第8单元 第10课时 其他植物激素 植物激素在其他方面的生命活动调节-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件(人教版2019 双选)
2024-12-16
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教辅
内容正文:
稳态与调节
第八单元
第10课时 其他植物激素 植物激素在其他方面的生命活动调节
[课标要求] 1.概述其他植物激素的种类和作用。2.阐明植物激素间的相互作用。3.概述植物生长调节剂在生产上的应用。4.概述光、温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
其他植物激素及其应用
植物生长调节剂及其应用
考点二
考点一
课时作业 巩固训练
环境因素参与调节植物的生命活动
考点三
高考演练 素能提升
课堂落实——10分钟自纠自查
其他植物激素及其应用
考点一
归纳 梳理必备知识
1.其他植物激素的合成部位和主要作用
分裂与分化
根尖
关闭
休眠
2.一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
3.植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素__________植物的生长发育和对环境的适应。
①生长素主要促进________的分裂,而细胞分裂素主要促进________的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
共同调控
细胞核
细胞质
②在调节种子萌发的过程中,________促进萌发,________抑制萌发,二者作用效果相反。
③生长素浓度升高到一定值时,就会促进________的合成;而乙烯含量的升高,反过来会________生长素的作用。
赤霉素
脱落酸
乙烯
抑制
(2)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值________,有利于分化成雌花,比值________则有利于分化成雄花。
(3)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的________。
较高
较低
顺序性
4.植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例
(1)协同作用
(2)作用效果相反
5.植物的生长、发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的
果实在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的,这是受植物基因控制的,其实质是基因选择性表达的结果。
拓展 深挖教材细节
(2023·北京卷,8改编)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图,思考回答下列问题。
(1)乙烯对主根生长的作用是________________,判断的依据是_________________________________________________________________________________。
(2)赤霉素对主根生长的作用是_________________,判断的依据是____________________________________________________________________________。
抑制主根生长
与对照相比,外源施加乙烯主根长度反而没有对照组长,说明乙烯可以抑制主根生长
促进主根生长
与对照相比,外源施加赤霉素,主根长度增加,说明赤霉素可以促进主根生长
(3)赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长,判断的依据是______________________________________________________________________________________________。
乙烯可以抑制主根生长,赤霉素可以促进主根生长,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
突破 强化关键能力
1.为研究种子萌发和休眠的调控机理,进行了如表所示的实验。下列相关分析错误的是( )
注:“+”表示激素存在生理活性浓度;“-”表示激素不存在生理活性浓度。
组别 1 2 3 4 5 6 7 8
GA(赤霉素) + + + + - - - -
CK(细胞分裂素) + + - - - - + +
ABA (脱落酸) + - + - - + - +
种子状态 萌发 萌发 休眠 萌发 休眠 休眠 休眠 休眠
A.第2和7组对照的自变量是有无GA,而CK和ABA都是无关变量
B.若GA无生理活性浓度,种子处于休眠状态
C.ABA对GA作用的发挥起到促进作用,CK是种子萌发的必要激素
D.种子的休眠和萌发是多种植物激素共同调节的结果
答案:C
第2和7组对照的自变量是有无GA,而CK和ABA都是无关变量,A正确;据第5、6、7、8组可知,不管CK和ABA是否存在生理活性浓度,若GA不存在生理活性浓度,种子处于休眠状态,B正确;根据3、4组对比来看,ABA对GA作用的发挥起到抑制作用,第4组无CK种子也能萌发,C错误;种子的休眠和萌发是多种植物激素共同调节的结果,D正确。
2.植物激素在果实发育中发挥着重要的作用。圣佩德罗型无花果一年结实两次,第一季为春果,第二季为秋果。科研人员研究了圣佩德罗型无花果春、秋两个幼果期以及盛花期和盛花后期雌花中植物激素的含量变化,结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.在圣佩德罗型无花果的果实发育过
程中,生长素和脱落酸的作用效果相反
B.由图可知,两种幼果中,春果的生
长素含量较高,秋果中脱落酸含量较高
C.据图推测,两种激素的浓度配比更
有利于秋果的生长,秋果的产量可能较高
D.根据上述研究结果,可以通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量
答案:C
生长素促进植物生长、果实发育,
还可防止落花落果,脱落酸抑制细
胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱
落,故在圣佩德罗型无花果的果实
发育过程中,生长素和脱落酸的作
用效果相反,A正确;由题图分析可知,两种幼果中春果的生长素含量较高,秋果中脱落酸含量较高,B正确;据题图分析可知,两种激素的浓度配比更有利于春果的生长,春果的产量较高,C错误;秋果的生长素含量少,其产量较低,而春果的生长素含量多,其产量较高,故可以通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量,D正确。
植物生长调节剂及其应用
考点二
归纳 梳理必备知识
1.植物生长调节剂的定义:由人工合成的,对植物的生长、发育有________作用的化学物质。
2.植物生长调节剂的分类:一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸;另一类__________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。
3.植物生长调节剂的优点
