jié)論 為什么
提示　不能。因?yàn)閮H就該實(shí)驗(yàn)只能證明“生長(zhǎng)素可以由胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端”,而不能證明“生長(zhǎng)素不能由形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端”。
(2)欲得出上述結(jié)論應(yīng)怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力
提示　需要再增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn),以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。如圖所示:
2.(科學(xué)思維)由如圖可知,促進(jìn)豌豆幼苗莖切段生長(zhǎng)最適生長(zhǎng)素的濃度范圍是200~600 mg·L-1,若該實(shí)驗(yàn)是探究豌豆幼苗莖切段最適濃度的預(yù)實(shí)驗(yàn),則做該預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的是可為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)摸索條件,也可用于檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和可行性。
3.(科學(xué)探究)某同學(xué)以綠豆種子為實(shí)驗(yàn)材料,探究生長(zhǎng)素對(duì)芽的影響。他只配制了甲、乙兩種不同濃度的生長(zhǎng)素溶液,兩組效果相同且都為促進(jìn)作用。該同學(xué)有一失誤,忘記了標(biāo)記生長(zhǎng)素溶液濃度的高低。請(qǐng)依據(jù)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),想一個(gè)最簡(jiǎn)單的辦法將兩種生長(zhǎng)素濃度的高低區(qū)別開(kāi)來(lái),并說(shuō)明理由。
提示　測(cè)量并計(jì)算綠豆幼根的平均長(zhǎng)度,較長(zhǎng)者對(duì)應(yīng)的濃度為低濃度,另一種為高濃度。對(duì)芽促進(jìn)作用效果相同的兩種生長(zhǎng)素濃度,對(duì)根會(huì)出現(xiàn)低濃度促進(jìn)和高濃度抑制的作用效果。
1.向性運(yùn)動(dòng)的處理方法和結(jié)果。
2.植物“三性”產(chǎn)生的原因分析。
(1)植物向光性原因分析。
(2)植物莖的背地性和根的向地性。
①表現(xiàn)。
②原因。
3.生長(zhǎng)素生理作用曲線模式圖的解讀。
(1)曲線模式圖1。
圖1
曲線解讀:不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)同一植物同一器官的生理作用可能相同也可能不相同:
①a、e點(diǎn)——既不促進(jìn)生長(zhǎng)也不抑制生長(zhǎng)。低于e點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度(高于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度)均為促進(jìn)生長(zhǎng),高于e點(diǎn)對(duì)應(yīng)濃度為抑制生長(zhǎng)。
②a~c段(不含a點(diǎn))——隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)。
③c點(diǎn)——促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度,在該濃度下生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的效果最好。
④c~e段(不含e點(diǎn))——仍為促進(jìn)濃度,只是隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸減弱。
⑤e~f段(不含e點(diǎn))——隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)生長(zhǎng)的抑制作用逐漸增強(qiáng)。
(2)曲線模式圖2。
圖2
曲線解讀:不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)不同器官所起作用的關(guān)系曲線:
①不同濃度的生長(zhǎng)素作用于同一植物的同一器官,所起的生理效應(yīng)可能相同也可能不相同(低濃度促進(jìn),高濃度抑制)。
②同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官,所起的生理效應(yīng)也不一定相同。
③A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)素濃度分別為促進(jìn)根、芽、莖生長(zhǎng)的最適濃度,這說(shuō)明不同的器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同(敏感程度大小:根>芽>莖),也說(shuō)明不同器官正常生長(zhǎng)需要的生長(zhǎng)素濃度不同。
(3)曲線模式圖3。
圖3
曲線解讀:
不同種類的植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同,通常雙子葉植物比單子葉植物更敏感。
提醒　①明確“高濃度”和“低濃度”,圖1中e點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度為生長(zhǎng)素高濃度、低濃度分界點(diǎn)。
②生長(zhǎng)素生理作用的特點(diǎn)存在兩種不同濃度的生長(zhǎng)素促進(jìn)效果相同的現(xiàn)象,最適濃度則在這兩種濃度之間。
角度一 結(jié)合生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn),判斷植物生長(zhǎng)彎曲
1.如圖表示用燕麥胚芽鞘做的實(shí)驗(yàn),A、B不照光,C、D照右側(cè)光,能夠向左彎曲生長(zhǎng)的處理是 (　　)
解析　A不照光,瓊脂塊不會(huì)阻擋生長(zhǎng)素的向下運(yùn)輸,直立生長(zhǎng);B不照光,左側(cè)玻璃片不會(huì)阻擋生長(zhǎng)素的向下運(yùn)輸,但是右側(cè)玻璃片會(huì)阻擋生長(zhǎng)素的向下運(yùn)輸,會(huì)向右側(cè)彎曲生長(zhǎng);C沒(méi)有尖端,即使照右側(cè)光也不會(huì)感光,而右側(cè)放含生長(zhǎng)素的瓊脂,會(huì)向左側(cè)彎曲生長(zhǎng);D玻璃片會(huì)阻擋生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸,不生長(zhǎng)也不彎曲。
答案　C
2.(不定項(xiàng))如圖中,A、B、C表示花盆放在具有一定轉(zhuǎn)速的勻速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)上。A放在轉(zhuǎn)盤(pán)的圓盤(pán)上,B放在開(kāi)小窗的暗箱內(nèi),暗箱放在轉(zhuǎn)盤(pán)正中;C放在轉(zhuǎn)盤(pán)正中,外面套上開(kāi)小窗的暗箱。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.若A花盆隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn),花盆中的小苗將會(huì)背離圓心生長(zhǎng)
B.若C花盆旋轉(zhuǎn),暗箱不隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn),C花盆中的小苗將會(huì)直立生長(zhǎng)
C.若B花盆不轉(zhuǎn),暗箱隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn),B花盆中的小苗將會(huì)彎向單側(cè)光源生長(zhǎng)
D.若B花盆和暗箱一起旋轉(zhuǎn),B花盆中的小苗將會(huì)彎向單側(cè)光源生長(zhǎng)
解析　影響A花盆中的小苗生長(zhǎng)素分布的外力為離心力,生長(zhǎng)素主要分布于外側(cè),小苗將會(huì)向圓心生長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;若C花盆旋轉(zhuǎn),暗箱不隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn),小苗處于黑暗環(huán)境中,生長(zhǎng)素分布均勻,因此C花盆中的小苗將會(huì)直立生長(zhǎng),B項(xiàng)正確;若B花盆不轉(zhuǎn),暗箱隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn),只有當(dāng)小窗轉(zhuǎn)到光源方向時(shí)小苗才接受一次單側(cè)光照,小苗將彎向光源生長(zhǎng),C項(xiàng)正確;若B花盆和暗箱一起旋轉(zhuǎn),則小苗表現(xiàn)為接受間斷的單側(cè)光照射,光源來(lái)源于小窗,所以向小窗彎曲生長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　AD
“兩看法”判斷植物“長(zhǎng)不長(zhǎng)、彎不彎”
角度二 結(jié)合生長(zhǎng)素的生理作用,考查科學(xué)思維能力
3.(2021·全國(guó)甲卷)生長(zhǎng)素具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)等多種生理功能。下列與生長(zhǎng)素有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是 (　　)
A.植物生長(zhǎng)的“頂端優(yōu)勢(shì)”現(xiàn)象可以通過(guò)去除頂芽而解除
B.頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素可以運(yùn)到側(cè)芽附近從而抑制側(cè)芽生長(zhǎng)
C.生長(zhǎng)素可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)某些基因的表達(dá)從而影響植物生長(zhǎng)
D.在促進(jìn)根、莖兩種器官生長(zhǎng)時(shí),莖是對(duì)生長(zhǎng)素更敏感的器官
解析　植物的“頂端優(yōu)勢(shì)”是指頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸?shù)竭_(dá)側(cè)芽部位并積累,使側(cè)芽部位的生長(zhǎng)素濃度過(guò)高,抑制側(cè)芽生長(zhǎng),從而表現(xiàn)出頂芽?jī)?yōu)先于側(cè)芽生長(zhǎng)的現(xiàn)象,摘除頂芽后,側(cè)芽部位的生長(zhǎng)素濃度逐漸降低到適宜的濃度,頂端優(yōu)勢(shì)解除,A、B兩項(xiàng)正確;高濃度生長(zhǎng)素通過(guò)促進(jìn)乙烯的合成從而抑制植物的生長(zhǎng),是通過(guò)調(diào)節(jié)與乙烯合成有關(guān)的基因的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,C項(xiàng)正確;同種植物的根、芽、莖幾種器官中,根對(duì)生長(zhǎng)素最敏感,莖對(duì)生長(zhǎng)素最不敏感,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　D
