2024年高中生物新教材同步選擇性必修第一冊 第5章 第3節(jié)　植物生長調節(jié)劑的應用含答案

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第一冊第5章第3節(jié)植物生長調節(jié)劑的應用含答案第3節(jié)植物生長調節(jié)劑的應用[學習目標]1.舉例說明植物生長調節(jié)劑的類型以及它們在生產中的作用。2.評述植物生長調節(jié)劑的應用，認同使用植物生長調節(jié)劑應合理合法的觀點。3.探索植物生長調節(jié)劑的應用，嘗試運用預實驗的方法開展探究。一、植物生長調節(jié)劑的類型和作用1．含義：由人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調節(jié)作用的化學物質，稱為植物生長調節(jié)劑。2．特點：植物生長調節(jié)劑具有原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定等優(yōu)點。3．類型(1)分子結構和生理效應與植物激素類似，如吲哚丁酸。(2)分子結構與植物激素完全不同，但具有與植物激素類似的生理效應，如α-萘乙酸(NAA)、矮壯素等。4．應用(1)在生產實踐中的廣泛應用①對于提高作物產量、改善產品品質等，都起到很好的作用。a．它能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠；b．調節(jié)花的雌雄比例；c．促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落；d．控制植株高度、形狀等。②施用植物生長調節(jié)劑還能減輕人工勞動。(2)負面影響①植物生長調節(jié)劑使用不當，則可能影響作物產量和產品品質。②過量使用植物生長調節(jié)劑，還可能對人體健康和環(huán)境帶來不利影響。判斷正誤(1)α-萘乙酸的分子結構與植物激素類似()(2)植物生長調節(jié)劑的作用效果不如植物激素持久()(3)用赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產生α-淀粉酶，這樣就可以簡化工藝、降低成本()答案(1)×(2)×(3)√1．矮壯素是一種植物生長調節(jié)劑，能抑制植株長高，促使葉片綠色加深。下列敘述錯誤的是()A．植物產生的矮壯素與赤霉素的作用效果相反B．矮壯素調節(jié)植物生長的作用具有效果穩(wěn)定的優(yōu)點C．在麥田中使用一定濃度的矮壯素能使小麥抗倒伏D．在麥田中使用一定濃度的矮壯素可能促進葉綠素的合成答案A解析矮壯素是一種植物生長調節(jié)劑，是由人工合成的，并不是植物產生的植物激素，A錯誤；由題干信息可知，矮壯素能抑制植株長高，在麥田中使用一定濃度的矮壯素能使小麥抗倒伏，C正確；由題干信息可知，矮壯素能促使葉片綠色加深，據(jù)此可推測在麥田中使用一定濃度的矮壯素可能促進葉綠素的合成，D正確。2．下列有關植物生長調節(jié)劑的敘述，不正確的是()A．NAA、矮壯素等分子結構和生理效應與植物激素類似B．青鮮素能抑制馬鈴薯、大蒜等發(fā)芽C．生長素類調節(jié)劑可控制植株高度、形狀等D．膨大劑是人工合成的，能促進西瓜、草莓的成熟答案A解析NAA、矮壯素的分子結構與植物激素完全不同，A錯誤。二、植物生長調節(jié)劑的施用注意事項(1)選擇恰當?shù)闹参锷L調節(jié)劑。(2)要綜合考慮施用目的、效果和毒性，調節(jié)劑殘留、價格和施用是否方便等因素。(3)對于某種植物生長調節(jié)劑來說，施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態(tài)和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當甚至會影響生產。判斷正誤(1)用浸泡法處理插條，最好放在光照直射和干燥的地方進行處理()(2)沾蘸法適用于藥液濃度低，而浸泡法適用于藥液濃度高()(3)乙烯利在pH>3.5時，易分解產生乙烯，有誘導水果自身產生乙烯的作用()答案(1)×(2)×(3)√任務：探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度請結合教材P103“探究·實踐”回答下列問題：(1)該實驗的實驗原理是什么？提示生長素類調節(jié)劑的生理作用與其濃度具有很大的關系，適當濃度的生長素類調節(jié)劑可以促進插條生根，濃度過高或過低都不利于插條生根。(2)實驗中自變量如何控制？因變量如何檢測？無關變量有哪些，如何設置？提示自變量的控制：設置生長素類調節(jié)劑的濃度梯度；因變量檢測指標：插條生根的數(shù)目或長度；無關變量：溫度、處理時間、植物材料、插條的生理狀況等，無關變量設置應相同且適宜。(3)正式實驗前做預實驗有什么好處？提示預實驗可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢測實驗設計的科學性和可行性。(4)實驗過程中需要設置空白對照嗎？提示預實驗需要，正式實驗不需要。(5)實驗中為什么要選取生長旺盛的一年生苗木的枝條？為什么保留有一定的芽或幼葉的插條容易成活？而所帶的葉或芽的數(shù)量是否越多越好？提示一年生苗木的枝條形成層細胞分裂能力強、發(fā)育快、易成活，很容易生根，實驗效果顯著。芽或幼葉可產生生長素，能促進插條生根。不是，留葉過多，不利于生根，因葉片多，蒸騰作用失水多，插條易枯死；留芽過多，分泌較多的生長素，會影響實驗的結果，導致結果不準確。(6)處理插條的方法有哪些？處理插條的形態(tài)學上端還是下端？提示浸泡法和沾蘸法。處理插條的形態(tài)學下端。