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

1、專題十九：植物生命活動的調(diào)節(jié)競賽要求植物激素及其對生長發(fā)育的調(diào)節(jié)知識梳理激素定義又稱化學信使,是特定細胞合成的能使生物體發(fā)生一定反響的有機分子；激素的特點有：1,量少、作用力強；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、植物的感性運動和向性運動感性運動是植物體受到不定向的外界刺激(如光暗轉(zhuǎn)變、觸摸等)而引起的局部運動.外界刺激方向與感性運動的方向無關(guān).感性運動有些是生長運動,不可逆的細胞伸長；有些是緊張性運動,由葉枕膨壓變化產(chǎn)生,是可逆性變化.向性運動是植物體受到一定方向的外界刺激(如光、重力等)而引起的局部運動,它的方向取決于

2、外界刺激的方向.向性運動是生長引起的、不可逆的運動.依外界因素的不同,向性運動又可分為向光性、向重力性、向化性和向水性等.二、植物激素(一)生長素1 .生長素的研究歷史和化學性質(zhì)向光性：C.FrancisDarwin得出結(jié)論：胚芽鞘的頂端對光敏感,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認為通過實驗研究認為,達爾文的“影響物應(yīng)是一種從胚芽鞘頂端產(chǎn)生,并能擴散的化學物質(zhì).這種物質(zhì)在照光的時候,從背光的一面向下流動,引起背光的一側(cè)更快地生長.FritsWent通過實驗證實達爾文所產(chǎn)的“影響物是能夠擴散的化學物質(zhì),這種化學物質(zhì)有促進生長

3、的作用,命名為生長素.FritsWent和K.V.Thimann胚芽鞘的彎曲程度隨瓊脂塊中生長素的含量的增加而增加.2 .生長素在植物體內(nèi)的分布和作用IAA隨時產(chǎn)生,隨時被口引味乙酸氧化酶破壞,故含量極微.IAA在植物體內(nèi)呈極性運輸,即只有從植物的形態(tài)學上端處形態(tài)學下端運輸,而不能倒過來運輸.這不是地心引力所致,而是由于各細胞的底部的細胞膜上有攜帶IAA的載體蛋白,頂端細胞膜上沒有這種蛋白質(zhì).IAA的生理作用：(1)刺激植物生長：一定濃度的生長素刺激細胞伸長生長,也有刺激細胞分裂的作用,如愈傷組織的形成.但超過一定濃度的生長素不但不促進,反而抑制細胞延長.這可能是過高濃度的生長素誘導(dǎo)細胞合成另

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

5、：通常沒有授粉的花不能發(fā)育為果實,從與莖相連的地方產(chǎn)生離層而脫落.授粉后,子房接受了來自花粉的生長素,抑制離層的產(chǎn)生,使果實不脫落.生長素刺激子房(或花托)的細胞長大并分裂,子房中新種了也能合成生長素,保證了子房的繼續(xù)生長、成熟.香蕉的組織里能合成大量的生長素,不授粉也能發(fā)育為無籽果實.5生長素的其他生物學效應(yīng)促進植物休眠,抑制塊莖、塊根和鱗莖的發(fā)芽,增加坐果率,誘導(dǎo)開花,促進形成層細胞的分裂,并調(diào)節(jié)其分化.3 .生長素作用的機制激素作用于細胞的首要條件是能夠為細胞所識別和接受.靶細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細胞生長：1IAA促進RN用

6、口蛋白質(zhì)增加；2酸生長假說.4 .人工合成的生長素生長調(diào)節(jié)劑蔡乙酸NAA,2,4-D二赤霉素日本科學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胞延長,從而引起莖稈伸長和植物增高；刺激酶的合成；促進花粉萌發(fā)和花粉管的生長.此外,它還有促進麥芽糖化,促進營養(yǎng)生長,預(yù)防器官脫落和解除種子、塊莖休眠促進萌發(fā)等作用.三細胞分裂素細胞分裂素的作用主要是：1促進細胞分裂；2與生長素共同作用誘導(dǎo)愈傷組織生根和出芽,兩者比例不同,結(jié)果不一樣；3

