专题15 植物激素调节
生长素的发现及其生理作用
考向 扫描 命题 动向 以选择题的形式考查生长素的产生、分布和运输方式,考查学生的理解能力、识图能力 结合图像以选择题或简答题形式考查生长素的生理作用及特点,考查学生的2 图表曲线的分析能力、知识迁移应用能力 与生长素有关的实验、生长素的生理作用与应用是近几年高考命题的热点,生长素的发现、生长素的两重性几乎是高考必考内容,多以生理图、曲线图或实验设计题等形式出现,考查学生分析问题的能力和实验探究能力,题型既有选择题又有非选择题 1 命题剖析 1.(2012年课标全国卷,5,6分)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a'、b'两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a'组胚芽鞘向光弯曲生长,b'组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能 B.a'组尖端能合成生长素,b'组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能 D.a'组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b'组尖端的生长素不能
解析:本题考查生长素的运输、植物的向光性实验等知识。a'组、b'组、c组、d组胚芽鞘尖端均可合成生长素;a组尖端产生的生长素在单侧光影响下发生横向运输,导致背光侧生长素多于向光侧,生长素可通过c组的形态学上端向下端进而向a'组胚芽鞘基部运输,导致a'组向光弯曲生长;b组尖端产生的生长素也可在单侧光影响下发生横向运输,使背光侧生长素多于向光侧,但生长素不能通过d组的形态学下端向上端进而向b'组胚芽鞘基部运输,导致b'组不生长也不弯曲。 答案:D。
2.(2012年四川理综卷,4,6分)为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如下图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:
处理方式 测定指标
外源生长素(mg/L) NPA (μmol/L) - 1 -
弯曲角度α(度) 生长速率(mm/天) 0 37 15 0.001 40 17 0.01 31 13 0.1 22 11 3 16 8 据此实验的结果,不能得出的结论是( ) A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧 B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性 C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响
D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
解析:本题考查生长素的生理作用和实验分析能力。由图示可知,根背光弯曲生长,向光侧比背光侧生长快;比较在外源生长素为0 mg/L、0.001 mg/L、0.01 mg/L和0.1 mg/L时根的生长速率,可以看出生长素对根的生长的作用具有两重性;将水稻幼苗培养在适宜浓度的NPA溶液中,根的生长速率和弯曲角度都变小,说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关;但图示和表格中没有信息说明单侧光对向光一侧生长素的合成有无影响。 答案:C。
3.(2011年山东理综卷)下列与激素作用无关的实例是( ) A.草莓果实自然发育成熟 B.人舌尖触到蔗糖时感觉甜 C.自然生长的雪松树冠呈塔形 D.饥饿时人体血糖仍维持正常水平
解析:本题考查的是生物生命活动调节的知识。草莓果实自然发育成熟是生长素、乙烯等植物激素协调作用的结果。自然生长的雪松树冠呈塔形是生长素作用形成的顶端优势现象。饥饿时人体血糖仍维持正常水平是胰高血糖素和肾上腺素共同作用的结果。人舌尖触到蔗糖时产生甜的感觉是一个单纯的神经调节的过程,与激素无关,故选B。 答案:B。
4.(2011年海南卷)取某植物的胚芽鞘和幼根,切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生区),然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置,分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度),培养在黑暗条件下,幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反,关于这一现象的说法,合理的是( ) A.胚芽鞘向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输 B.胚芽鞘向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输 C.幼根向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输 D.幼根向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输
解析:本题考查生长素的运输及作用特点。将含适宜浓度生长素的琼脂块放在胚芽鞘切面左侧,胚芽鞘向右弯曲生长;由于根对生长素的敏感性强,因此该浓度下根生长受抑制,幼根向左弯曲生长。极性运输是由形态学上端向形态学下端运输,故生长素在胚芽鞘和根中都是极性运输。 答案:B。
5.(2010年重庆理综卷)将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从题图所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几天后停止于起始位置。此时,幼苗的生长情况是( )
A.根水平生长,茎向上弯曲 B.根水平生长,茎向下弯曲 C.根向下弯曲,茎向上弯曲 D.根向下弯曲,茎向下弯曲
解析:由于装置旋转,因此不考虑重力对实验结果的影响,由于光源随暗室同步缓慢匀速旋转,使茎受单侧光刺激,因此,根应水平生长,茎应向下(光源)生长。