(7)在實驗中，若兩種濃度的生長素類調節(jié)劑促進插條生根效果基本相同，請分析原因。如何進一步確定最適濃度？提示由生長素作用曲線可知，存在作用效果相同的兩種生長素濃度。最適濃度應在兩種溶液濃度之間，即在兩種濃度之間再等濃度梯度配制溶液進行實驗。(8)若實驗結果發(fā)現(xiàn)枝條都不能生出不定根，其原因可能是什么？提示①沒分清形態(tài)學上端和形態(tài)學下端，枝條倒插；②枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強，失水過多；③枝條幼芽、幼葉保留過多，本身合成了一定濃度的生長素，使形態(tài)學下端處于高濃度抑制狀態(tài)。1．設置對照實驗(1)設置空白對照——不添加生長素類調節(jié)劑的一組，如蒸餾水組。預實驗中必須設置空白對照組，目的是判斷生長素類調節(jié)劑所起的作用是促進還是抑制。(2)設置相互對照——含不同濃度生長素類調節(jié)劑的組別間相互對照，其目的是判斷促進作用或抑制作用程度的大小。2．遵循單一變量原則：本實驗的自變量是生長素類調節(jié)劑的濃度。3．控制好無關變量：為保證實驗結果的準確性，還應注意把實驗材料放在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)，如光照不宜過強，溫度、濕度等條件相對適宜。4．在預實驗確定的濃度范圍內多設置幾個濃度梯度進一步實驗，但濃度梯度的設置也不是越多越好，原因如下：一是效果不明顯，二是會造成不必要的浪費，人為增加實驗的難度。3．某生物興趣小組的同學探究了植物生長素類調節(jié)劑(2,4－D)對富貴竹插條生根條數(shù)的影響，實驗結果如表所示。下列說法錯誤的是()組別12345672,4－D濃度(mol/L)清水10－1510－1310－1110－910－710－5平均生根條數(shù)(根)2.03.89.420.39.11.30A.該探究實驗的自變量是2,4－D濃度，因變量為插條生根條數(shù)B．濃度為10－5mol/L的2,4－D溶液對富貴竹插條生根既不促進也不抑制C．如要確定促進富貴竹插條生根的最適濃度，需縮小2,4－D濃度梯度做進一步實驗D．實驗過程中，每條插條的葉片數(shù)以及實驗室的溫度等因素也會影響實驗結果答案B解析與清水組相比，濃度為10－5mol/L的2,4－D溶液對富貴竹插條生根具有抑制作用，B錯誤；促進富貴竹插條生根的最適2,4－D濃度在10－13mol/L與10－9mol/L之間，需縮小濃度梯度做進一步的實驗，C正確；實驗過程中，每條插條的葉片數(shù)以及實驗室的溫度等屬于無關變量，會影響實驗結果，D正確。4．(2023·天津南開區(qū)高二月考)某同學在探索生長素類調節(jié)劑α-萘乙酸(NAA)促進銀杏插條生根的最適濃度實驗中獲得了如圖所示的結果。下列相關敘述不正確的是()A．本實驗的自變量是NAA的濃度B．銀杏插條上側芽的數(shù)目及飽滿程度會影響實驗結果C．促進銀杏插條生根的最適濃度為cD．用NAA處理插條的時間應該相同答案C解析該實驗的目的是探索NAA促進銀杏插條生根的最適濃度，因此自變量是NAA的濃度，因變量是銀杏插條生根的情況，可通過插條的生根數(shù)目或根的平均長度來判斷，插條上側芽的數(shù)目及飽滿程度、NAA處理插條的時間等無關變量應保持相同且適宜。由于圖中NAA濃度大于c時插條平均生根數(shù)目不清楚，所以不能確定NAA促進插條生根的最適濃度。題組一植物生長調節(jié)劑的類型和作用1．(2022·江蘇徐州市第七中學高二期末)植物激素和植物生長調節(jié)劑的區(qū)別或關系是()A．因為有調節(jié)作用，所以植物激素又可稱為植物生長調節(jié)劑B．植物激素和植物生長調節(jié)劑都是植物細胞合成的高效能物質C．植物激素不能直接參與代謝反應，植物生長調節(jié)劑能直接參與代謝反應D．赤霉素既屬于植物激素，又屬于植物生長調節(jié)劑答案D解析植物激素是植物細胞合成的，具有調節(jié)作用；而植物生長調節(jié)劑是人工合成的，也具有調節(jié)作用，但兩者不能等同，A、B錯誤；植物激素和植物生長調節(jié)劑都不直接參與細胞內的代謝活動，而是發(fā)揮調節(jié)作用，C錯誤；赤霉素若是植物合成的屬于植物激素，若是人工合成的，屬于植物生長調節(jié)劑，D正確。2．瓜藤上還沒有成熟就“瘋狂”地炸裂開來的西瓜被稱為“爆炸西瓜”，罪魁禍首是膨大素(果實膨大劑)，膨大素對細胞的分裂有明顯的促進作用，同時還可促進葉綠素合成，延長葉片保綠時間。下列敘述錯誤的是()A．膨大素是植物細胞產生的少量激素B．膨大素與細胞分裂素間存在協(xié)同關系C．膨大素與脫落酸間存在相抗衡關系D．膨大素處理后的葉片制成的色素帶，其下面兩條會變寬答案A解析膨大素是人工合成的植物生長調節(jié)劑，A錯誤。3．植物激素及其類似物在農業(yè)生產實踐上的應用，符合實際的是()A．黃瓜結果后，噴灑一定量的脫落酸可防止果實的脫落B．番茄開花后，噴灑一定濃度乙烯利，可促進子房發(fā)育成果實C．獼猴桃結果初期，噴灑適宜濃度的生長素類調節(jié)劑，可促進其成熟D．用赤霉素處理大麥種子可誘導α-淀粉酶產生答案D解析脫落酸促進果實與葉的脫落，黃瓜結果后，噴灑一定量的脫落酸可促使果實的脫落，A錯誤；生長素能促進果實發(fā)育，乙烯能促進果實成熟，番茄開花后，噴灑一定濃度生長素，可促進子房發(fā)育成果實，B錯誤；促進果實成熟的是乙烯，不是生長素類調節(jié)劑，C錯誤；赤霉素能促進種子萌發(fā)，用赤霉素處理大麥種子可促進產生α-淀粉酶，D正確。4．(2022·江蘇海安高二期末)在我國，植物生長調節(jié)劑屬于農藥管理范圍。合理、規(guī)范地使用植物生長調節(jié)劑可以在促進農作物增產、增收的同時保障農產品的安全。下列關于植物生長調節(jié)劑使用的敘述，錯誤的是()A．