第31讲 植物生命活动的调节-【备考无忧】备战2025年高考生物一轮复习优质课件

选修一 第31讲 植物生命活动的调节 第七单元 稳态与调节 1 目标要求 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。 2 01 生长素的发现过程和生理作用 02 其他植物激素 考点 03 植物生长调节剂的应用 04 环境因素参与调节植物的生命活动 3 生长素的发现过程和生理作用 01 4 生长素的发现过程和生理作用 一、生长素的发现过程 1.达尔文父子实验 实验材料 金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘 胚芽鞘 第一片叶 种子 单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。 尖端 尖端下部 5 实验① 实验② 实验③ 实验④ 单侧光 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下部 哪些组可以形成对照实验？各对照实验的自变量是什么？ 通过对照，能分别得出什么结论？ 1.达尔文父子实验 6 ①与②对照 自变量： 有无尖端 向光性与胚芽鞘尖端有关 结论： ①与③对照 ①与④对照 自变量： 尖端是否感光 结论： 向光性与尖端感受单侧光有关 自变量： 尖端下部是否感光 结论： 向光性与尖端下部感受单侧光无关 自变量： ③与④对照 感光部位 结论： 感受单侧光引起向光性的是尖端 弯曲部位在哪？ 弯曲部位在尖端下端(伸长区) 1.达尔文父子实验 7 实验结论 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 这个影响是什么呢？ 1.达尔文父子实验 8 一、生长素的发现过程 2.鲍森·詹森实验 琼脂片 结论 因为可以透过琼脂片向下传递，所以该影响可能是一种化学物质。 胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。 根据探究实验的对照原则，詹森的实验是否完整？ 如不完整，该如何补充实验? 云母片 胚芽鞘弯曲生长确实是尖端向下传递的“影响”，这种“影响”的传递不依赖于结构上的连续性，可能是一种化学物质。 尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？ 可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀 结论 2.鲍森·詹森实验 母片是一种矿物质，由韵母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。 10 3.拜尔实验 一、生长素的发现过程 黑暗条件 自变量： 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 现象： 因变量： (1)拜尔为什么要选择黑暗的环境？ (2)没有了光的刺激，为什么胚芽鞘 还会发生弯曲？ 排除光的影响，控制变量 尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长 黑暗条件 自变量： 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 现象： 因变量： 结论 胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 3.拜尔实验 12 推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响” 这种“影响”会造成背光面比向光面生长快 詹森的实验验证 拜尔的实验验证 詹森和拜尔的实验初步证明： 尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 一、生长素的发现过程 13 4.温特实验 一、生长素的发现过程 实验组 对照组 实验结论: 胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。 温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。 琼脂块是否接触过尖端 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 自变量： 因变量： 实验组 对照组 （1）设置对照组的目的是: 排除琼脂片本身的化学 物质对胚芽鞘的影响。 （2）在放置琼脂块前，要将其去掉 尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡 一段时间，原因是? 去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素， 排除内源激素对实验的干扰。 4.温特实验 15 1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸（IAA） 1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。 吲哚乙酸（IAA） 吲哚丁酸（IBA） 一、生长素的发现过程 16 尖端 下端 感光部位 生长素的产生部位 弯曲生长部位 生长素的作用部位 植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。 向光侧 背光侧 生长素少 生长素多 伸长慢 伸长快 向光弯曲生长 1.外因: 单侧光照射 生长素的分布不均匀 2.内因: 对植物向光性的解释 17 对植物向光性的解释 18 关于植物向光性产生的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。 单侧光 向光侧抑制生长的物质多 背光侧抑制生长的物质少 向光侧 生长慢 背光侧 生长快 向光生长 实验材料因单侧光照射而弯曲生长时，向光一侧和背光一侧含量基本相同，而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。 对植物向光性的解释 19 生长素的发现过程和生理作用 二、植物激素 1.概念 由 产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。 植物体内 2.种类 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。 植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？ 二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，且都具有微量、高效的特点。 