7、促進種子萌發(fā)、果實發(fā)育、開花等；4預(yù)防和延緩器官衰老；5參與頂端優(yōu)勢的產(chǎn)生；6促進蛋白質(zhì)的合成.四多胺含兩個或兩個以上-NH2的化合物,如腐胺、尸胺.多胺的作用是促進某些組織生長；維持膜的正常功能.五乙烯乙烯的作用有：1抑制莖的延長；2影響開花；3促進果實成熟；4乙烯和脫落酸都有促進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.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.作用是促進離層產(chǎn)生,與花和果實及葉的脫落有關(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.脫落酸的另一個作用是抑制生長.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：促進植物的生長發(fā)育和抑制植物的生長發(fā)育.植物的生長發(fā)育過程,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.七光周期和開花1 .光周期光周期現(xiàn)象：植物對于光照和黑暗時間長短發(fā)生反響的現(xiàn)象.1長日植物：對日照的要求有一個最低極限,它們只能在長于該極限閾值,臨界日長的日照下開花,如小麥、菠菜、燕麥等.2短日植物：對日照的要求有一個最高極限,它們只能在短于該極限閾值,臨界日長的日照下開花,如蒼耳、菊花等.3中日性植物：長短日都能開花,如甘蔗.臨界日長是每時在晝夜周期中,引起長日植物開花的最小日照長度或引起短日植物開花的最大日照長度.臨界暗期是每時在晝夜周期中,短日植物能夠開花的最小

9、暗期長度或長日植物能夠開花的最大暗期長度.誘導(dǎo)開花起本質(zhì)作用的是暗期的長短.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,在黑暗在幾個小時后就可能轉(zhuǎn)變成Pr了.Pr吸收紅光后那么轉(zhuǎn)變成Pfr,而Pfr吸收遠紅光后那么轉(zhuǎn)變成Pr.Pfr是具有生理活性的形式.當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)植物開花的光受體

10、外,還在許多光調(diào)節(jié)過程如需光種子萌發(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)在植物會怎樣生長這種現(xiàn)象的正確解釋是什么以下圖b?A.莖向照光側(cè)的對面彎曲,由于玻片使得促進生長的物在照光一側(cè)積累B.莖向照光側(cè)的對面彎曲,由于切口中的玻片阻止了抑制生長的物質(zhì)在照光一側(cè)的運輸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)的生長減慢D.莖向照光一側(cè)彎曲,由于光的作用是引起促進生長的物質(zhì)向背光一側(cè)下運解析：植物細胞的細胞壁有一定的剛性,細胞失水時發(fā)生質(zhì)壁別離,原生質(zhì)體收縮,但整個細胞收縮不多.如果沒有細胞壁,植物細胞和動物細胞在失水時的行為不會有多大差異.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有重力的影響,而且已有實驗證實,

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)光照下的生長情況,圖二表示胚芽鞘對不同濃度生長素的不同反響,那么圖三中表示a、b二點生長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)生長素濃度相同,受單側(cè)光照一段時間后,B側(cè)生長素濃度高于A側(cè)；由圖二可知,在低于10-9時,為促進生長,高于該濃度時,為抑制作用；圖三中,起點濃度應(yīng)為促進生長的濃度,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,作用是使果實催熟；指的是生長素,作用是促使子房發(fā)育為成熟的果實;解析：據(jù)此題干,知該“氣的作用可使果實催熟,故為乙烯.答案：Co例5:為了研究單側(cè)光引起的生長素分布不均勻的原因,科學家曾做了以下實驗：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分別置于中間分開的瓊脂塊上；再把瓊脂塊中生長素的含量相對值為100,那么B、長素分布不均的結(jié)論,錯誤的選項是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.生長素從向光一側(cè)向背光一側(cè)橫向運輸；D.背光一側(cè)生長素合成得多,向光一側(cè)生長素合成得少；A解析：A、B比照,可知感光部位為胚芽鞘的尖端.C時,發(fā)生了橫向運輸；各圖均可說明生長素由尖端全成.故D比擬,可知生長素在單側(cè)光照D不正確.答案：Do智能練習由外部環(huán)境中有一定方向刺激所引起的運動叫做A,向性運動B.感性運動C.趨向D.生物鐘2.3.4.A.根向著地心方向生長C.含羞草的小葉合攏在紫茉莉尖端涂以含有生長素的羊毛脂后,A.促進側(cè)芽生長赤霉素屬于A.磷脂B.抑制側(cè)芽生長B.甘油三酯.莖背著地心方向生長.根朝向肥料較多的地方生長莖的生長是C.不促進

