高中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)：專題(19)《植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)》專題講析及答案

1、專題十九：植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)競(jìng)賽要求植物激素及其對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)節(jié)知識(shí)梳理激素定義又稱化學(xué)信使,是特定細(xì)胞合成的能使生物體發(fā)生一定反響的有機(jī)分子；激素的特點(diǎn)有：1,量少、作用力強(qiáng)；2.壽命短；3.特異性；4.只能調(diào)節(jié)生物體內(nèi)存在的反響,不能激發(fā)體內(nèi)原本不存在的反響；5.不能作為能量.一、植物的感性運(yùn)動(dòng)和向性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)是植物體受到不定向的外界刺激(如光暗轉(zhuǎn)變、觸摸等)而引起的局部運(yùn)動(dòng).外界刺激方向與感性運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān).感性運(yùn)動(dòng)有些是生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng),不可逆的細(xì)胞伸長(zhǎng)；有些是緊張性運(yùn)動(dòng),由葉枕膨壓變化產(chǎn)生,是可逆性變化.向性運(yùn)動(dòng)是植物體受到一定方向的外界刺激(如光、重力等)而引起的局部運(yùn)動(dòng),它的方向取決于

2、外界刺激的方向.向性運(yùn)動(dòng)是生長(zhǎng)引起的、不可逆的運(yùn)動(dòng).依外界因素的不同,向性運(yùn)動(dòng)又可分為向光性、向重力性、向化性和向水性等.二、植物激素(一)生長(zhǎng)素1 .生長(zhǎng)素的研究歷史和化學(xué)性質(zhì)向光性：C.FrancisDarwin得出結(jié)論：胚芽鞘的頂端對(duì)光敏感,頂端接受光刺激后,產(chǎn)生一種“影響物,從頂端向下傳遞,從而引起下面局部彎曲.P.Boysen-Jensen認(rèn)為通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為,達(dá)爾文的“影響物應(yīng)是一種從胚芽鞘頂端產(chǎn)生,并能擴(kuò)散的化學(xué)物質(zhì).這種物質(zhì)在照光的時(shí)候,從背光的一面向下流動(dòng),引起背光的一側(cè)更快地生長(zhǎng).FritsWent通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)達(dá)爾文所產(chǎn)的“影響物是能夠擴(kuò)散的化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)有促進(jìn)生長(zhǎng)

3、的作用,命名為生長(zhǎng)素.FritsWent和K.V.Thimann胚芽鞘的彎曲程度隨瓊脂塊中生長(zhǎng)素的含量的增加而增加.2 .生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)的分布和作用IAA隨時(shí)產(chǎn)生,隨時(shí)被口引味乙酸氧化酶破壞,故含量極微.IAA在植物體內(nèi)呈極性運(yùn)輸,即只有從植物的形態(tài)學(xué)上端處形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸,而不能倒過(guò)來(lái)運(yùn)輸.這不是地心引力所致,而是由于各細(xì)胞的底部的細(xì)胞膜上有攜帶IAA的載體蛋白,頂端細(xì)胞膜上沒(méi)有這種蛋白質(zhì).IAA的生理作用：(1)刺激植物生長(zhǎng)：一定濃度的生長(zhǎng)素刺激細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng),也有刺激細(xì)胞分裂的作用,如愈傷組織的形成.但超過(guò)一定濃度的生長(zhǎng)素不但不促進(jìn),反而抑制細(xì)胞延長(zhǎng).這可能是過(guò)高濃度的生長(zhǎng)素誘導(dǎo)細(xì)胞合成另

4、一種激素,即乙烯,乙烯有抑制植物生長(zhǎng)的作用.(2)生長(zhǎng)素和向性向光性是生的原因是由于生長(zhǎng)素在光下的不對(duì)稱運(yùn)輸,近光面含量低.向地性產(chǎn)生的原因是根對(duì)IAA的敏感性高于莖,近地面由于生長(zhǎng)素濃度高,抑制生長(zhǎng),而遠(yuǎn)地側(cè)那么促進(jìn)生長(zhǎng).(3)生長(zhǎng)素和頂端優(yōu)勢(shì)：頂芽生長(zhǎng)占有優(yōu)勢(shì),頂芽的存在抑制側(cè)芽生長(zhǎng)的現(xiàn)象,稱為頂端優(yōu)勢(shì).原因是頂芽和側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度不同,一定濃度的生長(zhǎng)素促進(jìn)頂芽的生長(zhǎng)時(shí),都抑制側(cè)芽的生長(zhǎng).頂芽合成的生長(zhǎng)素,形成一個(gè)從頂芽開(kāi)始的濃度梯度,只有當(dāng)生長(zhǎng)素的濃度低到不抑制、反而促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)時(shí),頂端優(yōu)勢(shì)才不復(fù)存在.頂端優(yōu)勢(shì)的存在,還有其它因素,一個(gè)重要因素與細(xì)胞分裂素有關(guān).(4)生長(zhǎng)素和果實(shí)發(fā)育