20 动物激素 植物激素 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 相同点 无特定分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 一般是小分子物质 蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等 无特定靶器官 靶器官、靶细胞 横向运输、 极性运输和 非极性运输 随体液运输 ①由自身产生；②从产生部位运到作用部位； ③起调节作用；④微量、高效 植物激素与动物激素的比较 21 生长素的发现过程和生理作用 三、生长素的合成、分布与运输 1.生长素的合成 （1）生长素主要的合成部位： 。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 （2）生长素由 经过一系列反应转变而来。 色氨酸 转变 色氨酸 吲哚乙酸 ☞生长素的产生不需要光，有无光均产生。 22 2.生长素的分布 三、生长素的合成、分布与运输 生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位如：胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。 总体来说，生长素的分布是： ①产生部位＜积累部位：如顶芽＜侧芽；分生区＜伸长区 ②生长旺盛部位＞衰老组织：如幼根＞老根 3.生长素的运输 三、生长素的合成、分布与运输 （1）极性运输 地上部分 地下部分 形态学上端 形态学下端 形态学上端 在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，生长素只能从形态学上端到形态学下端。 ☆极性运输是细胞的主动运输 极性运输在太空中依然 存在，不受重力因素的影响。 1.为了检测生长素的运输方向，某人做了 如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端 2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端 放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不 含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。 过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。 根据实验设计及结果，此人得出以下结论： ①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块； ②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。 实验前 实验后 上 下 习题巩固 25 讨论 （1）这个实验的设计是否严密？为什么？ 不严密，没有考虑胚芽鞘倒过来放置时的情况。 （2）从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？ 结论2不严谨。 没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。 （3）如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。 习题巩固 26 生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 结论 习题巩固 生长素的极性运输与重力无关。 27 3.生长素的运输 （2）非极性运输 成熟组织中，通过 进行非极性运输。 韧皮部（输导组织） （3）横向运输 在一些细胞分裂特别旺盛的部位，受外界某些刺激的影响下发生。 ①生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位， 且发生在有单侧光或重力等刺激时。 ③失重状态下，由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽 中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。 ②尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。 28 生长素分布不均的原因分析 1.单方向刺激的影响: 常见的有单侧光、重力、离心力等因素，使生长素在产生部位发生了 ，然后通过 到达作用部位，使生长素分布不均，从而造成了弯曲生长。 横向运输 极性运输 2.其他人为因素: 如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上，探究弯曲生长的原因，又如云母片或玻璃片的应用，也会造成生长素分布不均。 琼脂块 云母片将胚芽鞘完全分开 云母片将胚芽鞘部分分开 29 向光侧 背光侧 生长素 生长素的发现过程和生理作用 四、生长素的生理作用 1.作用方式 不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞 ， 起着 细胞生命活动的作用。 传达信息 调节 （1）细胞水平 促进细胞伸长、诱导细胞分化 （2）器官水平 影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实发育。 30 2.作用机制 四、生长素的生理作用 生长素 激素受体 促使 细胞壁 松散 液泡 H+ 添加细胞壁成分 内质网 Ca2+ 激活 转录因子 转录 翻译 促细胞 生长蛋白 高尔基体 生长素与____________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______________，从而产生效应。 生长素受体 特定基因的表达 3.作用特点 四、生长素的生理作用 如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析： A B C D 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E 生长素浓度升高， 对根生长的促进作用加强。 ①曲线AB段表示: 促进根生长的最适浓度。 ②B点表示的生长素浓度是： 生长素浓度升高， 对根生长的促进作用减弱。 ③BC段表示： 如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析： A B C D 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E 既不促进也不抑制。 ④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是 ⑤CD段表示： 随生长素浓度升高, 对根生长的抑制作用增强。 ⑥从图中的E、F点你可以得出什么结论？ 最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起相同效果的促进作用。 3.作用特点 33 如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析： A B C D 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E ⑦以上曲线说明了什么? 生长素的作用特点: 低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？ 抑制作用是不生长还是减缓生长？ 是相对于生长素处于最低浓度时根的生长速度为对照。 抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。 3.作用特点 34 （1）从曲线中可以看出促进根、芽、茎 生长的最适浓度分别是？ 根 ＞芽 ＞茎 10-10 10-8 10-4 （2）三种器官对生长素的敏感性大小依次是？ 敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感。 3.作用特点 35 子叶植物比 子叶植物敏感，利用适当浓度的生长素类似物作除草剂，可除去 子叶植物中的 子叶杂草。 双 单 单 双 农场主发现同样的除草剂浓度，杂草除草效果幼嫩好于成熟的。 请您分析原因？ 幼嫩的细胞对生长素敏感 3.作用特点 36 既能促进生长，也能抑制生长 既能促进发芽，也能抑制发芽 既能防止落花落果，也能疏花疏果 （1）实质 生长素浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。 （2）影响生长素作用效果的因素 ①浓度 低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ②不同器官敏感度不同 根＞芽＞茎 ③细胞成熟情况 幼嫩细胞＞衰老细胞 ④植物的种类 双子叶植物＞单子叶植物 3.作用特点 37 （3）体现生长素的作用特点 ①顶端优势 植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。 顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。 低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 3.作用特点 38 越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高， 侧芽受到的抑制程度越大。 A B C D 顶芽 第一侧芽 A B C 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 0 促进生长 抑制生长 c/mol·L-1 D 去除顶芽 解除方法 ①顶端优势 39 顶端优势应用 不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。 需要长高的植物(如木材)：保留顶端优势 ①顶端优势 40 （3）体现生长素的作用特点 ②根的向地性 生长速度： 茎的背地性 生长素浓度： A B < A B < 茎的向光性和背地性不能体现IAA生理作用的特点 促进 促进 促进 抑制 a.在重力作用下生长素分布不均匀 b.根茎对生长素的敏感程度不同 C D 根部 生长速度： 生长素浓度： C D < > 体现了生长素的作用特点 将植物幼苗横放，生长一段时间后，发现根向地生长， 茎背地生长，试分析原因： 41 现 象 是否体现作用特点 生长素的作用 顶端优势 根的向重力性 茎的背重力性 植物的向光性 是 是 否 否 顶芽，低：促进 侧芽，高：抑制 远地端，低：促进 近地端，高：抑制 背光侧：高，促进强 向光侧：低，促进弱 近地端：高，促进强 远地端：低，促进弱 （3）体现生长素的作用特点 42 1.该图有没有体现出生长素的作用特点？ 没有 2.若某植物幼苗已表现出向光性，且测得 其向光面的生长素浓度为m，则其背光面生长素浓度范围是 。 (m, M) 3.若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为 。 (0, m) 4.除草剂灭草是使杂草的生长素浓度范围为 。 5.若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度范围为 。 大于i 大于i 习题巩固 43 习题巩固 6.(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 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。 44 习题巩固 7.(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 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。 45 判断植物向性运动的常用方法有： 遮盖类、暗箱类、插入类、移植类、旋转类、横置类、失重类等。 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 ①直立生长； ②向光生长 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 46 类别 图解条件 相关结果 暗箱类 插入类 移植类 ①直立生长；②向光(小孔)生长 ①向右侧生长；②直立生长； ③向光生长；④向光生长 ①直立生长；②向左侧生长； ③④中IAA的含量关系：a＝b＋c，b>c 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 47 类别 图解条件 相关结果 横置类 失重类 ①：a＝b，c＝d， 都促进水平生长； ②：a<b，c<d， a、c、d促进生长， b抑制生长 向光性仍保留， 但失去了根的向重力性 和茎的背重力性 幼苗移到太空 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 48 光 盆转 直立生长 植物总是弯向其中相对静止的物体！ 光 盒转 向光生长 光 都转 向孔生长 旋转类 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 49 盘转 离心力 重力 合力 茎向心生长， 根离心生长。 