第9单元 第1课时 系统主干知识，夯实备考基础(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物学一轮总复习（通用版Ⅱ）

第九单元 植物生命活动的调节 第一课时　系统主干知识，夯实备考基础 【学习目标】　1.概述科学家经过不断探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长；　2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素在共同实现对植物生命活动的调节时，表现为协同作用或作用效果相反；　3.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用；　4.概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。 建构知识体系 　 主题研习(一)　生长素的发现过程和生理作用(深化·提能型) (一)生长素的发现过程 1．经典实验设计过程和结论 科学家 实验设计 实验结论 达尔文父子　 胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快 鲍森·詹森　 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀 温特 造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素 2．植物向光性的解释 3．植物激素的概念 植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 (二)生长素的合成、运输与分布 1．合成部位：主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 2．来源：由色氨酸转变而来。 3．分布部位：植物体各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部分。 4．运输方式：横向运输、极性运输、非极性运输。 (三)生长素的生理作用 1．作用方式：既不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，调节细胞生命活动。 2．作用表现 (1)细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。 (2)器官水平上：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 3．作用实质：生长素与生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。 4．生长素的作用特点 一胚芽鞘向光性原理分析与应用 1．图示法分析向光性产生的原因 2．不同处理条件下植物向性运动的结果分析 图解条件 相关结果 遮盖类 ①直立生长 ②向光弯曲生长 暗箱类 ①直立生长 ②向光(小孔)弯曲生长 插入类 ①向光弯曲生长 ②直立生长 ③向光弯曲生长 ④向光弯曲生长 移植类 ①直立生长 ②向左侧弯曲生长 ③④琼脂块中IAA的含量：a＝b＋c，b＞c ⑤向右侧弯曲生长 旋转类 注：光照方向不变 ①直立生长 ②向光弯曲生长 ③向小孔弯曲生长 ④茎朝向盘心生长，根背离盘心生长 横置类 ①②中IAA含量及作用： ①a＝b，c＝d，都促进生长 ②a＜b，c＜d，a、c、d促进生长，b抑制生长 [典例]　如图表示甲、乙、丙三个盆栽放在匀速旋转的转盘上，其中甲放在转盘的圆周上；乙放在开小窗的暗箱内，暗箱放在转盘正中；丙放在转盘正中，外面套上开小窗的暗箱。下列相关叙述正确的是(　 ) A．甲中的根背着圆心方向生长，茎的生长方向则相反 B．由于乙盆栽和暗箱一起旋转，所以植物向光源方向生长 C．如果丙盆栽对应装置中只旋转暗箱而不旋转盆栽，则植物向小窗方向生长 D．图中所示的装置中单方向的外界刺激只有单侧光照 [解析]　如果乙盆栽和暗箱一起旋转，则小窗为进光口，故植物向小窗方向生长，B错误；如果放置丙盆栽的装置中只旋转暗箱而不旋转盆栽，则只有当小窗转到单侧光源处，才有光进入暗箱，故植物向光源方向生长，C错误；图中所示的装置中单方向的外界刺激除了单侧光照还有离心力，D错误。 [答案]　A 二生长素的运输 |情|境|探|究| 下面是研究生长素运输方向的系列实验，请完成相关问题。 实验一：为探究某生长调节物质M对IAA的极性运输是否有抑制作用，某同学利用豌豆幼苗茎切段进行了相关实验，实验组设计如图所示。 实验二：为探究在单侧光照射下燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输是发生在尖端(如图A段)还是尖端下面的一段(如图B段)，某同学设计了如图所示的实验装置。 (1)图1中豌豆幼苗茎切段的A端是形态学的________(填“上”或“下”)端；豌豆茎切段中插入的羊毛脂可以作为________的载体。 (2)实验一中对照组与实验组唯一区别是________________________________，其他处理均相同。 (3)如果实验一结果为___________________________________________________，则说明物质M对IAA的极性运输具有抑制作用。 (4)实验二装置中云母片的作用是______________， 本实验的自变量是__________________。 (5)若实验二甲实验装置中胚芽鞘直立生长，乙实验装置中胚芽鞘向光弯曲生长，则燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输发生在________________；若甲实验装置中胚芽鞘向光弯曲生长，乙实验装置中胚芽鞘直立生长，则燕麦胚芽鞘产生的生长素的横向运输发生在________________________________________________________________________。 