高中生物必修三植物调节专题训练汇编.docx
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高中生物必修三植物调节专题训练汇编
高中生物必修三植物调节专题训练汇编
1.【2019年朝阳期末】(11分)脱落酸(ABA)素有“逆境激素”之称。
科研人员欲探讨拟南芥在ABA诱导的气孔关闭信号通路中,WDL3(微管结合蛋白)、微管、Ca2+之间可能存在的调节关系,旨在深入了解气孔运动机理,为农作物抵御干旱、保证产量提供可靠的理论依据。
(1)ABA是植物细胞之间传递__________的分子。
(2)保卫细胞、气孔与微管之间的关系如下图所示。
研究小组为探究在ABA诱导的气孔关闭信号通路中,WDL3与微管的关系,设计实验:
取野生型和WDL3变异拟南芥植株(无法形成WDL3)叶片,置于表皮条缓冲液中,光照2h使气孔充分打开,然后分别移至相同处理液中,30min后撕取下表皮制片并用__________观察,测量气孔开度,结果如左图;同时检测保卫细胞中微管的排布状态,结果如右图。
此实验中对照组和实验组的处理液应用__________(溶液)再加ABA配制而成。
根据左图结果推测,WDL3与气孔开度的关系是__________。
综合两个结果推测WDL3对气孔开度影响的机理是__________
。
(3)在上述实验结果推测的基础上,为验证“WDL3会促进叶片失水”这一假设,将WDL3变异植株叶片放于通风中,一段时间后测定叶片重量,计算叶片失水率。
请完善该实验方案:
__________
。
(4)有资料显示:
ABA发挥作用需与细胞中的相应受体结合,之后引起保卫细胞中微管及Ca2+的相互作用,Ca2+通过调节保卫细胞微管动态排布进行信息传递;反过来,保卫细胞微管动态排布对Ca2+的流动也存在调节作用,影响气孔的开闭,最终调节植物失水率。
请结合上述实验及资料内容,用文字和“→”(可添加必要的注释)表示在ABA诱导气孔关闭信号通路中,WDL3、微管、Ca2+之间可能存在的调节关系(写出可能的途径)。
2.【2019年房山期末】大麦种子(图1A)萌发时,胚产生赤霉素,扩散到糊粉层,诱导合成淀粉酶,淀粉酶再分泌到胚乳中,使储藏的淀粉水解,为胚生长发育提供物质和能量。
(1)大麦种子萌发时,赤霉素是由产生的,靶细胞是。
(2)糊粉层细胞中的淀粉酶基因通过和完成表达过程。
(3)有研究显示,赤霉素诱导淀粉酶合成机制可能与基因表达有关。
为了检验此假设,研究人员开展了相关实验探究。
可选实验材料:
A-大麦种子,B-大麦种子横切为X与Y
可选实验试剂:
①适当浓度的赤霉素溶液②放线菌素D(mRNA合成抑制剂)③亚铵环已酮(蛋白质合成抑制剂)
请在表完成实验设计方案:
实验材料
加入试剂
16小时后实验组加入试剂
测定物名称
实验组1
______
(填X或Y)
①
______?
淀粉酶的量
实验组2
①
______?
淀粉酶的量
对照组
①
不再加入试剂
淀粉酶的量
(4)实验结果如图2所示,据图分析:
①曲线b表示加入后生成物量的变化。
②综合以上结果研究者认为,在种子萌发时淀粉酶合成过程中,赤霉素的作用是通过促进转录来促进淀粉酶的合成。
对于该实验结论,你认为当前的实验证据是否充分?
并说明理由(若你的答案是肯定的,请解释判断依据;若你的
答案是否定的,请提出改进方案。
)
。
3.【2019年海淀期末】(8分)为研究生长素(IAA)调控植物根生长的机制,研究人员进行了系列实验。
(1)IAA可在植物顶芽内合成,并_______到根部,调控植物根生长。
(2)研究者推测在细胞内,IAA通过赤霉素(GA)调控根的生长,为证实上述推测,研究者进行了如下实验。
以拟南芥_________(填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突变体为实验材料进行图1所示处理,测定初生根长度。
图中结果表明IAA能够________拟南芥初生根的生长。
去除顶芽后,突变体对赤霉素的反应_____。
RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质,该蛋白的降解可受GA调控。
研究者向上述突变体中转入绿色荧光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因,在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合蛋白的表达情况,结果如图2所示。
用GA处理前,各组根细胞均出现了绿色荧光,说明无GA时,____________。
实验结
果表明_______。
(3)综合上述实验,推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理是
______________________
。
4.【2019年石景山期末】(9分)下图表示水平放置的幼苗,数小时后就可以看到茎背地弯曲生长,而根向地弯曲生长。
为阐明其机理,科学家做了一系列实验。
请分析回答问题:
(1)对此现象提出的假设是:
由于重力作用使得根尖部位的生长素(IAA)分布不均,向地侧浓度背地侧,导致向地侧生长速度背地侧,因而根向地弯曲生长。
(2)已知DR5是IAA敏感型启动子,活性会随IAA浓度增加而增强。
将DR5和绿色荧光蛋白基因连接后导入植物细胞,培育成转基因植物,分别观察正常生长和横向放置的根尖部位的荧光分布。
若
,则能证明
(1)中的假设合理。
(3)重力如何引起IAA分布不均?