(1)植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果________等优点。
调节
分子结构
稳定
(2)植物生长调节剂应用领域广,对于提高作物产量,改善产品品质等,都起到了很好的作用。
(3)施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
4.植物生长调节剂的缺点
(1)植物生长调节剂使用不当,则可能影响____________和产品品质。
(2)过量使用植物生长调节剂,还可能对人体健康和环境带来不利影响。
作物产量
5.各种植物生长调节剂的应用
植物生长调节剂 对应激素 应用
赤霉素 赤霉素 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生__________,进而生产啤酒
α-淀粉酶
植物生长调节剂 对应激素 应用
膨大剂 细胞分裂素和赤霉素 会使水果长势加快,个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存
青鲜素 ___________ 青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽),但可能有副作用
乙烯利 乙烯 用于___________
细胞分裂素
催熟果实
6.植物激素与植物生长调节剂的比较
项目 植物激素 植物生长调节剂
来源 植物体一定部位产生 人工化学合成
作用 对植物生长发育进行调节
作用后去向 被相应酶分解 残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂 ___________
持久稳定
7.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同。
(2)实验过程
制作插条:把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
↓
配制梯度溶液:取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养:把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况
↓
记录结果:一段时间后观察插条的生根情况,并记录所得到的数据
↓
分析结果:由如图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度
8.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时,比较稳定,但随着溶液pH升高,会分解释放出________。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有________作用。
②进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
乙烯
催熟
拓展 深挖教材细节
1.(选择性必修1 第100页拓展)与植物激素相比,植物生长调节剂的作用效果为什么更稳定?
提示:植物体内存在能分解植物激素的相应的酶,所以植物激素在发挥作用后很容易被降解。而植物生长调节剂是人工合成的,植物体内没有分解其相应的酶,因此植物生长调节剂的作用效果比植物激素更稳定。
2.(选择性必修1 第103页“探究·实践”)在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根?
提示:芽和叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根。
3.(选择性必修1 第103页“探究·实践”)如果观察到插条不能生根,可能的原因有哪些?
提示:可能没有分清形态学的上端与下端;可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;可能浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态。
突破 强化关键能力
1.(2024·安徽淮北模拟)叶片的脱落和蕾的开裂与离层细胞有关。研究发现,离层的产生与植物激素有关。噻苯隆是一种人工调节剂,其作用如图所示。下列说法错误的是( )
A.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发
育中的种子
B.噻苯隆是一种植物生长调节剂,具有容易合
成、原料广泛、效果稳定等优点
C.由图可知,噻苯隆是通过影响内源激素的含
量来促进叶片脱落和蕾的开裂
D.若探究不同浓度的噻苯隆对叶片脱落的影响,实验中不需要设置对照组
答案:D
探究不同浓度的噻苯隆对叶片脱落的影响时,实验中需要设置不用噻苯隆处理的对照组,D错误。
2.下列关于“探索生长素调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是( )
A.每根枝条上应保留相同数量的芽
B.可以设计一组生长素类调节剂浓度梯度比较大的预实验
C.不同浓度的生长素类调节剂之间能形成相互对照
D.生长素类调节剂浓度不同,扦插枝条生根数目不同
D
芽能产生生长素,生长素能够促进扦插的枝条生根,枝条上应保留相同数量的芽,一方面排除无关变量对实验结果的干扰,一方面利于生根,A 正确;在正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索,避免正式实验的盲目性,B 正确;不同浓度的生长素类调节剂之间能形成相互对照,C正确;用处于最适浓度两侧的不同浓度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条,生根数目可能相同,D错误。
环境因素参与调节植物的生命活动
考点三
归纳 梳理必备知识
1.光对植物生长发育的影响
(1)光的调控作用:光作为一种________,影响、调控植物生长、发育的全过程。
信号
(2)光的信号传导
①光敏色素:植物接受光信号的分子之一。
蛋白质
②调控机制
光敏色素
特定基因
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
低温
发育
形态建成
3.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是由________________、激素调节和环境因素调节共同完成的。
(2)植物细胞里储存着全套基因,植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因________________的调控之下。
基因表达调控
适时选择性表达
(3)对于多细胞植物体来说,细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调,需要________作为信息分子传递信息,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到____________的影响。
(4)在个体层次,植物的生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
激素
环境因素
总结:
拓展 深挖教材细节
1.(2023·广东卷,15改编)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后,其体内会发生一系列变化,导致徒长甚至倒伏。思考回答下列问题。
(1)为什么说水仙光敏色素感受的光信号发生改变会导致徒长甚至倒伏?