- 2 -
答案:B。
6.(2010年海南卷)当某植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势,其主要原因是( ) A.侧芽附近的生长素浓度过高,其生长受抑制 B.侧芽附近的生长素浓度较低,其生长受抑制 C.顶芽附近的脱落酸浓度较高,其生长被促进 D.侧芽附近的细胞分裂素浓度较高,其生长受抑制
解析:顶端优势是由于顶芽产生的生长素运输至侧芽处,导致侧芽处的生长素浓度过高而抑制侧芽的生长。 答案:A。
7.(2010年新课标全国理综卷)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽),将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中,一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度(α)如图甲,α与生长素浓度的关系如图乙。请回答:
(1)从图乙可知,在两个不同浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,请根据生长素作用的特性,解释产生这种结果的原因,原因是
。
(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中,测得其半边茎的弯曲角度α1,从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,有人将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2,请预测α2与α1相比较的可能结果,并得出相应的结论:
。
解析:本题主要考查生长素的作用特点。(1)由于生长素的生理作用具有两重性,即低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,在最适浓度下对生长的促进作用最大,产生最大的α值,而在低于最适浓度时,随浓度的增大促进作用增强,高于最适浓度时随生长素浓度的增大,促进作用逐渐减弱,超过一定浓度则抑制生长,因此,在低于最适浓度和高于最适浓度时可能出现相同促进生长的作用,即产生相同的α;(2)将生长素的浓度降低到原来的80%,若α2>α1,即浓度降低后,促进作用增强,说明该溶液的生长素浓度在高浓度范围内,即为B;若α2<α1,即生长素浓度稍降低,促进作用随着降低,说明生长素浓度在低浓度范围内,即为A。
答案:(1)生长素的生理作用具有两重性,最适生长素浓度产生最大α值,高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长,从而产生相同的α
(2)若α2小于α1,则该溶液的生长素浓度为A;若α2大于α1,则该溶液的生长素浓度为B
其他植物激素
以选择题形式结合图像考查其他植物激素的生理作用,考查学生的分析判断考1 能力和应用能力 命题向 剖析 扫以曲线图或实验设计等形式考查其他植物激素的作用或激素间的关系,考查2 描 学生的综合应用能力 - 3 -
命其他植物激素的生理作用是高考的重点,考查形式主要是通过提取题干信息,分题 析解决问题,多以植物激素生理作用为命题素材,侧重考查实验探究能力,题型既动有选择题又有非选择题 向 1.(2012年山东理综卷,1,4分)果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是( )
A.细胞分裂素在果实生长中起促进作用 B.生长素对果实的发育和成熟没有影响 C.乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用
D.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落
解析:A正确,细胞分裂素可以促进细胞分裂,进而促进果实的生长;B错误,生长素可以促进果实的发育;C错误,乙烯能够促进果实成熟;D错误,脱落酸抑制细胞分裂,能够促进细胞分裂的是细胞分裂素。 答案:A。
通常情况下,适宜浓度的生长素、赤霉素和细胞分裂素都可以促进植株(或某器官)
的生长,而脱落酸和乙烯则可以促进成熟(或衰老)。此处学生易混淆。
2.(2012年安徽理综卷,6,6分)留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不正确的是( )
A.喷施赤霉素和2,4D能有效减少留树保鲜过程中的落果 B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4D对落果的调控有协同作用
C.喷施赤霉素和2,4D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高 D.赤霉素、2,4D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
解析:本题考查植物激素的生理作用。赤霉素和2,4D单独使用,柑橘落果率降低,两者共同使用的效果更显著,故A、B说法正确。由图示知使用赤霉素和2,4D能相应降低果实中脱落酸含量,故C说法正确。脱落酸促进果实脱落,赤霉素和2,4D能降低落果率,二者对落果的调控不是协同作用,故D说法错误。 答案:D。
此题以清水的曲线为对照,分别用赤霉素、2,4D以及二者共同使用来研究三种情况
下对落果率和细胞内脱落酸含量的影响,从而揭示赤霉素、2,4D与脱落酸之间的相互关系。
- 4 -
3.(2012年浙江理综卷,3,6分)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A.乙烯浓度越高脱落率越高
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高 C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的 D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