答案：(1)上　物质M　(2)实验组插入的羊毛脂含有物质M，对照组插入的羊毛脂不含物质M　(3)实验组的受体琼脂块收集不到IAA，或者收集到的IAA的量明显少于对照组　(4)阻止物质(生长素)横向运输　云母片放置的位置　(5)胚芽鞘尖端(A段)　胚芽鞘尖端下面的一段(B段) |认|知|生|成|　生长素的3种运输方式比较 极性运输 由形态学上端向形态学下端运输，是主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关 横向运输 发生在根尖、茎尖等生长素产生部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输 非极性运输 在成熟组织中，生长素通过输导组织进行非极性运输 三生长素的生理作用特点分析 |情|境|探|究| 如图所示为三幅与生长素浓度有关的曲线图。据图分析回答下列问题： (1)图1中曲线表示不同浓度的生长素对同一器官的影响。 ①请说明a、c、e、f点代表的含义： a点为_______________，c点为_______________，e点为_______________，f点为_______________。 ②b、d两点表示的生长素浓度不同，但促进效果______。 (2)图2表示不同浓度的生长素对同一植物的不同器官的影响不同。 ①图中a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的__________。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是_________。 ②当生长素浓度为b′时，对根、芽、茎生长的作用依次为____________________。 ③生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，对根、芽、茎来说，“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的______________。 (3)图3中曲线表示不同种类的植物对生长素的敏感程度不同。 ①图示说明________植物比________植物对生长素更敏感。 ②若用生长素类调节剂来杀死单子叶农作物中的双子叶杂草，最适宜浓度为______点对应的浓度。 答案：(1)①较低浓度促进生长　促进生长作用最强　既不促进生长、也不抑制生长　较高浓度抑制生长　②相同　(2)①最适浓度　根、芽、茎　②抑制、既不促进也不抑制、促进　③a′、b′、c′　(3)①双子叶　单子叶　②c |认|知|生|成|　生长素生理作用曲线分析 1．同一器官对不同浓度的生长素敏感程度曲线分析 2．同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析 3．不同植物对生长素敏感程度曲线分析 题点(一)　植物生长弯曲的判断 1．科学家为了解释植物向光生长的现象提出了两种假说：①单侧光照引起生长素的横向运输，使生长素分布不均而导致弯曲生长；②单侧光照引起向光侧产生生长抑制物而导致弯曲生长。如图表示两位同学为验证某植物向光生长的原因所做的对照实验，下列分析错误的是(　 ) A．若实验一甲、乙都向光生长，则说明假说②成立 B．若实验二甲、乙结果无明显差异，则说明假说①成立 C．若实验一甲直立生长、乙向光生长，则实验二应表现为甲生长速度比乙快 D．若实验一甲、乙都向光生长，则实验二应该表现为甲的生长速度比乙慢 解析：选C　若实验二甲、乙生长无明显差异，说明光照不会引起生长抑制物的产生，即假说①成立，B正确；若实验一甲直立生长、乙向光生长，说明假说①成立，此时实验二应出现甲、乙生长速度相同，C错误；若实验一甲、乙都向光生长，说明其向光生长与生长素的横向运输无关，即假说②成立，实验二甲组光照会产生生长抑制物，因而甲的生长速度比乙慢，A、D正确。 [反思·收获] 植物“长不长、弯不弯”的判断方法 　　　　 题点(二)　生长素的生理作用 2．(2024·黄冈二模)植物顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。下列叙述不正确的是(　 ) A．顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长 B．去除顶芽或抑制顶芽的生长素运输可解除对侧芽的抑制 C．细胞分裂素能促进植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝 D．侧芽生长受不同植物激素共同调节，主要受到生长素的影响 解析：选C　顶芽生长素浓度低，促进生长，侧芽生长素浓度高，抑制生长，故顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长，A正确；去除顶芽或抑制顶芽的生长素运输都可以使侧芽的生长素浓度降低，可解除对侧芽的抑制，B正确；由题可知，用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝，说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势，使侧芽生长成侧枝，C错误；由题可知，侧芽生长受到生长素、细胞分裂素的共同调节，主要受到生长素的影响，D正确。 3．(2024年1月·贵州高考适应性演练)为探究生长素对某植物芽生长的影响， 以清水为对照，用不同浓度的生长素溶液对该植物进行喷施处理，获得芽生长1 cm所需时间，结果如图所示。下列分析正确的是(　 ) A．b、d点，生长素对芽生长的抑制作用一致 B．e点，生长素对芽的生长既不促进也不抑制 C．c点，生长素对芽的抑制作用最强 D．ac段，生长素对芽的抑制作用逐渐下降 解析：选B　b、d点时，芽生长1 cm所需时间小于a点，这说明b、d点对应生长素浓度对芽生长的促进作用一致，A错误；e点时，芽生长1 cm所需时间等于a点，这说明e点对应生长素浓度对芽的生长既不促进也不抑制，B正确；c点时，芽生长1 cm所需时间最少，说明c点对应生长素浓度对芽的促进作用最强，C错误；ac段，芽生长1 cm所需时间逐步减少，则此段生长素浓度对芽的促进作用逐渐增强，D错误。 [反思·收获] 判断生长素的作用特点的两种方法 (1)与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较，生长慢于“0”浓度者均可体现抑制，从而体现较低浓度时促进生长，较高浓度时抑制生长。 (2)坐标曲线模型：若生长曲线达负值(横轴以下，如图中C点以下)，则可体现较低浓度时促进生长，较高浓度时抑制生长。　　　　 