4.如圖表示不同濃度的生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)的作用,據(jù)圖分析下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A.莖的背地性、頂端優(yōu)勢(shì)均體現(xiàn)了生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng),在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)的作用
B.若莖的近地側(cè)生長(zhǎng)素濃度為M,則其遠(yuǎn)地側(cè)濃度小于M
C.若根的遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m,則其近地側(cè)濃度大于i
D.若向光性幼苗的向光側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m,則其背光側(cè)濃度大于m,小于M
解析　莖的背地性只表現(xiàn)出促進(jìn)作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于重力的影響,近地側(cè)生長(zhǎng)素濃度大于遠(yuǎn)地側(cè),即遠(yuǎn)地側(cè)濃度小于M,B項(xiàng)正確。由于重力的影響,遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素濃度小于近地側(cè),根對(duì)生長(zhǎng)素敏感,則表現(xiàn)為近地側(cè)濃度高抑制生長(zhǎng),遠(yuǎn)地側(cè)濃度低促進(jìn)生長(zhǎng)。若根的遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m,則其近地側(cè)濃度范圍應(yīng)大于i,C項(xiàng)正確。向光性的原因是由于背光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度大于向光一側(cè),背光側(cè)生長(zhǎng)快,向光側(cè)生長(zhǎng)慢。若向光性幼苗的向光側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m,則其背光側(cè)濃度為大于m,小于M,D項(xiàng)正確。
答案　A
5.(不定項(xiàng))圖1是將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè),一段時(shí)間后,測(cè)定胚芽鞘彎曲的情況(彎曲角度用α表示);圖2表示隨著瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度變化導(dǎo)致胚芽鞘彎曲角度α的變化情況。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)
　
圖1 圖2
A.接觸瓊脂塊一側(cè)的胚芽鞘細(xì)胞的分裂速度加快,導(dǎo)致彎曲生長(zhǎng)
B.瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度為Ⅰ時(shí),胚芽鞘向左側(cè)彎曲
C.瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度大于Ⅱ時(shí),α值越來(lái)越大,胚芽鞘生長(zhǎng)受到抑制
D.瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度為0時(shí),胚芽鞘還能生長(zhǎng),可能是胚芽鞘中含有生長(zhǎng)素
解析　生長(zhǎng)素具有促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的作用,所以接觸瓊脂塊一側(cè)的胚芽鞘細(xì)胞的生長(zhǎng)速度加快,導(dǎo)致彎曲生長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度為Ⅲ時(shí),胚芽鞘向左側(cè)彎曲,B項(xiàng)錯(cuò)誤;瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度大于Ⅱ時(shí),α值越來(lái)越大,但只要α值小于90°,胚芽鞘生長(zhǎng)仍受到促進(jìn),C項(xiàng)錯(cuò)誤;瓊脂塊中的生長(zhǎng)素濃度為0時(shí),去尖端的胚芽鞘還能生長(zhǎng),可能是去尖端的胚芽鞘中含有生長(zhǎng)素,D項(xiàng)正確。
答案　D
角度三 以生長(zhǎng)素的合成、分布及運(yùn)輸為載體,考查科學(xué)探究能力
6.(2023·湖南模擬)某生物興趣小組為了探究生長(zhǎng)素的作用部位及運(yùn)輸方向,用若干個(gè)黑暗中的玉米胚芽鞘進(jìn)行了以下兩組實(shí)驗(yàn):①將一部分胚芽鞘用黑色碳素筆從尖端畫(huà)一條直線至最下端,如圖1所示,培養(yǎng)2~3天后觀察a、b段直線顏色的深淺(注:胚芽鞘長(zhǎng)度變化會(huì)引起直線顏色深淺變化);②將一部分胚芽鞘去除尖端后,在其上端放置一塊含生長(zhǎng)素的瓊脂塊,在其下端放置一塊相同體積大小的空白瓊脂塊,如圖2所示。下列分析錯(cuò)誤的是 (　　)
　
圖1 圖2
A.每組實(shí)驗(yàn)均需要使用多個(gè)胚芽鞘,目的是避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性
B.一段時(shí)間后,若圖1中a段直線的顏色比b段直線的顏色深,則說(shuō)明b段是生長(zhǎng)素的作用部位
C.一段時(shí)間后,若圖2中下端的瓊脂塊收集到了生長(zhǎng)素,則說(shuō)明生長(zhǎng)素在去除尖端的胚芽鞘中發(fā)生了極性運(yùn)輸
D.若將圖2中上端瓊脂塊置于該芽鞘切面的左側(cè)并用單側(cè)光照射左側(cè),則胚芽鞘將向右彎曲生長(zhǎng)
解析　生物實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循重復(fù)性原則,即每組實(shí)驗(yàn)均需要使用多個(gè)胚芽鞘多次重復(fù)進(jìn)行,目的是避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性,A項(xiàng)正確;由于胚芽鞘長(zhǎng)度變化會(huì)引起直線顏色深淺變化,所以胚芽鞘生長(zhǎng)快,直線顏色會(huì)變淺,若a段直線顏色比b段直線顏色深,說(shuō)明a段部位比b段部位長(zhǎng)得慢,則生長(zhǎng)素的作用部位是b段,即胚芽鞘尖端下方,B項(xiàng)正確;圖2中,將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于去除尖端的胚芽鞘上,一段時(shí)間后,若在下端的瓊脂塊收集到了生長(zhǎng)素,則說(shuō)明生長(zhǎng)素從形態(tài)學(xué)的上端被運(yùn)往了形態(tài)學(xué)的下端,可能是受重力因素的影響,不能得出發(fā)生了極性運(yùn)輸,若要說(shuō)明發(fā)生了極性運(yùn)輸,還需要增加胚芽鞘倒置的對(duì)照,C項(xiàng)錯(cuò)誤;瓊脂塊不能感受單側(cè)光的刺激,若將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于圖2中胚芽鞘切面上端的左側(cè),則左側(cè)生長(zhǎng)素含量多,胚芽鞘生長(zhǎng)速度快,故胚芽鞘將向右彎曲生長(zhǎng),D項(xiàng)正確。
答案　C
7.(不定項(xiàng))(2023·德州模擬)植物矮生突變體可分為兩類:激素合成缺陷型和激素不敏感型。為研究某矮生突變體屬于哪種類型,研究者用不同濃度的生長(zhǎng)素溶液進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是 (　　)
A.該實(shí)驗(yàn)需測(cè)定處理前后植株莖的長(zhǎng)度
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果能體現(xiàn)生長(zhǎng)素低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng)
C.該突變體細(xì)胞表面生長(zhǎng)素受體可能較多
D.該突變體內(nèi)源生長(zhǎng)素含量比正常植株少
解析　為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說(shuō)服力,該實(shí)驗(yàn)需測(cè)定處理前后植株莖的長(zhǎng)度,A項(xiàng)正確;由題圖分析可知,正常植株在低濃度促進(jìn)生長(zhǎng),高濃度抑制生長(zhǎng),B項(xiàng)正確;矮生突變體在生長(zhǎng)素的作用下,莖的伸長(zhǎng)量也沒(méi)有明顯的變化,這說(shuō)明該矮生突變體的成因可能是突變體細(xì)胞表面生長(zhǎng)素受體較少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷出突變體細(xì)胞表面生長(zhǎng)素受體可能較少,進(jìn)而導(dǎo)致生長(zhǎng)素?zé)o法發(fā)揮作用,但不能推測(cè)出該突變體內(nèi)源生長(zhǎng)素含量比正常植株少,因?yàn)榧幢闶巧L(zhǎng)素含量多或與正常株相同,也會(huì)由于生長(zhǎng)素受體減少而無(wú)法發(fā)揮正常的生理作用而表現(xiàn)為矮生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　CD
考點(diǎn)二　其他植物激素
1.其他植物激素的合成部位和主要作用。
提醒　①促進(jìn)果實(shí)發(fā)育≠促進(jìn)果實(shí)成熟。
②生長(zhǎng)素或赤霉素對(duì)果實(shí)的作用主要是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育,使子房膨大形成果實(shí)及果實(shí)體積的增大。
③乙烯對(duì)果實(shí)的作用主要是促進(jìn)果實(shí)的成熟,使果實(shí)的含糖量、口味等果實(shí)品質(zhì)發(fā)生變化。
2.植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。
(1)作用途徑:一般來(lái)說(shuō),植物激素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控,是通過(guò)調(diào)控細(xì)胞分裂、細(xì)胞伸長(zhǎng)、細(xì)胞分化和細(xì)胞死亡等方式實(shí)現(xiàn)的。各種植物激素不是孤立地起作用,而是多種激素共同調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。
(2)作用特點(diǎn):決定植物器官生長(zhǎng)、發(fā)育的,往往不是某種激素的絕對(duì)含量,而是不同激素的相對(duì)含量。
