第九单元 植物生命活动的调节（教师用书）-【新高考方案】2025版高考生物Ⅰ一轮总复习

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 ①直立生长 注：光照方向不变 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 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．(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 14C-IAA溶液，以实验初始时14C-IAA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．该实验证明生长素的运输方式为极性运输 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14C-IAA将持续增多 解析：选B　在A处涂抹14C-IAA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14C-IAA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错误。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14C-IAA，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14C-IAA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14C-IAA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、2,4-D、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2,4-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 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；2,4-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。 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·临汾模拟)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 　 |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。 |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phyB-Pfr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phyB-Pfr转化为非活化态的phyB-Pr，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phyB-Pr转化为活化态的phyB-Pfr，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．(2024·湖北联考)长日照植物开花需日照长于某临界值，短日照植物开花需日照短于某临界值。科学家通过改变24小时的光照和黑暗时间处理植物甲和植物乙，结果如图所示(注：空白部分表示光照，阴影部分表示黑暗，长短表示时间)。以下叙述错误的是(　 ) A．根据1～4组可判断甲、乙分别是短日照植物和长日照植物 B．满足长日照条件下，短暂暗处理打断光照时间不会抑制植物乙开花 C．5、6组对比，可得出导致植物甲开花的条件是长时间连续黑暗 D．若要乙提前开花，可在夜间进行闪烁光处理或延长日照时间 解析：选C　1～4组说明植物甲在日照时间长度较短时开花，日照时间长度较长时不能开花，说明是短日照植物，同理，可判断植物乙是长日照植物，A正确；分析3组和8组可知，满足长日照条件下，短暂暗处理打断光照时间植物乙也能开花，说明满足长日照条件下，短暂暗处理打断光照时间不会抑制植物乙开花，B正确；5、6组存在有不连续光照和不连续黑暗两个自变量条件，不能说明导致植物甲开花的条件是长时间连续黑暗，C错误；由第7组和第3组实验可知，若要植物乙提前开花，可在夜间用闪烁光处理或者延长日照时间，D正确。 9．(2024·重庆渝高中学期末)茉莉酸作为植物激素具有抑制植物生长、萌发、促进衰老等生理作用。为研究茉莉酸对蛋白P基因表达的影响，科研人员设计了如图所示装置进行实验。将番茄叶片C1和J1置于封口的玻璃瓶中，其内分别放置含清水或含茉莉酸(具有挥发性)的海绵，叶片M紧贴在玻璃瓶的封口外。4小时后，测定各叶片中蛋白P的mRNA量，结果如下表。下列说法正确的是(　 ) 叶片 C1 C2 M J1 J2 蛋白P的 mRNA量 6±4 7±3 7±3 223±7 172±4 A.