5、：通常沒(méi)有授粉的花不能發(fā)育為果實(shí),從與莖相連的地方產(chǎn)生離層而脫落.授粉后,子房接受了來(lái)自花粉的生長(zhǎng)素,抑制離層的產(chǎn)生,使果實(shí)不脫落.生長(zhǎng)素刺激子房(或花托)的細(xì)胞長(zhǎng)大并分裂,子房中新種了也能合成生長(zhǎng)素,保證了子房的繼續(xù)生長(zhǎng)、成熟.香蕉的組織里能合成大量的生長(zhǎng)素,不授粉也能發(fā)育為無(wú)籽果實(shí).5生長(zhǎng)素的其他生物學(xué)效應(yīng)促進(jìn)植物休眠,抑制塊莖、塊根和鱗莖的發(fā)芽,增加坐果率,誘導(dǎo)開(kāi)花,促進(jìn)形成層細(xì)胞的分裂,并調(diào)節(jié)其分化.3 .生長(zhǎng)素作用的機(jī)制激素作用于細(xì)胞的首要條件是能夠?yàn)榧?xì)胞所識(shí)別和接受.靶細(xì)胞具有能與激素分子結(jié)合的特定受體蛋白是激素特異性的根源.結(jié)合后可能有如下原因使之促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)：1IAA促進(jìn)RN用

6、口蛋白質(zhì)增加；2酸生長(zhǎng)假說(shuō).4 .人工合成的生長(zhǎng)素生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑蔡乙酸NAA,2,4-D二赤霉素日本科學(xué)家從水稻惡苗病中發(fā)現(xiàn)了赤霉菌,其分泌物為赤霉素.赤霉素是60-70種類似化合物的總稱.普遍存在于植物各種器官和組織中,未成熟種子中含量最高.赤霉素的合成主要在胚、頂端分生組織、幼葉等部位合成.赤霉素的作用是刺激細(xì)胞延長(zhǎng),從而引起莖稈伸長(zhǎng)和植物增高；刺激酶的合成；促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管的生長(zhǎng).此外,它還有促進(jìn)麥芽糖化,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),預(yù)防器官脫落和解除種子、塊莖休眠促進(jìn)萌發(fā)等作用.三細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素的作用主要是：1促進(jìn)細(xì)胞分裂；2與生長(zhǎng)素共同作用誘導(dǎo)愈傷組織生根和出芽,兩者比例不同,結(jié)果不一樣；3

7、促進(jìn)種子萌發(fā)、果實(shí)發(fā)育、開(kāi)花等；4預(yù)防和延緩器官衰老；5參與頂端優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生；6促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成.四多胺含兩個(gè)或兩個(gè)以上-NH2的化合物,如腐胺、尸胺.多胺的作用是促進(jìn)某些組織生長(zhǎng)；維持膜的正常功能.五乙烯乙烯的作用有：1抑制莖的延長(zhǎng)；2影響開(kāi)花；3促進(jìn)果實(shí)成熟；4乙烯和脫落酸都有促進(jìn)組織和器官老化的作用.六脫落酸十五碳化合物：主要生理作用是抑制生長(zhǎng).是十五碳化合物,是在植物的葉綠體及其它質(zhì)體中合成的.作用是促進(jìn)離層產(chǎn)生,與花和果實(shí)及葉的脫落有關(guān).但只有內(nèi)生的脫落酸才有作用,外界施加的脫落酸效果甚微,比乙烯差得多.脫落酸的另一個(gè)作用是抑制生長(zhǎng).植物激素的相互作用：五大類植物激素的生理作用大致分為