有人发现根尖细胞中存在大量淀粉体,在细胞中的位置会发生与IAA相同的变化,如下图所示。
据此提出的假设是:
。
(4)已知内质网中含有大量的Ca2+,许多细胞都是通过内质网释放Ca2+来传递信号的。
为进一步探究Ca2+对根向地弯曲生长的影响,科研人员将水稻幼苗水平置于培养基中,分别用不同浓度的Ca2+和EDTA(可与Ca2+结合使其失去活性)处理根,每天测量根的弯曲角度。
结果如下图:
据此得出的结论
是。
(5)有人通过对细胞内多种相关蛋白质的研究,推出根向地性的机制。
请根据下图描述这一机制(提示:
参照图中的数字顺序)。
5.【2019年通州期末】为了证实正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。
实验操作及结果如图。
请回答下面问题:
(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞的结果。
(2)如图一所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段细胞中的原生质体,成为“切段Y”,实际上“切段Y”仅保留了细胞中的。
(3)根据图二、图三提示,该实验对“切段Y”研究时进行的分组和处理情况是:
①先将Y分为数量相等的两组,然后进行的处理是:
。
②取两个相同烧杯(甲、乙),分别装入。
③在甲、乙两个烧杯中加入。
在两小时内,各组多次同时用位置传感器测定,计算所有切段Y增加的平均长度,绘制成图二、图三曲线。
(4)实验结果说明:
。
(5)在实验证实植物细胞具有“酸生长”特性的基础上,有学者提出了关于植物生长素促进生长的“酸生长假说”;生长素与植物细胞的结合,通过信号转导促进质子泵活化,把ATP水解,提供能量,同时把H+排到细胞壁,使细胞壁环境酸化,组成细胞壁的多糖链被破坏而变得松弛柔软,细胞壁的重要成分的丝松开,细胞的渗透压下降,细胞吸水,细胞因体积延长而增长。
6.【2019年顺义期末】(9分)土壤盐渍化日益加重,严重影响了我国农业的可持续发展,水杨酸(SA)是一种植物内源激素,在调节植物抗逆性有一定作用。
(1)植物激素通过关系共同调节植物生命活动(从以下3个选项中选择)。
a.协同b.拮抗c.协同\拮抗
(2)研究者以小麦种子为研究材料,初步研究不同浓度水杨酸(SA)浸泡种子对盐胁迫(植物生长在高盐环境中收到伤害)下种子萌发率和幼苗茎长度的影响,初步研究结果如下图所示:
(注:
NaCl浓度为100mmol/L,SA的浓度单位是mmol/L)
本实验的对照组是。
根据实验结果分析,可知SA可以盐对种子萌发和幼苗生长的胁迫。
本实验是预实验,其目的
是
。
(3)为进一步研究外源水杨酸(SA)对盐胁迫下种子萌发和幼苗生长的作用机制,研究者对不同处理下种子中淀粉酶的活性、种子吸水能力进行了测量,测量结果如下图所示:
1结合
(2)的实验结果推测,图1、图2中SA的浓度应为_____________mmol/L。
2分析图1可知,SA改变种子的抗盐能力与___________________有关。
3图2表明SA能________________;结合图1分析其原因可能与淀粉酶催化淀粉水解成小分子,进而使种子细胞的渗透压和吸水能力发生相应改变有关。
④其他研究表明:
胞内较高浓度的Na+对种子和幼苗有毒害作用。
综合上述内容,推测SA增强种子和幼苗耐盐性的
可能机制是___________________________________________
7.【2018年海淀期末】(8分)为研究水杨酸(SA)对拟南芥种子萌发时下胚轴生长的影响,科研人员进行实验。
(1)SA是一种植物激素,是对种子萌发、细胞生长等生命活动起__________作用的信息分子。
(2)拟南芥种子破土而出后,下胚轴会向光弯曲,有利于叶片进行__________作用。
将野生型拟南芥种子分别播种在SA浓度为0和200μmol·L-1的培养基上培养2天,然后在单侧光下继续培养2天,测定两组幼苗向光弯曲的角度,得到图1所示结果。
据图分析,SA__________拟南芥下胚轴的向光弯曲生长。
(3)为研究向光生长的原因,研究者将绿色荧光蛋白基因与生长素响应启动子连接,转入拟南芥中,观察拟南芥幼苗在单侧光照射下的向光弯曲情况,得到图2所示结果。
①在本研究中,绿色荧光蛋白基因的作用是__________。
②在对照组中,单侧光照射会使生长素__________,下胚轴背光侧的细胞__________速率快于向光侧,幼苗弯曲生长。
③生长素运输抑制剂处理组,观察不到__________,说明下胚轴的向光生长与生长素的运输有关。
④SA处理组的结果表明,SA能够__________。