题点(三)　生长素的运输与实验分析 4．[多选](2024·临沂质检)某同学于黑暗中在三组植物(假设三组植物完全相同)的A、D、F处涂抹 等量的14C­IAA溶液，以实验初始时14C­IAA溶液的放射性强度为100%，一段时间后，分别检测B、C、E处的相对放射性强度，结果如下表所示。下列叙述正确的是(　 ) 相对放射性强度/% 时间/h B C E 0 0 0 0 12 1.6 0 6.8 24 1.9 0.2 15.8 36 2.3 0.5 16.9 A．该实验证明生长素可进行极性运输和非极性运输 B．黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响 C．B、E对照说明生长素非极性运输的速率明显快于极性运输的速率 D．随着能量供应增多、时间延长，B、C、E处的14C­IAA将持续增多 解析：选AB　在A处涂抹14C­IAA溶液，一段时间后在B处检测到了放射性，说明生长素可进行极性运输；在D、F处涂抹14C­IAA溶液，一段时间后在C、E处检测到了放射性，说明生长素可进行非极性运输，A正确。由于芽尖能感受单侧光，并在单侧光下进行横向运输而引起生长素分布不均，所以黑暗条件可以排除光照对生长素运输的影响，B正确。由题图及表格数据可知，B、C对照可说明生长素的极性运输速率大于非极性运输，而该实验在A、F处涂抹14C­IAA，在B、E处检测经极性或非极性运输后的相对放射性强度，不符合单一变量原则，故所得结论不准确，C错误。由于实验中在A、D、F处涂抹的14C­IAA溶液的量是一定的，故不会随着能量供应增多、时间延长，B、C、E处的14C­IAA持续增多，D错误。 主题研习(二)　其他植物激素及植物生长调节剂的应用(基础·自学型) (一)其他植物激素的种类和作用 激素类型 合成部位 主要作用 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 ①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子萌发、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是根尖 ①促进细胞分裂；②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠 乙烯 植物体各个部位 ①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落 油菜素内酯 — ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂；②促进花粉管生长、种子萌发等 (二)植物激素间的作用分析 1．激素间的相互作用 (1)协同作用 ①协同作用的实例 促进细胞分裂 生长素、细胞分裂素 促进植物生长 生长素、赤霉素、细胞分裂素 促进果实发育 生长素、赤霉素、细胞分裂素 促进果实成熟 乙烯、脱落酸 促进种子萌发 赤霉素、细胞分裂素与油菜素内酯 ②生长素与细胞分裂素对植物生长协同作用图解 (2)作用效果相反的实例 ①细胞分裂素、赤霉素促进侧芽生长；而高浓度生长素抑制侧芽生长。 ②生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老；而脱落酸促进叶片衰老。 ③细胞分裂素、赤霉素与油菜素内酯促进种子萌发而脱落酸抑制种子萌发。 ④脱落酸、乙烯促进器官脱落；而生长素、细胞分裂素抑制器官脱落。 (3)不同激素在代谢上存在相互作用 当生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯的合成；乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。 2．激素的相对含量决定器官生长、发育 3．不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性 例如，在猕猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会按照一定次序出现高峰，调节果实发育和成熟。 (三)植物生长调节剂的应用 1．植物生长调节剂的概念、优点及类型 概念 由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质 优点 原料广泛、容易合成、效果稳定等 类型 ①分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；②分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如α­萘乙酸(NAA)、矮壮素等 2.植物生长调节剂的应用实例(连线) [微点判断] (1)细胞分裂素在果实生长中起促进作用。(√) (2)赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长。(√) (3)乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用。(×) (4)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雄花。(×) (5)用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存。(×) (6)油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂。(√) (7)乙烯利、2,4­D、α­萘乙酸均为植物激素。(×) 题点(一)　其他植物激素的种类及作用 1．(2023·全国甲卷)植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是(　 ) A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素 B．生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用 C．生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育 D．