(3)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,不同種激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。各種激素含量會(huì)依次出現(xiàn)高峰,調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.植物激素間的相互作用。
(1)生長(zhǎng)素和乙烯對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的影響。
(2)生長(zhǎng)素與赤霉素在促進(jìn)莖稈伸長(zhǎng)方面的關(guān)系。
生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素。
(4)脫落酸和赤霉素。
①
赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā),脫落酸抑制種子萌發(fā),種子是否萌發(fā)取決于赤霉素和脫落酸濃度之比。
②
正誤判斷
(1)細(xì)胞分裂素在果實(shí)生長(zhǎng)中起促進(jìn)作用。 (√)
(2)赤霉素施用過(guò)多可引起水稻植株瘋長(zhǎng)。 (√)
(3)乙烯在果實(shí)生長(zhǎng)和成熟中起抑制作用。 (×)
(4)蘋(píng)果樹(shù)開(kāi)花后,噴施適宜濃度的脫落酸可防止果實(shí)脫落。 (×)
(5)用赤霉素處理馬鈴薯塊莖,可延長(zhǎng)其休眠時(shí)間以利于儲(chǔ)存。 (×)
(6)生長(zhǎng)素可通過(guò)促進(jìn)乙烯合成來(lái)促進(jìn)莖段細(xì)胞伸長(zhǎng)。 (×)
教材微點(diǎn)
1.(選擇性必修1 P97“正文信息”)油菜素內(nèi)酯被認(rèn)定為第六類植物激素。油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂,促進(jìn)花粉管生長(zhǎng)、種子萌發(fā)等。
2.(選擇性必修1 P98“正文信息”)生長(zhǎng)素和乙烯在作用上具有相反的效果,此作用特點(diǎn)對(duì)于植株的生長(zhǎng)的意義是避免植株過(guò)度長(zhǎng)高而容易倒伏。
長(zhǎng)句突破
1.(事實(shí)概述)在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,不同種激素的調(diào)節(jié)還往往表現(xiàn)出一定的順序性。
2.(科學(xué)思維)從赤霉菌培養(yǎng)基的濾液中分離出的赤霉素同樣能使水稻幼苗出現(xiàn)與“惡苗病”相同癥狀的事實(shí)能否說(shuō)明赤霉素是一種植物激素 不能(填“能”或“不能”),原因是植物激素是在植物體內(nèi)產(chǎn)生的,能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物,該實(shí)驗(yàn)不能說(shuō)明赤霉素能在植物體內(nèi)產(chǎn)生。
3.(科學(xué)探究)研究發(fā)現(xiàn),在干旱條件下,ABA濃度與光合色素降解程度呈正相關(guān)。請(qǐng)以擬南芥ABA缺失突變體為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)論。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果(光合色素含量的測(cè)定方法不做要求)。
提示　實(shí)驗(yàn)思路:取經(jīng)過(guò)干旱處理的擬南芥ABA缺失突變體若干并分組編號(hào),用不同濃度的ABA溶液處理,再置于相同且適宜條件下培養(yǎng),一段時(shí)間后測(cè)定各組葉片的光合色素含量。預(yù)期結(jié)果:隨著ABA濃度的增大,擬南芥ABA缺失突變體中光合色素含量逐漸下降。
角度一 結(jié)合植物激素的種類及作用,考查社會(huì)責(zé)任
1.(2021·山東卷)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),物質(zhì)甲可促進(jìn)愈傷組織分化出叢芽;乙可解除種子休眠;丙濃度低時(shí)促進(jìn)植株生長(zhǎng),濃度過(guò)高則抑制植株生長(zhǎng);丁可促進(jìn)葉片衰老。上述物質(zhì)分別是生長(zhǎng)素、脫落酸、細(xì)胞分裂素和赤霉素四種中的一種。下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的葉片
B.乙可通過(guò)發(fā)酵獲得
C.成熟的果實(shí)中丙的作用增強(qiáng)
D.夏季炎熱條件下,丁可促進(jìn)小麥種子發(fā)芽
解析　據(jù)題干分析可知,物質(zhì)甲是細(xì)胞分裂素,物質(zhì)乙是赤霉素, 物質(zhì)丙是生長(zhǎng)素,物質(zhì)丁是脫落酸。物質(zhì)甲是細(xì)胞分裂素,合成部位主要是根尖,A項(xiàng)錯(cuò)誤。物質(zhì)乙是赤霉素,可通過(guò)在發(fā)酵罐中培養(yǎng)赤霉菌獲得,B項(xiàng)正確。物質(zhì)丙是生長(zhǎng)素,而成熟的果實(shí)中乙烯的作用增強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。物質(zhì)丁是脫落酸,抑制種子發(fā)芽;夏季炎熱條件下,脫落酸易降解,導(dǎo)致小麥種子易發(fā)芽,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　B
2.(不定項(xiàng))下列關(guān)于植物激素在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.冬季大棚中缺少為黃瓜傳粉的昆蟲(chóng),噴灑適宜濃度的生長(zhǎng)素可防止減產(chǎn)
B.黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較低時(shí)有利于分化形成雌花
C.持續(xù)干熱半月再遇數(shù)天陰雨,小麥種子易在穗上發(fā)芽,這是因?yàn)橐蚁┖繙p少
D.用適宜濃度的赤霉素浸泡種子可使種子提前發(fā)芽
解析　黃瓜屬于果實(shí),生長(zhǎng)素能促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育,因此冬季大棚中缺少為黃瓜傳粉的昆蟲(chóng)時(shí),噴灑適宜濃度的生長(zhǎng)素可防止減產(chǎn),A項(xiàng)正確;黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高時(shí)有利于分化形成雌花,B項(xiàng)錯(cuò)誤;脫落酸能抑制種子發(fā)芽,持續(xù)干熱半月再遇數(shù)天陰雨,小麥種子易在穗上發(fā)芽,這是因?yàn)槊撀渌岷繙p少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;赤霉素具有促進(jìn)種子萌發(fā)的作用,因此用適宜濃度的赤霉素浸泡種子可使種子提前發(fā)芽,D項(xiàng)正確。
答案　BC
角度二 圍繞植物激素的相互作用,考查科學(xué)探究能力
3. 通常,葉片中葉綠素含量下降可作為其衰老的檢測(cè)指標(biāo)。為研究激素對(duì)葉片衰老的影響,將某植物離體葉片分組,并分別置于蒸餾水、細(xì)胞分裂素(CTK)、脫落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再將各組置于光下。一段時(shí)間內(nèi)葉片中葉綠素含量變化趨勢(shì)如圖所示,據(jù)圖判斷,下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.細(xì)胞分裂素能促進(jìn)該植物離體葉片的衰老
B.本實(shí)驗(yàn)中CTK對(duì)該植物離體葉片的作用可被ABA削弱
C.可推測(cè)ABA組葉綠體中NADPH合成速率低于CTK組
D.可推測(cè)施用ABA能加速秋天銀杏樹(shù)的葉由綠變黃的過(guò)程
解析　分析題圖可知,施用CTK組葉片中葉綠素的含量最高,說(shuō)明葉片的衰老速度最慢,A項(xiàng)錯(cuò)誤;通過(guò)施用CTK組和施用CTK+ABA組葉片中葉綠素含量的比較,單獨(dú)施用CTK組葉綠素含量高,說(shuō)明ABA能削弱CTK的作用,B項(xiàng)正確;施用ABA組的葉綠素的含量降低明顯,說(shuō)明葉片衰老程度高,與CTK組相比,光合作用速率降低,NADPH的合成速率低于CTK組,C項(xiàng)正確;施用ABA后葉綠素的含量比施用蒸餾水組的葉綠素含量下降的速度快,這說(shuō)明了ABA可能促進(jìn)葉綠素的分解,加快綠葉變黃的過(guò)程,D項(xiàng)正確。
答案　A
4.(不定項(xiàng))在水稻的生長(zhǎng)過(guò)程中,首先出現(xiàn)的是初生根,其生長(zhǎng)時(shí)間很短,一般會(huì)在水稻發(fā)芽后一到兩周內(nèi)死亡,主要作用是固定幼苗,吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供給幼苗早期生長(zhǎng)發(fā)育,對(duì)幼苗的存活和形態(tài)建成至關(guān)重要,有研究者對(duì)其生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了研究,得到了如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和判斷錯(cuò)誤的是 (　　)
圖1　　　　　　　　　　圖2
注:ET表示乙烯,GA表示赤霉素,EIN2和EIL1是乙烯信號(hào)通路中的關(guān)鍵組分。
A.在調(diào)節(jié)初生根的生長(zhǎng)方面,赤霉素和乙烯作用效果相同
B.赤霉素和乙烯在代謝水平上可能存在相互作用
C.乙烯對(duì)初生根生長(zhǎng)的調(diào)控是通過(guò)抑制赤霉素來(lái)實(shí)現(xiàn)的
D.赤霉素能夠通過(guò)抑制乙烯的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)初生根的生長(zhǎng)
解析　從題圖1中可以看出,乙烯處理,初生根長(zhǎng)度小于對(duì)照組,赤霉素處理,初生根長(zhǎng)度大于對(duì)照組,二者的作用效果相反,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從題圖2可以發(fā)現(xiàn),乙烯信號(hào)通路中的關(guān)鍵組分過(guò)表達(dá),赤霉素含量會(huì)降低,關(guān)鍵組分發(fā)生突變,赤霉素含量升高,因此可以推測(cè)乙烯可能會(huì)調(diào)控赤霉素的代謝,乙烯通過(guò)降低赤霉素的含量來(lái)抑制初生根的生長(zhǎng),B、C兩項(xiàng)正確;赤霉素是否會(huì)抑制乙烯的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程,從圖中數(shù)據(jù)無(wú)法作出判斷,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　AD
植物激素間的相互作用
考點(diǎn)三　植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用及環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)