旋转类 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 50 用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯” 51 习题巩固 1.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 A 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 52 习题巩固 2.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 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。 53 习题巩固 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 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。 54 习题巩固 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 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。 55 其他植物激素 02 56 其他植物激素 一、其他植物激素的种类和作用 1.生长素的应用 除草剂、促进扦插枝条生根、棉花保铃、培育无子番茄 胚珠 种子 雌蕊受粉 合成生长素 子房壁 果皮 刺激 有子果实 无子果实 胚珠 无种子 雌蕊 未受粉 子房壁 果皮 生长素溶液 或赤霉素 人工合成 用一定浓度的生长素(或赤霉素)刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的，其原理是应用生长素(或赤霉素)能促进果实发育的生理作用。 57 香蕉是三倍体，不能形成正常的配子，所以不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实。 无子番茄和无子西瓜 比较项目 无子番茄 无子西瓜 原理 变异类型 果实中染色体组数 生长素促进果实发育 染色体变异 不可遗传变异 可遗传变异 含两个染色体组 含三个染色体组 无子番茄和无子西瓜 用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响授粉而对瓜果类作物所带来的产量下降，但该措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物或油料作物的减产问题，因为种子的形成需以双受精为前提。 59 一、其他植物激素的种类和作用 2.赤霉素（GA） （1）合成部位 （2）主要作用 ②促进细胞分裂与分化； 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽 ①促进细胞伸长，从而引起植株增高； ③促进种子萌发、开花和果实发育。 水稻恶苗病植株（左） 与正常植株（右） （3）应用 促进矮生性植物长高、解除种子休眠 种子中的赤霉素主要来自胚，它可促进种子等休眠体的萌发。小麦种子的胚乳中储存大量淀粉，水解后可为胚的萌发提供充足的能源物质。 为什么能促进种子的萌发呢？ 2.赤霉素（GA） 61 某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理，用去胚小麦种子（保留完整胚乳）做了下面的实验。 用清水浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 用赤霉素溶液浸泡48h，切半放入加淀粉的琼脂平板。 放入种子6h后，用I2-KI溶液冲洗平板。 大麦种子去胚的原因: 排除胚产生的赤霉素对实验结果的干扰 透明圈: 是淀粉酶在将淀粉分解，用碘液处理不变蓝 赤霉素能诱导淀粉酶合成 结论: 2.赤霉素（GA） 62 胚合成GA GA扩散到糊粉层 ɑ-淀粉酶 淀粉分解 小分子糖被吸收 赤霉素（GA）促进种子萌发的原理 打破种子休眠 刚收获的马铃薯块茎，种到土里不能萌发，原因是刚刚收获的马铃薯要有一定的休眠期，在度过休眠期以后才能萌发，如果用赤霉素处理马铃薯块茎，则能解除它的休眠，提早用来播种。 2.赤霉素（GA） 63 3.细胞分裂素（CTK） 一、其他植物激素的种类和作用 （1）合成部位 （2）主要作用 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 （3）应用 保持蔬菜鲜绿，延长储藏时间 4.脱落酸（IAA） 一、其他植物激素的种类和作用 （1）合成部位 （2）主要作用 根冠、萎蔫的叶片等。 主要分布于将要脱落的器官和组织中含量多 ①抑制细胞分裂； ②促进叶和果实的衰老和脱落； ③维持种子休眠； ④促进气孔关闭。 减少在干旱胁迫条件下白天的水分流失 5.乙烯（ETH） 一、其他植物激素的种类和作用 （1）合成部位 （2）主要作用 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。 思考：果实的发育和成熟过程有什么不同? 发育：子房→果实，长大； 成熟：涩果→熟果，含糖量、口味等变化。 6.油菜素内酯 科学家发现，除了上述五类植物激素，植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中，油莱素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。 花粉管萌发 主要作用： 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。 一、其他植物激素的种类和作用 67 激素名称 主要合成部位 生理作用 生长素 赤霉素 细胞 分裂素 脱落酸 乙烯 幼芽、幼根、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。 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。 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。 植物体的各个部位 ①促进果实成熟；②促进开花； ③促进叶、花、果实脱落； 芽、幼嫩的叶、发育中的种子 ①促进细胞伸长生长，诱导细胞分化； ②影响器官的生长、发育。 课堂小结 68 植物激素在植物体内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。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。 