使用植物生長調節(jié)劑的農產品產量均可增加，但品質可能會下降B．乙烯能夠促進植株開花，合理使用乙烯利有利于果樹等的增產C．植物生長調節(jié)劑不是營養(yǎng)物質，不能代替肥料的作用D.在使用植物生長調節(jié)劑時，除了要考慮其殘留對人體健康的影響，也要考慮對環(huán)境的影響答案A解析正確合理地使用植物生長調節(jié)劑才可提高農產品的品質和產量，A錯誤；乙烯能夠促進植株開花，合理使用乙烯利有利于果樹多開花結果，從而達到增產的目的，B正確；植物生長調節(jié)劑不是營養(yǎng)物質，只能起調控生長的作用，不能代替肥料使用，C正確；在使用植物生長調節(jié)劑時，除了要考慮其殘留對人體健康的影響，也要考慮對環(huán)境的影響，防止對環(huán)境造成污染，D正確。題組二探究生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度5.下列有關“探索生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗的敘述，錯誤的是()A．該實驗的自變量是生長素類調節(jié)劑的濃度B．生長素類調節(jié)劑處理插條的方法有浸泡法和沾蘸法等C．可通過觀察生根的數(shù)量和生根的長度來確定最適濃度范圍D．設計預實驗是為了證明生長素類調節(jié)劑的作用為低濃度促進生根，高濃度抑制生根答案D解析實驗前做一個預實驗，目的是確定合適實驗濃度范圍，為正式實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，D錯誤。6．(2022·江蘇連云港高二期末)下列關于“探究生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗的敘述，不正確的是()A．作為扦插枝條，一般選擇母體植株枝條的中下部，因為其中儲藏的養(yǎng)分多B．正式實驗前可先設計一組濃度梯度較大的預實驗，避免正式實驗的盲目性C．不同濃度的生長素類調節(jié)劑之間能形成相互對照D．生長素類調節(jié)劑濃度不同，扦插枝條生根數(shù)目一定不同答案D解析作為扦插枝條，一般選擇母體植株枝條的中下部，因為其中儲藏的養(yǎng)分多，可以為生根提供能量，A正確；正式實驗前可先設計一組濃度梯度較大的預實驗，探索實驗條件，檢查實驗設計的科學性，避免正式實驗的盲目性，B正確；探究生長素類調節(jié)劑促進插條生根的最適濃度，實驗的自變量是不同濃度的生長素類調節(jié)劑，各組實驗之間形成相互對照，C正確；在最適濃度兩側，生長素類調節(jié)劑濃度不同，扦插枝條生根數(shù)目可能相同，D錯誤。7．(2022·江蘇揚州高二期中)研究小組探究了α-萘乙酸(NAA)對某果樹扦插枝條生根的影響，結果如圖。下列敘述正確的是()A．自變量是NAA，因變量是平均生根數(shù)B．不同濃度的NAA均提高了插條生根率C．生產上應優(yōu)選320mg/LNAA處理插條D．400mg/LNAA具有增加生根數(shù)的效應答案D解析由圖可知，該實驗的自變量是NAA的濃度，因變量是平均生根數(shù)和生根率，A錯誤；與NAA濃度為0時比較，濃度低于300mg/L時能提高生根率，濃度高于300mg/L時會降低生根率，B錯誤；320mg/LNAA處理插條時，生根率過低，不能用于生產，C錯誤；與NAA濃度為0時比較，400mg/L的NAA具有增加生根數(shù)的效應，D正確。8．某研究性學習小組采用浸泡法進行了“探究2,4－D溶液促進月季插條生根的最適濃度”的實驗，觀察記錄得到表中數(shù)據(jù)。下列有關敘述不正確的是()2,4－D濃度(×10－6mol/L)0456789101112生根數(shù)(條)0.61.01.43.23.43.53.21.80.40A.為避免因為芽數(shù)不同對實驗結果的干擾，每組應有等量的插條數(shù)并保留相同數(shù)量的芽B．浸泡法是指將10組插條基部浸泡在不同濃度2,4－D溶液中培養(yǎng)并觀察和記錄C．據(jù)表中數(shù)據(jù)分析得知，11×10－6mol/L和12×10－6mol/L濃度的2,4－D對插條生根有抑制作用D．不加2,4－D組的月季插條也生根，可能是月季插條的內源植物激素起作用的結果答案B解析浸泡法是指將10組插條基部浸泡在不同濃度2,4－D溶液一定時間，取出扦插枝條一段時間后觀察和記錄生根情況，B錯誤。9．科學家進行“乙烯利對黃瓜生長發(fā)育的影響”的部分研究結果如表所示，下列說法正確的是()組別乙烯利濃度/(mg·L－1)單株雄花數(shù)單株雌花數(shù)葉面積/cm2莖粗/cm106.891.44283.13.842505.391.56349.64.1231004.332.27363.14.4542003.831.50312.24.26A.乙烯利是一種植物激素，植物體的各個部位都能合成B．隨乙烯利濃度升高，黃瓜單株雌雄花比值升高C．若使用乙烯利濃度過大會使葉面積變小影響黃瓜產量D．實驗結果表明，乙烯利對黃瓜的營養(yǎng)生長既具有抑制作用也具有促進作用答案C解析乙烯利是人工合成的植物生長調節(jié)劑，不是植物激素，A錯誤；從表格中看出，隨著乙烯利濃度升高，黃瓜單株雌雄花比值先升高后降低，B錯誤；使用乙烯利濃度過大會導致葉面積變小，從而影響光合作用面積，進而影響黃瓜產量，C正確；從表格中只能看出隨著施加乙烯利濃度的增加，葉面積和莖粗都比不施加乙烯利高，體現(xiàn)了促進作用，不能體現(xiàn)抑制作用，D錯誤。10．為研究不同生長調節(jié)劑對番茄種子萌發(fā)的影響，以便篩選出番茄種子萌發(fā)的最佳處理，研究人員分別用NAA(生長素類調節(jié)劑)、6－BA(細胞分裂素類調節(jié)劑)及NAA＋6－BA處理番茄種子，結果如表所示。