高考生物總復習 第7_單元 生命活動的調(diào)節(jié)與免疫 第24講 植物生命活動的調(diào)節(jié)

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第24講 植物生命活動的調(diào)節(jié) 考綱要求　1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程、作用及其特點[必考(b)、加試(b)]。2.活動：探究2,4—D對插枝生根的作用[必考(c)、加試(c)]。3.五大類植物激素的作用[加試(a)]。4.植物激素的應用[加試(b)]。 考點一　生長素的發(fā)現(xiàn)及其生理作用 1．生長素的發(fā)現(xiàn) (1)達爾文父子的實驗 ①實驗處理及實驗結果 ②實驗結論：苗尖端是感光部位。由彎曲的部位在苗尖端下面可推測，有某種化學物質(zhì)從苗尖端傳遞到了下面。 (2)波森詹森的實驗 ①實驗處理及實驗結果 ②實驗結論：的確有一種化學物質(zhì)由苗尖端向下傳遞。 (3)溫特的實驗 ①實驗處理及實驗結果 ②實驗結論 苗尖中確實存在一種能夠促進生長的化學物質(zhì)。 上述實驗中使用“無生長素的瓊脂塊”進行實驗，其目的在于作為對照組，以排除瓊脂塊自身對實驗結果的干擾，從而表明實驗差異是由于瓊脂塊內(nèi)所含的“苗尖物質(zhì)”所致。 2．生長素的本質(zhì)及作用特點 (1)生長素的本質(zhì) 生長素是一種小分子有機物——吲哚乙酸，是在細胞內(nèi)由色氨酸合成的。 (2)生長素生理作用的特點 低濃度起促進作用，高濃度起抑制作用，而且往往與發(fā)生作用的器官有密切關系。 思考診斷 1．分析植物產(chǎn)生向光性的原因并作出總結 總結 2．填寫生長素的發(fā)現(xiàn)實驗的相關結論 (1)幼苗感光部位——苗尖端。 (2)幼苗彎曲生長的部位——苗尖端下面。 (3)生長素的產(chǎn)生部位——苗尖端。 (4)生長素的產(chǎn)生是否需要光——不需要。 (5)生長素橫向運輸?shù)牟课弧缂舛恕? (6)幼苗彎曲生長的原因——生長素分布不均勻。 3．用不同實驗材料分別對燕麥幼苗進行以下研究實驗，若圖中箭頭所指表示實驗進行一段時間后幼苗的生長情況，下列①～④中哪些實驗結果是正確的？ 提示　只有圖③所示結果正確(①應直立生長，②應向右彎曲生長，④應向左彎曲生長)。 生長素生理作用的兩重性相關曲線分析 　 (1)生長素作用的兩重性分析(對應圖甲) ①當生長素濃度小于i時均為“低濃度”，高于i時才會抑制植物生長，稱為“高濃度”。 ②曲線中OH段表明：隨生長素濃度升高，促進生長作用增強。 ③曲線中HC段表明：隨生長素濃度升高，促進生長作用減弱(但仍為促進生長)。 ④H點表示促進生長的最適宜生長素濃度(g)。 ⑤C點表示促進生長的生長素“閾值”，超過此值，便為抑制生長的“高濃度”。 (2)不同器官對生長素敏感性分析(對應圖乙) ①同一濃度的生長素作用于不同器官，引起的生理效應不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感性不同(敏感性大小：根＞芽＞莖)。 ②曲線中A、B、C三點代表生長素最佳促進效果，A′、B′、C′點以上的部分曲線體現(xiàn)了不同濃度生長素對不同器官的不同促進效果，A′、B′、C′點分別表示該濃度的生長素對根、芽、莖的生長既不促進，也不抑制。 (3)不同植物對生長素敏感性不同(對應圖丙) 不同種類的植物對生長素的敏感性不同，雙子葉植物比單子葉植物敏感程度高。 題型一　生長素的發(fā)現(xiàn)過程、作用及其特點 1．