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程 解析：选D　生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸通过一系列反应可转变成生长素，A正确；生长素在植物体内产生，可以从产生部位运输到其他部位发挥作用，B正确；生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来又抑制了生长素的作用，因此生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育，C正确；生长素不具有催化作用，不能作为催化剂，生长素主要起调节作用，并不直接参与细胞代谢过程，D错误。 2．实验发现，物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽；乙可解除种子休眠；丙浓度低时促进植株生长，浓度过高则抑制植株生长；丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是(　 ) A．甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片 B．乙可通过发酵获得 C．成熟的果实中丙的作用增强 D．夏季炎热条件下，丁可促进小麦种子发芽 解析：选B　据题干分析可知，物质甲是细胞分裂素，合成部位主要是根尖，A错误；物质乙是赤霉素，可通过在发酵罐中培养赤霉菌获得，B正确；物质丙是生长素，在成熟的果实中乙烯的作用增强，生长素的作用减弱，C错误；物质丁是脱落酸，抑制种子发芽，夏季炎热条件下，脱落酸易降解，导致小麦种子易发芽，D错误。 题点(二)　植物激素的相互作用 3．(2024·福州模拟)如图表示赤霉素对生长素及生长素对植物组织合成激素A的作用机制。下列说法错误的是(　 ) A．激素A可以促进果实的成熟和脱落 B．图中的“X”应表示抑制，“Y”表示促进 C．植物的生长发育过程由多种激素共同调控 D．植物激素的产生和分布受到环境因素的影响 解析：选B　由图可知，激素A为乙烯，乙烯可以促进果实的成熟和脱落，A正确；赤霉素通过促进生长素的合成，抑制生长素的氧化，从而起到促进植物生长的作用，故X应表示促进，Y表示抑制，B错误；各种激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应，C正确；激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响，D正确。 题点(三)　植物生长调节剂及其应用 4．(2024·南通模拟)植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用， 相关叙述正确的是(　 ) A．对大麦种子用适宜浓度的乙烯利处理可以促进其产生α­淀粉酶 B．对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理，会使得水果的长势加快 C．对棉花植株喷施一定浓度的2,4­D可以解除顶端优势 D．对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸类调节剂浸泡可以促进其萌发 解析：选B　对大麦种子用适宜浓度的赤霉素处理可以促进其产生α­淀粉酶，A错误；膨大剂是人工合成的植物生长调节剂，属于细胞分裂素类似物，细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用，所以对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理，会使得水果的长势加快，B正确；2,4­D是生长素类调节剂，对棉花植株喷施一定浓度的2,4­D会抑制侧芽的生长，并不能解除顶端优势，C错误；脱落酸具有抑制种子萌发的作用，对欲播种的种子用适宜浓度的脱落酸类调节剂浸泡不能促进其萌发，D错误。 主题研习(三)　环境因素参与调节植物的生命活动(基础·自学型) 　　　　　　　　　　　　　 (一)环境因素参与调节植物的生命活动 1．光对植物生长发育的调节 (1)光的调控作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 (2)光的信号传导 ①光敏色素：植物接收光信号的分子之一。 本质 蛋白质(色素—蛋白复合体)，主要吸收红光和远红光 分布 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富 ②调控机制 2．参与调节植物生命活动的其他环境因素 (1)温度 ①树木的年轮表现出季节周期性变化。 ②春化作用：经过一段时期的低温诱导促使植物开花的作用。 ③植物的所有生理活动都在一定温度范围内进行。植物分布的地域性很大程度上由温度决定。 (2)重力 ①重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 ②淀粉—平衡石假说： (二)植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 [微点判断] (1)光只参与光合作用，为植物的生命活动提供能量。(×) (2)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，这是受到光照强度的影响，与植物激素无关。(×) (3)光敏色素主要吸收蓝光和红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。(×) (4)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关。(×) (5)植物激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。(√) (6)利用温度调控促进或抑制花芽发育等措施，可以起到提早或延迟花期的作用。 (√) 1．(2023·浙江6月选考)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。 据图分析，下列叙述正确的是(　 ) A．远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发 B．