提示:当室外栽培的水仙被移入室内后,光信号发生变化,光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变,影响相关基因的表达,进而导致水仙徒长甚至倒伏。
(2)水仙转入室内后还能发生向光性弯曲吗?为什么?
提示:能。植物的向光性是指在单侧光的作用下,向光侧生长素浓度低于背光侧,导致背光侧生长快,向光侧生长慢,植物向光弯曲。水仙转入室内后,若给以单侧光,植物仍可以发生向光弯曲。
2.(选择性必修1 第107页“旁栏思考”)根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
提示:根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
突破 强化关键能力
1.烟草种子需要在有光的条件下才能萌发。野生型与突变体(此突变体为光敏色素合成相关的基因突变所造成)烟草于白光种植后的发芽率如图所示,并且检测其种子内所含脱落酸(ABA)的浓度,结果如图的右上角。下列相关推测错误的是( )
A.脱落酸(ABA)含量升高不利于烟草
种子萌发
B.这种突变体烟草光敏色素功能异常,
感受光信息的能力下降
C.烟草细胞通过光敏色素调控与ABA
代谢相关的基因的表达
D.这种突变体烟草种子发芽率较低,是因为发芽的速度较慢
答案:D
由分析可知,脱落酸(ABA)有抑制种
子萌发的作用,A正确;植物靠光受
体感受光信息,光敏色素是常见的光
受体,突变体感受光信息的能力下降,
B正确;突变体烟草细胞的光敏色素
异常,而ABA含量高于野生型,推测
烟草细胞通过光敏色素调控与ABA代谢相关的基因的表达,C正确;由图可知,该突变体烟草种子发芽率很低、发芽速度慢,经过一定时间浸水后也并没有提升至与野生型相同,可知其发芽速度慢并不是发芽率低的原因,D错误。
2.根横放时,淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上,诱导内质网释放Ca2+到细胞质基质,Ca2+与调钙蛋白结合后活化Ca2+泵和IAA泵(均为ATP驱动泵),使根近地侧积累较多的Ca2+和IAA,导致根的近地侧和远地侧生长速度不一样。下列说法不合理的是( )
A.淀粉体能导致IAA分布不均
B.重力能导致根的向地生长
C.Ca2+和IAA运输到近地侧的方式为主动运输
D.根的向地性与生长素的极性运输无关
D
淀粉体下沉在细胞近地侧的内质网上,诱导内质网释放Ca2+到细胞质基质,Ca2+与调钙蛋白结合后活化Ca2+泵和IAA泵,从而导致近地侧和远地侧生长素分布不均匀,A正确;生长素从远地侧向近地侧运输,是因为淀粉体受重力的作用,沉积在下方,从而最终激活IAA泵向近地侧运输IAA,致使近地侧和远地侧生长素分布不均,且近地侧表现为抑制,远地侧表现为促进,近地侧生长速度慢,远地侧生长速度快,因而根表现为向地生长,B正确;Ca2+和IAA运输到近地侧都需要消耗ATP,因而都属于主动运输过程,C正确;根向地性与生长素的极性运输及根对生长素的敏感程度有关,D错误。
3.(多选)某些植物必须经过春化作用(用低温诱导)才能开花结实。表格是对冬小麦进行春化处理的研究结果,下列说法正确的是( )
处理方式 未经低温处理 经低温处理 先低温处理后高温处理
检测结果 没有某些特殊蛋白质 有某些特殊蛋白质 出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象 不能抽穗开花 抽穗开花 不能抽穗开花
A.温度可以决定冬小麦是否抽穗开花
B.高温可以解除冬小麦的春化作用
C.春化产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果
D.北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果
答案:ABD
根据表格分析,未经低温处理,冬小麦不能抽穗开花,而经低温处理,冬小麦抽穗开花,说明温度可以决定冬小麦是否抽穗开花,A正确;经低温处理,冬小麦抽穗开花,而先低温处理后高温处理,冬小麦不能抽穗开花,说明高温可以解除冬小麦的春化作用,B正确;由于春化后每次都能产生同样的特殊蛋白质,所以不是由基因突变引起的,只是合成特殊蛋白质的基因在低温下才能表达,C错误;北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果,因为没有经过低温处理,D正确。
高考演练 素能提升
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1.(2023·江苏卷,5)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1 nmol·L-1 BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
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A.0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根
形成无影响
B.1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA
对侧根形成的协同作用显著
C.20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧
根形成影响更显著
D.0~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
答案:B
0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,加入BL培养拟
南芥时形成侧根的相对量都高于不加BL时,说
明BL对侧根形成有影响,A错误;图中1~20
nmol·L-1 IAA浓度范围内,随IAA浓度的增加,
加入BL培养拟南芥时形成侧根的相对量都高于
不加BL时,说明适宜浓度的BL与IAA可协同促