茉莉酸能在植物生命活动中传递信息，是具有催化作用的微量有机物 B．茉莉酸与脱落酸在调节植物生长方面作用效果相抗衡 C．对比C1和J1叶片的结果说明茉莉酸可抑制蛋白P的生成 D．据实验结果可推测茉莉酸可能是通过J1叶片运输到J2叶片引起蛋白P基因的转录 解析：选D　茉莉酸能在植物生命活动中传递信息，是具有调节作用的微量有机物，不具有催化作用，A错误；茉莉酸有抑制植物生长、萌发、促进衰老等生理作用，与脱落酸在调节植物生长方面有协同作用，B错误；对比C1和J1叶片的结果说明茉莉酸可促进蛋白P的mRNA的合成，进而促进蛋白质P的生成，C错误；据实验结果，J1多于C1，J2多于C2，但M含量少，可推测茉莉酸可能是通过J1叶片运输到J2叶片引起蛋白P基因的转录，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 第二课时　锁定热点题型，强化迁移应用 植物生命活动的调节机制大都是通过实验发现的，因此以不同植物激素的作用机制为素材，通过实验分析形式考查植物激素的功能和相互关系，是高考命题的主要形式。另外结合教材和生产、生活实际考查有关植物生长调节剂作用的探究实验也是高考重要的命题形式。 题型(一)　探索植物生长调节剂的作用 　　　　　　　　　　　　　　　　 [典例导析] [例1]　(2023·广东高考)某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是(　 ) A．插条只能保留1个芽以避免养分竞争 B．插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度 C．插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA D．插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根 [解析]　为提高扦插枝条的成活率，一般情况下，插条不能只保留1个芽，A错误；扦插枝条时，应剪去大多数叶片以降低蒸腾作用，减少水分散失，B正确；如果使用的NAA浓度较高，可以用沾蘸法处理插条，C错误；为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其能进行光合作用，常在弱光条件下进行扦插，D错误。 [答案]　B [例2]　(2021·广东高考)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如下图。下列分析正确的是(　 ) A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响 B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实 C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天 D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致 [解析]　对照组香蕉果实的成熟会受到内源乙烯影响，A错误；实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B错误；图示表明每2天取样一次，共6次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖含量、淀粉含量、果皮色素含量，应该从第0天开始，故第6次取样的时间为第10天，C正确；处理组3个指标的总体变化趋势是还原糖含量增加，淀粉含量下降，果皮黄色色素增加，并不一致，D错误。 [答案]　C [思维建模] 1．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，插条生根的情况可能不同。 (2)实验过程 (3)注意事项 需进行预实验 预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。预实验也必须像正式实验一样认真进行 控制无关变量 无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用生理状态相同的植物材料，插条处理的时间长短一致等 处理插条 ①生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较小，处理时间较长)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。 ②处理时插条上下不能颠倒，否则插条不能成活。 ③扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，减少植物体内水分的散失 2.尝试利用乙烯利催熟水果 (1)实验原理：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。乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。 (2)实验设计分析 ①浸过乙烯利溶液的香蕉和浸过蒸馏水的香蕉进行对照。 ②把香蕉放入塑料袋中的目的是防止乙烯利分解成乙烯后逸散。 ③把香蕉置于25 ℃左右阴暗处，排除温度和光照对香蕉催熟的影响。 ④实验结果：浸过乙烯利溶液的香蕉成熟得快，浸过蒸馏水的香蕉成熟得慢。 ⑤实验结论：乙烯利对香蕉具有催熟作用。 [应用体验] 1．下列关于“探索生长素类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．可以设计一个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 解析：选D　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。 2．(2022·重庆高考)当茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，反之不脱落；乙烯会促进叶片脱落。为验证生长素和乙烯对叶片脱落的影响，某小组进行了如图所示实验：制备长势和大小一致的外植体，均分为4组，分别将其基部插入培养皿的琼脂中，封严皿盖，培养并观察。根据实验结果分析，下列叙述合理的是(　 ) A．③中的叶柄脱落率大于①，是因为④中NAA扩散至③ B．④中的叶柄脱落率大于②，是因为④中乙烯浓度小于② C．①中的叶柄脱落率小于②，是因为茎端生长素浓度①低于② D．①中叶柄脱落率随时间延长而增高，是因为①中茎端生长素浓度逐渐升高 解析：选C　③和④之间有玻璃隔板，且玻璃隔板与琼脂等高，④中NAA不会扩散至③，但④中NAA浓度较高，可促进乙烯的生成，乙烯是气体，可扩散至③，导致③中的叶柄脱落率大于①，A不合理；乙烯会促进叶片脱落，由④中乙烯浓度小于②不能推出④中的叶柄脱落率大于②，B不合理；由题意可知，当茎端生长素的浓度高于叶片端时，叶片脱落，①中的叶柄脱落率小于②，是因为茎端生长素浓度②高于①，C合理；①中叶柄脱落率随时间延长而增高，是因为植物成熟后会释放乙烯，乙烯会促进叶片脱落，D不合理。 3．(2024·德州检测)兴趣小组探究不同浓度的生长素对插条生根的影响，实验结果如表所示。 组别 蒸馏水 浓度a 浓度b 浓度c 浓度d 平均生 根数/条 5 9 16 13 9 表中浓度a和浓度d促进插条生根效应相同，由于标签缺失，不能判断这两组浓度的大小。要想通过实验来判断它们的大小，请简要写出实验思路并得出相应的结论。 (1)实验思路：______________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (2)实验结论：______________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 解析：生长素在最适浓度两侧，有一个低浓度和一个高浓度，二者促进效果一样。从表中数据可以看出，4个不同浓度生长素处理的实验组平均生根数均大于对照组，说明均起促进作用，且表中浓度a和浓度d促进插条生根效应相同，要想通过实验来判断两组浓度的大小，可以适度稀释其中一组(a组或d组)，然后用其处理插条，观察记录插条平均生根数。若生根数大于9条，则该组浓度大；若生根数小于9条，则该组浓度小。 答案：(1)适度稀释一组，用其处理插条，观察记录插条平均生根数　(2)若其大(小)于9条，则该组浓度大(小)，反之则小(大) 题型(二)　对照法分析与植物激素有关的实验设计　　　　 [典例导析] (2023·山东高考)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　 ) 分组 处理 生长情况 弯曲情况 甲 不切断 正常 弯曲 乙 在①处切断 慢 弯曲 丙 在②处切断 不生长 不弯曲 丁 在③处切断 不生长 不弯曲 A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B．①②之间有感受单侧光刺激的部位 C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D．②③之间无感受单侧光刺激的部位 [解析]　据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断，即去除结构Ⅰ，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗缓慢生长且弯曲，而在②处切断，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素，且具有感光部位，在受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，出现弯曲生长，B、C不符合题意；在②处切断和在③处切断，两组实验结果相同：幼苗都不生长、不弯曲，说明②③之间不能产生生长素，无法确定此处有无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。 [答案]　D [思维建模] 1．验证生长素的产生部位在尖端 实验组 取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲) 对照组 取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙) 2.验证生长素的横向运输发生在尖端 实验操作 (如图) 实验现象 装置a中胚芽鞘直立生长，装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长 3．验证生长素只能是从形态学上端运输到下端 实验操作 (如图) 实验现象 A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲 4．探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度 实验操作 (如图) 注：A盒下侧有开口，可以进光。 结果预测 及结论 ①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。 ②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。 ③若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等 5．验证生长素在果实发育中的作用及合成部位 (1)原理：果实发育与生长素的关系。 ①阻断生长素来源：如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育中的种子)，则果实会因缺乏生长素而停止发育，甚至引起早期脱落。 ②在没有受粉的雌蕊上涂抹一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，所以果实内没有种子。 (2)过程：将相同黄瓜植株的雌花随机均分为A、B、C三组，A组自然生长；B组开花前进行套袋处理；C组开花前，人工涂抹一定浓度的生长素，然后进行套袋处理。 (3)结果：A组发育成有子黄瓜，B组不发育，C组发育成无子黄瓜。 (4)结论：生长素是果实发育所必需的。 [应用体验] 1．(2024·济宁期末)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分(茎芽)，置于培养液中无菌培养(图1)。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。据图分析，下列说法错误的是(　 ) A．不含激素的为对照组，向培养液加入激素的为实验组 B．由图可知GA3影响茎芽伸长生长的方式是促进细胞伸长 C．从图2中B组数据可知，GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同的关系 D．由图2可知，随着茎芽在图1装置中培养时间越长，用适宜浓度激素处理后，激素作用越不明显 解析：选B　由图2分析可知，不含激素的为对照组，其他三组向培养液加入激素的均为实验组，A正确；由题图可知，GA3可促进茎芽生长，但无法推知其促进生长的机理，B错误；从图2中B组数据可知，与空白对照组相比，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用最显著，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系，C正确；由图2可知，随着茎芽在图1装置中培养时间越长，用适宜浓度激素处理后，激素作用越不明显，D正确。 2．(2024·南阳期末)为研究IAA(生长素)对番茄子房发育成果实的调节，科研人员进行了下列实验。 (1)科研人员将处于花蕾期去雄的番茄花分成4组进行实验，实验处理及结果见下表。 ①1组番茄花发育成果实，其子房生长所需的生长素主要来自发育中的________。 ②比较2、3组实验结果，表明________________________________________。 ③依据3、4组实验结果，推测IAA不能________________________。 (2)根据上述推测，科研人员认为芽产生的生长素并不用于调节子房发育成果实。为此，科研人员建立了如图所示的研究模型。请利用该模型，完成验证该推测的实验方案并预期结果。 注：NPA为生长素运输阻断剂。 ①表中Ⅰ组应在图中的________(填“1”“2”或“3”)处施加3H-IAA，在________(填“1”“2”或“3”)处施加NPA。 ②Ⅱ组“？”处的处理从左到右依次应为________、________。 ③请填写表中a、b段的预期结果：a段_________，b段________。 解析：(1)①1组番茄花发育成果实，其子房生长所需的生长素主要来自发育中的种子；②2、3组的不同在于是否在子房上涂抹IAA，比较2、3组实验结果可知，子房发育成果实需要IAA；③3组涂抹IAA的部位为子房，果实平均重量为5.3 g，而4组涂抹的部位为花柄，果实平均重量为0，故IAA不能从花柄运输到子房。