1.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的類型和作用。
2.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用實(shí)例(連線)。
3.環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)。
(1)光對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)。
①光敏色素:植物接受光信號(hào)的分子之一。
②調(diào)控機(jī)制。
提醒　光既能作為植物細(xì)胞的能量來(lái)源,又能通過(guò)影響光敏色素等蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),引起光信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),改變細(xì)胞激素水平和基因表達(dá)水平。
(2)參與調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的其他環(huán)境因素。
4.植物生長(zhǎng)發(fā)育的整體調(diào)控。
植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控,是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。
正誤判斷
(1)植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌產(chǎn)生。 (×)
(2)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑必然會(huì)導(dǎo)致增產(chǎn)、增收。 (×)
(3)光只參與光合作用,為植物的生命活動(dòng)提供能量。 (×)
(4)光敏色素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。 (√)
(5)重力可調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育,但與植物形態(tài)建成無(wú)關(guān)。 (×)
(6)植物的生長(zhǎng)發(fā)育只受植物激素的調(diào)控。 (×)
教材微點(diǎn)
1.(選擇性必修1 P105“思考·討論”)“待到秋來(lái)九月八,我花開(kāi)后百花殺”,菊花為短日照植物,在“五一”勞動(dòng)節(jié)時(shí)需要擺放菊花花壇,欲使菊花在“五一”勞動(dòng)節(jié)時(shí)開(kāi)花,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行怎樣的處理
提示　提前對(duì)其進(jìn)行短日照處理。
2.(選擇性必修1 P106“相關(guān)信息”)光敏色素主要吸收紅光和遠(yuǎn)紅光。植物體內(nèi)除了光敏色素,還有感受藍(lán)光的受體。
3.(選擇性必修1 P107“思考·討論”)(1)年輪形成的原因是:在春夏季細(xì)胞分裂快、細(xì)胞體積大,在樹(shù)干上形成顏色較淺的帶;在秋冬季細(xì)胞分裂慢、細(xì)胞體積較小,樹(shù)干上形成顏色較深的帶。
(2)春化作用:經(jīng)一定時(shí)間的低溫誘導(dǎo)促使植物開(kāi)花的作用。
4.(選擇性必修1 P107“旁欄思考”)根的向地生長(zhǎng)和莖的背地生長(zhǎng)的意義:根向地生長(zhǎng),可以深扎根,利于吸收水分和無(wú)機(jī)鹽;莖背地生長(zhǎng),可以將枝條伸向天空,利于吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用。
長(zhǎng)句突破
(科學(xué)思維)為什么植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑比植物激素效果穩(wěn)定
提示　因?yàn)樗鼈儾皇翘烊坏奈镔|(zhì),植物體內(nèi)缺乏分解它們的酶。
角度一 以植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑為載體,考查生命觀念及社會(huì)責(zé)任
1.(2020·山東卷)植物激素或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)、生活中得到了廣泛的應(yīng)用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A.提高培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素間含量的比值可促進(jìn)愈傷組織分化出根
B.用適宜濃度的生長(zhǎng)素類似物處理未受粉的番茄雌蕊,可獲得無(wú)子番茄
C.用適宜濃度的赤霉素處理休眠的種子可促進(jìn)種子萌發(fā)
D.利用成熟木瓜釋放的乙烯可催熟未成熟的柿子
解析　提高細(xì)胞分裂素與生長(zhǎng)素間含量的比值,可以促進(jìn)愈傷組織分化出芽,A項(xiàng)錯(cuò)誤;用生長(zhǎng)素類似物處理未受粉的雌蕊,促進(jìn)子房發(fā)育,可獲得無(wú)子果實(shí),B項(xiàng)正確;適宜濃度的赤霉素可以促進(jìn)種子萌發(fā),C項(xiàng)正確;乙烯是氣體激素,可以促進(jìn)果實(shí)成熟,D項(xiàng)正確。
答案　A
2.(不定項(xiàng))下列關(guān)于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的敘述,不符合實(shí)際的是 (　　)
A.用一定濃度乙烯利處理采摘后未成熟的香蕉,促進(jìn)其發(fā)育
B.用一定濃度赤霉素溶液處理芹菜植株,可以明顯提高其產(chǎn)量
C.青鮮素可用于延長(zhǎng)馬鈴薯、大蒜等貯藏期,其殘留會(huì)損害人體健康
D.水稻開(kāi)花時(shí)若未能完成正常受粉,可噴灑生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑以減少損失
解析　乙烯利可促進(jìn)果實(shí)成熟,A項(xiàng)符合題意;赤霉素能促進(jìn)植株長(zhǎng)高,因此用一定濃度赤霉素溶液處理芹菜植株,使植株增高,可以明顯提高其產(chǎn)量,B項(xiàng)不符合題意;青鮮素可用于延長(zhǎng)馬鈴薯、大蒜等貯藏期,由于是人工合成的化工產(chǎn)品,其殘留可能會(huì)損害人體健康,C項(xiàng)不符合題意;水稻是需要其種子的農(nóng)作物,沒(méi)有正常受粉就沒(méi)有種子,噴灑生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑不能減少損失,D項(xiàng)符合題意。
答案　AD
角度二 結(jié)合環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng),考查科學(xué)思維能力
3.(2023·廣東湛江調(diào)研)淀粉體是一種特化的白色體,植物光合作用產(chǎn)生的葡萄糖經(jīng)聚合轉(zhuǎn)變成淀粉,再以淀粉粒的形式儲(chǔ)存于淀粉體中,“淀粉—平衡石假說(shuō)”認(rèn)為植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞,即平衡石細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的。下列敘述不正確的是 (　　)
A.“淀粉體”可感受重力的方向
B.重力信號(hào)最終可轉(zhuǎn)變成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào)
C.植物的根部靠根冠中的細(xì)胞感受重力
D.根的近地側(cè)生長(zhǎng)素分布較多,生長(zhǎng)較快,使根向地生長(zhǎng)
解析　“淀粉—平衡石假說(shuō)”認(rèn)為,植物對(duì)重力的感受是通過(guò)體內(nèi)一類富含“淀粉體”的細(xì)胞實(shí)現(xiàn)的,“淀粉體”可感受重力的方向,且沿重力方向沉降,引起植物體內(nèi)一系列信號(hào)分子的改變,最終重力信號(hào)可轉(zhuǎn)變成運(yùn)輸生長(zhǎng)素的信號(hào),A、B兩項(xiàng)正確;根尖中平衡石細(xì)胞位于根冠,C項(xiàng)正確;由于重力的作用,根的近地側(cè)生長(zhǎng)素分布較多,抑制生長(zhǎng),遠(yuǎn)地側(cè)生長(zhǎng)素分布較少,促進(jìn)生長(zhǎng),因此根向地生長(zhǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　D
4.(不定項(xiàng))(2023·菏澤模擬)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),植物具有的光敏色素和向光素就是能接受特定光信號(hào)的分子。光敏色素受到紅光和遠(yuǎn)紅光照射時(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,影響細(xì)胞核中特定基因的表達(dá)而調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育。向光素是一種自磷酸化蛋白激酶,在藍(lán)光刺激下,發(fā)生自磷酸化。激活的向光素調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素運(yùn)輸載體的定位,進(jìn)而引起生長(zhǎng)素的側(cè)向運(yùn)動(dòng),最終使得植物器官不對(duì)稱生長(zhǎng)。下列有關(guān)描述正確的是 (　　)
A.向光素是感受紅光和遠(yuǎn)紅光的受體蛋白質(zhì)
B.生長(zhǎng)素的側(cè)向運(yùn)輸與向光素的自磷酸化有關(guān)
C.光敏色素受到刺激后進(jìn)入細(xì)胞核催化特定基因表達(dá)
D.植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控是基因、激素、環(huán)境共同完成的
解析　向光素是一種自磷酸化蛋白激酶,在藍(lán)光刺激下,發(fā)生自磷酸化。激活的向光素調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素運(yùn)輸載體的定位,進(jìn)而引起生長(zhǎng)素的側(cè)向運(yùn)動(dòng),最終使得植物器官不對(duì)稱生長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;光敏色素沒(méi)有催化作用,只是影響細(xì)胞核中特定基因的表達(dá),C項(xiàng)錯(cuò)誤;植物生長(zhǎng)發(fā)育,從根本上是基因組在一定時(shí)間和空間上程序性的表達(dá),環(huán)境因素可以直接影響基因組的表達(dá),也可以通過(guò)影響激素的合成進(jìn)而影響基因組的表達(dá),D項(xiàng)正確。
答案　BD
考點(diǎn)四　探索植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用
1.探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度。