下列說法錯誤的是()處理發(fā)芽率(%)發(fā)芽指數(shù)活力指數(shù)6－BA945.880.10NAA986.130.136－BA＋NAA965.870.11對照組935.790.014A.NAA處理的番茄種子萌發(fā)效果最好B．用NAA和6－BA同時處理種子的效果不如單獨使用NAAC．一定濃度的NAA和6－BA均能促進番茄種子萌發(fā)且原理相同D．在實驗實施過程中，溫度、溶液pH、處理時間等各組保持相同且適宜答案C解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，一定濃度的NAA和6－BA均能促進番茄種子萌發(fā)，但原理不同，前者是促進細胞伸長，后者是促進細胞分裂，C錯誤。11．下表為幾種常用的植物生長調節(jié)劑，下列有關其應用的敘述不正確的是()名稱屬性α-萘乙酸生長素類6－BA細胞分裂素類乙烯利乙烯類PP333赤霉素合成抑制劑A.用一定濃度的α-萘乙酸處理離體的花卉枝條，可促進生根B．用一定濃度的6－BA抑制馬鈴薯發(fā)芽，以延長儲藏期C．用乙烯利處理棉花可催熟棉桃，便于統(tǒng)一采摘D．用PP333處理水稻可使植株矮化，增強抗倒伏能力答案B解析6－BA作用效果與細胞分裂素類似，抑制馬鈴薯發(fā)芽，延長儲藏期的激素是脫落酸，與細胞分裂素無關，故6－BA不能抑制馬鈴薯發(fā)芽，以延長儲藏期，B錯誤。12．(2022·山東德州高二期末)植物生長調節(jié)劑烯效唑可通過調節(jié)相關內源激素水平來提高浮萍中淀粉的含量。利用一定濃度的烯效唑處理浮萍，測量結果如表所示。下列有關敘述錯誤的是()項目淀粉含量(g/kg干重)細胞分裂素(mg/kg)脫落酸(mg/kg)赤霉素(mg/kg)處理前500.010.070.5處理后1700.040.150.1A.赤霉素能抑制植物體內細胞分裂素和脫落酸的合成B．細胞分裂素和脫落酸在促進淀粉合成上可能具有協(xié)同作用C．浮萍中淀粉的積累是多種植物激素共同作用的結果D．烯效唑能抑制赤霉素的合成，可用于控制作物株高，提高抗倒伏能力答案A解析由表格數(shù)據(jù)分析可知，細胞分裂素和脫落酸能抑制植物體內赤霉素的合成，A錯誤；細胞分裂素、脫落酸與淀粉含量呈正相關增長，細胞分裂素和脫落酸在促進淀粉合成上可能具有協(xié)同作用，B正確；浮萍中淀粉的積累是細胞分裂素、脫落酸等多種植物激素共同作用的結果，C正確；一定濃度的烯效唑能抑制赤霉素的合成，降低赤霉素的生理作用，可用于控制作物株高，提高抗倒伏能力，D正確。13．留樹保鮮是通過延遲采收保持果實品質的一項技術。噴施赤霉素和2,4－D對留樹保鮮柑橘的落果率的影響如圖所示。下列有關分析錯誤的是()A．本實驗的自變量是留樹天數(shù)，因變量是落果率B．清水組落果率高于其他實驗組與內源脫落酸有關C．噴施赤霉素和2,4－D能有效減少留樹保鮮過程中的落果D．留樹保鮮過程中赤霉素和2,4－D發(fā)揮作用持續(xù)的時間不同答案A解析結合題圖可知，本實驗的自變量是留樹天數(shù)和噴施物的種類，因變量是落果率，A錯誤；清水組落果率高于其他實驗組，與內源脫落酸有關，B正確。14．(2022·山東夏津第一中學高二期末)番茄果實發(fā)育受多種植物激素影響，市場上銷售的植物激素或生長調節(jié)劑，如生長素類、乙烯利(乙烯類)等物質，如果處理得當，對人體危害并不大。請回答下列問題：(1)植物生長調節(jié)劑，與植物激素相比，它具有______________________________的優(yōu)點。在用生長素類調節(jié)劑處理插條生根時，如果生長素類調節(jié)劑濃度較低，適合采用______________法處理插條。(2)研究者發(fā)現(xiàn)未人工授粉及授粉8天后番茄的子房發(fā)育情況差異顯著(圖1所示)，結合生長素的生理作用推斷，授粉后子房發(fā)育為果實的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)檢測授粉與未授粉番茄雌蕊產生乙烯的速率結果如圖2所示。結合圖1和圖2推測，乙烯對子房發(fā)育具有______作用。在子房發(fā)育為果實的過程中，生長素和乙烯表現(xiàn)為______關系。(4)為證實乙烯對子房發(fā)育的作用，以野生型番茄為材料進行了下表所示實驗，請完善表格中的實驗處理。授粉情況授粉未授粉授粉未授粉實驗處理施加清水施加Ⅰ施加Ⅱ施加Ⅲ子房是否發(fā)育為果實是否否是表中Ⅰ～Ⅲ處所需的試劑應分別選用________(填選項前字母)。實驗結果支持上述推測。A．清水B．生長素C．生長素運輸抑制劑D．乙烯利E．乙烯受體抑制劑(5)研究還發(fā)現(xiàn)野生型番茄授粉后子房內赤霉素(GA)含量升高。為研究GA和乙烯對果實發(fā)育的影響，以野生型番茄和乙烯受體功能喪失的突變體S為材料進行實驗，相關處理及結果如圖3所示。圖中結果表明GA的作用是________________________。在未授粉情況下，S突變體比野生型體內GA合成相關基因表達量高，由此推測未授粉的S突變體子房可發(fā)育為果實的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定浸泡(2)授粉后產生種子，發(fā)育中的種子產生生長素促進子房的發(fā)育(3)抑制相抗衡(4)ADE(5)促進果實發(fā)育突變體S乙烯受體功能喪失，導致乙烯對GA合成的抑制作用減弱，GA合成量升高，促進果實發(fā)育15．(2022·北京市延慶區(qū)第一中學高二期末)油茶是我國特有的木本油料樹種。為提高油茶果實的產油率，科研人員利用植物生長調節(jié)劑進行研究。(1)植物生長調節(jié)劑是由________合成的，對植物的生長、發(fā)育有________作用的化學物質。