(2016浙江4月選考)將含有適宜濃度生長素的瓊脂塊放在幼苗切面的左側，如圖所示，一段時間后，幼苗將(　　) A．不生長 B．向左彎曲生長 C．直立生長 D．向右彎曲生長 答案　D 解析　由于含有適宜濃度生長素的瓊脂塊放在切去尖端幼苗切面的左側，而生長素能促進生長，因此左側比右側生長快，因此幼苗將向右彎曲生長。 2．(2016鞍山質(zhì)檢)某校生物興趣小組把一個苗尖端放在一塊瓊脂塊上，瓊脂塊的中央被云母片隔開，同時被一個紙盒罩住，紙盒的一側開口，有單側光照(如下圖①所示)。經(jīng)過以下三種方法處理一段時間：僅紙盒轉動、僅苗尖端和瓊脂塊轉動、整個裝置同時轉動，然后分別把甲、乙所示瓊脂塊放在三個切去苗尖端的幼苗的切口上(如圖②)。幼苗的生長狀況分別是(　　) 　 A．直立生長、向右彎曲生長、向右彎曲生長 B．向左彎曲生長、直立生長、向右彎曲生長 C．向左彎曲生長、向右彎曲生長、直立生長 D．向右彎曲生長、直立生長、向右彎曲生長 答案　D 解析　僅紙盒轉動時，苗尖端始終只有右側受到單側光照射，所以甲所含的生長素濃度高于乙，圖②中幼苗向右彎曲生長；僅苗尖端和瓊脂塊轉動時，相當于苗尖端的每一側都均勻受光，所以甲所含的生長素濃度等于乙，圖②中幼苗直立生長；整個裝置同時轉動時，始終是靠開口的一側受到光照，所以甲所含的生長素濃度高于乙，圖②中幼苗向右彎曲生長。 歸納提升 　不同處理條件下植物向性運動的結果分析 類別 圖解條件 相關結果 遮蓋類 ①直立生長 ②向光生長 暗箱類 ①直立生長 ②向光(小孔)生長 插入類 ①向右側生長 ②直立生長 ③向光生長 ④向光生長 移植類 ①直立生長 ②向左側生長 ③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c 旋轉類 ①直立生長 ②向光生長 ③向小孔生長 ④莖向心生長，根離心生長 橫置類 ①②中IAA含量及作用： ①中a＝b，c＝d，都促進水平生長 ②中ab 答案　B 解析　在單側光作用下，生長素由向光一側向背光一側轉移，a側生長素濃度小于b側，b側細胞生長快，細胞長度大于a側，B項正確。 3．(2016溫州十校聯(lián)考)下列關于植物生長素及其類似物的敘述，錯誤的是(　　) A．同一植株的幼芽對生長素的反應敏感度高于幼根 B．棉花表現(xiàn)出的頂端優(yōu)勢與頂芽產(chǎn)生的生長素的極性運輸有關 C．在番茄花期噴灑一定濃度的2,4－D可引起無籽番茄的形成 D．植物的向光性與生長素分布不均有關 答案　A 解析　同一植株中不同器官對生長素的敏感程度不同，根最敏感，其次是芽，最不敏感的是莖，因此同一植株的幼芽對生長素的反應敏感度低于幼根，A錯誤；植物的頂端優(yōu)勢是指植物頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸?shù)絺妊坎课环e累，使頂芽的生長素濃度相對較低，促進生長，側芽生長素濃度相對較高，抑制生長，可見棉花表現(xiàn)出的頂端優(yōu)勢與頂芽產(chǎn)生的生長素的極性運輸有關，B正確；生長素能促進果實發(fā)育(用于培育無籽果實)，因此在番茄花期噴灑一定濃度的2,4－D可引起無籽番茄的形成，C正確；植物向光性產(chǎn)生的原因是背光一側生長素分布多，生長較快，D正確。 4．(2015舟山中學期中測試)下列與發(fā)現(xiàn)生長素的一系列實驗相關的敘述，錯誤的是(　　) A．感光部位在幼苗尖端，彎曲部位在幼苗尖端下面 B．光照和黑暗條件下，幼苗尖端都能合成生長素 C．單側光會引起幼苗生長素分布不均勻 D．