(2)由题干信息可知，本实验目的为验证芽产生的生长素并不用于调节子房发育成果实，故当在1处施加3H-IAA时，通过控制茎部能否进行极性运输来观察c段放射性大小，即可判断。当无论茎部有无来自1处的生长素而c段均无放射性时，则可验证该推测。①根据实验模型图，表中Ⅰ组应在图中的1处施加3H-IAA，在2处施加NPA(控制1处生长素不能进行极性运输)；②Ⅱ组与Ⅰ组形成对照，因此Ⅱ组“？”处的处理从左到右依次应为施加、不施加(控制1处生长素能进行极性运输)；③由分析可知，图表中a、b段的预期结果为a段Ⅰ组>Ⅱ组，b段Ⅰ组<Ⅱ组。 答案：(1)①种子　②子房发育成果实需要IAA　③从花柄运输到子房　(2)①1　2　②施加　不施加　③Ⅰ组＞Ⅱ组　Ⅰ组＜Ⅱ组 [课时跟踪检测] 　　　　　　　　　　　　　　　 一、选择题 1．某小组开展“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的实验研究，下列关于这个实验的叙述，不正确的是(　 ) A．不同浓度的生长素类调节剂溶液均可促进插条生根 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高、遮阴环境 D．用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理插条，生根数量可能相同 解析：选A　生长素类调节剂的作用与生长素类似，浓度过高时会抑制插条生根，A错误。 2．(2024·深圳月考)科学家研究了豌豆幼苗中IAA含量和GA1含量之间的关系， 结果如图所示。据图分析，下列叙述或推测不合理的是(　 ) A．去顶会降低植株内生长素水平 B．去顶会显著降低植株内GA1水平 C．IAA会影响GA1在植物体内的水平 D．该结果体现了IAA和GA1的协同作用 解析：选D　据图分析，与完整植株相比，去顶的植株赤霉素(GA1)含量降低，而去顶后涂抹生长素(IAA)植株赤霉素(GA1)含量升高，故推测去顶会降低植株内生长素水平，A正确；对比完整植株和去顶可知，去顶会显著降低植株内GA1水平，B正确；分析三组结果可知，IAA能恢复去顶对GA1的影响，且可能促进了赤霉素的合成，C正确；该实验只能体现生长素对赤霉素合成的影响，而不能体现两者对植物生长的作用关系，D错误。 3．(2024·北京西城期末)下图为赤霉素(GA)通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究，下列分析错误的是(　 ) A．①②组结果说明GA能促进茎的伸长 B．③组结果说明GAI能够促进茎的伸长 C．④组结果说明GA可能促进GAI降解 D．③组补充GA后仍应表现为矮化性状 解析：选B　①组是GA合成缺陷突变体，自身不能合成GA，结果植株是矮化的；②组是GA合成抑制剂处理，也不能合成GA，结果植株也是矮化的，这说明没有GA植株是矮化的，也说明GA能促进茎的伸长，A正确。③组是GAI降解异常突变体，植株内GAI不能降解，结果植株是矮化的，这说明GAI能够抑制茎的伸长，B错误。④组是在②组基础上补充GA或降解GAI，结果植株又重新长高了，这说明GA可以促进植株茎伸长，且GA可能是通过调节GAI降解来促进植株茎伸长，C正确。③组是GAI降解异常突变体，根据④组结果分析知GA可能是通过调节GAI降解来促进植株茎伸长，所以若补充GA后③组仍应表现为矮化性状，D正确。 4．许多实验证实，生长素向上运输过程会影响根的生长方向。图1表示外源生长素浓度对根、芽、茎生长作用的影响。图2表示对根冠进行一定处理后的生长状况。下列叙述错误的是(　 ) A．生长素的化学本质是吲哚乙酸，根部生长素主要由根冠分泌 B．图1中EF段生长素对根和芽的作用相反，处于M点时茎不生长 C．图2中B组切除一半根冠，切除根冠侧生长素浓度低于有根冠侧 D．图2中C组将根右侧的生长素运输阻断，根尖将向左侧弯曲生长 解析：选B　生长素的化学本质是吲哚乙酸(IAA)，据图2可知根部生长素主要由根冠分泌，A正确；图1中横坐标之上表示促进，横坐标之下表示抑制，EF段对于芽的作用是促进，对于根的作用是抑制，M点是曲线与横坐标的交点，该点表示与外源生长素浓度为0时相比既不促进也不抑制，但处于M点时茎会生长，B错误；B组切除一半根冠，根向有根冠一侧弯曲生长，原因是根对生长素比较敏感，切除根冠的部分生长素浓度较低，生长快，C正确；C中由于阻断了右侧生长素运输，所以左侧生长素浓度高于右侧，对左侧根起抑制作用，所以根尖向左侧弯曲生长，D正确。 5．科研人员以向日葵下胚轴为材料研究向光性运动，测定的结果如下表，相关叙述正确的是(　 ) 单侧光刺激后有关物质的分布(相对值) 注：黄质醛是一种生长抑制物质。 A．向日葵的向光性运动与生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用有关 B．随着刺激持续时间延长，向光面生长素分解增多 C．黄质醛含量背光侧小于向光侧会引起向日葵的向光性运动 D．