(2)科研人員選用4種植物生長調節(jié)劑，分別配制每種植物生長調節(jié)劑的最適濃度。選取不同地點單株能結有5kg以上果實的油茶植株，在其葉面進行噴施，1周后摘取鮮果并測定果實產油率，結果如圖所示。①選擇單株能結5kg以上果實的植株作為實驗對象的目的是便于___________________。②由上圖分析可知，______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)油茶果實采摘后存在后熟過程(即在采摘后，果實由采收成熟向食用成熟的過渡)，油茶果實的含油率有所變化。研究者對采摘的油茶鮮果直接噴施植物生長調節(jié)劑，1周后測定果實產油率并計算增幅率，結果如下表。組別處理產油率(%)比對照增幅率(%)1NAA(α-萘乙酸)5.042.402GA(赤霉素)5.9520.903B－94.85－1.504NAA＋GA6.0122.105NAA＋B－95.185.206清水4.920.00①計算不同濃度植物生長調節(jié)劑對油茶果實后熟的比對照增幅率，比對照增幅率(%)＝(____________________________)/對照組產油率×100%。②從表格數(shù)據(jù)可以看出，單獨使用時，噴施__________促進果實后熟產油量效果最好；同時噴施時，采用____________效果最好，這兩種植物生長調節(jié)劑在促進油茶果實后熟產油率方面表現(xiàn)為______________作用。(4)結合(2)和(3)的研究，請為茶農提出一種最優(yōu)的增產增收方案。__________________________________________________________________________________________________。答案(1)人工調節(jié)(2)①提取、測量果實的含油量②B－9、GA能夠顯著促進油茶鮮果含油量的提高，而多效唑對油茶鮮果含油量提高有抑制作用(3)①實驗組產油率－對照組產油率②赤霉素(GA)NAA和GA協(xié)同(4)鮮果期，葉片噴施B－9、GA；采摘后的后熟階段，噴施赤霉素或同時噴施NAA和GA(或在鮮果期和后熟期，只噴施赤霉素)第4節(jié)環(huán)境因素參與調節(jié)植物的生命活動[學習目標]1.說明光對植物生長發(fā)育的調節(jié)作用，簡述溫度、重力等參與調節(jié)植物生命活動。2.說明環(huán)境因素的調節(jié)與植物的適應性之間的關系。一、光對植物生長發(fā)育的調節(jié)1．光的作用：光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程。2．調控機理(1)信號：光。(2)信號受體：光敏色素。①本質：蛋白質(色素—蛋白復合體)。②分布：存在于植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。③吸收光譜：主要吸收紅光和遠紅光。(3)調節(jié)過程：在受到光照射時，光敏色素的結構會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到細胞核內，影響特定基因的表達，從而表現(xiàn)出生物學效應。判斷正誤(1)胚芽鞘的感光部位尖端的細胞可能含有光敏色素()(2)光敏色素只分布在葉肉細胞的葉綠體的膜結構上()(3)光敏色素應該不是激素，存在于葉子等器官，大小和葉綠素差不多()答案(1)√(2)×(3)×任務一：分析光對植物生長發(fā)育的調節(jié)機制1．光影響種子萌發(fā)資料1：萵苣種子在光照一段時間后的發(fā)芽率明顯高于黑暗條件。資料2：煙草種子在光照/黑暗條件下的發(fā)芽率明顯高于完全黑暗條件(實驗結果如下表)。處理發(fā)芽率(%)全黑暗6.67光照/黑暗91.00(1)根據(jù)以上資料思考：那些需要光才能萌發(fā)的種子，是光影響生長素的分布嗎？是提供能量嗎？提示不是，因為影響生長素分布出現(xiàn)的結果應該是植物表現(xiàn)出一種不對稱的生長狀態(tài)，而種子萌發(fā)不是這種情況。所以不是光通過影響生長素的分布來影響種子萌發(fā)的。許多種子萌發(fā)時是沒有葉綠素的，不能進行光合作用，所以也不提供能量。(2)請你推測光是如何調節(jié)種子萌發(fā)的？提示光本身是植物種子萌發(fā)過程中的一種調節(jié)因子。在受到光照時，光敏色素的結構會發(fā)生變化，這一變化的信息會經(jīng)過信息傳遞系統(tǒng)傳導到細胞核內，影響特定基因的表達，從而調節(jié)種子萌發(fā)。資料3：科學家用紅光和紅外光依次照射的方法對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間統(tǒng)計發(fā)芽率，結果如下：組別光照射處理方式發(fā)芽情況對照組無光照不發(fā)芽組1紅光發(fā)芽組2紅光→紅外光不發(fā)芽組3紅光→紅外光→紅光發(fā)芽組4紅光→紅外光→紅光→紅外光不發(fā)芽(3)你能得出什么結論？提示紅光促進萵苣種子萌發(fā)，紅外光逆轉以上效果。2．光影響植物的顏色和形態(tài)資料4：豆芽是在黑暗的環(huán)境中培育的，細胞中不含葉綠素，莖比在光下要長很多。豆芽一旦見光，就會發(fā)生形態(tài)變化并長成豆苗。在這個過程中，光產生了什么影響？提示光促使葉綠素的合成從而使豆苗變成綠色，也會影響豆苗的形態(tài)。3．光調節(jié)植物開花資料5：植物開花條件：菠菜——白天光照時長超過13h；菊、水稻——白天短于一定光照時長；黃瓜、棉花、向日葵——和白天光照時長無關。處理火龍果開花朵數(shù)補光6小時54補光5小時47補光4小時44不補光9決定植物是否開花的環(huán)境因素是什么？