专题05 植物生命活动的调节(期末复习讲义)高二生物上学期人教版
2025-12-30
|
2份
|
37页
|
507人阅读
|
4人下载
精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第5章 植物生命活动的调节 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 植物生命活动的调节 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.69 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 贱贱生物 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55697906.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学单元复习讲义通过分点归纳与表格梳理构建植物生命活动调节知识体系,涵盖生长素发现历程、合成运输作用、其他激素及调节剂应用、环境因素调节等核心内容,以实验逻辑链呈现生长素发现实验,用对比表格归纳激素作用及运输方式,突出结构与功能观。
讲义亮点在于分层实战设计与科学思维培养,如“探究NAA促进插条生根最适浓度”实验题引导学生设计预实验,培养探究实践能力;考向分析中“生长素运输方向判断”等解题方法,帮助学生建立逻辑分析框架。基础通关练夯实知识,重难突破练提升能力,支持教师实施分层教学,助力不同层次学生提升。
内容正文:
专题05 植物生命活动的调节
内容速览
明·期末考情
通·必备知识
知识点一 生长素发现历程 知识点二 生长素的合成、运输、分布以及作用
知识点三 其他激素的作用及调节剂应用 知识点四 环境因素和激素调节植物的生命活动
综·核心突破
考向1 生长素的产生、运输及作用 考向2 其他激素和调节剂使用 考向3 调节植物生命活动的因素
练·分层实战
复习目标
1.理解生长素的探究历程实验
2.掌握生长素的合成、运输、分布及作用
3.掌握其他激素的作用
4.理解调节剂的作用和使用方式
5.理解植物生命活动是激素和环境共同调节
核心考点
1.生长素的分布、运输、作用
2.其他激素和调节剂使用
3.环境因素参与植物生命活动调节
考情总结
1. 关注基础知识记忆
2. 关注实际应用和科学分析方法
█知识点一 生长素发现历程
重点归纳
1.达尔文实验:单侧光照射胚芽鞘,观察弯曲现象;
现象:胚芽鞘向光弯曲生长;
结论:尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
2.詹森实验:胚芽鞘尖端与琼脂片接触,观察下部生长;
现象:琼脂片传递“影响”,胚芽鞘弯曲;
结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
3.拜尔实验:切去胚芽鞘尖端,将尖端放于切口一侧;
现象:胚芽鞘向放置尖端的一侧弯曲;
结论:尖端产生的“影响”分布不均导致弯曲。
4.温特实验:将胚芽鞘尖端置于琼脂块上,再放于去顶胚芽鞘一侧;
现象:胚芽鞘向放置琼脂块的一侧弯曲;
结论:尖端产生的“影响”为化学物质,命名为“生长素”。
提别提醒:
在温特实验前,导致胚芽鞘弯曲生长的是一种“影响”。
效果检测
1.如图是在生长素发现过程中,科学家用金丝雀草的胚芽鞘进行多次实验研究,下列有关分析正确的是( )
A.若在黑暗条件下,重复鲍森·詹森的实验,则乙组胚芽鞘直立生长
B.拜尔的丙组实验在有单侧光和无光条件下,胚芽鞘的弯曲方向不同
C.温特发现单侧光条件下,胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均匀
D.戊组是温特实验的实验组,其对照组使用的是接触过胚芽鞘尖端的琼脂块
█知识点二 生长素的合成、运输、分布以及作用
重点归纳
1.植物激素概念: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。
2.合成原料:色氨酸。
3.合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
4.极性运输:只能从形态学上端运输到形态学下端;极性运输方式:主动运输。
5.横向运输:在外界单向条件刺激(重力、单侧光等)下,生长素在能感受刺激的部位发生横向运输。
6.非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
7.分布:各器官都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部位;生长旺盛的部位>衰老的部位:如幼根>老根。
8.生理作用:促进植物生长;促进果实发育;进扦插的枝条生根;
9.作用特点:两重性(顶端优势、根的向地性),低浓度促进生长,高浓度抑制生长;
特别提醒:
生长素合成不需要光;
生长素原料是色氨酸,但生长素的化学本质不是蛋白质。
首次从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质-吲哚乙酸(IAA)。
植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
效果检测
1.(多选)下列有关植物生长素作用以及应用的叙述正确的是( )
A.单侧光能够刺激茎尖产生生长素,并引起其分布不均匀
B.顶芽产生的生长素极性运输到侧芽,抑制侧芽生长
C.开花期用较高浓度的生长素处理雌蕊可以获得无籽果实
D.可利用一定浓度的生长素类调节剂去除田间的杂草
2.(多选)将某植株横放,一段时间后,出现茎背地生长、根向地生长的现象,如图甲;图乙是不同生长素浓度对该植株根和茎的作用效果。下列叙述错误的是( )
A.根、茎可以将重力信号转换成合成生长素的信号,导致生长素分布不均衡
B.若a侧生长素为1点对应浓度,则b侧可以为2点对应的浓度
C.若d侧生长素为5点对应的浓度,则c侧可以为4点对应的浓度
D.图乙中6点对应的浓度下,植物的茎表现为不生长
█知识点三 其他激素的作用及调节剂应用
重点归纳
其他激素:
1.赤霉素:合成幼根、幼芽、未成熟的种子;促进细胞生长使植株增高,促进细胞分裂、分化,促进种子萌发、开花和果实发育。
2.细胞分裂素:合成主要是根尖;促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3.脱落酸:合成根冠、萎焉的叶片等;抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶片、果实的衰老、脱落,维持种子休眠。
4.乙烯:合成植物的各个部位;促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落。
5.生长素和乙烯之间的关系:生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
调节剂及应用:
1.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。
2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定。
3.种类:①分子结构、生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸
②分子结构完全不同、生理效应与植物激素类似,如α - 萘乙(NAA)、矮壮素等
4.常见调节剂:乙烯利、赤霉素、2,4-D、青鲜素、膨大素。
5.调节剂使用注意事项:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度:
1.预实验的目的:确定实验范围。
2.预实验需要设置对照,再次实验不需要设置对照组。
3.处理插条基部,采用浸泡法、沾蘸法。
特别提醒:
双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感。如2,4-D可作除草剂。
效果检测
1.植物的激素调节对植物的生命活动具有重要作用,有关说法正确的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花
B.植物的顶端优势是因为侧芽生长素合成的比顶芽多,因此其生长受到抑制
C.生长素能促进细胞质分裂,而细胞分裂素能促进细胞核分裂,二者具有协同作用
D.在猕猴桃果实的发育过程中,生长素与赤霉素含量的高峰同时出现,不存在一定的顺序性
2.下列有关植物激素的说法,正确的是( )
A.细胞分裂素能促进细胞的伸长生长
B.植物体内生长素浓度升高到一定值时会抑制乙烯的合成
C.赤霉素和脱落酸在调节种子萌发过程中表现出协同作用
D.植物激素对植物生长发育的调控,可通过调节细胞的生命历程实现
3.下列关于植物生长调节剂的叙述,不正确的是( )
A.用赤霉素处理大麦种子,可以使大麦无须发芽就能产生大量的α-淀粉酶
B.脱落酸类调节剂能保持种子休眠,使玉米在储存期不发芽
C.乙烯利在 pH升高时会分解释放出乙烯,从而达到催熟水果的效果
D.进行探究2,4 - D 促进插条生根实验时,需把插条浸泡在高浓度溶液一段时间
4.某生物兴趣小组进行了“探究不同浓度的NAA(一种植物生长调节剂)对插条生根的影响”的实验。实验开始前,该小组准备了不同浓度的NAA溶液,对刚采摘的月季枝条进行了分组实验,观察并记录数据,结果如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
NAA浓度/(mg·L-1)
0
4.0
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
平均生根数/条
2.7
3.7
5.2
7.1
5.0
3.3
2.3
A.NAA是由人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质
B.表中数据体现了NAA具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C.根据表中数据可知NAA促进插条生根的最适浓度为4.8mg·L-1
D.表中月季枝条生根是外源NAA和自身生长素等共同作用的结果
█知识点四 环境因素和激素调节植物的生命活动
重点归纳
1.光敏色素:植物接受光信号的分子之一,本质是色素-蛋白质复合体,主要吸收红光和远红光,分布在植物各个部分。
2.温度:春夏细胞分裂快、细胞体积大,颜色浅;冬季细胞分裂慢、体积较小,颜色较深。
春化作用-低温诱导植物开花作用。
3.重力:淀粉-平衡石假说。
4.植物生长发育的整体调控:基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
效果检测
1.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项( )
①光敏色素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
②光敏色素是一类色素一蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
③接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
④植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的
⑤环境因素可以影响基因的表达进而调控植物的生长发育
⑥春化作用是指植物经历低温诱导促使种子发芽
⑦“淀粉—平衡石假说”认为当重力方向改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
2.下列关于植物激素对生命活动的调节,说法不正确的是( )
A.在植物生长发育和适应环境变化的过程中受多种植物激素共同调控
B.在植物生长发育和适应环境变化的过程中不同激素存在着相互作用
C.植物体中决定器官生长、发育的往往是激素的绝对含量
D.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往还表现一定的顺序性
█考向1 生长素的产生、运输及作用
【解题方法】
1.生长素的产生:幼嫩的部分(包括幼叶、芽、发育中的种子)。
2.运输:极性运输(主动运输)、横向运输(单侧光、重力等)、非极性运输(成熟部位)。
3.作用:低浓度促进,高浓度抑制;
【典例分析】
1.图甲为横放的植株,图乙和图丙为横放后1~4处生长素浓度变化曲线(虚线代表生长素既不促进也不抑制生长的浓度)。下列叙述错误的是( )
A.图甲中幼苗根尖或者芽尖产生的生长素通过极性运输向形态学下端运输
B.图甲幼苗横放后,3、4处生长素浓度变化为图乙对应的曲线
C.图乙、丙中C比D对应的浓度要低的原因是根比茎对生长素更敏感
D.图乙中A1对应图甲中2处的浓度变化,对根的生长起抑制作用
2.杉树、雪松等针叶树具有明显的顶端优势,其树冠呈“宝塔形”。“宝塔形”植株生长素的分布情况如图所示。下列分析正确的是( )
A.去除顶芽后,b处的生长素浓度会降低,生长会减慢
B.a、c处的生长情况体现出低浓度生长素促进生长
C.图中生长素的分布情况归因于生长素的非极性运输
D.在调节芽生长方面,低浓度生长素与细胞分裂素的作用相抗衡
█考向2 其他激素和调节剂使用
【解题方法】
1.激素之间相互作用
2.调节剂的使用
施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
【典例分析】
1.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.降低培养基中脱落酸与赤霉素含量的比值可促进黄瓜雌花的形成
B.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的大麦种子可促进大麦种子萌发
C.用适宜浓度的乙烯利处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