8.【2018年西城期末】(11分)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。
脱落酸(ABA)可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度,机制如下图。
已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200nmol/L之间,液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。
(注:
每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3,cADPR”途径)
(1)由图可知,ABA与ABA受体结合后,可通过ROS、IP3等信号途径激活
上的Ca2+通道,使Ca2+以方式转运到细胞质基质中。
细胞质基质中Ca2+浓度的增加,促进了K+及Cl-流出细胞,使保卫细胞的渗透压降低,保卫细胞_______(填“吸水”或“失水”),气孔关闭。
(2)有人推测,ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种,为探究ABA受体位置,研究者进行了下列实验,请完善实验方案。
实验一
实验二
步骤一
培养叶片下表皮组织
培养叶片下表皮组织
步骤二
向培养液中添加同位素标记的ABA
向保卫细胞内直接注射足以引起
气孔关闭的一定浓度ABA
步骤三
检测
检测气孔开放程度
实验结果
细胞膜表面放射性明显强于细胞内,气孔关闭
气孔不关闭
(3)据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上,但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解,导致气孔不关闭。
因此设计了两种防降解的“笼化ABA”,光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA,非光解性“笼化ABA”则不能。
实验三
Ⅰ组
Ⅱ组
步骤一
培养叶片下表皮组织
步骤二
将i显微注射入保卫细胞内
将ii显微注射入保卫细胞内
步骤三
用iii照射保卫细胞30s
步骤四
检测气孔开放程度
实验结果
气孔关闭
气孔不关闭
综合实验一、二、三结果表明,ABA受体位于。
(3)植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂—S1P(如图所示)。
为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设,用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞,检测气孔开放程度的变化。
请评价该实验方案并加以完善和修订
。
9.【2018年东城期末】(8分)植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应,表现出向地性,这一现象称为重力反应。
(1)茎的负向地性利于植物接受更多的阳光和空气,根的正向地性利于植物深入土壤吸收,这些现象都是植物的表现。
(2)独脚金内酯是近年发现的一种新型植物激素,在植物体内作用广泛。
为研究独脚金内酯是否参与重力反应的调控,研究人员将正常生长状态下的水稻幼苗水平放置后,施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,一段时间后测量茎的弯曲角度θ(如图1)。
实验结果(如图2)表明,GR24能植株的重力反应。
(3)已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。
为研究GR24影响重力反应的作用机理,研究人员进一步检测了上述幼苗上半侧、下半侧(图1)中生长素响应基因R的表达情况(R基因的表达量与生长素含量正相关),实验结果如图3。
由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是,导致茎两侧的细胞生长速度表现为,从而形成一定角度的弯曲,表现出负向地性。
对比实验组和对照组结果,并结合图2可推测。
(4)为检验上述推测,研究人员在图2实验的基础上补充A、B两组实验,其中A组用生长素类似物NAA处理,B组用处理。
如果观察到的现象是:
A组幼苗弯曲角度大于对照组,B组幼苗弯曲角度
,则可进一步证明上述推测的正确性。
10.【2018年朝阳期末】(8分)研究人员从227kg油菜花粉中纯化出4mg高活性物质,命名为油菜素甾醇(BR),能促进植物茎秆伸长和细胞分裂。