提示光照時長。4．光信號在植物體內的轉換資料6：科學家在短由此，你可以得出什么結論？提示光信號在植物體內被轉換為化學物質信號。5．植物細胞中能感受光信號的分子是什么？參照教材P106圖5－12，嘗試用文字和箭頭構建光信號轉換過程模型。提示光敏色素。模型如圖所示：1．下列關于光對植物生長發(fā)育的影響的敘述，不正確的是()A．光能影響植物種子的萌發(fā)B．植物的向光性生長是植物對光刺激的反應C．對植物來說，光只是起提供能量的作用D．光可作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程答案C解析光在植物的生長發(fā)育過程中不只是起提供能量的作用，還可以作為一種信號分子，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程，如影響植物種子的萌發(fā)、植物的向光性生長等。2．下圖為植物開花所需的光照條件示意圖，下列表述錯誤的是()A．植物可以感知光信號并據(jù)此調整生長發(fā)育B．長夜閃光對于植物能否開花并無明顯影響C．短日照植物一般在日照時間短于一定數(shù)值時開花D．通過人為控制光照時間可以有效調控植物的花期答案B解析短日/長夜時，短日照植物開花，短日/長夜閃光時，短日照植物不開花，長夜閃光對于植物能否開花有影響，B錯誤。二、參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素及植物生長發(fā)育的整體調控1．溫度因素的作用(1)通過影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調節(jié)植物的生長發(fā)育。(2)植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的。2．重力是調節(jié)植物生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要環(huán)境因素(1)作用機理：植物的根、莖中具有感受重力的物質和細胞，可以將重力信號轉換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調節(jié)植物的生長方向。(2)“淀粉—平衡石假說”①植物對重力的感受是通過體內一類富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現(xiàn)的。②當根的放置方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變。3．植物生長發(fā)育的整體調控判斷正誤(1)春化作用是指植物開花需經(jīng)一定光照時長的誘導()(2)重力可調節(jié)植物生長發(fā)育，但與植物形態(tài)建成無關()(3)光照、溫度等環(huán)境因子通過改變植物激素的作用來影響植物的生命活動()答案(1)×(2)×(3)×任務二：分析溫度和重力對植物生長發(fā)育的調節(jié)1．溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)(1)樹木的年輪與季節(jié)的溫度變化有什么直接關系？提示年輪的形成，是樹木對一年中不同時期環(huán)境溫度反應的結果。(2)有的植物需經(jīng)過春化作用才能開花，這對它們適應生存的環(huán)境有什么意義？提示可以避免出現(xiàn)植物在冬季來臨之前開花從而無法正常結果的情況。2．重力參與植物生長發(fā)育的調節(jié)(1)根的向地生長主要是受哪種環(huán)境因素調節(jié)的？這有什么意義？提示主要受重力影響；根向地生長可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽。(2)請用“淀粉—平衡石假說”解釋根的向地性。(3)研究表明：平衡石細胞和感受重力的部位在根冠。根冠感受了重力方向后，通過運輸物質(生長素)的量影響根尖生長方向。真的是這樣嗎？如何通過設計實驗來進行驗證？請設計實驗，分別用減法原理和加法原理驗證植物向地性的感受部位在根冠(完善下列表格)。項目處理預期結果減法切去不同長度的根尖端哪怕僅切掉0.5mm，根依然失去了向地性原理硝酸銀灼燒根尖根失去向地性加法原理切去不同長度的根尖端后又長出尖端恢復向地性3．下面關于溫度參與植物生長發(fā)育的調節(jié)的敘述，不正確的是()A．溫度可影響種子萌發(fā)、植株生長、開花結果等生命活動B．冬小麥在生長期需要經(jīng)歷一段時期的低溫之后才能開花C．溫度能影響代謝的快慢D．溫度不能決定植物分布的地域性答案D解析植物分布的地域性很大程度上就是由溫度決定的，D錯誤。4．如圖是解釋玉米根向重力生長原因的模型。平衡石是根冠細胞特有的結構。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的基部，導致經(jīng)由中柱運來的IAA在根冠均等分布(如圖1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的近地側，導致根冠遠地側的IAA向近地側運輸(如圖2)。根據(jù)該模型，下列分析正確的是()A．IAA在根部只能從伸長區(qū)向根冠運輸B．在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度低于遠地側C．若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能觀察到根向地彎曲生長D．玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關答案D解析由題圖可知，IAA在根部既能從伸長區(qū)向根冠運輸，也能從根冠向伸長區(qū)運輸，A錯誤；在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度高于遠地側，根對生長素比較敏感，近地側生長素濃度高，生長受到抑制，遠地側生長素濃度低，生長較快，B錯誤；若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生長，C錯誤。題組一光對植物生長發(fā)育的調節(jié)1．下列關于光在植物生長發(fā)育調節(jié)中的作用的說法，錯誤的是()A．種子萌發(fā)需要光，并由分生組織細胞感光B．光是合成葉綠素的必要條件C．許多植物的花期受光照日夜周期變化的影響D．植物的向光性是對光照刺激的反應答案A解析不同作物的種子萌發(fā)對光照條件的要求不一樣，有些不需要光，需要在暗處才能萌發(fā)，A錯誤；沒有光不能合成葉綠素，B正確；光周期的變化直接影響植物的開花時間，C正確；單側光照射會影響到生長素的分布，導致植物向光性生長，D正確。2．(2022·山東臨沂高二期中)小麥需要日照長度達到一定值才能開花，下列相關說法錯誤的是()A．小麥細胞內的光敏色素能感知光信號B．光信號在細胞內通過信息傳遞系統(tǒng)被傳導到細胞核C．和小麥類似的植物通常在春末夏初開花D．長日照能提高細胞核內與開花有關的基因數(shù)量答案D解析長日照沒有改變細胞核內與開花有關的基因數(shù)量，只是影響了相關基因的表達，D錯誤。3．植物具有接收光信號的物質，光敏色素是其中的一種。光敏色素是一類色素—蛋白復合體，光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，吸收的紅光和遠紅光能使光敏色素結構發(fā)生變化，影響細胞核中特定基因的表達進而調控植物生長發(fā)育。下列有關敘述正確的是()A．紅光和遠紅光都對植物的生長發(fā)育非常重要B．光敏色素能催化細胞核中特定基因的表達C．對植物來講，光只是起提供能量的作用D．光敏色素是調控植物生長發(fā)育的唯一因素答案A解析光敏色素不是酶，不具有催化作用，B錯誤；對植物來講，光既能提供能量，也能作為信息分子調控植物發(fā)育，C錯誤；光敏色素、溫度和重力等都調控植物的生長發(fā)育，D錯誤。題組二參與調節(jié)植物生命活動的其他環(huán)境因素4．下面為探究白菜經(jīng)三種不同方式處理后植株的開花情況的實驗。由該實驗可得出的結論是()實驗1：低溫處理，不另外施加赤霉素；實驗結果：白菜開花實驗2：未經(jīng)低溫處理，另外施加赤霉素；實驗結果：白菜開花實驗3：未經(jīng)低溫處理，不另外施加赤霉素；實驗結果：白菜不開花A．赤霉素能促進花的發(fā)育B．赤霉素能解除種子休眠C．赤霉素必須經(jīng)低溫誘導才能合成D．白菜必須經(jīng)低溫環(huán)境處理才能開花答案A解析比較實驗2和3可知，赤霉素能促進花的發(fā)育，A項正確；據(jù)題干信息不能得出赤霉素能解除種子休眠和赤霉素合成必須經(jīng)低溫誘導的結論，B、C項錯誤；根據(jù)實驗2的處理方法可知，白菜開花不一定須經(jīng)低溫環(huán)境處理，D項錯誤。5．將豌豆的幼苗水平放置，它的根會向下彎曲。若將根冠全部或部分切去，實驗過程及現(xiàn)象如表，下列描述錯誤的是()圖示處理方法一段時間后彎曲情況根冠不切除向下彎曲63°根冠全切除不向下彎曲A.甲組為對照組，乙組為實驗組B．依實驗現(xiàn)象可知，決定根向重力性的部位是根冠C．此實驗必須在黑暗條件下進行D．由表可知，在重力作用下根冠產生了抑制近地端細胞生長的物質答案D解析甲組不做處理為對照組，乙組將根冠全切除(經(jīng)過特殊處理)為實驗組，A正確；對比甲和乙可知，根向下彎曲與植物的根冠有關，B正確；由于單側光會影響生長素的分布，所以此實驗必須在黑暗條件下進行，C正確；由表不能得出在重力作用下根冠產生了抑制近地端細胞生長的物質的結論，D錯誤。6．“淀粉—平衡石假說”認為植物依靠富含“淀粉體”的平衡細胞感受重力的刺激。當根的放置方向發(fā)生改變時，平衡石細胞中的“淀粉體”就會沿著重力方向沉降，引起植物體內一系列信號分子的改變，如通過生長素的運輸導致生長素沿著重力刺激的方向不對稱分布，從而造成重力對植物生長的影響。下列有關敘述錯誤的是()A．“淀粉體”可感受重力的方向B．“淀粉體”能將重力信號轉換成運輸生長素的信號C．莖的近地側生長素分布較多，細胞生長快，使莖背地生長D．根的近地側生長素分布較多，細胞生長快，使根向地生長答案D解析植物的根系在生長過程中，由于重力的作用近地側的生長素濃度高，高濃度生長素對植物根有抑制生長的作用，根的近地側生長素分布較多，細胞生長受抑制；根的遠地側生長素分布較少，細胞生長快，使根向地生長，D錯誤。題組三植物生長發(fā)育的整體調控7．(2022·江蘇南京高二期末)下列關于植物生命活動調節(jié)的敘述，錯誤的是()A．光照、溫度等環(huán)境因子通過影響細胞代謝來影響植物的生命活動B．植物生長發(fā)育的調控是由基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)共同完成的C．日照時間達到一定長度時植物才能開花，說明光為植物的開花提供能量D．植物的生長、發(fā)育、繁殖、休眠，都處在基因適時選擇性表達的調控之下答案C解析日照時間達到一定長度時，植物才能開花，其中光作為一種信號，影響、調控植物生長、發(fā)育的全過程，C錯誤。8．植物的生長發(fā)育是由基因表達調控、激素調節(jié)和環(huán)境因素調節(jié)共同完成的。下列有關說法正確的是()A．植物體內的光敏色素主要吸收紅光和藍紫光B．激素作為信息分子會影響細胞的基因表達，從而起到調節(jié)作用C．植物根中具有感受重力的物質和細胞，可以將重力信號直接轉換成生長素D．