生長素的化學本質(zhì)是一種小分子有機物——色氨酸 答案　D 解析　植物幼苗的感光部位是幼苗的尖端；生長素作用的部位是幼苗尖端下面，A項正確；生長素的合成部位是幼苗的尖端，有光和無光條件下都可以合成生長素，B項正確；單側光會引起幼苗生長素分布不均勻，背光側比向光側多，C項正確；生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸，是由色氨酸經(jīng)過一系列反應形成的，D項錯誤。 5．生物興趣小組的同學對某品種番茄的花進行人工去雄后，用不同濃度的生長素類似物2,4－D涂抹子房，得到的無籽番茄果實平均重量見下表，據(jù)表得出的正確結論是(　　) 2,4－D濃度(mgL－1) 0 5 10 15 20 25 30 35 無籽番茄平均重量/g 0 13.5 26.5 46.5 53.6 53.7 43.0 30.2 A.2,4－D濃度超過25 mg/L，對果實的發(fā)育起抑制作用 B．2,4－D與生長素的作用效果相同 C．2,4－D可以促進果實成熟 D．2,4－D誘導無籽番茄的最適濃度范圍為20～25 mg/L 答案　D 解析　2,4－D濃度為0的一組作為對照組，與對照組相比，其他各組均能促進果實生長，所以2,4－D濃度超過25 mg/L時，對果實發(fā)育仍是促進作用，只是促進作用減弱，A錯誤；表中未將生長素作為對照，無法說明兩者效果是否相同，B錯誤；表中數(shù)據(jù)只能說明2,4－D能促進果實發(fā)育，不能說明2,4－D能促進果實成熟，C錯誤；從表中數(shù)據(jù)可以看出，2,4－D誘導無籽番茄的最適濃度范圍為20～25 mg/L，D正確。 課時訓練 一、選擇題 [學考必做演練] 1．(2016浙江10月選考)將生長素能透過的明膠插在幼苗尖端與其下部之間，如圖所示，給予單側光照射一段時間后，幼苗將(　　) A．直立生長 B．不生長 C．向光彎曲生長 D．背光彎曲生長 答案　C 解析　明膠能透水，也能讓生長素擴散通過，單側光引起生長素在背光側分布多，生長得快，向光側生長素分布少，生長得慢，故向光彎曲生長，故選C。 2．植物的向光性實驗不能說明的是(　　) A．單側光改變生長素的分布 B．植物對外界刺激可產(chǎn)生反應 C．高濃度生長素抑制植物的生長 D．生長素促進植物生長 答案　C 解析　植物向光性實驗未曾涉及高濃度抑制生長，僅涉及生長素促進生長，及單側光引起生長素分布不均勻。 3．下列各項中，幼苗將向光彎曲生長的是(　　) 答案　C 解析　幼苗感光部位在苗尖端，A～D中，A、D已無尖端，B尖端遮光，它們均不能接受單側光刺激，故不能發(fā)生向光彎曲生長，只有C項中的幼苗可發(fā)生向光彎曲生長。 4．用燕麥苗尖端及幼苗進行如圖所示的實驗，一段時間后，會引起彎曲現(xiàn)象的是(　　) A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧ 答案　D 解析?、僦杏捎趧蛩傩D，生長素分布均勻(即a＝b)，所以直立生長；②中左側生長素濃度高，生長快，向右彎曲生長；③中沒有感受到單側光刺激，直立生長；④中阻斷了生長素橫向運輸?shù)耐緩剑陨L素分布均勻，直立生長；⑤中生長素能向左側運輸，而右側無法運輸?shù)阶饔貌课?，所以向右側彎曲生長；⑥中云母片阻斷了生長素運輸?shù)阶饔貌课?，所以不生長；⑦中旋轉植物，受光均勻，直立生長；⑧中整體旋轉，受單側光照彎向小孔生長。所以D選項正確。 5．下列現(xiàn)象或事例最能說明植物生長素具有“兩重性”的是(　　) A．莖的向光性 B．根的向地性 C．莖的背地性 D．無籽果實的形成 答案　B 解析　生長素的“兩重性”是指植物生長素低濃度時促進生長，高濃度時抑制生長。根的向地性與頂端優(yōu)勢是最為典型的體現(xiàn)生長素具有“兩重性”的實例。