解析:本题考查的是植物激素的种类、作用及相互间的关系等知识。据图分析,随乙烯浓度升高,脱落率先变大后变小;随生长素浓度升高,脱落率先变大后变小;一定范围内生长素和乙烯浓度越大,脱落率越大,两者间表现为协同作用;生长素类似物作用类似于生长素,过高浓度的生长素会降低脱落率,生产上喷施高浓度的生长素类似物会使脱落率降低。 答案:D。
植物激素在植物生命活动调节过程中相互协调,共同调节植物的生命活动。
4.(2011年海南卷)关于微生物的叙述,错误的是( ) A.T2噬菌体由蛋白质和RNA组成 B.蓝藻无叶绿体,但能进行光合作用 C.通过诱变育种可获得青霉素高产菌株 D.赤霉菌分泌的赤霉素可促进植物生长
解析:T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成,故A错误。如水稻感染赤霉菌后患恶苗病而疯长,就是因为赤霉菌分泌的赤霉素促进了植物生长,D正确。 答案:A。
5.(2011年安徽理综卷)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示,t1、t2表示10~30 ℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )
A.与t1相比,t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低,不利于叶片贮藏 B.与t2相比,t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高,有利于叶片贮藏 C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似,t1>t2,t1时不利于叶片贮藏 D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似,t1 本题以坐标曲线为载体,考查学生获取信息的能力。解答本题的关键是正确识图、 析图,并正确理解题干所给温度条件。 6.(2012年北京理综卷,29,18分)为研究细胞分裂素的生理作用,研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)。对插条的处理方法及结果见图2。 - 5 - (1)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位 ,再被运输到作用部位,对生长发育起 作用的 有机物。 (2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是 ;插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是 。 (3)从图2中可知,对插条进行的实验处理包括 。 (4)在实验Ⅰ中,对A叶进行实验处理,导致B叶 。该实验的对照处理是 。 (5)实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是 。 (6)研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测,用图1所示插条去除B叶后进行实验,实验组应选择的操作最少包括 (填选项前的符号)。 a.用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b.用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 14 c.用C淀粉溶液涂抹A1叶 14 d.用C淀粉溶液涂抹A2叶 14 e.用C氨基酸溶液涂抹A2叶 14 f.用C细胞分裂素溶液涂抹A2叶 g.检测A1叶的放射性强度 解析:本题考查细胞分裂素的作用和实验分析能力。(1)植物激素是由植物体的特定部位合成,再从产生部位运输到作用部位,对植物生长发育起调节作用(细胞分裂素促进细胞分裂)的微量有机物。 (2)幼根根尖和幼芽芽尖均能产生细胞分裂素,为排除内源细胞分裂素的影响,要除去根系和幼芽;在蒸馏水中培养是为了排除插条从液体中吸收营养物质对实验结果造成影响。 (3)分析图2可知:Ⅰ与Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相比是处理不同叶龄的叶片,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相比是保留的叶片数量不同。 (4)在实验Ⅰ中,对A叶进行处理,B叶相对面积比对照组小,说明B叶生长慢;根据单一变量原则和对照原则,对照组应用蒸馏水培养叶片数量和大小、长度相同的插条。 (5)对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果可以看出,在相同处理条件下,A叶数量越多,B叶生长越快。 (6)插条叶片能够吸收小分子的氨基酸,但不能吸收淀粉,故应选择a、e、g。 答案:(1)产生 调节 微量 (2)减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰 (3)用细胞分裂素分别处理A、B叶片;不同插条上去除不同数目的A叶 (4)生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶 (5)A叶数量越少,B叶生长越慢 - 6 - (6)a、e、g 7.(2011年浙江理综卷)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果见下图。 请回答: (1)比较曲线1、2、3与4,可知 对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是 ,而且 (激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了曲线3所采用的措施外,还可通过喷施 的化合物促进侧芽生长。 (2)比较曲线4与5,可知赤霉素能明显促进 。而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于 组织。 (3)分析上图,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内 浓度或比例的改变。 解析:本题以坐标曲线为载体,考查各种植物激素的作用。