植物生 长发育 植物 激素 细胞分裂 细胞伸长 细胞分化 细胞死亡 特异性受体 信号转导 调控基因表达 植物激素调节植物生长发育 课堂小结 69 其他植物激素 二、植物激素间的相互作用 1.协同作用 促进细胞分裂 促进植物生长 促进果实发育 促进果实成熟 促进种子萌发 生长素、细胞分裂素 生长素、赤霉素、细胞分裂素 生长素、赤霉素、细胞分裂素 乙烯、脱落酸 赤霉素、细胞分裂素与油菜素内酯 （1）实例 70 生长素 促进 细胞伸长 细胞体积增大 细胞核分裂 促进 细胞质分裂 促进 细胞分裂素 共同促进 细胞分裂 细胞数目增加 植物生长 共同促进 色氨酸 生长素 细胞伸长 合成 赤霉素 促进 抑制 氧化产物 分解 1.协同作用 （2）生长素与细胞分裂素对植物生长协同作用图解 71 2.拮抗作用 二、植物激素间的相互作用 细胞分裂 脱落酸 （-） 生长素 细胞分裂素 （+） 赤霉素 细胞分裂素 （+） 种子萌发 脱落酸 （-） 3.不同激素在代谢上存在相互作用 二、植物激素间的相互作用 生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯合成；乙烯含量的升高，反过来抑制生长素的作用。 高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的 其他植物激素 三、激素的相对含量决定器官生长、发育 脱落酸 雄花 较高 雌花 赤霉素 较低 74 其他植物激素 四、不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性 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。 75 1.在自然界存在这样一种现象：小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨，种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释（提示：研究表明，脱落酸在高温条件下容易降解）。 脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会和其他种子那样休眠了。然后，大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会不适时地萌发。 习题巩固 76 2.判断 ①高等植物的赤霉素能促进成熟细胞纵向伸长和节间细胞的伸长 （ ） ②乙烯只在果实中合成，并能促进果实成熟（ ） ③激素调节只是植物生命活动调节的一部分（ ） ④喷洒赤霉素能使芦苇显著增高，可证明赤霉素能促进细胞伸长 （ ） ⑤脱落酸能调控细胞的基因表达（ ） ⑥植物的某些生理效应应取决于各种激素之间的相对含量（ ） ⑦植物生长素的应用可以延长种子的寿命（ ） ⑧生长素能促进插条的生根，故发生了细胞的增殖和分化（ ） × × √ √ × √ √ √ 习题巩固 77 习题巩固 3.(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 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。 78 习题巩固 4.(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 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。   79 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 习题巩固 C 脱落酸能够抑制细胞的分裂，抑制植物生长发育，C错误 80 植物生长调节剂的应用 03 81 植物生长调节剂的应用 一、植物生长调节剂的类型 植物体内含量非常少，提取困难。 缺点 由 产生，能从产生部位运送作用部位，对植物生长发育有 的 。 植物体内 显著影响 微量有机物 1.植物激素 2.植物生长调节剂 由 的，对植物的 、 有 作用的 。 人工合成 生长 发育 调节 化学物质 优点 ①原料广泛 ②容易合成 ③效果稳定 可能因为植物体内没有相应的分解它们的酶，因而可以持续作用较长时间。 82 一、植物生长调节剂的类型 （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。 植物生长调节剂的应用 二、植物生长调节剂的应用 1.赤霉素 芦苇是我国主要的造纸原料，但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。 苹果：早春时喷洒赤霉素920的药液，可打破苹果芽的 休眠，作用显著。 金莲花：种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天， 可促进发芽。 84 1.赤霉素 在用传统方法生产啤酒时, 大麦芽是不可缺少的原料。利用大麦芽，实质上是利用其中的α-淀粉酶。有人利用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶。 大麦的胚在发芽时可产生a-淀粉酶，主要用于水解淀粉生产啤酒、黄酒、醋、果汁等，以及制造饴糖、葡萄糖和糖浆等，还可用于面包的生产。 赤霉素可诱导大麦种子产生a-淀粉酶 85 2.膨大剂 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂（也叫膨大素），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。 二、植物生长调节剂的应用 86 3.青鲜素 在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如，可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素（抑制发芽）可能有副作用。 中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明，残留期为1～2个月。 二、植物生长调节剂的应用 87 4.乙烯利 天然状态下的凤梨（菠萝）开花结果时期参差不齐，一片凤梨田里需要分五六次收获，费时费工，晚上市还卖不出好价钱。到了冬季，由于气温低、日照弱，果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟，就可以做到有计划地上市。 二、植物生长调节剂的应用 88 植物生长调节剂的应用 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 1.原理 适宜浓度的NAA溶液促进插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。 