高考生物考前3個月專題復習 專題8 指物的激素調(diào)節(jié) 考點26 生長素的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生、分布、運輸及相關拓展分析

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專題8 指物的激素調(diào)節(jié) [直擊考綱]　1.植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用(Ⅱ)。2.其他植物激素(Ⅱ)。3.植物激素的應用(Ⅱ)。 考點26　生長素的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生、分布、運輸及相關拓展分析 題組一　生長素的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生、分布與運輸 1．(2015全國Ⅰ，2)下列關于植物生長素的敘述，錯誤的是(　　) A．植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素 B．成熟莖韌皮部中的生長素可以進行非極性運輸 C．幼嫩細胞和成熟細胞對生長素的敏感程度相同 D．豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生長素濃度的影響 答案　C 解析　生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，在這些部位，色氨酸經(jīng)過一系列反應可轉(zhuǎn)變成生長素，A正確；生長素所發(fā)揮的作用因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異，一般情況下幼嫩細胞對生長素敏感，成熟細胞對生長素比較遲鈍，C錯誤；科學家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發(fā)現(xiàn)，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素促進切段細胞伸長的作用，D正確。 2．(2012新課標全國，5)取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組。將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再從c、d兩組胚芽鞘中的相應位置分別切取等長的一段，并按下圖中所示分別接入a、b兩組胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′兩組胚芽鞘。然后用單側光照射，發(fā)現(xiàn)a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘無彎曲生長，其原因是(　　) A．c組尖端能合成生長素，d組尖端不能 B．a(chǎn)′組尖端能合成生長素，b′組尖端不能 C．c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，d組尖端的生長素不能 D．a(chǎn)′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組尖端的生長素不能 答案　D 解析　胚芽鞘的尖端都能合成生長素，所以A、B兩項錯誤。生長素的運輸只能是從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端的極性運輸，C項錯誤。 題組二　生長素的運輸相關實驗分析 3．(2016全國丙，4)為了探究生長素的作用，將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機分成兩組，實驗組胚芽鞘上端一側放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊，對照組胚芽鞘上端同側放置不含IAA的瓊脂塊，兩組胚芽鞘下端的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下，在黑暗中放置一段時間后，對照組胚芽鞘無彎曲生長，實驗組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長，如圖所示。根據(jù)實驗結果判斷，下列敘述正確的是(　　) A．胚芽鞘b側的IAA含量與b′側的相等 B．胚芽鞘b側與胚芽鞘c側的IAA含量不同 C．胚芽鞘b′側細胞能運輸IAA而c′側細胞不能 D．瓊脂塊d′從a′中獲得的IAA量小于a′的輸出量 答案　D 解析　由于a中不含生長素，則b、c中均不能接收到生長素，而a′中含生長素且可向下運至b′處，故b、b′中IAA含量不同，A、B不正確；胚芽鞘兩側的細胞均能運輸IAA，C錯誤；由于b′中細胞生長素可不斷被消耗，則d′中獲得的生長素量應小于a′中生長素量，D正確。 4．(2013安徽，5)科學家溫特做了如下實驗：把切下的燕麥尖端放在瓊脂塊上，幾小時后，移去胚芽鞘尖端，將瓊脂塊切成小塊。再將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側，結果胚芽鞘會朝對側彎曲生長。但是，如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，胚芽鞘則既不生長也不彎曲。該實驗證明了(　　) A．