(1)實(shí)驗(yàn)原理:適宜濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑能促進(jìn)插條生根,不同濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑溶液處理后,插條生根的情況不同。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
2.嘗試?yán)靡蚁├呤焖?br/>(1)乙烯利的性質(zhì)。
①工業(yè)品為液體。
②當(dāng)溶液pH<3.5時(shí),比較穩(wěn)定;但隨著pH升高,它會(huì)分解釋放出乙烯。
(2)乙烯利的作用。
①對(duì)水果有催熟作用。
②可進(jìn)一步誘導(dǎo)水果自身產(chǎn)生乙烯,加速水果成熟。
角度一 圍繞實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果分析,考查實(shí)驗(yàn)探究能力
1.(2023·沙坪壩區(qū)模擬)為探究生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑對(duì)根生長(zhǎng)的影響,科研人員以月季為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):對(duì)月季莖段插條施用不同濃度的NAA溶液,10天后對(duì)其主根長(zhǎng)度和側(cè)根數(shù)目分別進(jìn)行計(jì)數(shù),結(jié)果如表。關(guān)于此實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是 (　　)
NAA溶液濃度(10-7 mol/L) 0 5 10 15 20
主根長(zhǎng)度(相對(duì)值) 1 0.9 0.7 0.5 0.3
側(cè)根數(shù)目(個(gè)) 4 6 8 6 3
A.在沒(méi)有用NAA處理的一組中,月季莖段根的生長(zhǎng)與生長(zhǎng)素?zé)o關(guān)
B.最適宜月季插條主根生長(zhǎng)的NAA濃度在5×10-7 mol/L左右
C.促進(jìn)月季插條側(cè)根生長(zhǎng)的最適宜NAA濃度一定在5×10-7~1.5×10-6 mol/L之間
D.本實(shí)驗(yàn)可以證明生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑對(duì)月季插條主根長(zhǎng)度及側(cè)根數(shù)目均具有促進(jìn)作用,也有抑制作用
解析　在沒(méi)有用NAA處理的一組中,月季莖段根的生長(zhǎng)與內(nèi)源生長(zhǎng)素有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)表可知,促進(jìn)月季插條側(cè)根生長(zhǎng)的最適宜NAA濃度一定在5×10-7~1.5×10-6 mol/L之間,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;本實(shí)驗(yàn)不能證明生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑對(duì)月季插條主根長(zhǎng)度具有促進(jìn)作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　C
2.(2021·廣東卷)乙烯可促進(jìn)香蕉果皮逐漸變黃、果肉逐漸變甜變軟的成熟過(guò)程。同學(xué)們?nèi)ハ憬斗N植合作社開(kāi)展研學(xué)活動(dòng),以乙烯利溶液為處理劑,研究乙烯對(duì)香蕉的催熟過(guò)程,設(shè)計(jì)的技術(shù)路線如圖。下列分析正確的是 (　　)
A.對(duì)照組香蕉果實(shí)的成熟不會(huì)受到乙烯影響
B.實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)選擇已經(jīng)開(kāi)始成熟的香蕉果實(shí)
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)安排第6次取樣的時(shí)間為第10天
D.處理組3個(gè)指標(biāo)的總體變化趨勢(shì)基本一致
解析　對(duì)照組香蕉果實(shí)可以合成乙烯,故對(duì)照組香蕉果實(shí)的成熟會(huì)受到內(nèi)源乙烯的影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤;為排除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響,實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該選擇未成熟的香蕉果實(shí),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)槊?天取樣一次,第0、2、4、6、8、10天各取樣一次,所以推算出安排第6次取樣的時(shí)間為第10天,C項(xiàng)正確;處理組3個(gè)指標(biāo)總體變化趨勢(shì)依次為還原糖含量升高、淀粉含量降低,導(dǎo)致香蕉變甜,果皮葉綠素含量降低,導(dǎo)致果皮變黃,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　C
角度二 圍繞實(shí)驗(yàn)的拓展與應(yīng)用,考查創(chuàng)新應(yīng)用能力
3.(2023·淄博模擬)研究人員用系列濃度梯度的生長(zhǎng)素溶液分別處理生理狀況和長(zhǎng)度相同的黃化豌豆幼苗莖切段,一段時(shí)間后,分別測(cè)量各組豌豆幼苗莖切段的長(zhǎng)度,并檢測(cè)各組培養(yǎng)液中的乙烯濃度,結(jié)果如圖所示。下列分析不合理的是 (　　)
A.探究活動(dòng)設(shè)置空白對(duì)照組,可以排除其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示生長(zhǎng)素對(duì)莖切段長(zhǎng)度增加的影響具有促進(jìn)和抑制作用
C.高濃度生長(zhǎng)素對(duì)幼苗莖切段生長(zhǎng)的影響可能與乙烯的合成量增加有關(guān)
D.水平放置的植物根向地生長(zhǎng),可能是乙烯抑制了根近地側(cè)的生長(zhǎng)
解析　該探究活動(dòng)需要設(shè)置空白對(duì)照組,以排除其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,A項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示生長(zhǎng)素對(duì)莖切段長(zhǎng)度增加起促進(jìn)作用,沒(méi)有體現(xiàn)其具有抑制作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖和題干信息分析可知,當(dāng)生長(zhǎng)素濃度升高到一定值,就會(huì)促進(jìn)乙烯的合成,由此推測(cè)高濃度生長(zhǎng)素對(duì)幼苗莖切段生長(zhǎng)的影響可能與乙烯的合成量增加有關(guān),C項(xiàng)正確;水平放置的植物受到重力的影響,近地側(cè)的生長(zhǎng)素濃度較高,由此推測(cè)根的向地生長(zhǎng)可能是因?yàn)楦邼舛鹊纳L(zhǎng)素促進(jìn)根合成了乙烯,從而抑制了該側(cè)根的生長(zhǎng),D項(xiàng)正確。
答案　B
4.某植物有A、B兩品種。科研人員在設(shè)計(jì)品種A組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí),參照品種B的最佳激素配比(見(jiàn)下表)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。
品種B組織 培養(yǎng)階段 細(xì)胞分裂素濃度 (μmol/L) 生長(zhǎng)素濃度 (μmol/L)
Ⅰ 誘導(dǎo)形成愈傷組織 m1 n1
Ⅱ 誘導(dǎo)形成幼芽 m2 n2
Ⅲ 誘導(dǎo)生根 m3 n3
據(jù)表回答:
(1)Ⅰ階段時(shí)通常選擇莖尖、幼葉等作為外植體,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段中發(fā)生基因選擇性表達(dá)的是　　　　階段。
(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1>2.0),以0.5 μmol/L為梯度,設(shè)計(jì)5個(gè)濃度水平的實(shí)驗(yàn),細(xì)胞分裂素最高濃度應(yīng)設(shè)為　　　　μmol/L。
(4)Ⅲ階段時(shí),科研人員分別選用濃度低于或高于n3 μmol/L的生長(zhǎng)素處理品種A幼芽都能達(dá)到最佳生根效果,原因是處理幼芽時(shí),選用低濃度生長(zhǎng)素時(shí)的處理方法為　　　　,選用高濃度生長(zhǎng)素時(shí)的處理方法為　　　　　　　　　　　　。
(5)在　　　　階段用秋水仙素對(duì)材料進(jìn)行處理,最易獲得由單個(gè)細(xì)胞形成的多倍體。
解析　(1)由于莖尖、幼葉等組織細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,所以常作為植物組織培養(yǎng)的材料。(2)在三個(gè)階段中,細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都發(fā)生了變化,所以發(fā)生基因選擇性表達(dá)的階段是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。(3)為確定品種A的Ⅰ階段的最適細(xì)胞分裂素濃度,參照品種B的激素配比(m1),濃度梯度為0.5 μmol/L時(shí),設(shè)計(jì)五個(gè)實(shí)驗(yàn)組,則在m1的上下設(shè)計(jì),濃度可為(m1-1.0)μmol/L、(m1-0.5)μmol/L、m1 μmol/L、(m1+0.5)μmol/L、(m1+1.0)μmol/L,所以細(xì)胞分裂素濃度最高為(m1+1.0)μmol/L。(4)低濃度或高濃度的生長(zhǎng)素都可以用來(lái)處理品種A幼芽,并達(dá)到最佳生根效果,原因是低濃度生長(zhǎng)素用浸泡法處理品種A幼芽,處理時(shí)間較長(zhǎng);高濃度生長(zhǎng)素常用沾蘸法處理品種A幼芽,處理時(shí)間短。(5)Ⅰ階段的細(xì)胞處于不斷分裂的狀態(tài),而秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的機(jī)理是抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成,從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,所以在Ⅰ階段用秋水仙素對(duì)材料進(jìn)行處理最易獲得由單個(gè)細(xì)胞形成的多倍體。
答案　(1)細(xì)胞分化程度低,容易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(3)m1+1.0　(4)浸泡法(長(zhǎng)時(shí)間處理)　沾蘸法(短時(shí)間處理)　(5)Ⅰ
1.真題重組　判斷正誤
(1)帶有芽和幼葉的柳條扦插時(shí)容易生根,是因?yàn)檠亢陀兹~均能產(chǎn)生IAA。(2019·海南卷,10) (√)
(2)科學(xué)家通過(guò)研究植物向光性發(fā)現(xiàn)的激素是IAA。(海南卷,8D) (√)