(1)由1、4两组的比较表明顶芽对侧芽的生长有抑制作用;去除顶芽后涂抹生长素(2组)侧芽生长也很慢,表明生长素在抑制侧芽生长中起主要作用;而1、3对照可知细胞分裂素能解除顶芽对侧芽的抑制作用。若保留顶芽,可喷施对抗生长素的化合物解除生长素对侧芽的抑制作用,促进侧芽生长。(2)由于4、5两组间的单一变量是是否在切口涂抹赤霉素,而5组长势优于4组,说明赤霉素可促进侧芽伸长。赤霉素产生于生长旺盛的分生组织。(3)图中涉及多种植物激素,但在不同组激素的种类不同(如4、5组)或激素的含量不同(如1、2、4),因此侧芽生长速度不同的原因是植物激素的浓度或比例改变所致。 答案:(1)顶芽 生长素 细胞分裂素 对抗生长素 (2)侧芽的伸长 分生 (3)植物激素 8.(2010年北京理综卷)在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24小时后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。 - 7 - 请分析并回答: (1)生长素类似物是对植物生长发育有重要 作用的一类化合物。本实验中 mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。 (2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的 以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液成分接触更 。 (3)生长素类似物A应溶解于 中,以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少 对实验结果的影响。 (4)图2中,对照组切段的平均长度是 mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长 (选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为1 mg/L的结果相比,浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是 。 (5)图2中,浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对该数据应 (选填下列选项前的字母)。 A.舍弃 B.修改 C.如实填写 为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应 。 解析:本题通过生长素类似物的知识考查学生的实验与探究能力。生长素类似物跟生长素作用相同,对植物生长发育具有重要调节作用。本实验设计过程中应遵循对照原则和单因子变量原则。由题意可知,生长素类似物应溶解于含糖的磷酸盐缓冲液中。为排除切段内源激素的影响,应首先在蒸馏水中浸泡,振荡培养的目的主要有两个方面:一是提供充足氧气,二是使切段与培养液接触均匀。分析实验结果可知,实验中,1 mg/L浓度的溶液促进作用最明显,对照组切段的平均长度为7.0 mm,浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长有促进作用,浓度为10 mg/L的溶液与1 mg/L的溶液相比,促进作用减弱。实验过程中,有时数据偏差较大,但应如实填写,并分析原因进一步通过重复实验验证。 答案:(1)调节 1 (2)①氧气 ②均匀 (3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素 (4)7.0 有 促进伸长的作用减弱 (5)C 重复实验 植物激素的应用 考向 常以实验题的形式考查植物激素在生产实践中的应用,考查学生的理解能力、实扫验分析能力 命题描 剖析 命本考点往往与现代农业生产实际密切联系,如获得无子果实、促进插条生根、果题 实催熟、防止落花落果等,注重多层次、多角度地考查学生运用生物学原理分析、动解决问题的能力和实验与探究能力 向 - 8 - (2011年江苏卷)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题: (1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是 、 。 (2)由图1的结果 (填“能”或“不能”)判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5 μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计 种培养基。 (3)已知甲为生长素类似物,图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则: ①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 作用。 ②X浓度、Y浓度和Z浓度之间的大小关系是 。 解析:该题考查植物激素的应用。(1)从图1看出,与对照组相比,甲可使插条生根数增加,故为促进,而乙则使生根条数减少,故为抑制。(2)若判断0.5 μmol/L的乙对生根的影响,应设置0.1、0.2、0.3、0.4、0.5„„1.0 μmol/L类似的更细的浓度梯度,进行进一步地实验。判断激素类似物的复合影响,应设计4种培养基,即不含甲和乙的培养基、只含3 μmol/L甲的培养基、只含0.5 μmol/L乙的培养基、同时含3 μmol/L甲和0.5 μmol/L 乙的培养基,从而确定甲和乙的单独影响和复合影响。 (3)生长素类似物的作用具两重性,其作用可用下图表示。 联系题中图2,X浓度与空白对照相比,为抑制作用,可用上图中的E点表示,而Z、Y两浓度为促进作用,其浓度应位于上图中A、D之间,故X>Y,X>Z,但Z、Y均为促进作用的浓度,二者谁对应图中的B点和C点不能确定。 答案:(1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4 (3)①抑制 ②X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定 - 9 - 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容