红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达 C．红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同 D．若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高 解析：选B　结合题图甲、乙可知，远红光处理莴苣种子使赤霉素含量减少，抑制种子萌发，A错误；由图甲可知，红光处理使种子中赤霉素含量增加，推测红光处理能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达，B正确；由图乙可知，红光与赤霉素处理相比，红光处理的种子萌发早于赤霉素处理，且处理相同时间时萌发率高于赤霉素处理，C错误；脱落酸的作用是维持种子休眠，若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率可能低于单独红光处理，D错误。 2．(2024·临沂模拟)研究表明：根横放时，根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧，诱发内质网释放Ca2＋到细胞质内，与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多Ca2＋和生长素，影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是(　 ) A．重力、生长素、Ca2＋都属于植物生长发育的信号 B．重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2＋和生长素的信号 C．倒伏玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素横向运输，促进根部近地侧细胞生长 D．太空微重力下，玉米根部生长素仍能进行极性运输，但根生长失去向地性 解析：选C　由题干可知，重力、生长素、Ca2＋影响细胞生长，因此都属于植物生长发育的信号，A正确；由题可知，平衡石细胞中的淀粉体会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，说明重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2＋和生长素的信号，B正确；倒伏玉米的根部细胞内淀粉体下沉在细胞近地侧，诱发内质网释放Ca2＋到细胞质内，Ca2＋与钙调素结合后活化生长素泵，使根近地侧积累较多的生长素，由于根对生长素敏感，抑制根部近地侧细胞生长，C错误；太空微重力环境下，玉米根部生长素仍能进行极性运输，但玉米根部的生长素不能横向运输，根失去向地生长特性，D正确。 3．(2024·成都模拟)下图表示基因表达、激素和环境因素三者对植物生长发育的调控关系。下列说法不正确的是(　 ) A．植物的生长发育是多种a相互协调共同作用的结果 B．图中a的产生和分布同时受到b的调控和c的影响 C．赤霉素使未发芽的大麦种子产生α­淀粉酶体现了a对b的影响 D．根尖生长素在重力的刺激下发生极性运输体现c改变a的分布 解析：选D　图中a表示植物激素，植物的生长发育是多种激素相互协调共同作用的结果，A正确；激素的产生和分布是b(基因表达)调控的结果，也受到c(环境因素)的影响，B正确；赤霉素调控未发芽的大麦种子α­淀粉酶基因表达从而产生α­淀粉酶体现了a对b的影响，C正确；根尖生长素的极性运输(一种主动运输)不受重力影响，故不能体现c改变a的分布，D错误。 1．辨析光合色素和光敏色素 化学本质 绿色植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，不是蛋白质；光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体) 接收光照的本质　 光合色素能吸收并转化光能储存在有机物中；光敏色素是光的受体，光仅是一种信号，被接收后经信息转导传递到细胞核，影响基因表达，从而调节植物的生长发育 分布位置 光合色素主要分布在叶肉细胞的叶绿体中；光敏色素分布在植物的各个部位，尤其在分生组织细胞中更多 2．植物根向地性和茎背地性产生原理 ——淀粉—平衡石假说 一、考教衔接——教材隐性命题点发掘 (一)教材素材“深加工” 1．(选择性必修1 P95“思维训练”建模训练)科研人员进行下图所示实验，以验证茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，一段时间后，检测到B琼脂块中含有生长素。 据图分析，下列相关叙述不正确的是(　 ) A．本实验证实茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 B．用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素，以确认其是否会被运输到B中 C．清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，减少对实验的干扰 D．本实验应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验 解析：选A　本实验可证实茎段中的生长素能从形态学上端运输到形态学下端，但无法证明生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，因为缺少对比实验，A错误；用放射性同位素标记琼脂块A中的生长素，可追踪生长素的去向，通过检测B处的放射性，以确认其是否会被运输到B中，B正确；切取的茎段内含有内源生长素，清水浸泡一段时间可去除茎段内源生长素，从而减少对实验的干扰，C正确；本实验应增加一组顶端在下、基端在上的实验组，作为对比实验，从而证实茎段中的生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，D正确。 2．(选择性必修1 P98“正文”解读分析)生长素对细胞生长调节的机理如下图，相关叙述正确的是(　 ) A．生长素主要通过控制乙烯的合成参与细胞代谢，调控细胞的伸长 B．乙烯具有促进果实成熟和直接抑制细胞伸长的作用 C．植物体中能合成生长素的部位都能合成乙烯，能合成乙烯的部位不一定能合成生长素 D．