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精練18　理解思路、學會設計,準確處理植物激素問題 一、選擇題(每小題5分,共60分) 1.下列與植物激素有關的敘述,錯誤的是(　　) A.脫落酸能夠調(diào)控細胞的基因表達 B.自然生長的雪松樹冠呈塔形與激素有關 C.頂芽生長占優(yōu)勢時側(cè)芽生長素的合成受到抑制 D.用一定濃度乙烯利處理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟 2.在植物體內(nèi),生長素和乙烯的關系如圖所示,下列說法錯誤的是(　　) A.在乙烯的作用下,生長素的合成減少 B.若沒有生長素,植物體內(nèi)無法合成乙烯 C.生長素可在轉(zhuǎn)錄水平上影響乙烯的生成速率 D.生長素和乙烯在促進菠蘿開花方面起協(xié)同作用 3.下列圖1、圖2是有關生長素(IAA)的實驗(實驗開始前a、b、c、d四個瓊脂塊不含生長素),圖3表示不同濃度的生長素對某器官生長的影響,敘述正確的是(　　) A.圖1瓊脂塊a和b中都能檢測到生長素,且含量相等 B.通過對圖1、圖2兩實驗的對比,可得出感光部位是胚芽鞘尖端 C.若圖2中發(fā)生向光性現(xiàn)象,當c中生長素濃度等于圖3中e濃度時,d中生長素濃度會介于e和f之間 D.植物產(chǎn)生向光性是因為背光側(cè)生長素分布多,背光側(cè)細胞分裂快 4.脫落酸(ABA)具有誘導基因表達、調(diào)節(jié)氣孔導度變化等多種作用。研究表明,脫落酸同時具有細胞內(nèi)和細胞外兩類受體。有人為探究在ABA調(diào)節(jié)氣孔導度過程中是通過哪類受體完成的調(diào)節(jié)途徑,以清水浸泡過的紫露草葉片為材料,做了如下實驗:(“-”表示未處理,“+”表示進行了相應處理) 同位素標記 的ABA涂抹 顯微注射同位 素標記的ABA 放射性 位置 實驗起始氣 孔導度/um 實驗結(jié)束氣 孔導度/um 1 - - - 7.1 6.5 2 + - 保衛(wèi)細 胞表面 7.4 2.3 3 - + 保衛(wèi)細 胞內(nèi)部 7.0 6.4 下列描述正確的是(　　) A.脫落酸可以在植物體內(nèi)大量合成 B.該實驗說明ABA誘導氣孔關閉是通過細胞膜上受體進行調(diào)節(jié)的 C.實驗材料用清水浸泡使氣孔導度大致相同,是控制自變量 D.脫落酸若在保衛(wèi)細胞內(nèi)降解,則細胞內(nèi)不會檢測到放射性 5.下列植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑的應用,正確的是(　　) A.可利用適宜濃度的赤霉素處理,打破種子的休眠 B.可用適當濃度乙烯處理蘋果植株,大幅提高產(chǎn)量 C.可利用一定濃度的2,4-D除去小麥田里的各種單子葉雜草 D.提高細胞分裂素與生長素的比例,促進胡蘿卜愈傷組織生根 6.不同濃度的生長素影響某植物乙烯合成和成熟葉片脫落的實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是(　　) A.乙烯濃度高,脫落率不一定高 B.一定濃度的生長素可以促進乙烯的合成 C.生長素和乙烯對葉片脫落的作用是相似的 D.生產(chǎn)上噴施高濃度生長素類似物可提高脫落率 7.下列關于植物激素的敘述不正確的是(　　) A.單側(cè)光引起胚芽鞘尖端的生長素極性運輸至背光側(cè) B.乙烯能夠使細胞壁變松弛,加速果實成熟 C.赤霉素能促進細胞伸長,抑制某些激素的作用 D.細胞分裂素能夠延緩細胞的衰老速度 8.下圖表示黃化燕麥幼苗中生長素相對含量的分布,根據(jù)所學知識和圖中信息判斷,下列敘述錯誤的是(　　) A.