8、兩方面：促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育.植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,不是受單一激素的調(diào)節(jié),而是由多種激素相互協(xié)調(diào),共同調(diào)節(jié)的.七光周期和開(kāi)花1 .光周期光周期現(xiàn)象：植物對(duì)于光照和黑暗時(shí)間長(zhǎng)短發(fā)生反響的現(xiàn)象.1長(zhǎng)日植物：對(duì)日照的要求有一個(gè)最低極限,它們只能在長(zhǎng)于該極限閾值,臨界日長(zhǎng)的日照下開(kāi)花,如小麥、菠菜、燕麥等.2短日植物：對(duì)日照的要求有一個(gè)最高極限,它們只能在短于該極限閾值,臨界日長(zhǎng)的日照下開(kāi)花,如蒼耳、菊花等.3中日性植物：長(zhǎng)短日都能開(kāi)花,如甘蔗.臨界日長(zhǎng)是每時(shí)在晝夜周期中,引起長(zhǎng)日植物開(kāi)花的最小日照長(zhǎng)度或引起短日植物開(kāi)花的最大日照長(zhǎng)度.臨界暗期是每時(shí)在晝夜周期中,短日植物能夠開(kāi)花的最小

9、暗期長(zhǎng)度或長(zhǎng)日植物能夠開(kāi)花的最大暗期長(zhǎng)度.誘導(dǎo)開(kāi)花起本質(zhì)作用的是暗期的長(zhǎng)短.2 .光敏色素植物體中有一種光敏色素,是蛋白質(zhì)與色結(jié)合的物質(zhì).這種色素在植物體內(nèi)以兩種狀態(tài)存在,一種是吸收紅光的狀態(tài)Pr,吸收峰為660nm另一種是吸收遠(yuǎn)紅光的狀態(tài)Pfr,吸收峰為730nm,Pr是比擬穩(wěn)te的,而Pf是不穩(wěn)定的,在黑暗在幾個(gè)小時(shí)后就可能轉(zhuǎn)變成Pr了.Pr吸收紅光后那么轉(zhuǎn)變成Pfr,而Pfr吸收遠(yuǎn)紅光后那么轉(zhuǎn)變成Pr.Pfr是具有生理活性的形式.當(dāng)Pfr與某些物質(zhì)形成復(fù)合物后,那么引起成花刺激物的合成.所以光敏色素在成花反響中的作用在于感受光,并誘導(dǎo)成花刺激物的形成.光敏色素除了作為誘導(dǎo)植物開(kāi)花的光受體

10、外,還在許多光調(diào)節(jié)過(guò)程如需光種子萌發(fā)和光形態(tài)建成反響中起光受體作用.3.成花素葉片是光周期的感受器官,它受刺激后產(chǎn)生成花素,使芽分化為花芽.成花素可通過(guò)嫁接而傳遞.但至今未能別離到成花素.典型例題例1.假設(shè)向莖的一側(cè)照光,它會(huì)向光彎曲以下圖a.這種正向光性是由于莖頂端所合成的物質(zhì)引起的.在一株曾經(jīng)是兩側(cè)都照光植物頂端之下作一橫切口不切斷,并向切口中插入一玻璃片,然后從切口的一側(cè)向植物照光.現(xiàn)在植物會(huì)怎樣生長(zhǎng)這種現(xiàn)象的正確解釋是什么以下圖b?A.莖向照光側(cè)的對(duì)面彎曲,由于玻片使得促進(jìn)生長(zhǎng)的物在照光一側(cè)積累B.莖向照光側(cè)的對(duì)面彎曲,由于切口中的玻片阻止了抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)在照光一側(cè)的運(yùn)輸C.莖不彎曲,

11、未經(jīng)處理的植物的正向光性不是由于照光一側(cè)的生長(zhǎng)減慢D.莖向照光一側(cè)彎曲,由于光的作用是引起促進(jìn)生長(zhǎng)的物質(zhì)向背光一側(cè)下運(yùn)解析：植物細(xì)胞的細(xì)胞壁有一定的剛性,細(xì)胞失水時(shí)發(fā)生質(zhì)壁別離,原生質(zhì)體收縮,但整個(gè)細(xì)胞收縮不多.如果沒(méi)有細(xì)胞壁,植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞在失水時(shí)的行為不會(huì)有多大差異.答案：D.例2:玉米的根冠被切除后,約5天即可再生出完整的新根冠.但在飛行中的宇宙飛船中卻不能再生根冠.其理由最可能是以下各條中的哪一條A.根冠的形成與大氣中的CO含量有關(guān)B.根冠的形成與光周期有關(guān)C.根冠的形成與晝夜溫差有關(guān)D.根冠的形成與重力有關(guān)解析：飛行中的宇宙飛船與地面的最大差異是沒(méi)有重力的影響,而且已有實(shí)驗(yàn)證實(shí),