生长素和乙烯均可通过主动运输进行细胞间的跨膜运输 解析：选C　生长素属于信息分子，通过调控细胞代谢，从而调控细胞的伸长，生长素浓度增加到一定值时，才会促进乙烯的合成，从而调控细胞生长，A错误；乙烯是信息分子，不能直接抑制细胞伸长，而是通过抑制生长素的作用来抑制细胞伸长，B错误；植物体中的各个部位都能合成乙烯，而合成生长素的主要部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，C正确；生长素可通过主动运输进行细胞间的跨膜运输，乙烯是气体，通过自由扩散进行细胞间的跨膜运输，D错误。 (二)科学思维“融会通” 3．(选择性必修1 P99“拓展应用T1”应用分析)脱落酸在高温下易降解，则小麦、玉米在即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽，原因是持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解，从而解除了对种子萌发的抑制，大雨又给种子萌发提供了水分，于是种子就容易在穗上发芽。 4．(选择性必修1 P100“正文”拓展思考)相比于植物激素，植物生长调节剂的效果更稳定，原因是植物生长调节剂是人工合成的，植物体内缺乏分解它们的酶。 二、应用创新——新情境问题的建模训练 1．(2024·潮州模拟)研究显示，光敏色素phyB有两种结构形态，其中phyB­Pfr为活化态。转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2(编码的酶将无活性的GA转变为有活性的GA)的启动子上，抑制该基因的表达，进而促进种子休眠和抑制萌发，作用机制如下图所示。下列叙述正确的是(　 ) A．RVE阻止了RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合 B．基因GA3ox2编码的酶一定使种子内GA含量上升 C．利用远红光对感光种子进行照射，可打破种子休眠 D．低温、干燥和红光照射条件下，有利于种子的储藏 解析：选A　RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2的启动子上，通过阻止RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合，来抑制该基因的表达，A正确；由题意可知，赤霉素合成基因GA3ox2编码的酶可将无活性的GA转变为有活性的GA，与种子内GA含量无关，B错误；结合题图可知，远红光使活化态的phyB­Pfr转化为非活化态的phyB­Pr，不利于种子萌发，应利用红光对感光种子进行照射，抑制RVE的作用，可打破种子休眠，促进种子萌发，C错误；红光照射条件下，非活化态的phyB­Pr转化为活化态的phyB­Pfr，促进种子萌发，抑制种子休眠，不利于种子的储藏，D错误。 2．ABI5蛋白是脱落酸(ABA)信号转导途径中的核心调控蛋白，ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的。番茄的MAPK11蛋白能促进SnRK2.2蛋白的磷酸化和ABA合成中的关键基因NCEDI的转录，从而影响番茄种子的萌发。下列说法错误的是(　 ) A．抑制SnRK2.2蛋白的磷酸化会影响种子休眠 B．ABA发挥作用受MAPK11基因两个方面的调控 C．ABI5基因缺失突变体在种子萌发过程中表现为萌发率高，用SnRK2.2蛋白处理后，萌发率恢复 D．MAPK11基因高表达的种子在萌发过程中对ABA具有高敏感性 解析：选C　抑制SnRK2.2蛋白的磷酸化会影响ABA发挥作用，而ABA可维持种子休眠，A正确。由题干信息分析可知，MAPK11基因一方面影响ABA的合成，从而影响ABA的含量；另一方面影响ABA的作用途径，B正确。由题干信息分析可知，ABA是通过磷酸化的SnRK2.2蛋白作用于ABI5蛋白来发挥作用的，故ABI5基因缺失突变体内缺乏ABI5蛋白，使ABA无法正常发挥作用，种子萌发率高，而缺乏ABI5蛋白，使SnRK2.2蛋白无法发挥作用，故用SnRK2.2蛋白处理后萌发率无法恢复，C错误。由题干信息分析可知，MAPK11基因高表达的种子中MAPK11蛋白含量高，促进SnRK2.2蛋白磷酸化，NCEDI转录产物更多，ABA更易发挥作用，种子对ABA更敏感，D正确。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1．下列关于生长素的叙述，错误的是(　 ) A．植物幼嫩部位以色氨酸为原料合成生长素 B．生长素在植物体内极性运输受氧气浓度的影响 C．顶端优势是由于侧芽生长素合成受阻而导致 D．生长素的合成一定需要酶的参与且有光和无光条件下都可以合成 解析：选C　生长素是以色氨酸为原料合成的，主要合成于植物幼嫩部位，A正确；生长素的极性运输是一种主动运输，需要能量，受氧气浓度的影响，B正确；顶芽生长占优势时，顶芽产生的生长素在侧芽部位积累使侧芽的生长受到抑制，C错误；生长素的合成与光照没关系，生长素的运输受光照的影响，D正确。 2．植物激素在植物生命活动中起重要作用，下列有关叙述正确的是(　 ) A．植物激素直接参与细胞内的代谢活动 B．在果实的发育过程中生长素和乙烯的作用相同 C．脱落酸既能促进叶片衰老，也能促进细胞分裂 D．赤霉素既能促进细胞伸长，也能促进种子萌发 解析：选D　植物激素只起调节作用，并不直接参与细胞内的代谢活动，A错误；在果实的发育过程中生长素促进果实的生长发育，乙烯主要促进果实的成熟，B错误；脱落酸能促进叶片衰老与脱落，但不能促进细胞分裂，C错误；赤霉素既能促进细胞伸长，也能促进种子萌发，D正确。 3．(2024·恩施期末)目前对于顶端优势现象产生原因的解释主要有3种观点：观点1认为顶芽产生的生长素向下运输到邻近的侧芽，抑制侧芽生长；观点2认为顶芽比侧芽优先得到细胞分裂素，侧芽因得不到足够的细胞分裂素而生长受到抑制；观点3认为顶芽是一个营养库，能优先享用由根部和叶片运来的营养物质，侧芽因得不到充足的养分而生长受到抑制。下列说法错误的是(　 ) A．切除顶芽后在断面上施加生长素，侧芽生长受到抑制，此现象支持观点1 B．将外源细胞分裂素施于被抑制的侧芽，侧芽正常生长，此现象支持观点2 C．切除顶芽直至侧芽正常生长，侧芽处养分含量未增加，此现象支持观点3 D．