生長素主要在生長活躍的部位合成 B.b點所對應的幼苗部位的細胞體積比a點所對應的幼苗部位的細胞體積大 C.a點生長素濃度相對較高,是由b、c點對應的細胞合成的生長素運輸?shù)絘點所致 D.若將a點對應濃度的生長素作用于d點對應的細胞,可能會抑制d點細胞的生長 9.用不同濃度的生長素(IAA)和赤霉素(GA)分別處理豌豆黃化苗莖切段一段時間,得到如圖所示的結(jié)果。下列敘述錯誤的是(　　) A.激素的濃度和處理莖切段的時間分別屬于自變量和無關變量 B.在50 μmolL-1濃度時,赤霉素比生長素促進伸長的效果更好 C.250 μmolL-1的赤霉素和生長素共同使用促進伸長的效果最佳 D.106 μmolL-1的生長素對莖切段的作用可能與誘導乙烯的產(chǎn)生有關 10.下圖中甲表示赤霉素的作用機理,乙表示幾種激素對莖段生長的影響。下列分析不合理的是(　　) A.乙圖說明IAA和GA具有協(xié)同作用 B.甲圖中的a過程表示促進,b過程表示抑制 C.赤霉素缺乏的植物體無法完成生長素的合成 D.控制玉米莖稈高度的基因可能與赤霉素的合成代謝有關 11.為研究赤霉素、乙烯對花芽性別分化和莖生長的影響,以雌雄同株異花的苧麻為材料進行相關實驗,結(jié)果統(tǒng)計如下表所示: 赤霉素或乙烯濃度(mg/L) 雌花率=雌花數(shù)/開花總數(shù) 莖生長的增高率=(實驗組-對照組)/對照組 赤霉素 乙烯 赤霉素 乙烯 0 0.495 0.495 0 0 50 0.181 0.589 0.379 -0.0083 100 0.217 0.628 0.575 -0.0765 下列對該實驗結(jié)果的分析中,錯誤的是(　　) A.赤霉素可促進苧麻雄花分化和莖的生長 B.赤霉素、乙烯對苧麻細胞基因表達均有影響 C.乙烯對苧麻莖生長具有抑制作用 D.乙烯能抵消赤霉素促進苧麻雌花分化的作用 12.下表所示為五類植物激素的部分生理效應(+:促進作用;-:抑制作用)。下列敘述錯誤的是(　　) 種子發(fā)芽 頂端優(yōu)勢 果實生長 器官脫落 插條生根 生長素 + + - + 赤霉素 + + + - - 細胞分裂素 + - + - 脫落酸 - + 乙烯 - + A.同一激素在植物不同生長發(fā)育階段引起的生理效應不同 B.在果實生長調(diào)節(jié)中起協(xié)同作用的激素有生長素、赤霉素和細胞分裂素 C.表中結(jié)果說明植物正常生長發(fā)育是多種激素共同調(diào)節(jié)的結(jié)果 D.解除植物頂端優(yōu)勢只能采取去除頂芽的方法 二、非選擇題(共40分) 13.(20分)科研人員研究6-BA(一種植物激素)對擬南芥根生長發(fā)育的作用機理,進行了如下實驗。 (1)將擬南芥種植在含有不同濃度6-BA的培養(yǎng)基中,一段時間后測量植株主根、側(cè)根長度,結(jié)果如圖。實驗結(jié)果表明,這一濃度范圍的6-BA對根生長的作用是　　　　　　　　　　　。 (2)科研人員利用兩個轉(zhuǎn)基因擬南芥株系,進一步研究6-BA對主根作用的機制。株系Ⅰ和Ⅱ中轉(zhuǎn)入的表達載體上,GUS基因分別與擬南芥的M和N基因的啟動子(啟動基因表達的DNA序列)連接在一起,基因及相關描述見下表。 株系 轉(zhuǎn)入的表達載體 相關基因的描述 株系Ⅰ GUS基因與M基因 的啟動子連接 GUS基因表達產(chǎn)物經(jīng)染色后形成藍色; M基因僅在細胞從分裂間期進入分裂期時表達; 生長素可引起N基因的表達。 株系Ⅱ GUS基因與N基因的啟動子連接 將兩個株系分別培養(yǎng)在基本培養(yǎng)基和含6-BA的基本培養(yǎng)基上,一段時間后主根根尖的染色結(jié)果如下圖。 ①株系Ⅰ的根尖細胞中,GUS基因的功能是作為　　　　　的報告基因。據(jù)圖分析,株系Ⅰ根尖上著色較深的部分為主根根尖的　　　　區(qū),B與A相比,說明6-BA對主根的作用為　　　　　　　　　　。 ②株系Ⅱ的GUS基因表達反映出根尖對　　　　信號的響應狀況, C、D的結(jié)果表明6-BA　　　　　　　　　　。 (3)為驗證“6-BA對側(cè)根的形成具有抑制作用”,研究者應選擇的實驗材料及實驗結(jié)果是　　　　(填字母)。 a.株系Ⅰ　b.株系Ⅱ　c.基本培養(yǎng)基　d.含6-BA的基本培養(yǎng)基　e.著色淺于對照組　f.著色深于對照組　g.與對照組無顯著差異 (4)由以上實驗結(jié)果還可以在對擬南芥組織培養(yǎng)時,　　　　生長素與細胞分裂素的比例,有利于對愈傷組織生根這一事實作出解釋。 14.(20分)為探究 6-BA和 ABA對玉米抗旱性的影響及機理,選擇發(fā)育時期及長勢一致的玉米幼苗若干,隨機均分成三組,分別用濃度為10-5mol/L的6-BA、ABA和蒸餾水進行葉面噴施,連續(xù)處理3天,第4天停止供水使土壤自然干旱。從停止供水開始,每天分別取三組幼苗同一位置葉片進行相關測定,結(jié)果見下表。 噴6-BA組 噴ABA組 噴蒸餾水組 停止供水后天數(shù)(d) 0 3 0 3 0 3 凈光合速率 (mgCO2dm-2h-1) 10.3 6.59 6.29 5.41 9.54 4.88 (1)實驗結(jié)果表明:正常水分條件下,6-BA與ABA對玉米幼苗光合作用的影響分別為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。干旱脅迫會　　　　玉米幼苗的光合作用速率,10-5 mol/L的6-BA和 ABA均可　　　　　　　　　　。 (2)過氧化氫酶是細胞清除H2O2的一種酶,細胞中H2O2含量增加會導致丙二醛增多,丙二醛對生物膜系統(tǒng)有很強的破壞作用。檢測實驗過程中三組玉米幼苗葉片中過氧化氫酶活性和丙二醛含量變化,結(jié)果如圖所示。 ① 在正常水分條件下,6-BA　　　　過氧化氫酶活性,ABA　　過氧化氫酶活性,6-BA與ABA均可　　　 丙二醛含量。 ② 與正常水分條件下相比,停止供水3天后,丙二醛含量　　　　,這會導致光合膜受到一定破壞,直接影響光合作用的　　　　過程,使光合速率下降。 ③實驗結(jié)果表明,6-BA和ABA可通過　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,降低干旱脅迫對光合膜的破壞,提高植株抗旱能力。  答案全解全析 一、選擇題 1.C　植物激素具有調(diào)控生命活動的作用,因此脫落酸能調(diào)控細胞的基因表達,A正確;自然生長的雪松樹冠呈塔形是生長素作用形成的頂端優(yōu)勢現(xiàn)象,B正確;頂芽生長占優(yōu)勢時,頂芽產(chǎn)生的生長素積累在側(cè)芽,使得側(cè)芽的生長受到抑制,而并不影響側(cè)芽生長素的合成,C錯誤;用一定濃度乙烯利處理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟,D正確。 2.B　由于乙烯抑制色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素,因而在乙烯的作用下,生長素的合成減少,A正確;由題圖可知,沒有生長素,植物體內(nèi)也能合成乙烯,B錯誤;由生長素能促進ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄可知,生長素可在轉(zhuǎn)錄水平上影響乙烯的生成速率,C正確;由生長素可促進ACC合成酶合成,ACC合成酶能催化蛋氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)锳CC,進而形成乙烯可知,生長素和乙烯在促進菠蘿開花方面起協(xié)同作用,D正確。 