(3)植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)素。(全國(guó)卷Ⅰ,2A) (√)
(4)成熟莖韌皮部中的生長(zhǎng)素可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸。(全國(guó)卷Ⅰ,2B) (√)
(5)頂芽合成的生長(zhǎng)素通過(guò)自由擴(kuò)散運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽。(海南卷,8C) (×)
2.(2022·全國(guó)甲卷)植物激素通常與其受體結(jié)合才能發(fā)揮生理作用。噴施某種植物激素,能使某種作物的矮生突變體長(zhǎng)高。關(guān)于該矮生突變體矮生的原因,下列推測(cè)合理的是 (　　)
A.赤霉素合成途徑受阻
B.赤霉素受體合成受阻
C.脫落酸合成途徑受阻
D.脫落酸受體合成受阻
解析　赤霉素具有促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)的功能,該作用的發(fā)揮需要與受體結(jié)合后才能完成,故噴施某種激素后作物的矮生突變體長(zhǎng)高,說(shuō)明噴施的為赤霉素,矮生突變體矮生的原因是缺乏赤霉素而非受體合成受阻(若受體合成受阻,則外源激素也不能起作用),A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;脫落酸抑制植物細(xì)胞的分裂和種子的萌發(fā),與植物矮化無(wú)直接關(guān)系,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　A
3.(2022·山東卷)石蒜地下鱗莖的產(chǎn)量與鱗莖內(nèi)淀粉的積累量呈正相關(guān)。為研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)石蒜鱗莖產(chǎn)量的影響,將適量赤霉素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋,處理長(zhǎng)勢(shì)相同的石蒜幼苗,鱗莖中合成淀粉的關(guān)鍵酶AGPase的活性如圖。下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A.多效唑通過(guò)增強(qiáng)AGPase活性直接參與細(xì)胞代謝
B.對(duì)照組應(yīng)使用等量清水處理與實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng)勢(shì)相同的石蒜幼苗
C.噴施赤霉素能促進(jìn)石蒜植株的生長(zhǎng),提高鱗莖產(chǎn)量
D.該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循了實(shí)驗(yàn)變量控制中的“加法原理”
解析　由圖可知,多效唑可以增強(qiáng)AGPase活性,促進(jìn)鱗莖中淀粉的合成,間接參與細(xì)胞代謝,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題“適量赤霉素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋”可知,對(duì)照組應(yīng)使用等量的甲醇-清水稀釋液處理,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題可知,赤霉素降低AGPase的活性,進(jìn)而抑制鱗莖中淀粉的積累,根據(jù)石蒜地下鱗莖的產(chǎn)量與鱗莖內(nèi)淀粉的積累量呈正相關(guān),噴施赤霉素不能提高鱗莖產(chǎn)量,反而使得鱗莖產(chǎn)量減少,C項(xiàng)錯(cuò)誤;與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”,用外源激素赤霉素和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑多效唑處理遵循了實(shí)驗(yàn)變量控制中的“加法原理”,D項(xiàng)正確。
答案　D
4.(2020·海南卷)植物體內(nèi)乙烯生物合成的基本途徑如下:
甲硫氨酸S 腺苷甲硫氨酸1 氨基環(huán)丙烷 1 羧酸(ACC)乙烯
其中,①代表ACC合成酶,淹水會(huì)誘導(dǎo)ACC合成酶基因的表達(dá)或激活該酶活性;②代表ACC氧化酶,缺氧會(huì)抑制該酶活性。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)
A.細(xì)胞中合成的乙烯通過(guò)自由擴(kuò)散方式運(yùn)輸
B.植物體內(nèi)乙烯的合成受自身基因組控制
C.抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,可以促進(jìn)果實(shí)成熟
D.陸生植物淹水后,植物體內(nèi)合成的ACC增多
解析　乙烯跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖樽杂蓴U(kuò)散,A項(xiàng)正確;甲硫氨酸經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程合成乙烯需要多種酶的催化,而酶是由基因控制合成的,說(shuō)明植物體內(nèi)乙烯的合成受自身基因組控制,B項(xiàng)正確;抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,會(huì)抑制乙烯的合成,導(dǎo)致果實(shí)成熟延遲,C項(xiàng)錯(cuò)誤;陸生植物淹水后,會(huì)誘導(dǎo)ACC合成酶基因的表達(dá),ACC合成酶的活性被激活,植物體內(nèi)合成的ACC增多,且淹水后植物處于缺氧狀態(tài),ACC氧化酶的活性被抑制,乙烯的合成減少,D項(xiàng)正確。
答案　C
5.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)干旱可促進(jìn)植物體內(nèi)脫落酸(ABA)的合成。取正常水分條件下生長(zhǎng)的某種植物的野生型和ABA缺失突變體幼苗,進(jìn)行適度干旱處理,測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)莖葉和根的生長(zhǎng)量,結(jié)果如圖所示。
回答下列問(wèn)題:
(1)綜合分析上圖可知,干旱條件下,ABA對(duì)野生型幼苗的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若給干旱處理的突變體幼苗施加適量的ABA,推測(cè)植物葉片的蒸騰速率會(huì)　　　　,以對(duì)環(huán)境的變化作出反應(yīng)。
(3)ABA有“逆境激素”之稱,其在植物體中的主要合成部位有　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根細(xì)胞內(nèi)水分的主要作用有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。
解析　(1)由圖可以看出,干旱條件下,與突變體(不能合成ABA)相比,野生型(能合成ABA)植物莖葉生長(zhǎng)受到抑制,根的生長(zhǎng)被促進(jìn),因此干旱條件下,ABA對(duì)野生型幼苗的作用是促進(jìn)根的生長(zhǎng),抑制莖葉的生長(zhǎng)。(2)分析題意可知,若給干旱處理的突變體幼苗施加適量的ABA,ABA可抑制突變體幼苗莖葉生長(zhǎng),從而使蒸騰速率降低,減少水分喪失以適應(yīng)干旱環(huán)境。(3)植物體內(nèi)合成ABA的部位主要是根冠和萎蔫的葉片。(4)根細(xì)胞內(nèi)水分的主要作用有①結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分,②自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑,參與許多生物化學(xué)反應(yīng)等。
答案　(1)促進(jìn)根的生長(zhǎng),抑制莖葉的生長(zhǎng)　(2)降低　(3)根冠、萎蔫的葉片　(4)水是根細(xì)胞的重要組成成分,水參與根細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)
科學(xué)探究
(十) 實(shí)驗(yàn)中變量梯度的設(shè)置
【典例】　普通淀粉酶的最適溫度在40~60 ℃之間,而極端耐熱淀粉酶在100 ℃時(shí)仍能保持較高的活性,因此在生產(chǎn)上具有更為廣泛的應(yīng)用前景。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與　　　　　混合,若反應(yīng)液呈　　　　色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。
(2)測(cè)定淀粉酶活性時(shí),應(yīng)選擇　　　　作為該酶作用的底物,反應(yīng)液中應(yīng)加入　　　　溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定極端耐熱淀粉酶起催化作用的最適溫度。
①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,還需要考慮　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)等因素。
結(jié)合題目信息,簡(jiǎn)要寫(xiě)出測(cè)定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路: 　　　　　　　　　　　。
解析　(1)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,要鑒定該酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與雙縮脲試劑混合,若反應(yīng)液呈紫色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。(2)測(cè)定淀粉酶活性時(shí),根據(jù)酶的作用具有專一性,應(yīng)選擇淀粉作為該酶作用的底物,反應(yīng)液中應(yīng)加入(酸堿)緩沖溶液以維持其酸堿度穩(wěn)定。(3)①此實(shí)驗(yàn)中除自變量和因變量外,無(wú)關(guān)變量需要保持相同且適宜,因此還需要考慮底物淀粉溶液的濃度和用量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序等因素。②測(cè)定該酶催化作用最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路:在40~100 ℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度。
答案　(1)雙縮脲試劑　紫
(2)淀粉　(酸堿)緩沖
(3)①淀粉溶液的濃度和用量、pH及添加試劑的量、實(shí)驗(yàn)操作順序　②在40~100 ℃之間每隔一定溫度設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其他實(shí)驗(yàn)條件適宜且保持一致。以反應(yīng)液和碘液發(fā)生顏色反應(yīng)的程度為指標(biāo)確定最適溫度
1.概述。