顶端优势现象中侧芽处生长素的作用效果与植物水平放置后根近地侧生长素的作用效果相同 解析：选C　切除顶芽后排除顶芽产生的生长素的影响，在断面上施加生长素，生长素通过极性运输到邻近的侧芽，侧芽生长仍然受到抑制，此现象支持观点1，A正确；将外源细胞分裂素施于被抑制的侧芽，使得侧芽获得了足够的细胞分裂素，顶端优势解除，此现象支持观点2，B正确；观点3认为顶芽可以优先享用由根部和叶片运来的营养物质，按照观点3，切除顶芽后，侧芽能够享用到由根部和叶片运来的营养物质，但是如果侧芽处养分含量未增加，则此现象不支持观点3，C错误；顶端优势现象中侧芽生长与植物水平放置后根近地侧生长素的作用效果相同，均为抑制生长，D正确。 4．将生长状况相同的完整胚芽鞘均分成①②③三组，处理方式如图所示。三组均在适宜条件下水平放置一段时间后观察弯曲情况。实验结果为①③组背地弯曲生长，②组水平生长。下列有关说法错误的是(　 ) A．该实验能证明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端 B．②组云母片不会阻止生长素的极性运输 C．①③组胚芽鞘背地弯曲生长说明高浓度的一侧长得慢 D．①组属于对照组，②③组均属于实验组 解析：选C　当云母片阻断尖端的时候，胚芽鞘的生长情况与对照组不同，没有出现背地弯曲，而云母片阻断尖端以外的部分时，胚芽鞘的生长情况与对照组相同，说明生长素的横向运输是发生在尖端的，A正确；从结构上看，②组的云母片没有阻断形态学上端与形态学下端，不会影响生长素的极性运输，B正确；茎的近地侧生长素浓度高于背地侧，比背地侧长得快，说明高浓度的一侧长得快，C错误；本实验①组属于没有经过任何处理的空白对照，②③组都经过了云母片的实验处理，属于实验组，D正确。 5．(2024·南阳模拟)脱落酸素有“胁迫激素”之称，在植物响应环境胁迫过程中发挥调控作用，以提高植物的抗逆性。干旱胁迫下，有关脱落酸作用的描述，错误的是(　 ) A．促进气孔关闭，降低蒸腾作用 B．促进种子休眠，适应干旱环境 C．调节赤霉素的合成，以促进植物生长发育 D．促进植物叶的衰老和脱落，减少水分的散失 解析：选C　脱落酸能够抑制细胞的分裂，抑制植物生长发育，C错误。 6．(2024·辽阳模拟)研究发现，在黑暗和远红光照射条件下，莴苣种子不萌发；在红光照射下，莴苣种子萌发。进一步研究发现，光敏色素通过与PIF1蛋白相互作用，促进PIF1的水解进而参与莴苣种子萌发的调控过程。已知PIF1蛋白通过直接与SOS基因的启动子结合抑制其转录，进而影响脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的合成，最终抑制种子的萌发。下列叙述正确的是(　 ) A．光敏色素是一类蛋白质，只分布在分生组织的细胞内 B．光敏色素吸收红光后可以促进SOS基因的转录 C．SOS蛋白的积累可促进脱落酸的合成、抑制赤霉素的合成 D．为了延长莴苣种子的储藏期，可对其进行一定时间的红光照射 解析：选B　光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富，A错误；根据题意可判断，红光能促进种子萌发，故光敏色素吸收红光后引起PIF1蛋白的水解，从而解除其对SOS基因表达的抑制，使SOS基因的转录水平提高，B正确；脱落酸能够抑制种子萌发、赤霉素能够促进种子萌发，已知PIF1蛋白通过直接与SOS基因的启动子结合抑制其转录，进而影响脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)的合成，最终抑制种子的萌发，故SOS蛋白的积累可通过抑制脱落酸的合成、促进赤霉素的合成促进种子萌发，C错误；已知在黑暗和远红光照射条件下，莴苣种子不萌发，为了延长莴苣种子的储藏期，防止种子萌发，可对其进行一定时间的远红光照射，并将其置于黑暗条件下储藏，D错误。 7．(2024·洛阳模拟)很多作物如水稻、小麦会发生穗发芽现象，严重影响了作物的产量和品质。我国科研人员找到了调控水稻、小麦穗发芽问题的两个关键基因：SD6和ICE2，两基因通过调控某些激素的合成量，进一步调控种子的休眠，其调控机制如图所示。下列相关分析错误的是(　 ) A．温度是调控两基因表达的关键因素，高温多雨更容易导致小麦穗发芽 B．基因SD6和ICE2的表达产物存在相反的作用效果，共同调控种子休眠 C．低温下基因ICE2的表达量上升，可能调控种子中脱落酸的合成量上升 D．利用基因编辑技术切割基因SD6，可促进种子休眠解决穗发芽问题 解析：选B　温度升高，基因SD6表达水平升高，ICE2表达水平降低，种子萌发强度增强，可知温度是调控两基因表达的关键因素，高温多雨更容易导致小麦穗发芽，A正确；基因SD6和ICE2的表达产物是蛋白质，两基因在不同条件表达水平不一样，两基因表达产物并不一定存在相反的作用效果，而是两产物参与调控的激素存在相反的作用效果，B错误；低温下基因ICE2的表达量上升，可能调控种子中脱落酸的合成量上升，降低种子萌发强度，C正确；基因SD6表达水平高时，种子萌发强度也高，所以利用基因编辑技术切割基因SD6，可抑制种子萌发，解决穗发芽问题，D正确。 8．[多选]下列资料是探究植物向光性原因进行的一些实验。 资料一：给多种植物外源施用放射性标记的IAA，检测到向光弯曲时IAA在向光面与背光面的分布比约为4∶6。 资料二：以绿色向日葵为材料，当其发生向光弯曲时，IAA在下胚轴两侧的含量基本相同。 资料三：玉米胚芽鞘发生向光弯曲时，从其中分离并鉴定出了MBOA，并发现向光侧的MBOA含量较背光侧高1.5倍。进一步研究发现MBOA可以抑制植物生长。 下列相关分析错误的是(　 ) A．资料一、二中的两个实验未设置空白对照组，实验结果均不可靠 B．综合资料二、三可知，单侧光照射没有改变玉米胚芽鞘IAA的分布 C．资料一中IAA在向光面与背光面的分布情况说明高浓度的IAA会抑制生长 D．若利用玉米根进行资料三实验，MBOA分离测定的结果可能与资料三中相反 解析：选ABC　资料一、二中的两个实验都属于对比实验，无须设置空白对照组，A错误；资料二、三实验中选用实验材料不同，因此不能根据单侧光下向日葵IAA的分布情况推出玉米胚芽鞘向光弯曲时IAA的分布，另外资料三也没有对IAA的分布进行测定，B错误；资料一中IAA在向光面的分布小于背光面，背光面比向光面长得快，说明对于向光性生长，较高浓度的IAA比较低浓度促进作用强，并没有抑制生长，C错误；若玉米胚芽鞘发生向光弯曲是由于向光侧的MBOA浓度高引起的，玉米根在单侧光照射下会背光弯曲，MBOA分离测定的结果应该是背光侧MBOA浓度高于向光侧，D正确。 