进拟南芥侧根形成,B正确;结合实验数据可知,20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响不如1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内对侧根的影响显著,C错误;本实验只进行了1 nmol·L-1 BL处理下拟南芥侧根形成率的影响,无法得知随着BL浓度的增大,拟南芥侧根形成率的情况,D错误。
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2.(多选)(2023·湖南卷,16)番茄果实发育历时约53天达到完熟期,该过程受脱落酸和乙烯的调控,且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性,1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.番茄种子的成熟期早于果肉,这种发育模式有利于种群的繁衍
B.果实发育过程中脱落酸生成时,果实中必须有NCED1酶的合成
C.NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟
D.脱落酸诱导了乙烯的合成,其诱导效应可被1-MCP消除
答案:ACD
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种子的成熟期早于果肉,能确保果实成熟后被传播时的种子也是成熟的,有利于种群的繁衍,A正确;基因NCED1是脱落酸合成的关键基因,且由题图左分析可知,NCED1酶活性被抑制时脱落酸含量基本没有改变,说明脱落酸合成必须有NCED1酶的催化,但通过题干信息不能说明脱落酸合成的同时必须有NCED1酶的合成,B错误;根据题图右分析,与对照组相比,花后40天果实用NDGA处理后(NCED1酶活性被抑制),乙烯含量明显上升的时间会推
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迟,而ACO1基因是乙烯合成的关键基因,综上可推知,NCED1酶失活,ACO1基因的表达可能延迟,C正确;根据题图右分析,与对照组相比,花后40天果实用脱落酸处理后,乙烯含量会增多,且其达到峰值的时间也会提前,说明脱落酸诱导了乙烯的合成,花后40天果实用脱落酸+1-MCP处理后,乙烯含量几乎不变,综合分析可知脱落酸诱导乙烯合成的效应可被1-MCP消除,D正确。
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3.(2023·湖北卷,12)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年2月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
注:曲线1:稀释浓度为1/100;曲线2:稀释浓度为1/200;曲线3:稀释浓度为1/400;曲线4:对照组。
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A.据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用1/400
B.植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱
C.喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前
D.植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似
答案:B
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防治乙的危害应选择喷施M后使甲的落叶率相对较低而乙的落叶率相对较高的稀释浓度,综合题图可知,M的稀释浓度为1/400时,甲的落叶率在实验组中最低,乙的落叶率较高,因此防治乙的危害M的稀释浓度应选用1/400,A正确;植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明落叶率下降,说明其生长逐渐增
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强,B错误;喷施M应该减弱对甲果实的影响,避免影响产量,而对于乙应该防止其果实成熟,喷施M应选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前,防止其种子传播,C正确;植物生长调节剂M可提高落叶率,和脱落酸的作用相似,D正确。
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4.(2023·新课标卷,31)植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。
(1)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性,细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备,物质准备过程主要包括_________________________________。
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DNA分子复制和有关蛋白质的合成
(1)细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备,物质准备过程主要包括DNA分子复制和有关蛋白质的合成。
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(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是___________________,细胞分裂素的主要作用是_______________________。
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促进细胞核的分裂
促进细胞质的分裂
(2)在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要表现在促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