變量梯度指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小,即自變量每次變化的幅度。生物實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的變量梯度有pH梯度、溫度梯度、濃度梯度等。
2.過(guò)程分析。
(1)在合適范圍內(nèi)取值:生物體或細(xì)胞生活在特定的環(huán)境中,研究某因素對(duì)生物體或細(xì)胞的影響時(shí),自變量應(yīng)在它能發(fā)揮作用的范圍內(nèi)取值。如確定生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)扦插枝條生根的適宜濃度,生長(zhǎng)素濃度應(yīng)在10-12~10-8 mol·L-1范圍內(nèi),變量梯度應(yīng)相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。
(2)梯度大小設(shè)置要適宜:梯度過(guò)小,看不出變化,實(shí)驗(yàn)組數(shù)增多,增加了操作難度;梯度過(guò)大,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。如探究唾液淀粉酶的最適pH,預(yù)測(cè)其數(shù)值應(yīng)在7.0左右,pH梯度設(shè)為0.4,即共做五組實(shí)驗(yàn),其緩沖液pH分別為6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定變量梯度的大小。
①若進(jìn)行定性分析,梯度設(shè)置可稍大些。如探究溫度對(duì)光合作用的影響,一般情況下植物在30 ℃左右時(shí)光合作用最強(qiáng)。我們既要研究溫度降低時(shí)光合作用強(qiáng)度的變化,也要研究溫度升高時(shí)的變化,溫度梯度設(shè)置如下:0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。
②若進(jìn)行定量分析,梯度設(shè)置應(yīng)小些。如探究光合作用的最適溫度,溫度梯度設(shè)置如下:24 ℃、27 ℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。
(4)在實(shí)際操作中,為避免因梯度設(shè)計(jì)不當(dāng),造成人力、物力方面的浪費(fèi),我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn),每組之間梯度適當(dāng)加大一些,當(dāng)找到一個(gè)大致的適宜范圍后,再在這個(gè)范圍內(nèi)縮小每組之間的梯度值,最后測(cè)出一個(gè)準(zhǔn)確范圍。
1.某生物興趣小組用迎春枝條作實(shí)驗(yàn)材料,做了探究α 萘乙酸(NAA)促進(jìn)插條生根最適濃度實(shí)驗(yàn)的預(yù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。請(qǐng)根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,設(shè)計(jì)進(jìn)一步的探究實(shí)驗(yàn)。
(1)材料用具:生長(zhǎng)旺盛的一年生迎春枝條若干、燒杯、量筒、培養(yǎng)皿、NAA、蒸餾水等。
(2)配制溶液:配制濃度依次為　　　　　　　　　　　　　　　　　(溶液濃度梯度為0.5 ppm)的NAA溶液9份,并編號(hào)1~9。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:
第一步: 　　　　　　　　　　;
第二步: 　　　　　　　　　　;
第三步:1天后取出枝條分別進(jìn)行扦插;
第四步:每天對(duì)扦插枝條的生根情況進(jìn)行觀察記錄。
(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的觀察記錄表。
(5)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制好兩個(gè)主要的無(wú)關(guān)變量,具體方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,可確定進(jìn)一步探究的濃度范圍是2~6 ppm,再根據(jù)題中要求濃度梯度為0.5 ppm,可確定要配制的濃度為2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm共9個(gè)不同的濃度。填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí),應(yīng)遵循隨機(jī)分組→浸泡→培養(yǎng)(扦插)→統(tǒng)計(jì)的思路進(jìn)行解答。該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量應(yīng)從實(shí)驗(yàn)材料、處理時(shí)間、溫度等方面考慮。
答案　(2)2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm
(3)將迎春枝條隨機(jī)均分為9份　將9份枝條的基部分別浸泡在1~9號(hào)NAA溶液中
(4)如下表:
(5)各組枝條處理時(shí)間長(zhǎng)短一致　所用植物材料盡可能做到生長(zhǎng)狀況一致
2.低溫迫使植物細(xì)胞產(chǎn)生大量對(duì)細(xì)胞有害的過(guò)氧化產(chǎn)物,如脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能夠消除過(guò)氧化產(chǎn)物,從而增強(qiáng)植物的抗冷性。研究人員進(jìn)行了“水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響”實(shí)驗(yàn),步驟及結(jié)果如下表所示。據(jù)表回答下列問(wèn)題:
組別 處理 培養(yǎng)溫度 SOD活性/(U·g-1·min-1)
1 25 ℃的蒸餾水澆灌 25 ℃ 7.3
2 ① ② 9.4
3 5 ℃的0.5 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 10.3
4 5 ℃的1.0 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 11.6
5 5 ℃的1.5 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 13.6
6 5 ℃的2.0 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 8.5
7 5 ℃的2.5 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 7.9
8 5 ℃的3.0 mmol·L-1水楊酸澆灌 5 ℃ 6.5
(1)表中①是　　　　　　　,②是　　　　　　　　。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)每組取50株水稻幼苗,而不是1株,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)本實(shí)驗(yàn)需要控制的無(wú)關(guān)變量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少寫(xiě)兩點(diǎn))。
(3)由組別1和2對(duì)照可得到的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由組別2~8可得到的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在5 ℃條件下,2.0 mmol·L-1的水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響是　　　　(填“增強(qiáng)”或“減弱”)。
(4)請(qǐng)根據(jù)5 ℃條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,完成水楊酸濃度與SOD活性關(guān)系的坐標(biāo)折線圖。
解析　(1)2組與3~8組之間應(yīng)形成對(duì)照,根據(jù)單一變量原則,表中①應(yīng)為5 ℃的蒸餾水澆灌,②是5 ℃。實(shí)驗(yàn)對(duì)象多可避免偶然性,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。(2)除自變量以外,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的變量均為無(wú)關(guān)變量,比如蒸餾水和水楊酸的澆灌量、光照強(qiáng)度、培養(yǎng)時(shí)間、幼苗的發(fā)育情況等。(3)組別1與2之間的變量為溫度,且低溫時(shí)SOD活性較大,說(shuō)明環(huán)境溫度降低時(shí),水稻幼苗自身可增強(qiáng)抗冷性。分析2~8組SOD活性可知,在一定范圍內(nèi)隨著水楊酸濃度的增大,水稻的抗冷性增強(qiáng),當(dāng)水楊酸濃度增大到一定值時(shí),水稻的抗冷性開(kāi)始減弱。與2組比較可知,在5 ℃條件下,2.0 mmol·L-1的水楊酸對(duì)水稻幼苗抗冷性的影響是減弱。(4)根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)連線即可,同時(shí)注意橫、縱坐標(biāo)一定要標(biāo)上。
答案　(1)5 ℃的蒸餾水澆灌　5 ℃　避免偶然性,減少誤差,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確　(2)蒸餾水和水楊酸的澆灌量、光照強(qiáng)度、培養(yǎng)時(shí)間、幼苗的發(fā)育情況等　(3)環(huán)境溫度降低時(shí),水稻幼苗自身可增強(qiáng)抗冷性　在一定范圍內(nèi),隨水楊酸濃度的增大,水稻幼苗的抗冷性增強(qiáng);當(dāng)水楊酸濃度增大到一定程度時(shí),水稻幼苗的抗冷性開(kāi)始減弱(或水楊酸對(duì)水稻幼苗的抗冷性的影響具有低濃度時(shí)增強(qiáng)、高濃度時(shí)減弱的特點(diǎn)，1.5 mmol·L-1 左右的水楊酸增強(qiáng)水稻幼苗抗冷性的效果最好)　減弱
(4)如圖所示
科學(xué)探究
(十一) 植物激素調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)探究
【典例】　(2019·全國(guó)卷Ⅱ)某研究小組切取某種植物胚芽鞘的頂端,分成甲、乙兩組,按如圖所示的方法用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素,再將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側(cè),一段時(shí)間后,測(cè)量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角),測(cè)得數(shù)據(jù)如表,據(jù)此回答問(wèn)題。
甲　 乙　
分組 甲 乙
瓊脂塊 左 右
α角/度 20.4 9.0 9.1
(1)生長(zhǎng)素在胚芽鞘中的運(yùn)輸屬于極性運(yùn)輸,這種運(yùn)輸?shù)姆较蚴恰　　　　　　　　　　?br/>(2)圖中α角形成的原因是　　　　　　　。