2.变量 （1）自变量: 不同浓度的生长素类调节剂 （2）因变量: 促进枝条生根的效果 观测指标: 枝条生根数或根的长度 （3）无关变量: 实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)、环境因素(温度、光照、培养液的浓度和量、培养时间) 89 3.材料用具 （1）常用的生长素类调节剂： NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA。 （2）植物插条： 当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条。 （3）其它：花盆；细沙；所用药品包装说明上所列举的其他材料。 为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条？ 一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，实验效果显著。 为什么保留有一定的芽或幼叶的插条容易成活？ 芽或幼叶可产生生长素，能促进插条生根。 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 90 4.设计实验 预实验 （1）进行时间： 正式实验前 （2）目的： ①为进一步的实验摸索条件； ②检验实验设计的科学性和可行性。 例如：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时， 通过预实验确定有效浓度的大致范围，可为确定 最适浓度打下基础。 注意：预实验不是为了减小实验误差。 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 91 5.实验方法 时间 NAA浓度 √ 沾蘸法 浸泡法 短 大 长 小 在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？ 最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再配制一系列更小的浓度梯度溶液进行实验。 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 92 NAA溶液浓度（mg/L） 生根插条数（支） 平均生根数（条/支） 300 55 4 400 69 6 600 85 13 800 43 8 900 41 7 0（清水） 7 3 预实验 在400-800mg/L间进行正式实验 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 93 NAA浓度(mg/L) 0 400 500 600 700 800 生根数(条) 3 6 15 13 10 8 正式实验 在400-600mg/L间继续正式实验 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 94 5.实验方法 （1）实验的对照 该实验中存在 （即用蒸馏水处理的对照组） 和 （即用不同浓度生长素类似物处理的实验组）。 空白对照 相互对照 （2）实验要设置重复组（每组枝条数相等且不少于3枝），目的是？ 避免实验的偶然性，增强实验的准确性。 实验设计遵循的原则 1.单一变量原则 2.对照原则 3.平行重复原则 4.科学性原则、可行性原则 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 95 制备插条→分组处理插条→进行实验观察→记录实验结果 配制一些列浓度梯度的生长素类似物溶液 处理生长状况相同的插条的形态学下端 观察插条生根状况 重复前三步 (缩小生长素类似物浓度梯度) 预实验 正式实验 预实验需进行空白对照实验，正式实验可不进行空白对照。 三、探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度 96 植物生长调节剂的应用 四、尝试利用乙烯利催熟水果 1.原理 乙烯利 pH=3.5 pH升高 催熟水果 乙烯 水果产生乙烯 正反馈 诱 导 乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体；当溶液pH<3.5时，它比较稳定；但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。 97 2.材料 3.变量分析 番茄、香蕉等 （1）自变量: （2）因变量: 处理后的生长时间 成熟程度 4.注意事项 乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需要做好防护措施，并在通风良好的环境进行，乙烯利遇到明火可燃烧，需要注意防火。 四、尝试利用乙烯利催熟水果 98 5.实验过程 ① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中 （ 或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面）， 沥干水分。 ②放入自封袋或者塑料袋密封，置于20-25 ℃ 储存。 ③封存24 后打开，每隔一段时间观察果实成熟情况。 四、尝试利用乙烯利催熟水果 99 1.大田中的茄果类在开花期，由于连续多日的暴风雨天气，严重影响了授粉受精,如果要保证产量，可采取的的补救方法是（ ） A.喷施B肥 B.喷施N、P肥 C.喷施一定浓度生长素类似物，促进果实发育 D.以上三项措施都不行 C 若上题为油菜则采取的措施为（ ） D 习题巩固 100 习题巩固 2.(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2,4-D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 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； 2,4-D是生长素类调节剂，对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D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。 101 3.某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究，关于这个实验的叙述不正确的是（ ） A.预实验后，后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的对照组 B.