莖的向光性、莖的背地性只體現(xiàn)了生長素促進生長的作用；無籽果實的形成利用的是一定濃度的生長素能夠促進子房發(fā)育成果實。 6．甲圖表示燕麥生長素濃度與作用的關系；乙圖表示將一株燕麥幼苗水平放置，培養(yǎng)一段時間后的生長狀況；丙圖表示燕麥苗尖端。有關敘述正確的是(　　) A．甲、乙圖示都說明了植物生長素的生理作用具有兩重性 B．圖乙中a、b兩點生長素濃度都小于10－8 mol/L C．丙圖A段產(chǎn)生的生長素只能向B段極性運輸而不能橫向運輸 D．用兩種不同濃度的生長素處理插條，都能生根，則最適濃度在這兩種濃度之間 答案　A 解析　甲圖中橫軸以下是抑制，橫軸以上是促進。乙圖中a側生長素濃度高抑制生長，b側生長素濃度較低促進生長，所以甲、乙圖示都說明了植物生長素的生理作用具有兩重性，A正確，B錯誤。生長素的運輸有極性運輸和橫向運輸，前者只能從形態(tài)學上端運往下端，而不能反向進行，后者是發(fā)生在苗尖端的運輸，C錯誤。由甲圖看出，用兩種不同濃度的生長素處理插條，都能生根，但最適濃度不一定就在這兩種濃度之間，D錯誤。 7．用植物的莖進行扦插時，帶芽的枝條容易生根。其主要原因是(　　) A．細胞呼吸強 B．芽能產(chǎn)生生長素 C．生長旺盛 D．能進行光合作用 答案　B 解析　生長素可促進插條生根，而插條上的芽可產(chǎn)生生長素，故進行扦插時，帶芽的枝條容易生根。 8．某學者曾做過如圖甲所示的實驗，即在天竺葵的同一葉片的不同部位分別滴加一定濃度的生長素溶液、水和14C－葡萄糖，待充分作用后，得到如圖乙所示的結果，其陰影部分表示具有放射性。下列結論正確的有幾項(　　) ①實驗結果說明生長素有很強的吸引與調(diào)運養(yǎng)分的效應 ②加水組作為對照實驗 ③生長素能促進果實的發(fā)育可能與它能調(diào)運養(yǎng)分有關 ④放射性葡萄糖分布不均勻是受單側光的影響 A．全錯 B．一項 C．兩項 D．三項 答案　D 解析　圖示信息表明，滴加生長素后，14C－葡萄糖可以更多地向生長素處調(diào)運，此時滴水組可作為對照，生長素具有促進果實發(fā)育的作用，其原理可能與①有關。故①②③所述均正確。實驗中并未涉及“單側光”，故④不正確。 9．(2016紹興模擬)某生物興趣小組利用2,4－D進行了如下實驗： ①配制一系列不同濃度梯度的2,4－D溶液共6組；②選取生理狀況相同的桂花插條，均分為6組，將插條下端分別浸泡在不同濃度的2,4－D溶液中，10 min后取出，進行無土栽培； ③一段時間后取出，統(tǒng)計每組插條生根數(shù)目并計算平均值，結果如下表所示： 2,4－D溶液濃度(molL－1) 0 10－15 10－14 10－13 10－12 10－11 2.0 3.8 7.2 9.4 15.1 20.3 根據(jù)以上實驗，可以得到的結論是(　　) A．促進桂花插條生根的最適2,4－D溶液濃度是10－11 molL－1 B．一定濃度的2,4－D溶液對插條生根具有明顯的促進作用 C．超過一定濃度的2,4－D溶液對插條生根有抑制作用 D．相同濃度的2,4－D溶液和生長素溶液對插條生根的作用相同 答案　B 解析　由題中信息可知：以2,4－D溶液濃度為0的組作為對照組，其他組為實驗組。由生根數(shù)可知：2,4－D溶液對插條生根具有促進作用，并且一定濃度的2,4－D溶液對插條生根具有明顯的促進作用，表中數(shù)據(jù)沒有體現(xiàn)2,4－D溶液對插條生根有抑制作用；該題中2,4－D溶液濃度范圍設定太少，故不能確定促進作用的最適濃度；題中沒有涉及有關生長素對插條生根作用的實驗，不能說明相同濃度的2,4－D溶液和生長素溶液對插條生根的作用相同。 [選考加試沖關] 10．為了探究生長素和乙烯對某植物生長的影響，科學家在該植物某一生長周期內(nèi)，發(fā)現(xiàn)莖中兩種激素的含量和莖段生長情況如下圖所示。下列相關推測正確的是(　　) A．莖的伸長與生長素的促進作用有關，與乙烯無關 B．生長素濃度增高到一定值時，會促進乙烯的合成 C．莖段中乙烯含量增高，會增強生長素的促進作用 D．圖中a、b兩個時刻，該植物莖段的生長速度相同 答案　B 解析　分析曲線可知：在a時刻之前，在生長素的作用下莖不斷伸長，a時刻之后，生長素和乙烯共同作用，莖伸長減緩；生長素濃度增高到一定值時，乙烯含量增加，推測生長素濃度高時會促進乙烯合成；由題圖分析可知，乙烯含量增高時會減弱生長素的促進作用；a時刻植物莖段的生長速度大于b時刻。 11．(2016重慶一中高三模擬)某課題組研究了植物生長調(diào)節(jié)劑甲和植物生長調(diào)節(jié)劑乙對微型月季插枝生根的影響，實驗結果如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．該實驗的自變量是植物生長調(diào)節(jié)劑的種類 B．該實驗證明了植物生長調(diào)節(jié)劑甲的作用具有兩重性 C．該實驗證明了植物生長調(diào)節(jié)劑乙促進生根的最適濃度是10 μmol/L D．若探究植物生長調(diào)節(jié)劑甲、乙對月季插枝生根的復合影響，應至少設計4組實驗 答案　D 解析　該實驗的自變量有兩個，除了植物生長調(diào)節(jié)劑的種類，還有植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度；在實驗濃度范圍內(nèi)，只能看出植物生長調(diào)節(jié)劑甲具有促進生根的作用，無法得出其作用具有兩重性；在實驗濃度范圍內(nèi)，植物生長調(diào)節(jié)劑乙對生根的作用全部是抑制，無法證明其促進生根的最適濃度；若探究植物生長調(diào)節(jié)劑甲、乙對月季插枝生根的復合影響，最少應設計植物生長調(diào)節(jié)劑甲單獨作用、植物生長調(diào)節(jié)劑乙單獨作用、植物生長調(diào)節(jié)劑甲、乙共同作用和空白對照四組實驗。 12．下圖為小麥籽粒形成過程中各種植物激素的含量變化，據(jù)圖判斷下列敘述錯誤的是(　　) A．小麥籽粒成熟后赤霉素合成量較小 B．小麥籽粒形成初期細胞分裂素合成旺盛 C．小麥籽粒質(zhì)量的增加主要取決于生長素的含量 D．小麥籽粒的形成受多種植物激素的平衡協(xié)調(diào)作用 答案　C 解析　從圖示小麥籽粒形成過程中各種植物激素的含量變化可以看出，小麥籽粒質(zhì)量的增加是細胞分裂素、赤霉素、生長素共同作用的結果，而不是主要取決于生長素的含量。 13．將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關系如甲圖所示。則曲線上P點最可能對應于乙圖中的位置是(　　) A．a(chǎn) B．b C．c D．d 答案　D 解析　曲線中P點顯示生長素濃度越高時，生長1 cm所需時間越長，則P點最可能對應乙圖中根的近地側即d點。 二、非選擇題 14．如圖所示，瓊脂塊甲、乙分別含有不同濃度的生長素，丙不含生長素。將黃豆幼苗的莖和根尖下部(形態(tài)學)做如下切段處理。把瓊脂塊甲、乙、丙分別放在該莖、根各切段的形態(tài)學上端的切口上(瓊脂塊乙中的生長素濃度大于促進莖生長的最適濃度)，實驗結果如下圖所示： (1)生長素的本質(zhì)是____________________。