生長素只能從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端 B．造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學物質(zhì) C．生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸 D．胚芽鞘會彎向光源生長 答案　B 5．(2014大綱，5)為驗證單側光照射會導致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結論，需要先利用瓊脂塊收集生長素，之后再測定其含量。假定在單側光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關。下列收集生長素的方法(如圖所示)中，正確的是(　　) 答案　B 解析　A項，胚芽鞘尖端用云母片分隔開，瓊脂塊未隔開，生長素無法進行橫向運輸，并且瓊脂塊中收集的是生長素總量，不能確定單側光照射下瓊脂塊兩側的生長素含量。B項，瓊脂塊用云母片隔開，尖端給予單側光照射，測定兩瓊脂塊中生長素的含量，可確定胚芽鞘中生長素在單側光照射下分布是否均勻。C項，胚芽鞘尖端未完全分隔開，單側光照射下，生長素可發(fā)生橫向運輸，瓊脂塊未分隔開，收集到的是生長素總量，不能確定單側光照射下瓊脂塊兩側的生長素含量。D項，在單側光的照射下，由于云母片插入胚芽鞘尖端和瓊脂塊，生長素在胚芽鞘尖端不能發(fā)生橫向運輸，兩瓊脂塊的生長素含量相等。 依綱聯(lián)想 1．準確理解掌握生長素的產(chǎn)生、分布和運輸 (1)生長素的產(chǎn)生部位：主要是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，其合成不需要光。 (2)生長素的分布：①產(chǎn)生部位<積累部位，如頂芽<側芽、分生區(qū)<伸長區(qū)；②生長旺盛的部位>衰老組織，如生長點>老根。 (3)對生長素運輸?shù)睦斫? 方向：如圖所示 生長素的極性運輸是由植物的遺傳特性決定的，而橫向運輸是單側光(向光側→背光側)、重力、離心力等因素引起的。 2．與生長素的產(chǎn)生、分布和運輸相關實驗歸納 (1)若驗證生長素的產(chǎn)生部位在胚芽鞘的尖端，則： (2)若驗證胚芽鞘生長部位在尖端下部，則： (3)若驗證胚芽鞘中生長素的橫向運輸發(fā)生在尖端，則： ①實驗操作(如圖) ②現(xiàn)象：裝置a中胚芽鞘直立生長；裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。 (4)若驗證生長素的極性運輸只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，則： ①實驗操作(如圖) ②實驗現(xiàn)象：A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組去掉尖端的胚芽鞘不生長也不彎曲。 考向一　以文字表述的形式綜合考查生長素的產(chǎn)生、運輸與分布 1．下列有關生長素的說法錯誤的是(　　) A．單側光照射燕麥胚芽鞘可使其生長素分布發(fā)生變化 B．生長素的發(fā)現(xiàn)源于人們對植物向光性的研究 C．溫特發(fā)現(xiàn)了生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸 D．向日葵的細嫩花盤跟著太陽轉(zhuǎn)是生長素調(diào)節(jié)的結果 答案　C 解析　單側光照射能使胚芽鞘尖端的生長素橫向運輸(由向光側運向背光側)，使其生長素分布發(fā)生變化，A正確；生長素的發(fā)現(xiàn)源于人們對植物向光性的研究，B正確；郭葛發(fā)現(xiàn)了生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸，C錯誤；向日葵的細嫩花盤跟著太陽轉(zhuǎn)是生長素調(diào)節(jié)的結果，D正確。 思維延伸 判斷與思考： (1)植物頂端優(yōu)勢的產(chǎn)生與頂芽產(chǎn)生的生長素進行極性運輸有關(　√　) (2)在研究中發(fā)現(xiàn)，生長素在棉花植株中可以逆濃度梯度運輸，缺氧會嚴重阻礙這一過程，這說明生長素在棉花植株中的運輸方式是主動運輸，因此溫特的實驗中生長素從胚芽鞘尖端基部進入瓊脂塊的方式也是主動運輸(　　) (3)生長素可由色氨酸轉(zhuǎn)化生成，該過程受基因控制，并且發(fā)生在幼嫩細胞的核糖體上(　　) (4)植物激素可由產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课?，但在運輸方向上只能進行極性運輸(　　) 考向二　植物生長素發(fā)現(xiàn)相關實驗的分析 2．1926年，溫特在前人研究的基礎上進行了以下實驗： 下列分析，錯誤的是(　　) A．采用胚芽鞘尖端是因為前人初步證實胚芽鞘尖端可產(chǎn)生某種化學物質(zhì) B．實驗結果可用于解釋胚芽鞘向光彎曲生長是因為生長素在其下部分布不均 C．為了排除瓊脂本身的影響，還應設置在胚芽鞘上放置空白瓊脂的對照組 D．進行步驟T時，若在胚芽鞘右側進行光照，相同時間后其α角將比未光照組大 答案　D 解析　溫特的實驗，是在拜爾等人通過實驗證實胚芽鞘尖端可產(chǎn)生某種化學物質(zhì)的基礎上進行的，所以采用胚芽鞘尖端，A項正確；實驗結果是切去尖端的胚芽鞘向未放瓊脂塊的一側彎曲生長，可用于解釋胚芽鞘向光彎曲生長是因為生長素在其下部分布不均，B項正確；為了排除瓊脂本身的影響，還應設置在胚芽鞘上放置空白瓊脂的對照組，C項正確；因沒有尖端，胚芽鞘不能感受到光的刺激，因此進行步驟T時，若在胚芽鞘右側進行光照，相同時間后其α角將與未光照組相同，D項錯誤。 