3.C　生長素只能從形態(tài)學上端運往形態(tài)學下端,圖1中a、b瓊脂塊中都不能檢測到生長素,A錯誤;圖1、圖2兩實驗對比,不能得出感光部位是胚芽鞘尖端的結(jié)論,B錯誤;如果圖2胚芽鞘向光生長,說明胚芽鞘背光側(cè)生長較快,瓊脂塊d中的生長素濃度較高,因此,當c中生長素濃度等于圖3中e濃度時,d中生長素濃度介于e與f之間,C正確;植物產(chǎn)生向光性是因為背光側(cè)生長素分布多,背光側(cè)細胞生長速度快,D錯誤。 4.B　脫落酸是植物激素,具有微量高效的特點,所以在植物體內(nèi)含量不多,A錯誤;與實驗1對比,實驗結(jié)束后實驗3的氣孔導度幾乎沒有變化,而實驗2的氣孔導度變化很大,且保衛(wèi)細胞表面有放射性,說明ABA誘導氣孔關閉是通過細胞膜上受體進行調(diào)節(jié)的,B正確;實驗材料用清水浸泡使氣孔導度大致相同,是控制無關變量,C錯誤;脫落酸若在保衛(wèi)細胞內(nèi)降解,則其降解產(chǎn)物首先出現(xiàn)在細胞內(nèi),所以細胞內(nèi)能夠檢測到放射性,D錯誤。 5.A　赤霉素可促進種子萌發(fā),A正確;乙烯的作用是促進果實成熟,不能提高產(chǎn)量,B錯誤;雙子葉植物對生長素的敏感程度大于單子葉植物,所以用一定濃度的2,4-D可除去小麥田里的雙子葉雜草,C錯誤;提高細胞分裂素與生長素的比例,會促進愈傷組織分化出芽,抑制根的形成,D錯誤。 6.D　分析圖示可知,生長素濃度較低時,隨著生長素濃度的增加,乙烯濃度逐漸增加,成熟葉片的脫落率先增后減,由此說明,乙烯濃度高時,脫落率不一定高,一定濃度的生長素可以促進乙烯的合成,生長素和乙烯對葉片脫落的作用是相似的,A、B、C正確;從圖中可以看出,高濃度生長素可降低葉片脫落率,因此生產(chǎn)上可噴施高濃度生長素類似物降低脫落率,D錯誤。 7.A　單側(cè)光引起胚芽鞘尖端的生長素橫向運輸至背光側(cè),A錯誤;乙烯能夠使細胞壁變松弛,加速果實成熟,B正確;赤霉素能促進細胞伸長,抑制脫落酸等激素的作用,促進莖的生長、種子萌發(fā)和果實發(fā)育,C正確;細胞分裂素能夠促進細胞分裂,并且延緩細胞的衰老速度,從而促進植株生長,D正確。 8.C　生長素合成的部位主要是幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子,即生長活躍的部位,A正確;a點屬于芽尖位置,細胞形成不久,體積較小,B正確;芽尖屬于生長活躍的部位,a點生長素濃度相對較高,是自身合成的,而不是由其他部位生長素運輸?shù)絘點所致,C不正確;與芽相比,根對生長素的作用更為敏感,若將a點對應濃度的生長素作用于d點對應的細胞,可能會抑制d點細胞的生長,D正確。 9.C　根據(jù)圖形可知,實驗的自變量為激素的濃度和激素的種類,處理莖切段的時間屬于無關變量,應保持相同,A正確;在濃度為50 μmolL-1時,用赤霉素處理的莖切段長度大于用生長素處理的莖切段長度,因此,濃度為50 μmolL-1時,赤霉素促進伸長的效果更好,B正確;圖中所示為赤霉素和生長素分別處理的結(jié)果,無法判斷二者共同使用時的作用效果,C錯誤;據(jù)圖分析,106 μmolL-1生長素處理組和對照組相比,莖切段短,說明該濃度的生長素對莖伸長有抑制作用,可能是因為較高濃度的生長素誘導乙烯合成,從而抑制細胞伸長,D正確。 10.C　從乙圖中可以看出,IAA和GA都可以促進莖段伸長,且兩種激素共同使用時效果更好,說明二者具有協(xié)同作用。赤霉素可通過促進生長素的合成和抑制生長素的分解間接促進細胞伸長,所以a為促進,b為抑制。赤霉素缺乏的植物體內(nèi)仍然能合成生長素。 11.D　表中數(shù)據(jù)顯示,赤霉素處理組的雌花率明顯低于對照組,而莖生長的增高率卻高于對照組,乙烯處理組的雌花率明顯高于對照組,而莖生長的增高率卻低于對照組,由此說明,赤霉素可促進苧麻雄花分化和莖的生長,乙烯可促進苧麻雌花分化,但對苧麻莖的生長具有抑制作用。