D.利用成熟木瓜释放的油菜素内酯可催熟未成熟的香蕉
2.下列关于农业生产问题与相对应的解决措施的叙述,正确的是( )
A.葡萄结果率低和单果质量差——用脱落酸处理可以改善并提高果实无核化程度
B.黄檗种子发芽率低用适宜浓度的赤霉素溶液浸泡种子以提高发芽率
C.刚采收的柿子硬而有涩味——用细胞分裂素处理加速果实成熟
D.阴雨季节缺少传粉油菜籽减产——喷洒适宜浓度生长素可防止减产
3.植物生长调节剂在农业生产上应用广泛,下列叙述正确的是( )
A.探究2,4—D促进插条生根的最适浓度时,需先做预实验以减少实验误差
B.青鲜素可以延长马铃薯的储藏期,但可能有副作用
C.植物生长调节剂的特点是原料广泛、合成困难、效果稳定
D.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素完全相同
█考向2 调节植物生命活动的因素
【解题方法】
1.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。
2.环境因素调节机制(例:光信号):在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【典例分析】
1.高等植物的生长发育受光、温度、重力等重要环境因素的调节,下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类感受光信号的色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B.年轮、春化作用、根的向地性都能说明温度参与植物生长发育的调节
C.植物的根冠等部位中存在平衡石细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D.树干上颜色较深的年轮带与春夏季节气温较高有关
2.生长素的合成过程中有ACC合成酶的合成,而这种酶是合成乙烯所必需的,一定条件下生长素的合成会促进乙烯的合成。请据图分析并回答下列问题。
(1)植物激素作为信号分子可对植物的生长发育起 作用。由图可见,高浓度生长素条件下,细胞纵向伸长受到抑制可能是 导致的,体现出生长素和乙烯的作用效果相反。
(2)科学家研究发现,紫外光可以抑制植物生长,使植株变矮,原因是紫外光提高了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性,从而促进了生长素氧化为没有促进细胞伸长作用的3-亚甲基氧代吲哚。现提供生长状况相同且健壮的小麦幼苗若干作为实验材料,请完成下列实验方案,以验证一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关。
步骤1:将小麦幼苗平均分为甲组和乙组。
步骤2:该实验的自变量是 ,因此甲组给予适宜的可见光,乙组给 。
步骤3:观察测定 和 。
预测实验结果: 。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列有关植物生长素发现及应用的叙述中正确的是( )
A.利用生长素的作用特点,农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育
B.生长素与细胞内特异性受体结合,直接参与细胞代谢,进而促进细胞伸长生长
C.温特通过实验证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是由生长素吲哚乙酸分布不均匀引起的
D.在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根水平生长
2.我国科学家在研究根向地性时发现,将幼苗水平放置时,在重力刺激下,根近地侧的表皮细胞中生长素浓度升高,激活了OsARF12等与转录有关的物质,进而促进了OsILA1基因的表达。OsILA1基因表达产物通过促进细胞壁成分的合成,导致细胞壁加厚,抑制细胞的伸长。下列相关说法正确的是( )
A.敲除OsILA1基因,水稻的向地性反应显著减弱甚至消失
B.OsARF12通过与OsILA1基因的起始密码子结合促进转录
C.重力刺激使生长素通过极性运输的方式从根远地侧运到了根近地侧表皮细胞
D.据题推测,茎的向光性的原因可能是生长素使向光侧细胞壁加厚,抑制了生长
3.植物光敏色素phyB通常存在Pr(生理失活)和Pfr(生理活性,具有促进种子萌发等生理功能)两种构型。Pr吸收红光后转化为Pfr,但Pfr吸收远红光后又可逆转为Pr。遮阴会使环境中红光与远红光比值下降。下列分析错误的是( )
A.Pr吸收红光转化为Pfr不属于蛋白质变性 B.种子被红光照射一段时间后,种子萌发率高
C.茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧大 D.茎尖向光侧细胞的Pr会与IAA结合抑制生长
4.植物激素对植物的生长发育有显著影响,请分析回答下列问题:
(1)子房发育成果实实际需要的生长素(IAA)主要来源于 ,由 通过一系列的反应转变而成。
(2)下图表示生长素浓度对植物生长发育的影响,据图回答:
①在茎的向光性实验中,若测得茎向光一侧的生长素浓度为b,背光一侧的生长素浓度为x,则x的取值范围为 。
②若c点表示某植物顶芽的生长素浓度,最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度可以用 点表示。
(3)在育种过程中,偶然获得了一株赤霉素突变矮生芹菜品种,初步判断其产生的原因有两种:一是植株体内赤霉素合成不足,赤霉素含量低于正常水平;二是赤霉素受体功能异常,不能识别并结合赤霉素。现有若干株赤霉素突变矮生芹菜幼苗为实验材料,设计实验来探究其产生的原因:
① ,分别置于等量的完全培养液中培养。
② 。
③ 。
实验结果及结论:
若 ;
若甲组与乙组株高基本相同,说明矮生原因是赤霉素受体功能异常。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·广西玉林·期末)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,激素③为乙烯。据图判断下列说法正确的是( )
A.激素①是赤霉素,激素②是生长素,都能促进细胞的伸长
B.激素②在 a、b 浓度下作用效果不同,体现了激素的相抗衡作用
C.激素③能促进果实发育和促进叶、花、果实的脱落
D.①②③这三种植物激素在幼苗的生长过程含量不变
2.(24-25高二上·广西南宁·期末)传统农业常采用人工打顶(去除顶芽)的方法,解除顶端优势,使侧芽加快生长。现代农业用化学封顶技术替代人工打顶,如通过喷施碳酸二苯酯对顶芽幼嫩组织形成轻微伤害,进而降低棉花的株高并增加结铃(果实)数。碳酸二苯酯化学封顶的原理是( )
A.增加生长素来抑制顶芽生长 B.降低顶芽生长素的合成
C.阻碍侧芽生长素向顶芽运输 D.降低侧芽生长素的合成