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(3)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有____________(答出1 点即可) 。除了光,调节植物生长发育的环境因素还有______________(答出2点即可)。
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光敏色素
温度、重力
(3)植物能对光作出反应,是因为其具有能接受光信号的分子,给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素,光敏色素接受光照后,结构发生改变,该信息传导到细胞核,进而调控基因的表达,表现出生物学效应;除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
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课堂落实——10分钟自纠自查
一、易错易混诊断
1.生长素主要促进细胞质分裂,细胞分裂素主要促进细胞核分裂。
( )
2.种子萌发过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发。( )
3.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存。( )
4.光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上。( )
5.植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应。( )
×
√
×
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×
二、情境长句设问
番茄红素具有较强的抗氧化性和清除自由基的作用。番茄是富含番茄红素的植物,其果实中番茄红素含量随成熟度的差异而不同,受到多种激素的调控。为了探究油菜素甾醇(BR)对番茄红素积累的影响及BR是否依赖乙烯途径起作用。科研人员分别对野生型(PSN)和乙烯不敏感突变体(Nr,乙烯信号途径受损)外施BR处理,并检测番茄红素含量,结果如图。回答下列问题。
(1)对比分析___________________________(填组别)可知,BR可以_______(填“促进”“不影响”或“抑制”)番茄红素的积累,得出此判断的依据是_____________________________________________。
乙组和甲组或丁组和丙组
促进
乙组(丁组)番茄红素的含量明显高于甲组(丙组)
实验探究BR对番茄红素积累的影响及BR是否依赖乙烯途径起作用,自变量为BR和植株类型(是否为乙烯不敏感突变体),因变量为番茄红素的含量。
(1)甲组和乙组之间的自变量是有无BR,丙组和丁组的自变量是有无BR,实验结果是用BR处理后的番茄红素的含量更高,说明BR可以促进番茄红素的积累。因此对比分析乙组和甲组或丁组和丙组,根据乙组(丁组)番茄红素的含量明显高于甲组(丙组)即可判断BR可以促进番茄红素的积累。
(2)实验结果________(填“支持”或“不支持”)BR依赖乙烯途径起作用的假设,理由是______________________________________________
_______________________________。
不支持
乙烯不敏感突变体中乙烯信号途径受损,但BR处理后仍然促进番茄红素的积累
(2)丙组和丁组之间的自变量是有无BR,两组的乙烯信号途径均受损,但丁组的番茄红素含量显著高于丙组,说明BR可以促进番茄红素的积累,而且可以不依赖乙烯途径起作用。
(3)若想进一步探究在番茄红素积累的调节中BR与乙烯两种激素之间的关系,还应增设的实验组是______________________________________。
野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯
(3)若想进一步探究在番茄红素积累的调节中,BR与乙烯两种激素之间的关系,自变量为BR和乙烯,应共设四组实验,野生型作为空白对照,实验组已有野生型+BR,所以还应增设的实验组是野生型+乙烯、野生型+BR+乙烯。
课时作业 巩固训练
85
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5
6
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8
9
11
12
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一、单选题
1.(2024·江苏扬州模拟)某研究小组用一定浓度的赤霉素分别处理玉米矮生突变体A和矮生突变体B,结果发现矮生突变体A能生长到正常玉米的高度,但矮生突变体B不能长高。下列有关叙述错误的是( )
A.一定浓度的赤霉素处理休眠种子可促进其萌发
B.矮生突变体B矮生的原因与其合成赤霉素的能力较弱有关
C.赤霉素通过促进细胞伸长生长促进矮生突变体A的生长
D.赤霉素与靶细胞受体结合并发挥作用后会立即被灭活
B
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一定浓度的赤霉素处理休眠种子可促进其萌发,A正确;施加赤霉素处理后,玉米矮生突变体B没有任何改变,说明突变体B是激素不敏感型突变体,其矮生的原因不是合成赤霉素的能力较弱,B错误;突变体A是赤霉素合成缺陷型突变体,施加外源赤霉素,可以通过促进细胞伸长生长,进而促进矮生突变体A的生长,C正确;赤霉素与靶细胞受体结合并发挥作用后会立即被灭活,D正确。
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2.经研究证实,DELLA蛋白通过阻遏某些基因的转录从而抑制植物生长发育,而赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果。下列叙述不合理的是( )