(3)據(jù)表可知乙組中左、右兩側(cè)的瓊脂塊所引起的α角基本相同,但小于甲瓊脂塊所引起的α角,原因是　　　　　　　。
解析　(1)生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,而不能反過(guò)來(lái)運(yùn)輸,也就是只能單方向運(yùn)輸,稱為極性運(yùn)輸。(2)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位是胚芽鞘頂端,其作用是促進(jìn)植物生長(zhǎng)。切去頂端的胚芽鞘切段不再生長(zhǎng),但在切口處放上含有適宜濃度生長(zhǎng)素的瓊脂塊后,生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸,胚芽鞘切段將繼續(xù)生長(zhǎng)。圖中在胚芽鞘切段左側(cè)放上含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊,瓊脂塊中的生長(zhǎng)素進(jìn)入胚芽鞘左側(cè),使該側(cè)生長(zhǎng)素濃度高于右側(cè),細(xì)胞生長(zhǎng)的速度大于右側(cè),形成α角。(3)生長(zhǎng)素在胚芽鞘頂端能進(jìn)行橫向運(yùn)輸和極性運(yùn)輸。生長(zhǎng)素不能透過(guò)云母片,乙中插入云母片導(dǎo)致生長(zhǎng)素只能向下運(yùn)輸,左、右兩側(cè)瓊脂塊中生長(zhǎng)素含量幾乎相等,約是甲圖瓊脂塊中生長(zhǎng)素含量的一半。左、右兩側(cè)瓊脂塊中生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用大體相等,所引起的α角基本相同;甲瓊脂塊中生長(zhǎng)素對(duì)胚芽鞘生長(zhǎng)的促進(jìn)作用大于乙中左、右兩側(cè)瓊脂塊中生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用,所引起的α角大于乙中左、右兩側(cè)瓊脂塊所引起的α角。
答案　(1)從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端　(2)瓊脂塊中的生長(zhǎng)素進(jìn)入胚芽鞘切段的左側(cè),使胚芽鞘左側(cè)的生長(zhǎng)素濃度高于右側(cè),引起胚芽鞘左側(cè)生長(zhǎng)快于右側(cè),形成α角　(3)乙左右兩側(cè)瓊脂塊中的生長(zhǎng)素含量基本相同,但小于甲瓊脂塊中生長(zhǎng)素的含量
1.驗(yàn)證生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位在尖端。
2.驗(yàn)證生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端。
3.驗(yàn)證生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸方向是只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸。
4.探究重力和單側(cè)光對(duì)生長(zhǎng)素分布的影響程度。
5.頂端優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)探究。
6.探究植物激素間的相互作用。
1.(2023·長(zhǎng)沙模擬)某同學(xué)切取某種植物胚芽鞘的頂端,分成甲、乙兩組,按圖甲、乙所示的方法用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素,再將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側(cè)(如丙圖),一段時(shí)間后,測(cè)量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)。下列敘述正確的是 (　　)
A.甲圖胚芽鞘基部中的生長(zhǎng)素經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入瓊脂塊
B.乙圖單側(cè)光照射導(dǎo)致瓊脂塊的左側(cè)生長(zhǎng)素含量低于右側(cè)
C.若丙圖左側(cè)給予單側(cè)光照,α的數(shù)值無(wú)明顯變化
D.瓊脂塊1、2、3所引起的α角大小關(guān)系是1>3>2
解析　甲圖胚芽鞘基部中的生長(zhǎng)素經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入瓊脂塊,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙圖中胚芽鞘尖端插入了云母片,生長(zhǎng)素不能發(fā)生橫向運(yùn)輸,故2和3中生長(zhǎng)素含量相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙圖中為無(wú)尖端的胚芽鞘,不能感受光刺激,若丙圖左側(cè)給予單側(cè)光照,則α的數(shù)值無(wú)明顯變化,C項(xiàng)正確;瓊脂塊1、2、3中生長(zhǎng)素的含量關(guān)系為1>2=3,故所引起的α角大小關(guān)系是1>3=2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案　C
2.(不定項(xiàng))(2023·湖南模擬預(yù)測(cè))為探究植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)對(duì)誘導(dǎo)番茄植株抗斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的影響,研究人員在大棚進(jìn)口處噴以不同濃度的MeJA,檢測(cè)離氣味源60 cm和300 cm處番茄植株上斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的體重增長(zhǎng)率。結(jié)果如圖所示,下列有關(guān)敘述中,正確的是 (　　)
A.MeJA誘導(dǎo)番茄植株抗斜紋夜蛾幼蟲(chóng)與濃度、距離均有關(guān)
B.本實(shí)驗(yàn)只有兩個(gè)自變量:MeJA濃度和離氣味源的距離
C.MeJA既可作用于植物細(xì)胞,又可作用于動(dòng)物細(xì)胞
D.MeJA顯著誘導(dǎo)提高了鄰近番茄植株對(duì)斜紋夜蛾幼蟲(chóng)的抗性
解析　噴以不同濃度的外源MeJA后,距離氣味源60 cm和300 cm遠(yuǎn)的斜紋夜蛾幼蟲(chóng)體重增長(zhǎng)率不同,濃度越高,被抑制越明顯,距離越近,被抑制越明顯,因此,MeJA對(duì)鄰近植株抗蟲(chóng)性的誘導(dǎo)與濃度、距離均有關(guān),A項(xiàng)正確;由圖可知,本實(shí)驗(yàn)包含三個(gè)自變量:MeJA濃度、離氣味源的距離和時(shí)間,B項(xiàng)錯(cuò)誤;MeJA是一種植物激素,說(shuō)明植物本身可以產(chǎn)生,噴以不同濃度的外源MeJA又可以誘導(dǎo)鄰近植株抗蟲(chóng)性,說(shuō)明植物與植物之間存在信息交流,同時(shí),MeJA又可影響到斜紋夜蛾幼蟲(chóng)體重增長(zhǎng)率,說(shuō)明MeJA既可作用于植物細(xì)胞,又可作用于動(dòng)物細(xì)胞,C項(xiàng)正確;無(wú)論是60 cm還是300 cm,不同濃度的MeJA均導(dǎo)致斜紋夜蛾幼蟲(chóng)體重增長(zhǎng)率下降明顯,D項(xiàng)正確。
答案　ACD
3.(2023·湖南聯(lián)考)綠蘿是較好的室內(nèi)裝飾植物之一,某生物研究小組在實(shí)驗(yàn)室條件下探究影響綠蘿生根的因素,他們以某一正常生長(zhǎng)的綠蘿枝條(無(wú)葉枝條和有葉枝條)為材料,分別用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑a、營(yíng)養(yǎng)素b及二者的混合液處理枝條進(jìn)行了A、B、C三組實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題:
組別 枝條種類 A組 B組 C組
無(wú)葉枝條 3 3 30
有葉枝條 29 3 31
(1)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與植物激素的主要區(qū)別是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)該實(shí)驗(yàn)的自變量為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,處理枝條的方法有　　　　　　　　　　　(寫(xiě)出兩種)等。
(3)A組中無(wú)葉枝條和有葉枝條的生根數(shù)量差別很大,而C組中無(wú)葉枝條和有葉枝條的生根數(shù)基本一致,最可能的原因推測(cè)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)綠蘿的幼葉和伸長(zhǎng)莖中都不含細(xì)胞分裂素,而有較多的生長(zhǎng)素和赤霉素,則對(duì)此現(xiàn)象合理的解釋是:幼葉和伸長(zhǎng)莖的生長(zhǎng)主要是通過(guò)　　　　　　　來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而不是通過(guò)　　　　　　　實(shí)現(xiàn)的。
解析　(1)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑是人工合成的,可以發(fā)揮和植物激素類似作用的化學(xué)物質(zhì),而植物激素是植物體內(nèi)自身合成的。(2)根據(jù)題意可知,本實(shí)驗(yàn)中處理枝條的試劑和枝條是否有葉是該實(shí)驗(yàn)的自變量,處理枝條的方法有浸泡法(低濃度)、沾蘸法(高濃度)。(3)與C組相比,A組中無(wú)葉枝條和有葉枝條的生根數(shù)量差別很大,C組比A組多用了營(yíng)養(yǎng)素b來(lái)處理枝條,所以最可能的原因推測(cè)是有葉枝條能夠產(chǎn)生與營(yíng)養(yǎng)素b有類似作用的物質(zhì)。(4)綠蘿的幼葉和伸長(zhǎng)莖中都不含細(xì)胞分裂素,而有較多的生長(zhǎng)素和赤霉素,細(xì)胞分裂素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂,而生長(zhǎng)素和赤霉素的作用是促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),說(shuō)明幼葉和伸長(zhǎng)莖的生長(zhǎng)主要是通過(guò)細(xì)胞伸長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而不是通過(guò)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)的。
答案　(1)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑由人工合成,植物激素由植物體內(nèi)產(chǎn)生
(2)處理枝條的試劑,枝條是否有葉(或枝條種類)　浸泡法、沾蘸法
(3)有葉枝條可能會(huì)產(chǎn)生與營(yíng)養(yǎng)素b有類似作用的物質(zhì)
(4)細(xì)胞的伸長(zhǎng)　細(xì)胞的分裂

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