黄质醛抑制生长的原因可能是抑制了生长素的催化作用 解析：选C　据题干信息不能确定向日葵的向性运动与生长素高浓度抑制生长的作用有关，A错误；由表格可知，表内数据为单侧光刺激后有关物质的相对分布数值，无法确认生长素是否被分解，B错误；由图可知，背光面黄质醛含量远远低于向光面黄质醛含量时，向日葵出现弯曲，说明黄质醛含量背光侧小于向光侧会引起向日葵的向光性运动，C正确；生长素是信息分子，具有调节作用，不具有催化作用，D错误。 6．用高浓度NaCl溶液处理萌发的拟南芥种子，可促进其合成乙烯和茉莉酸，进而根的生长受到抑制。为探究乙烯与茉莉酸在拟南芥根生长过程中的作用关系，研究者进行了相关实验，结果如下表所示(注：AVG为乙烯合成抑制剂，IBU为茉莉酸合成抑制剂)。下列叙述正确的是(　 ) 组别 1 2 3 4 5 处理 对照 NaCl NaCl＋AVG NaCl＋IBU NaCl＋ AVG＋IBU 根长/cm 9 4.8 7 9 9 A.本实验的自变量是抑制剂的种类不同 B．1、2、3组结果不同是因为三组种子产生的乙烯量不同 C．2、4组结果说明NaCl溶液处理促进拟南芥产生茉莉酸抑制根的生长 D．实验结果说明NaCl溶液可以通过促进乙烯合成来促进茉莉酸合成 解析：选D　根据题干和表格可知，本实验的自变量是高浓度NaCl溶液处理与否、抑制剂的种类，A错误；1为对照组，2为高浓度NaCl溶液处理组，3为高浓度NaCl溶液处理＋AVG(乙烯合成抑制剂)组，三组处理的根长度均不同，第2组加入了NaCl处理，既影响了乙烯的含量也影响了茉莉酸的含量，无法说明结果不同是因为三组种子产生的乙烯量不同，B错误；对照组1以及第2、4组结果说明NaCl溶液处理促进拟南芥产生茉莉酸抑制根的生长，C错误；抑制乙烯合成而茉莉酸正常合成时，根的生长受抑制，但程度比不施加抑制剂时轻，抑制茉莉酸合成而乙烯正常合成时，根的生长不受抑制，同时抑制乙烯和茉莉酸合成时，根的生长不受抑制，说明NaCl溶液可以通过促进乙烯合成来促进茉莉酸合成，D正确。 二、非选择题 7．某班同学为了探究生长素类调节剂2,4-D溶液对大蒜瓣生根及芽生长的影响，设计了相关实验，实验结果如图。回答下列问题： (1)实验中使用的2,4-D属于植物生长调节剂。植物生长调节剂是指__________________________________________________。植物生长调节剂具有的优点是______________________________(答出两点)。 (2)实验中用2,4-D处理大蒜瓣时，每组2,4-D浓度下处理多个大蒜瓣，这属于____________(填“对照实验”“对比实验”或“重复实验”)。实验最后将同一浓度下记录的数据取平均值，这样做的目的是________________________________________。 (3)与浓度为10－12g·L－1的2,4-D溶液结果相比，浓度为10－10g·L－1的2,4-D溶液对大蒜生根的影响是________________________；上述实验结果________(填“能”或“不能”)说明2,4-D对大蒜生根及芽生长的影响具有较低浓度促进生长、浓度过高抑制生长的作用特点，理由是___________________________________________________________________。 解析：(1)植物生长调节剂是指由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其特点有容易合成、原料广泛、效果稳定等。(2)同一浓度下，处理多个大蒜瓣属于重复实验；记录的数据取平均值，使实验结果更准确，能减小实验误差。(3)从图中可看出，浓度为10－10 g·L－1的2,4-D溶液对大蒜生根的促进作用比浓度为10－12 g·L－1的2,4-D溶液的促进作用更弱。这个图中所有浓度下的生根数和长芽长度都大于生长素浓度为0的生根数和长芽长度，所以这些浓度对大蒜瓣来说都是起促进作用，没有体现高浓度下的抑制作用。 答案：(1)由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质　原料广泛、容易合成、效果稳定(答出两点即可)　(2)重复实验　使实验结果更准确，减小实验误差　(3)促进生根的作用减弱　不能　本实验只体现了实验浓度范围内2,4-D对大蒜生根及芽生长有促进作用，没有体现高浓度下的抑制作用 8．拟南芥种子中含有的隐花色素CRY1是一种能够感受光的受体，可调控种子萌发，为了研究CRY1调控拟南芥种子萌发的机制。研究人员将野生型拟南芥、CRY1突变体(无法合成CRY1)的种子4 ℃处理2～3 d，先打破休眠，分别放在MS培养基和含有不同浓度脱落酸(ABA)的MS培养基中，置于适宜光照条件下培养，一段时间后测得种子的发芽率如图。回答下列问题： (1)ABA的主要合成部位是______________；该实验的自变量是________________________。 (2)根据实验结果可作出两种推测。①推测甲：CRY1对拟南芥种子萌发的影响可能是通过________(填“提高”或“降低”)种子对ABA的敏感性来实现的。