3.(多选题)(24-25高二上·江西·期末)为探究暗前远红光(EOD-FR)下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的调控机制,研究人员进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A.感受远红光信号的光敏色素分布于植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富
B.BR和GA在有无远红光处理条件下,均可促进南瓜下胚轴的伸长生长
C.添加BRZ会降低内源BR的合成量,而外源BR的作用效应大于BRZ的作用效应
D.在EOD-FR处理下,GA和BR在调节南瓜下胚轴伸长生长的作用表现为协同作用
4.(24-25高二上·贵州毕节·期末)草莓的生长和果实成熟受多种因素影响,研究小组对草莓的生长发育过程开展了一系列实验。草莓果实成熟通常经过绿果期、白果期和红果期等阶段。甲研究小组探究外源脱落酸(ABA)和生长素(IAA)对草莓果实成熟的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,ABA和IAA在果实成熟中的相互作用关系为 。施用 能延迟草莓果实成熟,判断依据是 。
(2)乙研究小组探究酸性条件是否影响草莓成熟。实验组用质量分数0.5%醋酸喷施处理草莓植株上的绿果,对照组用 喷施长势相同的草莓植株上的绿果,其余条件相同且适宜。每隔1天喷1次,两周后观察草莓变红的程度,若 (填“对照组”或“实验组”)相对更红,可得出酸性条件抑制草莓成熟的结论。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025·浙江·高考真题)科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
植株
主根长度(mm)
侧根数(条)
不定根数(条)
叶片数(片)
相对叶表面积(%)
WT
32.0
2.0
2.1
19.0
100
Y1
50.0
6.6
3.5
8.2
13.5
Y2
52.0
5.6
3.5
12.0
23.3
注:表内数据为平均值
下列叙述正确的是( )
A.与WT相比,Y2光合总面积增加
B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT
C.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加
D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加
2.(2025·福建·高考真题)为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响,科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比,并改变光照时间,进行相关实验,部分结果如图。下列叙述正确的是( )
A.蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B.拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C.适当调高16:1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D.不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
3.(多选)(2024·江西·高考真题)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
C.植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达
D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
4.(2025·海南·高考真题)动、植物生命活动均受激素调节。植物生长素和动物生长激素通过一系列过程发挥生物学效应(如图1和图2),调节个体生长。
(1)用蛋白酶分别处理生长素和生长激素,失去活性的是 。
(2)生长素在植物幼嫩组织中的运输方式是 ,生长激素在动物体内的运输方式是 。
(3)图1中,若受体复合物C结合生长素的功能丧失,则生长素调控的靶基因转录无法被激活,理由是 。
(4)图2中,被激活的信号蛋白1和信号蛋白2通过不同的信号通路发挥生物学效应,发挥效应较快的信号蛋白是 ,原因是 。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在 (答出2点即可)。
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 植物生命活动的调节
内容速览
明·期末考情
通·必备知识
知识点一 生长素发现历程 知识点二 生长素的合成、运输、分布以及作用
知识点三 其他激素的作用及调节剂应用 知识点四 环境因素和激素调节植物的生命活动
综·核心突破
考向1 生长素的产生、运输及作用 考向2 其他激素和调节剂使用 考向3 调节植物生命活动的因素
练·分层实战
复习目标
1.理解生长素的探究历程实验
2.掌握生长素的合成、运输、分布及作用
3.掌握其他激素的作用
4.理解调节剂的作用和使用方式
5.理解植物生命活动是激素和环境共同调节
核心考点
1.生长素的分布、运输、作用
2.其他激素和调节剂使用
3.环境因素参与植物生命活动调节
考情总结
1. 关注基础知识记忆
2. 关注实际应用和科学分析方法
█知识点一 生长素发现历程
重点归纳
1.达尔文实验:单侧光照射胚芽鞘,观察弯曲现象;
现象:胚芽鞘向光弯曲生长;
结论:尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
2.詹森实验:胚芽鞘尖端与琼脂片接触,观察下部生长;
现象:琼脂片传递“影响”,胚芽鞘弯曲;
结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
3.拜尔实验:切去胚芽鞘尖端,将尖端放于切口一侧;
现象:胚芽鞘向放置尖端的一侧弯曲;
结论:尖端产生的“影响”分布不均导致弯曲。
4.温特实验:将胚芽鞘尖端置于琼脂块上,再放于去顶胚芽鞘一侧;
现象:胚芽鞘向放置琼脂块的一侧弯曲;
结论:尖端产生的“影响”为化学物质,命名为“生长素”。
提别提醒:
在温特实验前,导致胚芽鞘弯曲生长的是一种“影响”。
效果检测
1.如图是在生长素发现过程中,科学家用金丝雀草的胚芽鞘进行多次实验研究,下列有关分析正确的是( )
A.若在黑暗条件下,重复鲍森·詹森的实验,则乙组胚芽鞘直立生长
B.拜尔的丙组实验在有单侧光和无光条件下,胚芽鞘的弯曲方向不同
C.温特发现单侧光条件下,胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均匀
D.戊组是温特实验的实验组,其对照组使用的是接触过胚芽鞘尖端的琼脂块
【答案】A
【详解】A、单侧光影响生长素的分布,故在黑暗条件下,乙组胚芽鞘直立生长,A正确;