为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多根插条 C.浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境 D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同 A 习题巩固 102 4.水稻种植过程中，植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液，能缩短水稻基部节间长度，增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是(　　) A.调环酸钙是一种植物生长调节剂 B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度 C.若调环酸钙喷施不足，可尽快喷施赤霉素进行补救 D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长 C 习题巩固 5.探究不同浓度的生长素类调节剂对植物插条生根影响的实验结果如下图。下列叙述正确的是(　　) A.实验中用于扦插的枝条 可能带有芽或幼叶 B.浓度X、Y、Z之间的大小关系为Y<X<Z C.实验不能说明该生长素类调节剂 对枝条生根的作用具有低浓度促进、高浓度抑制的特性 D.探究促进生根的最适浓度时，可以通过预实验减小实验误差 A 习题巩固 环境因素参与调节植物的生命活动 04 105 环境因素参与调节植物的生命活动 一、光对植物生长发育的调节 1.光的调控作用 （2）光作为一种 ， 、 植物生长、发育的全过程。 （1）光是植物进行 的 ； 光合作用 能量来源 信号 影响 调控 上午 下午 上午 下午 106 2.光的信号转导 一、光对植物生长发育的调节 （1）光敏色素 植物接收光信号的分子之一。 ①化学本质 ②分布 ③吸收光的类型 蛋白质(色素—蛋白复合体) 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 主要是红光和远红光 植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 光敏色素 感光区域 酶活性区域 2.光的信号转导 （2）调控机制 Pr Pfr 红光 远红光 光敏色素 细胞核内 特定基因 108 1 ②短日照植物:每天需要12个小时以内的日照，如菊花。 ①长日照植物:每天日照时间要在12个小时以上，如唐菖蒲。 ③日中性植物: 对每天日照的时间长短并不敏感，如天竺葵。 无论是长日照植物还是短日照植物，感受光周期刺激的部位都是叶片。 光调节植物开花 109 1 推测: 一个周期中连续黑暗时间决定是否开花。 白天和黑夜的相对长度叫光周期 光调节植物开花 110 1.光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？ 光敏色素是光的受体，光仅是一种信号；光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，能吸收、传递并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础。 习题巩固 111 环境因素参与调节植物的生命活动 二、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______周期性变化。 ②春化作用：经过一段时期的______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。 季节 低温 112 2.重力 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 （1）重力是调节植物________和__________的重要环境因素； 生长发育 形态建成 根的向地性 茎的背地性 【思考】根的向地生长和茎的背地生长 有什么意义呢？ 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。 植物是如何感受到重力刺激的呢？ 根的向地性、茎的背地性 （2）调节机理 植物的根、茎中具有 感受重力的物质和细胞 将重力信号转换成运输生长素的信号 造成生长素分布不均衡 调节植物的生长方向 2.重力 114 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。 （3）淀粉——平衡石假说 2.重力 115 引起一系列 信号分子的改变 重力方向改变 平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降 对植物生长产生影响 如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布。 （3）淀粉——平衡石假说 116 ①向地性的机理——根尖垂直放置时 （3）淀粉——平衡石假说 117 ②向地性的机理——根尖水平放置时 （3）淀粉——平衡石假说 118 环境因素参与调节植物的生命活动 三、植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由 、 和 共同完成的。 基因表达调控 激素调节 环境因素调节 119 习题巩固 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 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。 120 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 习题巩固 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。 121 习题巩固 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 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。 122 习题巩固 B 4.(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 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。 123 习题巩固 B 5.(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 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。 124 网络构建 THANKS 作业 完成小本，明天收 126 $$