A.植物合成赤霉素的部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽
B.植物生长—代谢的平衡根本上是受到体内基因调控的结果
C.赤霉素通过抑制DELLA蛋白基因的表达解除其阻遏效果
D.DELLA蛋白分子上可能存在具有不同生物学功能的区域
C
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由题干信息可知,赤霉素能解除细胞中已经存在的DELLA蛋白的阻遏效果,所以赤霉素不能抑制DELLA蛋白基因的表达,C错误。
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3.如图表示刺激某植物休眠种子使其萌发过
程中,几种激素含量变化情况,下列叙述正确
的是( )
A.脱落酸对种子萌发起促进作用,赤霉素对种子萌发起抑制作用
B.在种子破除休眠过程中赤霉素与脱落酸、细胞分裂素之间的作用效果相反
C.种子的提前萌发只是赤霉素、细胞分裂素的作用,与其他激素无关
D.赤霉素和细胞分裂素都能促进种子萌发
D
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脱落酸抑制细胞分裂,对种子萌发起抑制作用;
赤霉素和细胞分裂素都对种子萌发起促进作用,
A错误,D正确。结合题图分析可知,脱落酸与
赤霉素、细胞分裂素之间在种子破除休眠过程中
的作用效果相反,B错误。种子的提前萌发是多种激素共同作用的结果,C错误。
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4.用蒸馏水和适宜浓度的甲、乙两种生长调节物质,分别对3组高矮、粗细等生理状况一致的杨树幼苗进行喷涂处理,2个月后的测定结果如表所示。下列叙述正确的是( )
处理 植株测定结果 叶片测定结果
株高/cm 茎叶干重/(g·株-1) 单叶面积/cm2 叶绿素含量/(mg·cm-2)
蒸馏水 55.3 85.6 108.4 1.05
甲 68.2 119.5 120.6 1.12
乙 43.8 90.4 88.2 1.13
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A.物质甲、乙的生理作用相反
B.物质乙在影响株高方面与赤霉素具有相反的作用效果
C.物质乙可提高单个叶片的叶绿素总量
D.物质乙对植物光合作用的促进效果更为显著
答案:B
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物质甲和乙都可以促进叶绿素含量增加,茎叶干重增加,A错误;赤霉素通过促进细胞伸长从而促进植株长高,但物质乙抑制了植株长高,两者作用效果相反,B正确;物质乙可提高叶片中单位面积叶绿素的含量,但不是单个叶片的叶绿素含量,C错误;从表格中的茎叶干重这个指标可以看出,物质甲对植物光合作用的促进效果更为显著,D错误。
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5.关于植物激素调节及植物生长调节剂在农业生产实践上的应用,下列叙述错误的是( )
A.用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝,促进树枝生根,其原理是生长素促进枝条生根
B.“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果”,与这种现象有关的植物激素主要是脱落酸
C.茄子开花期间遇到连续阴雨天气影响受粉,可及时喷洒一定浓度的2,4-D以避免减产
D.小麦种子成熟时,若经历持续的干热会导致脱落酸降解,遇大雨天气则种子会在穗上发芽
B
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尿液中含有生长素,用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝,促进树枝生根,其原理是生长素促进枝条生根,A正确;“一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果”,与这种现象有关的植物激素主要是乙烯,B错误;茄子的食用部分主要由子房壁发育而来,生长素促进子房壁的发育,茄子开花期间遇到连续阴雨天气会影响受粉,可及时喷洒一定浓度的2,4-D以避免减产,C正确;小麦种子成熟时,若经历持续的干热会导致脱落酸降解,脱落酸促进种子休眠,抑制发芽,当脱落酸减少时种子萌发便不受抑制,遇大雨天气则种子会在穗上发芽,D正确。
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6.(2024·湖南衡阳模拟)春化处理是指对种子或植物给予一定时间的低温处理,促进其花芽形成。现研究发现,赤霉素能够促进淀粉酶的合成,进而催化淀粉水解,代替春化处理而收到同样的效果。下列有关叙述正确的是( )
A.春化处理时淀粉酶的活性升高,淀粉水解加快
B.春化处理可能产生某些蛋白质改变种子代谢过程
C.赤霉素可进入细胞内促进淀粉的水解,促进种子萌发
D.海南夏季水稻没有经过春化处理,种子发芽效果较差
B
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分析题意,春化作用与赤霉素的效果相同,而赤霉素的作用是促进淀粉酶的合成,而非因为淀粉酶活性升高,春化处理可能产生某些蛋白质改变种子代谢过程,A错误,B正确;赤霉素属于激素,激素不直接参与细胞代谢,而是与细胞上的受体结合起调节作用,C错误;海南地区温度高,可以解除春化作用,其种子发芽正常,D错误。
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7.如图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的基部,导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中,平衡石停留在根冠细胞的近地侧,导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型,下列分析正确的是( )