從c、e兩組看，瓊脂塊丙中無生長素，但根、莖都長長了1 cm，其原因是____________________________________________________。 (2)a、b、c三組實驗結果____________(填“能”或“不能”)證明生長素的生理作用具有兩重性。 (3)若測得d組數(shù)據(jù)為3 cm，則b、d兩組實驗結果說明____________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若以莖作實驗材料探究生長素作用的最適濃度，實驗開始前，需要對莖進行預處理以排除干擾因素，處理的方法是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)吲哚乙酸　植物體的莖、根中含內(nèi)源生長素 (2)不能 (3)根對生長素更敏感，乙中的生長素能促進莖的生長但抑制根的生長 (4)用蒸餾水浸泡一段時間，除去莖中的內(nèi)源生長素 解析　(1)生長素的本質(zhì)是吲哚乙酸。從c、e兩組看，瓊脂塊丙中無生長素，但根、莖都長了1 cm，其原因是植物的莖、根中含內(nèi)源生長素。(2)對比a、b、c三組實驗結果可知，生長素都促進了莖的生長，沒有出現(xiàn)抑制的現(xiàn)象，所以不能證明生長素的生理作用具有兩重性。(3)b、d兩組實驗結果說明根對生長素更敏感，瓊脂塊乙中的生長素濃度能促進莖的生長但卻抑制了根的生長。(4)因為莖內(nèi)有內(nèi)源生長素，所以要進行預處理，以除去莖中的內(nèi)源生長素。 15．圖1表示鱷梨果實成熟時，乙烯引起纖維素酶的形成過程；圖2為鱷梨某枝條去掉頂芽前后，側芽部位生長素和細胞分裂素的濃度變化及側芽長度變化曲線坐標圖。請據(jù)圖分析回答(在“[　]”內(nèi)填入圖中數(shù)字，在“______”上填入恰當文字)： (1)圖1中，①的基本組成單位是____________；②進入細胞質(zhì)需要通過的結構是________。 (2)纖維素酶在[　]__________上合成，參與對其進行加工的細胞器有[　]_________和[　]______________。 (3)圖2中，激素甲代表的是__________________，判斷的依據(jù)是_________________。 (4)分析圖中曲線可知，高濃度的生長素和細胞分裂素對側芽萌動所起的作用分別是________________________________________________________________________ __________________________。 答案　(1)脫氧核苷酸　 核孔復合體 (2)③　 核糖體　 ④　 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　 ⑤　 高爾基體 (3)生長素　去掉頂芽，側芽的生長素來源減少，濃度降低 (4)高濃度的生長素起抑制作用，細胞分裂素起促進作用 解析　(1)圖1中①是DNA，其基本組成單位是脫氧核苷酸；②為mRNA，其通過核孔復合體進入細胞質(zhì)。(2)纖維素酶是一種蛋白質(zhì)，其在細胞質(zhì)中的核糖體上合成，參與對該酶進行加工的細胞器有④(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))和⑤(高爾基體)。(3)圖2中，側芽部位的生長素源于頂芽，去掉頂芽后側芽生長素濃度降低，激素甲濃度也大量減少，故激素甲代表的是生長素。(4)分析圖2中曲線可知，高濃度的生長素和細胞分裂素對側芽萌動分別起抑制和促進作用。