冬小麥需經(jīng)歷低溫誘導才能開花結實，說明開花結實與植物體內的激素無關答案B解析植物體內的光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，A錯誤；植物激素不能提供能量，也不能催化化學反應，只是作為信息分子，調控細胞的基因表達，B正確；植物根中具有感受重力的物質和細胞，可以將重力信號直接轉換成運輸生長素的信號，C錯誤；冬小麥需經(jīng)歷低溫誘導才能開花結實說明溫度能夠調節(jié)植物的生長發(fā)育，但低溫處理后冬小麥開花結實過程中細胞分化、分裂都受生長素、細胞分裂素等激素的調節(jié)，D錯誤。9．如圖是某光照條件下光促進與抑制擬南芥種子萌發(fā)的作用光譜。下列說法錯誤的是()A．不同波長的光照對擬南芥種子萌發(fā)所起的調控作用不同B．波長Ⅰ和Ⅱ區(qū)域的光照對擬南芥種子萌發(fā)的作用差異顯著C．短波光照比長波光照對擬南芥種子萌發(fā)的抑制作用顯著D．光照對擬南芥種子的萌發(fā)既有促進作用也有抑制作用答案C解析據(jù)圖分析可知，當波長＞700nm時，光照對種子萌發(fā)起抑制作用，即長波光照比短波光照對擬南芥種子萌發(fā)的抑制作用顯著，C錯誤。10．用低溫誘導促使植物開花的作用稱為春化作用。某些植物必須經(jīng)過春化作用才能開花結實，高溫、缺氧和缺水等均可以解除春化，一般植物在種子萌發(fā)后到植物營養(yǎng)生長的苗期感受低溫而完成春化。下表是對冬小麥進行春化處理的研究結果，下列相關說法不正確的是()處理方式未經(jīng)低溫處理經(jīng)低溫處理先低溫處理后高溫處理檢測結果沒有某些特殊蛋白質有某些特殊蛋白質出現(xiàn)某些特殊蛋白質，高溫處理后這些蛋白質消失現(xiàn)象不能抽穗開花抽穗開花不能抽穗開花A.決定冬小麥的抽穗開花的環(huán)境因素有溫度、氧濃度和水分等B．春化作用使冬小麥體內的基因發(fā)生基因突變，產生了的特定蛋白質，使冬小麥抽穗開花C．冬小麥的春化過程可以避免冬季來臨之前開花而無法正常結果的情況D．春化作用與溫度有關，與光信號無關答案B解析春化作用是基因選擇性表達的結果，非基因突變導致，B錯誤。11．研究人員用紅光和紅外光依次照射的方法，對一批萵苣種子進行處理，然后置于暗處。一段時間后，這些萵苣種子的發(fā)芽情況如表所示。下列說法錯誤的是()組別光照射處理方式發(fā)芽情況a組無光照不發(fā)芽b組紅光發(fā)芽c組紅光→紅外光不發(fā)芽d組紅光→紅外光→紅光發(fā)芽e組紅光→紅外光→紅光→紅外光不發(fā)芽A.本實驗中的a組為對照組B．紅光促進萵苣種子發(fā)芽，紅外光抑制種子發(fā)芽C．若將e組處理后置于自然光下，而不是黑暗條件，萵苣種子不會發(fā)芽D．光誘導萵苣種子發(fā)芽過程中，光敏色素參與信息傳遞，進而影響基因的表達答案C解析由于自然光包含紅光和紅外光，萵苣種子對紅光更敏感，因此在自然光照射下萵苣種子會發(fā)芽，C錯誤。12．(2023·河北保定高二月考)科學家研究發(fā)現(xiàn)，植物具有的光敏色素和向光素就是能接收特定光信號的分子。光敏色素受到紅光和遠紅光照射時結構發(fā)生變化，影響細胞核中特定基因的表達而調控植物生長發(fā)育。向光素是一種自磷酸化蛋白激酶，在藍光刺激下，發(fā)生自磷酸化。激活的向光素調節(jié)生長素運輸載體的定位，進而引起生長素的側向運動，最終使得植物器官不對稱生長。下列有關描述正確的是()A．向光素是感受紅光和遠紅光的受體蛋白質B．生長素的側向運輸與向光素的自磷酸化無關C．光敏色素受到刺激后進入細胞核催化特定基因表達D．植物生長發(fā)育的調控是基因、激素、環(huán)境共同完成的答案D解析向光素是接受藍光刺激的受體蛋白，A錯誤；光敏色素不能起催化作用，只是影響細胞核中特定基因的表達，C錯誤。13．一顆小小的望天樹種子可以生長發(fā)育成參天大樹，其生長發(fā)育受多種因素的調節(jié)。下列說法錯誤的是()A．光作為一種信號，可以影響、調控望天樹生長、發(fā)育的全過程B．溫度通過影響望天樹種子萌發(fā)、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等過程參與調節(jié)其生長發(fā)育C．重力通過將重力信號轉換成運輸生長素的信號，造成生長素分布不均勻來調節(jié)望天樹根的生長方向D．望天樹生長發(fā)育的過程完全由植物激素和環(huán)境因素調控答案D解析望天樹生長發(fā)育的過程根本上是基因組控制，受植物激素和環(huán)境因素調控，D錯誤。14．(2022·福建莆田二中高二期中)光敏色素在植物個體發(fā)育的過程中能促進種子的萌發(fā)、調節(jié)幼苗的生長和葉綠體的發(fā)育等。如圖1為光敏色素調節(jié)相關蛋白質合成的過程，請分析回答有關問題：(1)植物的光敏色素是接收光信號的分子，光敏色素的化學本質是________，在受到光照射時，光敏色素的結構會發(fā)生變化，發(fā)生改變的光敏色素作為________分子經(jīng)過________系統(tǒng)傳導到細胞核內，影響____________________，從而表現(xiàn)出生物學效應。(2)科研人員測定了野生型植株和光受體缺失突變體中脫落酸(ABA)的含量，結果如圖2所示。據(jù)實驗結果推測，光可能______________________________________________________。(3)請用文字和箭頭表示調節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素、植物激素和基因表達的關系：_______________________________________________________