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A.IAA在根部只能从伸长区向根冠运输
B.在水平放置的根中,近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧
C.若把去除根冠的玉米根水平放置,仍能观察到根向地弯曲生长
D.玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关
答案:D
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分析题图可知,IAA在根部既能从伸
长区向根冠运输,也能从根冠向伸长
区运输,A错误;在水平放置的根中,
近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于
远地侧,根对生长素比较敏感,近地
侧生长素浓度高,生长受到抑制,远
地侧生长素浓度低,生长较快,B错误;若把去除根冠的玉米根水平放置,失去了平衡石的作用,根水平生长,C错误;玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关,D正确。
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二、多选题
8.拟南芥超矮生型突变体有激素合成缺陷型和激素不敏感型两种。研究者以野生型和某种超矮生型突变体拟南芥为材料,分别用不同浓度赤霉素和生长素处理,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.图甲不能说明,野生型拟南芥的赤霉素浓度始终高于该超矮生型突变体
B.图乙表明,高浓度的生长素对野生型拟南芥茎的生长具有抑制作用
C.实验表明,超矮生型突变体细胞表面一定缺乏赤霉素和生长素的受体
D.实验表明,该种超矮生型突变体对赤霉素和生长素不敏感
答案:AD
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图甲表明,赤霉素可以促进野生型拟南芥的生长,而对超矮生型突变体的促进作用不明显,并不能说明野生型拟南芥的赤霉素浓度始终高于该超矮生型突变体,A正确;与生长素浓度为0时相比,图乙较高浓度生长素对野生型拟南芥茎的生长具有促进作用,B错误;实验表明,外源赤霉素和生长素处理对超矮生型突变体均不起作用,因此该超矮生型拟南芥品种属于激素不敏感型突变体,是由于其细胞表面赤霉素和生长素的受体较少或其他原因导致不敏感,C错误,D正确。
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9.科学家为研究影响莴苣种子萌发的因素(每组实验中莴苣种子数量均为100粒),进行了如下实验。
组别 处理方法 一周内萌发种子数/粒
一 黑暗处理 20
二 暗室中,以适宜强度红光处理 98
三 暗室中,以10-5mol/L的赤霉素处理 97
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下列有关本实验的叙述,不正确的是( )
A.本实验的自变量是一周内萌发种子数
B.莴苣种子萌发过程中需要红光提供能量
C.红光处理可促进种子细胞内赤霉素的合成
D.赤霉素为种子萌发提供充足营养
ABD
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本实验的自变量是不同的处理方法,因变量是一周内萌发种子数,A错误;红光处理和赤霉素处理具有相同的效果,可推测红光处理可能促进种子细胞内赤霉素的合成,但不能为种子萌发提供能量,B错误,C正确;赤霉素可以调节生命活动,但不能为种子萌发提供充足营养,D错误。
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10.当受到干旱、盐渍或寒冷环境胁迫时,植物体内的脱落酸(C15H20O4)水平会急剧上升,并出现若干特定基因的表达产物,抗逆性增强。倘若植物体并未受到胁迫,只是吸收了相当数量的脱落酸,其体内也会出现这些基因的表达产物。下列相关说法正确的是( )
A.植物激素及环境因素对植物生命活动都具有调节作用
B.果蔬、粮食中均天然含有脱落酸,对人类和环境安全
C.使用外源脱落酸可增强植物的抗逆性,可用于农业生产
D.环境影响脱落酸的含量,脱落酸是基因表达的直接产物
ABC
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植物激素及环境因素对植物生命活动都具有调节作用,果蔬、粮食中均天然含有脱落酸,对人类和环境安全,A、B正确;据题意可知,使用外源脱落酸,植物体内也会出现若干特殊基因的表达产物,可增强植物的抗逆性,可用于农业生产,C正确;基因表达的直接产物为RNA或者蛋白质,从脱落酸分子式(C15H20O4)可以判断出脱落酸既不是RNA也不是蛋白质,所以脱落酸不是基因表达的直接产物,D错误。
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三、非选择题
11.凤丹是一种油用牡丹,因其牡丹籽油中不饱和脂肪酸含量高达90%、亚麻酸含量超过40%,被称为“液体黄金”。实验人员以凤丹种子为实验对象,探究吲哚乙酸、赤霉素和乙烯利对种子萌发率的影响。种子萌发率=(发芽种子粒数/实验种子总粒数)×100%,实验过程和结果如图表所示(浓度单位为mg/L)。
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(1)本实验自变量是___________________。
激素的种类和浓度
(1)本实验的自变量是激素的种类和浓度。
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(2)乙烯利是一种植物生长调节剂,具有___________________________
________________________的作用,其优点是______________________
____________(答出2点即可)。
促进果实成熟;促进开花;
促进叶、花、果实脱落
原料广泛、容易合成、
效果稳定等