理由是ABA具有________________作用；②推测乙：CRY1通过减少拟南芥种子内源ABA的含量从而影响种子萌发。 (3)进一步研究发现，相比野生型种子，CRY1突变体种子中ABA合成的相关基因的表达水平没有明显变化，而响应ABA的相关基因的表达水平明显上调，该结果验证了(2)中的推测__________(填“甲”或“乙”)，这也说明，光等环境因素经过信号转导传递至细胞核内，影响________________，进而影响相关激素的生理效应，最终调控植物的生长发育。 解析：(1)ABA的主要合成部位是根冠、萎蔫的叶片。图中显示该实验有两个自变量，分别是添加不同浓度ABA的培养基和拟南芥种子的类型。(2)①根据实验结果分析可知，在相同浓度ABA的影响下，野生型拟南芥种子中含有CRY1，其发芽率比突变体更高，说明CRY1能够降低拟南芥种子对ABA的敏感性，因为ABA具有维持种子休眠(或抑制种子萌发)的作用。(3)相比野生型种子，CRY1突变体种子中ABA合成的相关基因的表达水平没有明显变化，而响应ABA的相关基因的表达水平明显上调，说明CRY1没有减少拟南芥种子内源ABA的含量，而是影响了种子对ABA的敏感性，故该结果验证了(2)中的推测甲。这也说明，光等环境因素经过信号转导传递至细胞核内，影响特定基因表达(转录)，进而影响相关激素的生理效应，最终调控植物的生长发育。 答案：(1)根冠、萎蔫的叶片　ABA浓度和拟南芥种子的类型　(2)①降低　维持种子休眠(或抑制种子萌发)　(3)甲　特定基因表达(转录) 第三课时　素养提升课——破译新情境·系统实验知能 一、破译新情境——抽象、理性的学科情境要读懂 　　　　　　　　　　　　　　　 新情境问题　 生长素作用的“酸生长”学说 [科普科研材料] “酸生长”学说是指由生长素启动的一个酸化过程。细胞膜上存在着非活化的质子泵(H＋-ATP酶)，生长素可使其活化，活化了的质子泵消耗能量(ATP)，将细胞内的H＋泵到细胞壁中，导致细胞壁所处溶液的pH下降。在酸性条件下，H＋一方面使细胞壁中对酸不稳定的键(如氢键)断裂，更为重要的是，H＋使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加，从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂，细胞壁松弛，细胞内部的压力下降，导致细胞吸水体积增大，进而发生不可逆增长。 某科学家提出酸生长理论的生化机制和遗传学证据，即SAUR是生长素调控细胞生长的主要响应基因。当没有生长素信号时，AUX/IAA(转录抑制因子)与ARF(转录激活因子)相结合，从而抑制SAUR的转录；当生长素信号存在时，生长素受体(SCFs复合体)与生长素结合后，与AUX/IAA的结合能力大大增强，导致AUX/IAA与ARF结合减少，引起SAUR的转录。SAUR蛋白直接与H＋-ATP酶局部PP2C.D相互作用，抑制PP2C.D磷酸酶的活性，解除其对H＋-ATP酶的抑制，促进H＋-ATP酶的磷酸化，活性增强，导致H＋泵到细胞壁中，从而实现促进细胞的生长。 [内蕴知识解读] (1)生长素可以促进根系生长，但高浓度的生长素通过促进乙烯的生物合成，从而又抑制了根的伸长，这说明生长素具有________________________________________的作用。用单侧光照射燕麦幼苗时，由胚芽鞘的________产生生长素，由于生长素的横向运输和__________，使尖端下部的生长素向光侧比背光侧含量________。 (2)H＋通过____________方式跨膜进入细胞壁，H＋的增多使细胞壁松弛，导致细胞吸水的主要原因是___________________________________________________________。 (3)概述某科学家对“酸生长”学说进行的理论解释。(限100字以内) 答案：(1)在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长　尖端　极性运输　少　(2)主动运输　细胞壁松弛，细胞内部的压力下降，导致细胞吸水　(3)没有生长素信号时，SAUR不转录，有生长素信号时，SAUR 转录，SAUR 蛋白直接与 H＋-ATP 酶的 PP2C.D 结合，增强 H＋-ATP 酶的活性，使H＋泵到细胞壁中，实现细胞生长。 [迁移创新训练] 1．科学家提出“酸生长理论”，认为生长素能够促进H＋向细胞外主动运输，使细胞壁周围pH下降，软化细胞壁从而促进生长。下列有关叙述错误的是(　 ) A．生长素的调节依赖于细胞膜上和细胞内的受体识别来传递信息 B．将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液中也能表现促进细胞伸长的效果 C．在生长素作用下，H＋通过协助扩散的方式进入细胞壁 D．