9．[多选]植物体产生的一种内酯激素(GR24)是近年来发现的主要由茎分泌的新型植物激素，为了研究GR24对侧枝生长发育的影响，以大豆为材料进行了实验，结果如图1。为了进一步研究GR24的作用机理，又用野生型植株进行实验，结果如图2。据实验结果推测，下列叙述正确的是(　 ) A．据图分析GR24的作用可能是抑制侧枝产生，但对侧枝生长无明显的抑制作用 B．GR24对突变体不起作用，可能是突变体细胞中缺乏GR24受体，导致信息传递缺陷 C．GR24与生长素两者的主要产生部位相似 D．根据图2实验结果推测，GR24的作用机理可能是通过促进NAA的作用抑制侧枝生长 解析：选ABD　据图1可知，与浓度为0的组别相比，GR24处理后野生型大豆的侧枝数目明显减少，据图2可知，与对照组相比，GR24处理对侧枝生长无明显抑制作用，A正确；据图1可知，GR24处理后突变体大豆的侧枝数目无明显变化，因GR24是一种激素，发挥作用时需相应的受体识别，说明突变体大豆可能缺乏相应的受体，无法识别GR24，导致信息传递缺陷，B正确；生长素主要由芽和幼嫩的叶还有发育中的种子产生，而GR24主要是茎产生，C错误；由图2可知：NAA处理组侧枝长度低于对照组，即该浓度NAA抑制侧枝生长，而NAA＋GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA的处理组，综合上述结果推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长，D正确。 二、非选择题 10．在植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用共同调节。果实成熟过程中激素变化如图1所示： (1)在细胞伸长过程中占主导作用的激素是______________。在果实成熟过程中明显提升的激素是________________。 (2)不同阶段各种激素的相对浓度不同，其根本原因是_____________________________ _____________________________________________________________________________。 (3)生长素和赤霉素在促进细胞伸长方面具有________作用。成熟叶中含有较多脱落酸，而几乎不含细胞分裂素，可推测细胞分裂素有__________叶片衰老的作用。 (4)据图2可知，当生长素浓度增加到一定值时，就会促进____________________，而________含量的增加，反过来会________生长素促进细胞伸长生长的作用。 解析：(1)分析曲线图可知，在细胞伸长过程中生长素和赤霉素含量较高，故占主导作用的激素是生长素和赤霉素。在果实成熟过程中明显提升的激素是乙烯和脱落酸。(2)不同阶段各种激素的相对浓度不同，其根本原因是基因的选择性表达。(3)生长素和赤霉素都可以促进细胞的伸长，故两者在促进细胞伸长方面具有协同作用。成熟叶中含有较多脱落酸，而几乎不含细胞分裂素，可推测细胞分裂素能抑制或延缓叶片的衰老。(4)由题图2可知，生长素浓度增加到一定值时，就会促进细胞产生更多的乙烯，而乙烯含量增加会抑制细胞的生长，即乙烯含量增加会抑制生长素促进细胞伸长生长的作用。 答案：(1)生长素和赤霉素　乙烯和脱落酸 (2)基因选择性表达　(3)协同　抑制(或延缓)　(4)乙烯的合成　乙烯　抑制 11．在拟南芥的幼根中，根尖产生的生长素很少，根所需的生长素主要来自地上部分，地上部分产生的生长素通过中柱只能向根尖运输，然后根尖的生长素再通过皮层回流。在幼根的中柱和皮层细胞中，无论生长素以什么方式进入细胞，运出细胞时必须依赖运输载体PIN蛋白，见图1。将拟南芥横放后，其根冠中的平衡石细胞感受到重力信号，细胞内的淀粉体就会沿着重力方向沉降，通过一系列调控使根向地生长，见图2。 (1)生长素在细胞水平上具有__________________和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是植物体还要源源不断合成生长素的原因是_______________________________。生长素是由____________经过一系列反应转化而来的。 (2)图1中，生长素在中柱只能向根尖运输的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)有研究者曾经认为根的向水性也依赖于细胞膜上的生长素运输载体PIN蛋白。请根据所给实验材料设计实验证明根的向水性与PIN蛋白无关。(只写实验思路和预期结果) 材料：培养7天的正常拟南芥和PIN蛋白缺失突变体若干、盛有琼脂培养基的装置(培养基左上侧含水量明显低于右下侧)、遮光罩。 实验思路：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 预期结果：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)生长素在细胞水平上具有促进细胞伸长生长和诱导细胞分化等作用；少量的生长素即可对植物的生长发育有显著影响，但是生长素发挥作用后即被灭活，所以植物体需要源源不断合成生长素满足调节生命活动的需求。生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的。(2)原因分析见答案。(3)要证明根的向水性与PIN蛋白无关，则无论是正常拟南芥还是PIN蛋白缺失突变体拟南芥在生长的过程中都会表现出向水性。据此设计实验，其思路及结果见答案。 答案：(1)促进细胞伸长生长　生长素是信息分子，作用后即被灭活　色氨酸　(2)细胞内的生长素运出细胞时，必须依赖运输载体PIN蛋白，而PIN蛋白在中柱细胞中只位于细胞靠近根尖的一侧　(3)将若干已培养7天的正常拟南芥和等量PIN蛋白缺失突变体拟南芥分别移栽到盛有琼脂培养基的装置中，用遮光罩遮住根部，培养一段时间，每天观察记录根的生长和弯曲情况　正常拟南芥与PIN蛋白缺失突变体拟南芥根都表现为向含水量高的右下侧弯曲 学科网（北京）股份有限公司 $$