(2)乙烯利是一种植物生长调节剂,具有促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落的作用,其优点是原料广泛、容易合成、效果稳定。
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(3)据图表分析,不同浓度乙烯利对凤丹种子萌发所起的作用________(填“相同”或“不同”),具体表现为____________________
__________________________。
不同
低浓度促进种子萌
发、高浓度抑制种子萌发
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(3)据图表可知,与S1对照相比乙烯利浓度为S4时萌发率最大,小于S4的浓度起促进作用,S5浓度起抑制作用,据此可知不同浓度乙烯利对凤丹种子萌发所起的作用是不同的,具体表现为低浓度促进种子萌发、高浓度抑制种子萌发。
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(4)结果表明相同浓度的赤霉素对提高种子萌发率的效果_______(填“大于”或“小于”)乙烯利,吲哚乙酸对凤丹种子萌发起________作用。
大于
抑制
(4)分析图表可知,S2与S7、S3与S8、S4与S9、S5与S10、S6与S11相比,S7~S11的种子萌发率高于S2~S6的,说明相同浓度的赤霉素对提高种子萌发率的效果大于乙烯利。吲哚乙酸处理后,与对照组(S1)相比,萌发率降低,据此可知吲哚乙酸对凤丹种子萌发起抑制作用。
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(5)科学家发现在凤丹的生长发育过程中,体内同时存在多种植物激素,这说明________________________________________________________
__________________________________。
各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素共同调节植物的生长发育和对环境的适应
(5)各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素共同调节植物的生长发育和对环境的适应。
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12.为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长的影响,科研人员完成下列实验。
(1)在植物生长过程中,____________________等环境因素参与调节植物的生长。对出土的豌豆幼苗而言,机械压力具有重要影响。
光、温度和重力
(1)在植物生长过程中,光、温度和重力等环境因素参与调节植物的生长。
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(2)科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组,实验组施加机械压力,对照组不施加(如图1),测定幼苗的乙烯产生量,实验结果如图2。
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请结合图1,解释图2两条曲线异同的原因:________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
两组幼苗生长均未触及或刚触及机械压力位置时,乙烯产生量无明显差异;20天后,实验组幼苗生长触及机械压力位置时,乙烯产生量明显增加,对照组没有机械压力,几乎无乙烯产生
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(2)造成图2两条曲线异同的原因:两组幼苗生长均未触及或刚触及机械压力位置时,乙烯产生量无明显差异;20天后,实验组幼苗生长触及机械压力位置时,乙烯产生量明显增加,对照组没有机械压力,几乎无乙烯产生。
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(3)科研人员进一步实验,给豌豆幼苗施加机械压力(分别覆盖厚度为60 mm、90 mm、120 mm的玻璃珠)或施用不同浓度乙烯处理(单位为ppm),得到图3所示结果。
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①由实验结果分析,________________可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是____________________________________________
_________________________________________。
机械压力和乙烯
机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗
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(3)①由实验结果分析可知,施加机械压力和施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果,科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯,论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗;单独施用乙烯时,也可导致上胚轴缩短变粗。
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(4)由此可见,植物生长发育的调控是由__________________________共同完成的。
激素调节和环境因素调节
(4)植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的。
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