12、根冠與根的重力有密切關(guān)系.所以其最可能的原因是根冠的形成與重力有關(guān).答案：D例3:以下圖中,圖一表示燕麥胚芽鞘在單側(cè)光照下的生長(zhǎng)情況,圖二表示胚芽鞘對(duì)不同濃度生長(zhǎng)素的不同反響,那么圖三中表示a、b二點(diǎn)生長(zhǎng)素濃度變化的曲線應(yīng)依次是A.和B.和解析：由圖一可知,左圖在單側(cè)光照前,.和a、b兩側(cè)生長(zhǎng)素濃度相同,受單側(cè)光照一段時(shí)間后,B側(cè)生長(zhǎng)素濃度高于A側(cè)；由圖二可知,在低于10-9時(shí),為促進(jìn)生長(zhǎng),高于該濃度時(shí),為抑制作用；圖三中,起點(diǎn)濃度應(yīng)為促進(jìn)生長(zhǎng)的濃度,應(yīng)選D答案：Do例4:“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜三枚放入,得氣即熟,并無(wú)澀味,這是宋朝蘇軾?植物粗談果品?中記錄的一種方法.此文中“氣指的是什么

13、,其功能是什么A.B.C.D.指的是氣為CG,作用是使柿成熟；指的是乙烯,作用是去除柿的澀味；指的是乙烯,作用是使果實(shí)催熟；指的是生長(zhǎng)素,作用是促使子房發(fā)育為成熟的果實(shí);解析：據(jù)此題干,知該“氣的作用可使果實(shí)催熟,故為乙烯.答案：Co例5:為了研究單側(cè)光引起的生長(zhǎng)素分布不均勻的原因,科學(xué)家曾做了以下實(shí)驗(yàn)：切取燕麥胚芽鞘的頂端,按以下圖所示分別插入云母片；把A和B分別置于完整的瓊脂塊上,C和D分別置于中間分開(kāi)的瓊脂塊上；再把瓊脂塊中生長(zhǎng)素的含量相對(duì)值為100,那么B、長(zhǎng)素分布不均的結(jié)論,錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A放在暗處,日CC和D的各值如下圖.D沿箭頭方向口光.假設(shè)A下述關(guān)于單側(cè)光引起生A.生長(zhǎng)素在胚芽鞘

14、的尖端合成；B.胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位；C.生長(zhǎng)素從向光一側(cè)向背光一側(cè)橫向運(yùn)輸；D.背光一側(cè)生長(zhǎng)素合成得多,向光一側(cè)生長(zhǎng)素合成得少；A解析：A、B比照,可知感光部位為胚芽鞘的尖端.C時(shí),發(fā)生了橫向運(yùn)輸；各圖均可說(shuō)明生長(zhǎng)素由尖端全成.故D比擬,可知生長(zhǎng)素在單側(cè)光照D不正確.答案：Do智能練習(xí)由外部環(huán)境中有一定方向刺激所引起的運(yùn)動(dòng)叫做A,向性運(yùn)動(dòng)B.感性運(yùn)動(dòng)C.趨向D.生物鐘2.3.4.A.根向著地心方向生長(zhǎng)C.含羞草的小葉合攏在紫茉莉尖端涂以含有生長(zhǎng)素的羊毛脂后,A.促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)赤霉素屬于A.磷脂B.抑制側(cè)芽生長(zhǎng)B.甘油三酯.莖背著地心方向生長(zhǎng).根朝向肥料較多的地方生長(zhǎng)莖的生長(zhǎng)是C.不促進(jìn)

15、也不抑制D.與對(duì)照植株相同D.菇類以下植物感應(yīng)活動(dòng)中,不是由于環(huán)境因素的單向刺激引起的是5.6.以下關(guān)于植物激素的表達(dá)不正確的選項(xiàng)是A.用赤霉素處理植物,能顯著促進(jìn)莖葉生長(zhǎng)B.細(xì)胞分裂素可以延長(zhǎng)蔬菜的貯藏時(shí)間C.脫落酸抑制生長(zhǎng),但能提升植物的抗逆性D.乙烯有催熟果實(shí)和延遲開(kāi)花的作用在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗,暗箱一側(cè)開(kāi)一小窗,固定光源的光可從窗口射入,把暗箱放小囹光源光源小微在旋轉(zhuǎn)器上水平旋轉(zhuǎn),保持每15min均速轉(zhuǎn)一周.一星期后幼苗生長(zhǎng)狀況為7 .植物能夠運(yùn)動(dòng),我們把運(yùn)動(dòng)分為感性運(yùn)動(dòng)和向性運(yùn)動(dòng).寫(xiě)出發(fā)生這兩種運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)的機(jī)理.從以下各選出一項(xiàng).通過(guò)收縮蛋白通過(guò)有關(guān)的一群細(xì)胞的延長(zhǎng)通過(guò)抑制有關(guān)的一群