B、丙组实验在有光和无光条件下,胚芽鞘的弯曲方向均向右侧,B错误;
C、温特命名生长素,但未能提取、鉴定出生长素的化学本质是吲哚乙酸,C错误;
D、对照组(己)使用的是未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,D错误。
故选A。
█知识点二 生长素的合成、运输、分布以及作用
重点归纳
1.植物激素概念: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。
2.合成原料:色氨酸。
3.合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
4.极性运输:只能从形态学上端运输到形态学下端;极性运输方式:主动运输。
5.横向运输:在外界单向条件刺激(重力、单侧光等)下,生长素在能感受刺激的部位发生横向运输。
6.非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
7.分布:各器官都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部位;生长旺盛的部位>衰老的部位:如幼根>老根。
8.生理作用:促进植物生长;促进果实发育;进扦插的枝条生根;
9.作用特点:两重性(顶端优势、根的向地性),低浓度促进生长,高浓度抑制生长;
特别提醒:
生长素合成不需要光;
生长素原料是色氨酸,但生长素的化学本质不是蛋白质。
首次从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质-吲哚乙酸(IAA)。
植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
效果检测
1.(多选)下列有关植物生长素作用以及应用的叙述正确的是( )
A.单侧光能够刺激茎尖产生生长素,并引起其分布不均匀
B.顶芽产生的生长素极性运输到侧芽,抑制侧芽生长
C.开花期用较高浓度的生长素处理雌蕊可以获得无籽果实
D.可利用一定浓度的生长素类调节剂去除田间的杂草
【答案】BD
【详解】A、生长素的产生不需要单侧光的刺激,单侧光的作用是使生长素不均匀分布,A错误;
B、顶芽产生的生长素运到侧芽附近,侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因此侧芽的生长受到抑制,B正确;
C、用生长素诱导无籽果实需在花蕾期(未授粉前)处理雌蕊柱头,开花期已授粉,无法形成无籽果实,C错误;
D、双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感度更高,利用一定浓度的生长素类调节剂可以去除单子叶农作物田间的双子叶植物杂草,D正确。
故选BD。
2.(多选)将某植株横放,一段时间后,出现茎背地生长、根向地生长的现象,如图甲;图乙是不同生长素浓度对该植株根和茎的作用效果。下列叙述错误的是( )
A.根、茎可以将重力信号转换成合成生长素的信号,导致生长素分布不均衡
B.若a侧生长素为1点对应浓度,则b侧可以为2点对应的浓度
C.若d侧生长素为5点对应的浓度,则c侧可以为4点对应的浓度
D.图乙中6点对应的浓度下,植物的茎表现为不生长
【答案】ABD
【详解】A、根、茎可以将重力信号转换成运输生长素的信号,导致生长素分布不均衡,而非“合成生长素的信号”,A错误;
B、若a侧生长素为1点对应浓度,a侧浓度低,促进生长,b侧浓度高,抑制生长,因此b侧应该为3点对应的浓度,B错误;
C、若d侧生长素为5点对应浓度,d侧浓度高,促进作用强,c侧浓度低,促进作用弱,因此c侧应该为4点对应的浓度,C正确;
D、图乙中6点对应的是生长素作用的“既不促进也不抑制”点,植物不是不生长,而是按自身固有速率生长(与无生长素时生长状态一致),D错误。
故选ABD。
█知识点三 其他激素的作用及调节剂应用
重点归纳
其他激素:
1.赤霉素:合成幼根、幼芽、未成熟的种子;促进细胞生长使植株增高,促进细胞分裂、分化,促进种子萌发、开花和果实发育。
2.细胞分裂素:合成主要是根尖;促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3.脱落酸:合成根冠、萎焉的叶片等;抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶片、果实的衰老、脱落,维持种子休眠。
4.乙烯:合成植物的各个部位;促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落。
5.生长素和乙烯之间的关系:生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
调节剂及应用:
1.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。
2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定。
3.种类:①分子结构、生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸
②分子结构完全不同、生理效应与植物激素类似,如α - 萘乙(NAA)、矮壮素等
4.常见调节剂:乙烯利、赤霉素、2,4-D、青鲜素、膨大素。
5.调节剂使用注意事项:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度:
1.预实验的目的:确定实验范围。
2.预实验需要设置对照,再次实验不需要设置对照组。
3.处理插条基部,采用浸泡法、沾蘸法。
特别提醒:
双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感。如2,4-D可作除草剂。
效果检测
1.植物的激素调节对植物的生命活动具有重要作用,有关说法正确的是( )
A.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花
B.植物的顶端优势是因为侧芽生长素合成的比顶芽多,因此其生长受到抑制
C.生长素能促进细胞质分裂,而细胞分裂素能促进细胞核分裂,二者具有协同作用
D.在猕猴桃果实的发育过程中,生长素与赤霉素含量的高峰同时出现,不存在一定的顺序性
【答案】A
【详解】A、脱落酸抑制雄花分化,赤霉素促进雄花分化。黄瓜茎端脱落酸/赤霉素比值较高时,雄花分化受抑制,有利于雌花形成,A正确;
B、顶端优势是因顶芽产生的生长素通过极性运输至侧芽积累,使侧芽生长受抑制,而非侧芽自身合成更多生长素。侧芽生长素合成的通常低于顶芽,B错误;
C、生长素主要促进细胞核分裂和细胞伸长,细胞分裂素促进细胞质分裂。二者在促进细胞分裂方面存在协同作用,C错误;
D、在果实发育过程中,不同激素高峰出现具有时序性。生长素含量高峰多出现在幼果期,赤霉素高峰常滞后于生长素,二者并非同时达到峰值,D错误。
故选A。
2.下列有关植物激素的说法,正确的是( )
A.细胞分裂素能促进细胞的伸长生长