思維延伸 (1)下圖為溫特研究植物向光性的實驗設計，①～⑥是在黑暗環(huán)境中對切去尖端的胚芽鞘進行的不同處理。判斷下列相關敘述： a．實驗結果證明了尖端產(chǎn)生的某種物質(zhì)具有極性運輸?shù)奶攸c(　　) b．溫特猜想尖端產(chǎn)生的化學物質(zhì)可以擴散到瓊脂塊中(　√　) c．若在單側光照下進行該實驗，不能得到相同的實驗結果(　　) d．④和⑥組結果表明胚芽鞘向光彎曲與尖端產(chǎn)生的物質(zhì)有關(　√　) e．設置⑤和⑥組的目的是排除瓊脂塊對胚芽鞘生長的影響(　√　) (2)判斷胚芽鞘“長不長、彎不彎”的方法有哪些？ 提示　一看胚芽鞘尖端以下的部分能否獲得生長素，能則生長，不能則不生長也不彎曲；二看胚芽鞘尖端以下部分生長素的分布是否均勻，若均勻則直立生長，反之則彎曲生長。 (3)引起生長素分布不均的因素主要有哪些？ 提示　單向刺激(單側光、重力、離心力等)和人為因素(云母片和玻璃片的應用等)。 3．(1)甲同學為探究某單子葉植物胚芽鞘向光性產(chǎn)生的原因，設計了如圖所示的實驗，并預測實驗結果和結論為： ①若a、b、c、d的長度關系為________________，則說明單側光將向光側部分生長素分解； ②若a、b、c、d的長度關系為________________，則說明單側光使胚芽鞘尖端的生長素向背光側轉(zhuǎn)移了。 (2)甲同學進行實驗得到的結果和結論為上述第②種，但乙同學查閱資料知道，科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些植物的向光性生長與某些抑制生長的物質(zhì)分布不均勻有關，據(jù)此他認為甲的實驗結論不嚴謹，應修正為： 該植物產(chǎn)生向光性的原因可能由于單側光使胚芽鞘尖端的生長素向背光側轉(zhuǎn)移了或單側光使胚芽鞘中的生長抑制物質(zhì)向________側轉(zhuǎn)移了或以上兩種原因同時存在。若乙同學進行進一步實驗研究，測定A、B、C、D四個瓊脂塊中生長素濃度相同，則可以得出的結論是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①c＜a＝b＝d?、赾＜a＝b＜d　(2)向光　該植物產(chǎn)生向光性的原因是由于單側光使胚芽鞘中的生長抑制物質(zhì)向向光側轉(zhuǎn)移了 考向三　生長素運輸機理與實驗探究 4．為研究吲哚乙酸(IAA)與脫落酸(ABA)的運輸特點，用放射性同位素14C標記IAA和ABA開展如下圖所示的實驗。請回答下列問題： (1)若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①和②中出現(xiàn)較強放射性的是________(填序號)；瓊脂塊③和④中均出現(xiàn)了較強放射性，說明ABA在莖尖的運輸________(填“是”或“不是”)極性運輸。若先用某種抑制劑(不破壞IAA、不影響細胞呼吸)處理莖尖切段，再重復上述實驗，結果瓊脂塊①和②中放射性強度相近，該抑制劑的作用機理可能是_________________。 (2)若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①、②、③和④均出現(xiàn)較強放射性，說明IAA在成熟莖切段中的運輸______(填“是”或“不是”)極性運輸。 (3)適宜的激素水平是植物正常生長的保證。黃豆芽伸長胚軸的提取液，加入IAA溶液中可顯著降解IAA，但提取液沸水浴處理冷卻后，不再降解IAA，說明已伸長胚軸中含有________________。研究已證實光也有降解IAA的作用。這兩條IAA降解途徑，對于種子破土出芽后的健壯生長________(填“有利”“不利”或“無影響”)。 答案　(1)①　不是　抑制劑與運輸IAA的載體結合　(2)不是　(3)IAA氧化(降解)酶　有利 解析　(1)吲哚乙酸(IAA)具有極性運輸?shù)奶攸c，只能從形態(tài)學上端(A)向形態(tài)學下端(B)運輸，故瓊脂塊①和②中應是①中出現(xiàn)較強的放射性。③和④中都出現(xiàn)較強的放射性，說明脫落酸(ABA)在莖尖不具有極性運輸?shù)奶攸c。吲哚乙酸(IAA)的運輸方式是主動運輸，抑制劑處理后①和②中放射性結果相近，說明抑制了吲哚乙酸(IAA)的主動運輸，因不影響細胞呼吸，故很可能是抑制劑與運輸IAA的載體結合，從而影響了IAA的主動運輸。(2)在成熟組織中，吲哚乙酸(IAA)通過韌皮部進行非極性運輸。(3)分析題目信息，可知黃豆芽伸長胚軸的提取液中含有催化IAA降解的酶。植物細胞內(nèi)含有的IAA氧化酶和光都能降解IAA，可確保種子破土出芽后，植物體內(nèi)IAA的激素含量不會過多，保持在正常水平，從而保證植株正常生長。 思維延伸 為探究生長調(diào)節(jié)物質(zhì)CFM對IAA的極性運輸是否有抑制作用，取豌豆幼苗莖切段進行對照實驗，實驗組設計如圖所示，判斷下列敘述的正誤： (1)實驗組豌豆幼苗莖切段形態(tài)學上端朝上，對照組豌豆幼苗莖切段形態(tài)學上端朝下(　　) (2)對照組羊毛脂中不含CFM(　√　) (3)用放射性同位素標記IAA作為測試指標(　√　) (4)若受體中IAA含量與對照組相比明顯低，則說明CFM對極性運輸有抑制作用(　√　)