赤霉素可促進苧麻雄花分化,乙烯能促進苧麻雌花分化,且二者沒有共同作用的實驗組,不能說明二者共同作用的效果。 12.D　由表格信息知,施用細胞分裂素可解除植物的頂端優(yōu)勢;同一種激素在植物不同的生長發(fā)育時期對不同的器官起的生理作用不同,如赤霉素可促進種子發(fā)芽、引起頂端優(yōu)勢,也能抑制器官脫落、插條生根;在多種激素的共同調(diào)節(jié)下,植物才能正常生長發(fā)育。 二、非選擇題 13.答案　(1)抑制主根和側(cè)根生長(對側(cè)根的抑制作用更明顯) (2)①細胞分裂　分生　抑制分生區(qū)細胞分裂?、谏L素　對抗生長素的作用(或“與生長素相互拮抗”) (3)a、c、d、e (4)提高 解析　(1)由圖可知,隨著6-BA濃度增加,主根和側(cè)根的長度變短,說明6-BA能抑制主根和側(cè)根的生長。(2)①株系Ⅰ的根尖細胞,A圖在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng),分生區(qū)細胞發(fā)生了分裂,而在加了6-BA的培養(yǎng)基中培養(yǎng),主根中的分生區(qū)細胞幾乎沒有發(fā)生分裂,說明GUS基因是細胞分裂的報告基因,根尖上著色較深的部分為主根根尖的分生區(qū)細胞,B與A相比,說明6-BA對主根的作用為抑制分生區(qū)細胞分裂。②GUS基因與N基因的啟動子連接,生長素可引起N基因的表達,結(jié)果在加了6-BA的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的擬南芥的主根彎曲生長與沒加6-BA的培養(yǎng)基中擬南芥的主根彎曲生長方向剛好相反,說明GUS基因表達反映出根尖對生長素信號的響應狀況,C、D的結(jié)果表明6-BA與生長素相互拮抗。(3)6-BA對側(cè)根的形成具有抑制作用,應該選擇株系Ⅰ,對照組用基本培養(yǎng)基培養(yǎng)側(cè)根,實驗組用含6-BA的基本培養(yǎng)基處理,如果有抑制作用,則實驗組著色淺于對照組。(4)根據(jù)株系Ⅱ可知,生長素可引起N基因的表達,從而使得根生長,因此生長素與細胞分裂素的比例升高時,有利于愈傷組織生根。 14.答案　(1)6-BA促進幼苗光合作用,ABA抑制幼苗光合作用　降低　減緩光合速率的下降 (2)①提高　抑制　降低?、谠黾印」夥磻? ③減緩過氧化氫酶活性下降速率來減緩丙二醛含量的增加 解析　(1)正常水分條件下,噴6-BA組的凈光合速率(10.3 mgCO2dm-2h-1)高于噴蒸餾水組的凈光合速率(9.54 mgCO2dm-2h-1),而噴ABA組的凈光合速率(6.29 mgCO2dm-2h-1)卻低于噴蒸餾水組的凈光合速率,說明6-BA促進幼苗的光合作用,ABA抑制幼苗的光合作用。停止供水后的第3天,三組幼苗的凈光合速率均降低,但噴6-BA組與噴ABA組幼苗的凈光合速率降低的幅度小于噴蒸餾水組,說明干旱脅迫會降低玉米幼苗的光合作用速率,10-5 mol/L的6-BA和 ABA均可減緩光合速率的下降。(2)①分析曲線圖可知:在正常水分條件下,噴6-BA組的過氧化氫酶活性相對值高于對照組,而噴ABA組的過氧化氫酶活性相對值低于對照組,說明6-BA能提高過氧化氫酶活性,ABA能抑制過氧化氫酶活性;柱形圖顯示:噴6-BA組與噴ABA組的丙二醛含量均低于對照組,說明6-BA與ABA均可降低丙二醛含量。②柱形圖顯示:與正常水分條件下相比,停止供水3天后,三組幼苗的丙二醛含量均增加,而丙二醛對生物膜系統(tǒng)有很強的破壞作用,因此會導致光合膜(如類囊體薄膜)受到一定破壞,其將直接影響光合作用的光反應過程,使光合速率下降。③綜上分析,6-BA和ABA可通過減緩過氧化氫酶活性下降速率來減緩丙二醛含量的增加,從而降低干旱脅迫對光合膜的破壞,提高植株抗旱能力。