B.植物体内生长素浓度升高到一定值时会抑制乙烯的合成
C.赤霉素和脱落酸在调节种子萌发过程中表现出协同作用
D.植物激素对植物生长发育的调控,可通过调节细胞的生命历程实现
【答案】D
【详解】A、细胞分裂素主要促进细胞分裂和组织分化,而细胞伸长生长主要由生长素调节,A错误。
B、生长素浓度升高会促进乙烯的合成(如高浓度生长素通过乙烯抑制根生长),而非抑制,B错误。
C、赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,二者作用表现为相反,C错误。
D、植物激素通过调节细胞分裂、分化、衰老等生命活动实现对生长发育的调控,D正确。
故选D。
3.下列关于植物生长调节剂的叙述,不正确的是( )
A.用赤霉素处理大麦种子,可以使大麦无须发芽就能产生大量的α-淀粉酶
B.脱落酸类调节剂能保持种子休眠,使玉米在储存期不发芽
C.乙烯利在 pH升高时会分解释放出乙烯,从而达到催熟水果的效果
D.进行探究2,4 - D 促进插条生根实验时,需把插条浸泡在高浓度溶液一段时间
【答案】D
【详解】A、赤霉素能促进种子萌发,用赤霉素处理大麦种子,可以使大麦无须发芽就能产生大量的α-淀粉酶,A正确;
B、脱落酸类调节剂能抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,能保持种子休眠,抑制种子萌发,使玉米在储存期不发芽,B正确;
C、乙烯利在pH<3.5时比较稳定,但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯,乙烯能促进果实成熟,从而达到催熟水果的效果,C正确;
D、进行探究2,4 - D促进插条生根实验时,需把插条浸泡在低浓度溶液中一段时间,而不是高浓度溶液,D错误。
故选D。
4.某生物兴趣小组进行了“探究不同浓度的NAA(一种植物生长调节剂)对插条生根的影响”的实验。实验开始前,该小组准备了不同浓度的NAA溶液,对刚采摘的月季枝条进行了分组实验,观察并记录数据,结果如下表所示。下列有关叙述错误的是( )
NAA浓度/(mg·L-1)
0
4.0
4.4
4.8
5.2
5.6
6.0
平均生根数/条
2.7
3.7
5.2
7.1
5.0
3.3
2.3
A.NAA是由人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质
B.表中数据体现了NAA具有低浓度促进生根、高浓度抑制生根的特点
C.根据表中数据可知NAA促进插条生根的最适浓度为4.8mg·L-1
D.表中月季枝条生根是外源NAA和自身生长素等共同作用的结果
【答案】C
【详解】A、NAA(萘乙酸)是一种植物生长调节剂,由人工合成,具有与生长素相似的生理作用,能调节植物的生长和发育,A正确;
B、表中数据显示,NAA浓度从0增加到4.8 mg·L⁻¹时,平均生根数从2.7条增至7.1条,体现促进作用;浓度从4.8 mg·L⁻¹增至6.0 mg·L⁻¹时,生根数降至2.3条(低于对照2.7条),体现抑制作用,符合生长素作用的两重性(低浓度促进、高浓度抑制),B正确;
C、表中数据表明,在4.8 mg·L⁻¹时生根数最高(7.1条),但实验仅测试了有限浓度梯度(间隔0.4 mg·L⁻¹),未设置更精细的浓度梯度(如4.6 mg·L⁻¹、5.0 mg·L⁻¹等),无法精确确定最适浓度,只能说4.8 mg·L⁻¹可能是最适浓度,而非“可知”其为最适浓度,C错误;
D、月季枝条生根受内源生长素和外源NAA共同调节,表中对照(0 mg·L⁻¹)的生根数(2.7条)由自身生长素引起,添加NAA后生根数变化是二者协同作用的结果,D正确。
故选C。
█知识点四 环境因素和激素调节植物的生命活动
重点归纳
1.光敏色素:植物接受光信号的分子之一,本质是色素-蛋白质复合体,主要吸收红光和远红光,分布在植物各个部分。
2.温度:春夏细胞分裂快、细胞体积大,颜色浅;冬季细胞分裂慢、体积较小,颜色较深。
春化作用-低温诱导植物开花作用。
3.重力:淀粉-平衡石假说。
4.植物生长发育的整体调控:基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
效果检测
1.高等植物的生长发育受到环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要,请判断下列说法正确的有几项( )
①光敏色素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
②光敏色素是一类色素一蛋白复合体,主要吸收红光和远红光
③接受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化
④植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的
⑤环境因素可以影响基因的表达进而调控植物的生长发育
⑥春化作用是指植物经历低温诱导促使种子发芽
⑦“淀粉—平衡石假说”认为当重力方向改变时,平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
【答案】C
【详解】①光敏色素广泛分布于植物体,尤其在分生组织细胞中含量丰富,参与光信号转导,①正确;
②光敏色素是色素-蛋白复合体,主要吸收红光和远红光,调控植物的形态建成,②正确;
③光照射可改变光敏色素空间构象,激活信号通路,影响基因表达,③正确;
④植物地域分布主要受温度影响(如纬度、海拔),光照影响较小,④错误;
⑤环境因素(如光、温)通过调控基因的选择性表达,影响植物生长发育,⑤正确;
⑥春化作用指低温诱导植物开花(如冬小麦),而非促进种子发芽,⑥错误;
⑦“淀粉-平衡石假说”指出,根冠细胞中淀粉体(平衡石)受重力影响沉降,引发向重力性反应,⑦正确。
综上,①、②、③、⑤、⑦正确(5项),④、⑥错误。
故选C。
2.下列关于植物激素对生命活动的调节,说法不正确的是( )
A.在植物生长发育和适应环境变化的过程中受多种植物激素共同调控
B.在植物生长发育和适应环境变化的过程中不同激素存在着相互作用
C.植物体中决定器官生长、发育的往往是激素的绝对含量
D.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往还表现一定的顺序性
【答案】C
【详解】A、植物生长发育和环境适应受多种激素(如生长素、赤霉素、细胞分裂素等)协同调控,共同影响生理过程,A正确;
B、不同激素间存在协同(如生长素和赤霉素促进伸长)或相抗衡(如生长素与乙烯调控果实成熟)等相互作用,B正确;
C、植物器官的生长发育主要取决于激素的相对浓度和比例(如顶端优势中生长素与细胞分裂素的平衡),而非绝对含量,C错误;
D、激素调节具有顺序性(如种子萌发时赤霉素激活淀粉酶,随后生长素促进胚轴伸长),D正确。
故选C。
█考向1 生长素的产生、运输及作用
【解题方法】
1.生长素的产生:幼嫩的部分(包括幼叶、芽、发育中的种子)。
2.运输:极性运输(主动运输)、横向运输(单侧光、重力等)、非极性运输(成熟部位)。