下图为BR合成的调控机制。
(1)根据BR具有等特点推测BR为一种植物激素。
(2)据上图可知,当BR浓度高时,BIN2活性会被抑制从而使BZR1(不被/被)降解失活,进而开启过程①,需要等小分子物质从细胞质进入细胞核。
细胞合成BR的速度受细胞外BR含量的调控,这是一种调节机制。
(3)BR还参与植物对逆境的响应,喷施BR具有缓解蚜虫病害的效应,利用法调查发现BR—定程度上降低了蚜虫的数量,根据种群特征分析其原因是。
与传统农药相比,利用上述方法杀出的优势有。
(4)蚜虫数量降低后,瓢虫的主要活动范围从叶片向下转移,此现象表明生态因素的改变,可使生物群落
的发生改变。
高中生物必修三植物调节专题训练汇编答案
1【2019年朝阳期末】(11分)
(1)信息(2分)
(2)显微镜表皮条缓冲液在ABA的作用下,WDL3阻碍气孔开度降低
WDL3通过影响保卫细胞中的微管排布状态来抑制气孔开度下降
(3)该实验方案有两处需要补充:
第一,补充测定实验开始时叶片重量;第二,补充一组将野生型植株叶片做同样处理的对照实验(2分)
(4)(3分)
2.【2019年房山期末】
(1)胚 糊粉层细胞
(2)转录 翻译(3)X ②③(4)
①放线菌素D②不充分,将材料X均分为两组,一组用赤霉素处理,一组未经赤霉素处理,然后检测比较淀粉酶基因转录的mRNA的量
3.【2019年海淀期末】
(1)运输
(2)
GA合成缺陷型促进减弱
IAA不引起RGA蛋白降解
IAA通过GA降解RGA蛋白
(3)顶芽合成的IAA运输到根部,通过GA降解RGA蛋白,从而解除RGA蛋白对根生长的抑制作用(2分)
4.【2019年石景山期末】(9分)
(1)大于小于
(2)横向放置的根尖部位向地侧绿色荧光强度大于背地侧,正常生长的根尖各部分荧光强度一致
(3)重力影响淀粉体的不均匀分布,进而影响IAA的分布
(4)Ca2+可促进根的向地弯曲
(5)根横放时,重力作用导致淀粉体沉降到细胞下侧的内质网上,产生压力,诱发内质网释放Ca2+到细胞质基质中,Ca2+和钙调蛋白结合,激活位于细胞下侧膜上的钙泵和生长素泵,使Ca2+和生长素运至下方的细胞,相关的许多细胞都发生上述改变,最终使IAA在近地侧积累,导致根向地生长(3分)
或用流程图表示:
5【2019年通州期末】数量增加和长度(体积)增大 细胞壁 一组加热,一组不加热 pH为7和pH为4.5的溶液 等量加热和不加热的切段Y 切段Y增加的长度 正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,加热使其特性基本丧失 细胞膜上受体 纤维素
6.【2019年顺义期末】(除(3)④空2分,其余每空1分,共9分)
(1)c
(2)①Ⅰ组和Ⅴ组②缓解减少人力、物力、财力的浪费,确定SA缓解盐对种子萌发和幼苗生长
胁迫的适宜的浓度范围(3)①0.2②β淀粉酶的活性
③SA能够缓解高盐条件下吸水能力下降(SA能够缓解盐胁迫吸水能力的下降)
④SA能够显著提高β淀粉酶的活性,促进淀粉水解成小分子,从而使种子细胞的渗透压升高,吸水能力增强,使胞内Na+浓度降低,减轻了高浓度Na+的毒害。
(合理给分)
7.【2018年海淀期末】(每空1分,共8分)
(1)调节
(2)光合抑制
(3)①显示生长素的分布(或“报告基因”)②在下胚轴的背光侧积累伸长
③背光侧生长素的积累和下胚轴向光弯曲生长④抑制生长素的横向运输,从而抑制下胚轴向光弯曲生长
8.【2018年西城期末】(11分)
(1)细胞膜和液泡膜(答全给分)协助扩散(易化扩散)失水
(2)放射性的强度位置及气孔是否关闭(开放程度)
(3)
光解性“笼化ABA”
非光解性“笼化ABA”
紫外线细胞膜上和细胞内(答全给分)
(4)(3分)该实验存在两处缺陷。
第一,不应该用ABA,应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。
第二,补充一组对正常拟南芥同样(用S1P处理)处理的对照实验。
9.【2018年东城期末】(8分)
(1)水和无机盐适应环境
(2)减弱
(3)下半侧生长素含量高于上半侧下半侧快于上半侧
GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异从而减弱重力反应
(4)GR24+NAA大于实验组且小于A组
10.【2018年朝阳期末】(8分)
(1)内生性、可移动性、微量高效性、调节植物生长发育
(2)不被核糖核苷酸、ATP负反馈(3)样方出生率<死亡率减少环境污染;减少害虫抗药性的产生;促进植物茎干伸长和细胞分裂垂直结构
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