细胞壁在酸性条件下发生结构改变导致细胞壁松弛，细胞膨胀，引起细胞生长 解析：选C　由图可知，生长素的调节需要和细胞膜上以及细胞内受体结合，调节生命活动，A正确；将胚芽鞘切段放入酸性缓冲液，H＋进入细胞壁，软化细胞壁从而促进细胞伸长，B正确；H＋通过主动运输的方式进入细胞壁，C错误；细胞壁在酸性条件下发生结构改变，导致细胞膨胀，引起细胞生长，D正确。 2．“酸生长理论”认为生长素能够促进H＋向细胞外运输，使细胞壁周围pH下降，软化细胞壁从而促进植物生长。我国科学家证实生长素可以诱导细胞膜上类受体蛋白激酶(TMK)激活质子泵，将大量H＋泵至细胞外，这为解释“酸生长理论”提供了证据。下列相关叙述错误的是(　 ) A．将植物茎切段放入pH较低的环境中将有利于茎切段的生长 B．长期氧气供应不足可能会影响植物细胞壁的酸性化和细胞的伸长 C．生长素能促进H＋的运输，因此生长素浓度越高，促进植物茎切段生长的效果越好 D．将TMK基因敲除的胚芽鞘放入适宜浓度的生长素溶液中，其生长速度慢于正常胚芽鞘 解析：选C　“酸生长理论”认为生长素能够促进H＋向细胞外运输，使细胞壁周围pH下降，软化细胞壁从而促进植物生长，所以将植物茎切段放入pH较低的环境中将有利于茎切段的生长，A正确；生长素能够促进H＋向细胞外主动运输，主动运输需要能量，如果长期氧气供应不足，有氧呼吸速率减慢，能量供应不足，会影响H＋向细胞外的运输，进而会影响植物细胞壁的酸性化和细胞的伸长，B正确；在一定浓度范围内生长素浓度越高，促进植物茎切段生长的效果越好，但生长素浓度过高会抑制植物的茎切段生长，C错误；将TMK基因敲除的胚芽鞘放在适宜浓度的生长素溶液中，由于TMK基因已经被敲除，无法通过生长素诱导H＋通过质子泵泵出细胞，生长速度慢于正常胚芽鞘，D正确。 二、系统实验知能——实验方案的补充及评价 “五看法”把握评价、修订或完善实验设计 [专题提能训练] 1．向光性应答反应是植物有效获取光能的重要方式，不同植物向光机理不同。研究表明玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的。某生物实验小组为了验证该结论，设计了如图所示实验装置，并完成部分实验设计方案。 (1)请在对应图中完善实验设计方案。 (2)按补充完整的方案进行实验，需要统计实验结果的数据有______________________。 解析：本实验验证玉米胚芽鞘的向光性不是由生长素分布不均引起的，而是由MBOA(抑制生长的物质)分布不均引起的，自变量为是否具有单侧光，因变量为琼脂块中生长素含量和MBOA(抑制生长的物质)含量，因此需要统计甲、乙、丙、丁的生长素含量和MBOA含量(图示完善见答案)。 答案：(1) (2)甲、乙、丙、丁中生长素含量和MBOA含量 2．(2024·合肥模拟)植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质，人类对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。某校生物兴趣小组用溶液培养法研究生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对玉米胚芽鞘生长的影响，得到如下实验结果。 (1)图中“？”处理方法是____________。据上图推断IAA和GA3混合使用后表现出____________。 (2)实验中用激素处理胚芽鞘时，应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中，原因是________________________________________________。若实验中使用的IAA浓度为m，则改用高于m浓度的IAA时，玉米胚芽鞘的长度______________(填“会”“不会”或“不一定”)增加。 (3)用一般的理化方法很难检测出琼脂块中生长素的含量。现将某琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上，若胚芽鞘能够生长，说明该琼脂块中含有一定量的生长素。该实验存在缺陷，补救措施为________________________________________。 解析：(1)图中“？”处理方法是加等量蒸馏水，作为空白对照；结合图示可知，IAA和GA3混合使用后胚芽鞘长度比对照组明显增多，且高于单独使用GA3组和单独使用IAA组，因此说明IAA和GA3具有协同作用。(2)生长素被吸收后在胚芽鞘中的运输是极性运输，因此应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中；生长素对胚芽鞘的生长具有低浓度促进，高浓度抑制的作用，因此增加生长素的浓度，不一定会增加胚芽鞘的长度。(3)增加一组将空白琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上的实验，以排除琼脂块本身的干扰。 答案：(1)加等量蒸馏水(或不加激素)　协同作用　(2)生长素被吸收后在胚芽鞘中的运输是极性运输(或只能由形态学上端运输到形态学下端)　不一定　(3)增加一组将空白琼脂块放在去除尖端的玉米胚芽鞘上的实验 学科网（北京）股份有限公司 $$