15、也不抑制D.與對照植株相同D.菇類以下植物感應(yīng)活動中,不是由于環(huán)境因素的單向刺激引起的是5.6.以下關(guān)于植物激素的表達不正確的選項是A.用赤霉素處理植物,能顯著促進莖葉生長B.細胞分裂素可以延長蔬菜的貯藏時間C.脫落酸抑制生長,但能提升植物的抗逆性D.乙烯有催熟果實和延遲開花的作用在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗,暗箱一側(cè)開一小窗,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.一星期后幼苗生長狀況為7 .植物能夠運動,我們把運動分為感性運動和向性運動.寫出發(fā)生這兩種運動常見的機理.從以下各選出一項.通過收縮蛋白通過有關(guān)的一群細胞的延長通過抑制有關(guān)的一群

16、細胞的分裂通過刺激有關(guān)的一群細胞的分裂通過改變原生質(zhì)層的透性通過有關(guān)的一群細胞的吸水A.向性.B.感性運動鬻生民一戕度莖對植物生長素沒有反響根對植物生長素沒有反響根對植物生長素的反應(yīng)不同于莖高濃度的植物生長素增加根的生長參加生長素總會使莖生長加快促進根生長的生長素濃度較促進莖生長的生長素濃度小根的生長受莖的生長抑制根的生長受莖的生長促進A.B.C.D.9 .含羞草受到機械刺激時會引起感震運動,其生理原因是A.葉柄基部表皮細胞的膨壓發(fā)生變化B.葉柄基部葉褥細胞的膨壓發(fā)生變化C.葉柄基部表皮細胞內(nèi)的生長素增加D.葉柄基部葉褥細胞內(nèi)的生長素增加10 .將四株長勢相似具頂芽的健壯植株,分別進行以下處理

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素的瓊服小塊C.不去頂芽,在側(cè)芽上涂以含低濃度生長素的瓊脂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,根莖生長的方向是A.根向下、莖向上生長B.根和整都向下生長C.根向水平方向、莖向上生長D.根和莖都向水平方向生長12 .右以下圖中曲線描述關(guān)于植物生長素濃度和莖組織的細胞生長的關(guān)系.如果對側(cè)芽施用同樣濃度范圍的植物生長素,那么哪種曲線代表該生長關(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,與種子存在的位置橫放,豎放等無

18、關(guān).其原因是A.負向光性C.土層的結(jié)構(gòu),正向地性正向重力性14 .以下物質(zhì)中哪一種可對果實催熟A.生長素B.赤霉素C15 .以下對乙烯的論斷哪個是錯誤的A.是一種氣體植物激素C.不能進行細胞間的傳遞E.濃度越高,果實成熟越快.細胞分裂素D.干擾素E.乙烯B.所有的植物細胞都可以生產(chǎn)這種氣體D.不同果實之間可以傳遞.正向水性16 .以下對生物節(jié)律的論斷哪個是錯誤的A.動植物都有生物節(jié)律B.在沒有外界刺激的情況下,動植物的生物節(jié)律會維持C.生物節(jié)律是由生物體內(nèi)在的生物鐘限制的D.生物鐘是無法調(diào)整的E.外界環(huán)境會影響生物鐘的運轉(zhuǎn)17 .下面列出的哪個不是植物的感光的受體B.細胞色素cC.光敏色素AD.光敏色素B.D.葉片只進行C4光臺作用途徑氧氣對其CO飼定影響較小18 .以下哪個關(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 .熱帶雨林在中國主要分布在B.海南島C.臺灣D.上述各項20 .脫落