16、細(xì)胞的分裂通過(guò)刺激有關(guān)的一群細(xì)胞的分裂通過(guò)改變?cè)|(zhì)層的透性通過(guò)有關(guān)的一群細(xì)胞的吸水A.向性.B.感性運(yùn)動(dòng)鬻生民一戕度莖對(duì)植物生長(zhǎng)素沒(méi)有反響根對(duì)植物生長(zhǎng)素沒(méi)有反響根對(duì)植物生長(zhǎng)素的反應(yīng)不同于莖高濃度的植物生長(zhǎng)素增加根的生長(zhǎng)參加生長(zhǎng)素總會(huì)使莖生長(zhǎng)加快促進(jìn)根生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素濃度較促進(jìn)莖生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素濃度小根的生長(zhǎng)受莖的生長(zhǎng)抑制根的生長(zhǎng)受莖的生長(zhǎng)促進(jìn)A.B.C.D.9 .含羞草受到機(jī)械刺激時(shí)會(huì)引起感震運(yùn)動(dòng),其生理原因是A.葉柄基部表皮細(xì)胞的膨壓發(fā)生變化B.葉柄基部葉褥細(xì)胞的膨壓發(fā)生變化C.葉柄基部表皮細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)素增加D.葉柄基部葉褥細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)素增加10 .將四株長(zhǎng)勢(shì)相似具頂芽的健壯植株,分別進(jìn)行以下處理

17、,其中側(cè)芽能發(fā)育成枝條的是A.去頂芽后,在斷口上放一瓊脂小塊B.去頂芽后,在斷口上放一富含生長(zhǎng)素的瓊服小塊C.不去頂芽,在側(cè)芽上涂以含低濃度生長(zhǎng)素的瓊脂D.不去頂芽,在側(cè)芽上涂以瓊脂11 .飛行于太空中的宇宙飛船中,放置一株水平方向的幼苗,培養(yǎng)假設(shè)干天后,根莖生長(zhǎng)的方向是A.根向下、莖向上生長(zhǎng)B.根和整都向下生長(zhǎng)C.根向水平方向、莖向上生長(zhǎng)D.根和莖都向水平方向生長(zhǎng)12 .右以下圖中曲線描述關(guān)于植物生長(zhǎng)素濃度和莖組織的細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)系.如果對(duì)側(cè)芽施用同樣濃度范圍的植物生長(zhǎng)素,那么哪種曲線代表該生長(zhǎng)關(guān)系A(chǔ).B.C.D.13 .土壤表層中的種子萌發(fā)后,根總是垂直向下長(zhǎng),與種子存在的位置橫放,豎放等無(wú)

18、關(guān).其原因是A.負(fù)向光性C.土層的結(jié)構(gòu),正向地性正向重力性14 .以下物質(zhì)中哪一種可對(duì)果實(shí)催熟A.生長(zhǎng)素B.赤霉素C15 .以下對(duì)乙烯的論斷哪個(gè)是錯(cuò)誤的A.是一種氣體植物激素C.不能進(jìn)行細(xì)胞間的傳遞E.濃度越高,果實(shí)成熟越快.細(xì)胞分裂素D.干擾素E.乙烯B.所有的植物細(xì)胞都可以生產(chǎn)這種氣體D.不同果實(shí)之間可以傳遞.正向水性16 .以下對(duì)生物節(jié)律的論斷哪個(gè)是錯(cuò)誤的A.動(dòng)植物都有生物節(jié)律B.在沒(méi)有外界刺激的情況下,動(dòng)植物的生物節(jié)律會(huì)維持C.生物節(jié)律是由生物體內(nèi)在的生物鐘限制的D.生物鐘是無(wú)法調(diào)整的E.外界環(huán)境會(huì)影響生物鐘的運(yùn)轉(zhuǎn)17 .下面列出的哪個(gè)不是植物的感光的受體B.細(xì)胞色素cC.光敏色素AD.光敏色素B.D.葉片只進(jìn)行C4光臺(tái)作用途徑氧氣對(duì)其CO飼定影響較小18 .以下哪個(gè)關(guān)于G植物的描述是正確的A.均為單子葉植物C.光呼吸中放出的CO能被高效利用19 .熱帶雨林在中國(guó)主要分布在B.海南島C.臺(tái)灣D.上述各項(xiàng)20 .脫落