3.作用:低浓度促进,高浓度抑制;
【典例分析】
1.图甲为横放的植株,图乙和图丙为横放后1~4处生长素浓度变化曲线(虚线代表生长素既不促进也不抑制生长的浓度)。下列叙述错误的是( )
A.图甲中幼苗根尖或者芽尖产生的生长素通过极性运输向形态学下端运输
B.图甲幼苗横放后,3、4处生长素浓度变化为图乙对应的曲线
C.图乙、丙中C比D对应的浓度要低的原因是根比茎对生长素更敏感
D.图乙中A1对应图甲中2处的浓度变化,对根的生长起抑制作用
【答案】B
【详解】A、生长素的运输方式包括极性运输和非极性运输等,幼苗根尖或者芽尖产生的生长素通过极性运输向形态学下端移动,这是生长素极性运输的基本概念,A正确;
B、图甲幼苗横放后,在重力作用下,生长素发生横向运输,近地侧生长素浓度高于远地侧。对于茎来说,3处为远地侧,生长素浓度降低,4处为近地侧,生长素浓度升高,都起促进作用,图乙中A1曲线表示高浓度抑制,A2曲线表示低浓度促进,所以3,4处起始浓度变化应为图丙对应的曲线,而不是图乙对应的曲线, B错误;
C、不同器官对生长素的敏感程度不同,根比茎对生长素更敏感。图乙,丙中C比D对应的浓度要低,这是因为根对生长素更敏感,在较低浓度时就可能起作用,而茎对生长素相对不敏感,需要较高浓度才起作用,C正确;
D、图乙中A1对应图甲中2处的浓度变化,对于根来说,2处为近地侧,生长素浓度升高,此时对根的生长起抑制作用,D正确。
故选B。
2.杉树、雪松等针叶树具有明显的顶端优势,其树冠呈“宝塔形”。“宝塔形”植株生长素的分布情况如图所示。下列分析正确的是( )
A.去除顶芽后,b处的生长素浓度会降低,生长会减慢
B.a、c处的生长情况体现出低浓度生长素促进生长
C.图中生长素的分布情况归因于生长素的非极性运输
D.在调节芽生长方面,低浓度生长素与细胞分裂素的作用相抗衡
【答案】B
【详解】A、a处是顶芽,b处是侧芽,去除顶芽后侧芽的生长会加快,A错误;
B、由于生长素的极性运输,a处生长素表现为低浓度促进生长,c处侧芽距离顶芽较远,生长素浓度较低,也表现为低浓度促进生长,B正确;
C、题图所示生长素的分布情况归因于生长素从形态学上端运输到形态学下端的极性运输,C错误;
D、低浓度生长素与细胞分裂素协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用,D错误。
故选B。
█考向2 其他激素和调节剂使用
【解题方法】
1.激素之间相互作用
2.调节剂的使用
施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
【典例分析】
1.植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法正确的是( )
A.降低培养基中脱落酸与赤霉素含量的比值可促进黄瓜雌花的形成
B.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的大麦种子可促进大麦种子萌发
C.用适宜浓度的乙烯利处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄
D.利用成熟木瓜释放的油菜素内酯可催熟未成熟的香蕉
【答案】B
【详解】A、脱落酸(ABA)抑制生长,促进休眠;赤霉素(GA)促进生长,打破休眠。降低ABA/GA比值通常抑制雌花的形成,A错误;
B、赤霉素可打破种子休眠,促进α-淀粉酶合成,进而促进种子萌发。用适宜浓度赤霉素处理休眠大麦种子可促进萌发,B正确。
C、乙烯利释放乙烯,主要促进果实成熟,但不能诱导未受粉雌蕊的子房发育,无子番茄需用生长素类似物处理,C错误。
D、成熟木瓜释放的是乙烯,乙烯具有催熟作用。油菜素内酯主要促进细胞分裂和伸长,D错误。
故选B。
2.下列关于农业生产问题与相对应的解决措施的叙述,正确的是( )
A.葡萄结果率低和单果质量差——用脱落酸处理可以改善并提高果实无核化程度
B.黄檗种子发芽率低用适宜浓度的赤霉素溶液浸泡种子以提高发芽率
C.刚采收的柿子硬而有涩味——用细胞分裂素处理加速果实成熟
D.阴雨季节缺少传粉油菜籽减产——喷洒适宜浓度生长素可防止减产
【答案】B
【详解】A、脱落酸主要促进植物休眠、脱落和抑制生长,而提高葡萄果实无核化程度通常需用赤霉素处理。用脱落酸处理会加剧果实脱落,降低结果率,A错误;
B、赤霉素可打破种子休眠,促进种子萌发。黄檗种子发芽率低时,用适宜浓度赤霉素浸泡可解除休眠,提高发芽率,B正确;
C、细胞分裂素主要促进细胞分裂,延缓衰老。柿子脱涩和成熟需用乙烯(或乙烯利)处理,C错误;
D、阴雨季节油菜因传粉不足导致减产时,喷洒生长素可促进未授粉的子房发育为无籽果实,但油菜籽收获的是种子(需受精发育),故无法增产,D错误。
故选B。
3.植物生长调节剂在农业生产上应用广泛,下列叙述正确的是( )
A.探究2,4—D促进插条生根的最适浓度时,需先做预实验以减少实验误差
B.青鲜素可以延长马铃薯的储藏期,但可能有副作用
C.植物生长调节剂的特点是原料广泛、合成困难、效果稳定
D.植物生长调节剂的分子结构和生理效应与植物激素完全相同
【答案】B
【详解】A、预实验的目的是为正式实验确定适宜的浓度范围,避免盲目性,但不能减少实验误差,A错误;
B、青鲜素可抑制发芽,延长马铃薯储藏期,但因其可能具有致癌性等潜在风险,存在副作用,B正确;
C、植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定的特点,C错误;
D、植物生长调节剂是人工合成的类似植物激素的化合物,其分子结构或生理效应与天然激素相似但并非完全相同(如2,4-D是生长素类似物),D错误。
故选B。
█考向2 调节植物生命活动的因素
【解题方法】
1.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。
2.环境因素调节机制(例:光信号):在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
【典例分析】
1.高等植物的生长发育受光、温度、重力等重要环境因素的调节,下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类感受光信号的色素-蛋白复合体,主要分布在类囊体的薄膜上
B.年轮、春化作用、根的向地性都能说明温度参与植物生长发育的调节
C.植物的根冠等部位中存在平衡石细胞,可将重力信号转换成运输生长素的信号
D.树干上颜色较深的年轮带与春夏季节气温较高有关
【答案】C
【详解】A、光敏色素是分布于植物细胞质和细胞核中的色素-蛋白复合体,可感受光信号并调节植物发育;类囊体薄膜上分布的是光合色素(如叶绿素),与光敏色素无关,A错误;
B、年轮形成受温度季节变化影响,春化作用需低温诱导开花,二者体现温度调节;但根的向地性由重力引起,与温度无关,B错误;
C、根冠中的平衡石细胞(含淀粉粒)可感知重力,通过影响生长素极性运输方向,使近地侧生长素浓度升高,抑制根生长,实现向地性,C正确;
D、年轮中颜色较深的带是夏季形成的晚材(细胞小而紧密),与高温相关;颜色较浅的带是春季形成的早材(细胞大而疏松),D错误。
故选C。
2.生长素的合成过程中有ACC合成酶的合成,而这种酶是合成乙烯所必需的,一定条件下生长素的合成会促进乙烯的合成。请据图分析并回答下列问题。
(1)植物激素作为信号分子可对植物的生长发育起 作用。由图可见,高浓度生长素条件下,细胞纵向伸长受到抑制可能是 导致的,体现出生长素和乙烯的作用效果相反。
(2)科学家研究发现,紫外光可以抑制植物生长,使植株变矮,原因是紫外光提高了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性,从而促进了生长素氧化为没有促进细胞伸长作用的3-亚甲基氧代吲哚。现提供生长状况相同且健壮的小麦幼苗若干作为实验材料,请完成下列实验方案,以验证一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关。
步骤1:将小麦幼苗平均分为甲组和乙组。
步骤2:该实验的自变量是 ,因此甲组给予适宜的可见光,乙组给 。
步骤3:观察测定 和 。
预测实验结果: 。
【答案】(1) 调节 乙烯
(2) 紫外光 同等强度的可见光和一定强度的紫外光 植物的株高 3-亚甲基氧代吲哚的含量 与甲组相比较,乙组植物更矮,但3-亚甲基氧代吲哚含量更高
【详解】(1)植物激素是植物细胞产生的对生长发育起调节作用的微量有机物。由图可见,高浓度生长素条件下,细胞纵向伸长受到抑制可能是乙烯作用的结果,体现出生长素和乙烯的作用效果相反。
(2)本实验要验证一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关,所以本实验的自变量是紫外光,甲组给予适宜的可见光,乙组给予同等强度的可见光和一定强度的紫外光,检测指标是植物的株高和3-亚甲基氧代吲哚的含量。由题干信息可知紫外光可以抑制植物生长使株高变矮,原因是紫外光提高了植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性,从而促进了生长素氧化为没有促进细胞伸长作用的3-亚甲基氧代吲哚,所以预期的实验现象和实验结果是:与甲组相比较,乙组植物更矮,但3-亚甲基氧代吲哚含量更高,实验结论是一定强度的紫外光可抑制植物生长且此效应与生长素的氧化有关。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.下列有关植物生长素发现及应用的叙述中正确的是( )
A.利用生长素的作用特点,农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育
B.生长素与细胞内特异性受体结合,直接参与细胞代谢,进而促进细胞伸长生长
C.温特通过实验证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是由生长素吲哚乙酸分布不均匀引起的
D.在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根水平生长
【答案】A
【详解】A、摘除棉花顶芽可解除顶端优势,降低侧芽处生长素浓度,促进侧芽发育,利用了生长素作用的两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长),A正确;
B、生长素作为信息分子,与受体结合后通过信号转导调节基因表达,间接影响细胞代谢(如促进细胞伸长),并非直接参与代谢反应,B错误;
C、温特实验通过琼脂块收集到促进生长的物质并命名为"生长素",但未证明其化学本质为吲哚乙酸(该结论由郭葛等人后续证实),C错误;
D、极性运输是生长素从形态学上端向下端的主动运输过程,不受重力影响,在失重状态下仍可进行,因此根水平生长,不是因为极性运输,而是因为重力因素的消失,D错误。
故选A。
2.我国科学家在研究根向地性时发现,将幼苗水平放置时,在重力刺激下,根近地侧的表皮细胞中生长素浓度升高,激活了OsARF12等与转录有关的物质,进而促进了OsILA1基因的表达。OsILA1基因表达产物通过促进细胞壁成分的合成,导致细胞壁加厚,抑制细胞的伸长。下列相关说法正确的是( )
A.敲除OsILA1基因,水稻的向地性反应显著减弱甚至消失
B.OsARF12通过与OsILA1基因的起始密码子结合促进转录
C.重力刺激使生长素通过极性运输的方式从根远地侧运到了根近地侧表皮细胞
D.据题推测,茎的向光性的原因可能是生长素使向光侧细胞壁加厚,抑制了生长
【答案】A
【详解】A、敲除OsILA1基因后,其表达产物(促进细胞壁加厚、抑制细胞伸长)无法生成,导致近地侧细胞伸长不受抑制,向地性减弱或消失,A正确;
B、OsARF12作为转录相关物质,应作用于基因的启动子,而非与起始密码子结合,因为起始密码子位于mRNA上,B错误;
C、重力刺激下,生长素在根部的重新分布属于横向运输,而非从形态学上端到下端的极性运输,C错误;
D、茎的向光性中,生长素在背光侧积累促进细胞伸长,导致向光弯曲;而题干中生长素在根近地侧通过OsILA1抑制伸长,两者机制不同,D错误。
故选A。
3.植物光敏色素phyB通常存在Pr(生理失活)和Pfr(生理活性,具有促进种子萌发等生理功能)两种构型。Pr吸收红光后转化为Pfr,但Pfr吸收远红光后又可逆转为Pr。遮阴会使环境中红光与远红光比值下降。下列分析错误的是( )
A.Pr吸收红光转化为Pfr不属于蛋白质变性 B.种子被红光照射一段时间后,种子萌发率高
C.茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧大 D.茎尖向光侧细胞的Pr会与IAA结合抑制生长
【答案】D
【详解】A、Pr吸收红光后转化为Pfr是光敏色素的空间构象改变(可逆性光转换),未破坏蛋白质的一级结构和共价键,不属于蛋白质变性,A正确;
B、红光照射促使Pr转化为Pfr(生理活性形式),Pfr可促进种子萌发,故红光处理后种子萌发率升高,B正确;
C、遮阴环境中红光减少、远红光增加,Pfr吸收远红光逆转为Pr,导致Pfr/Pr比值减小,茎尖向光侧细胞的Pfr与Pr比值比背光侧大,C正确;
D、Pr通过信号转导调控基因表达,间接影响IAA合成或分布,而非直接与IAA结合抑制生长,D错误。
故选D。
4.植物激素对植物的生长发育有显著影响,请分析回答下列问题:
(1)子房发育成果实实际需要的生长素(IAA)主要来源于 ,由 通过一系列的反应转变而成。
(2)下图表示生长素浓度对植物生长发育的影响,据图回答:
①在茎的向光性实验中,若测得茎向光一侧的生长素浓度为b,背光一侧的生长素浓度为x,则x的取值范围为 。
②若c点表示某植物顶芽的生长素浓度,最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度可以用 点表示。
(3)在育种过程中,偶然获得了一株赤霉素突变矮生芹菜品种,初步判断其产生的原因有两种:一是植株体内赤霉素合成不足,赤霉素含量低于正常水平;二是赤霉素受体功能异常,不能识别并结合赤霉素。现有若干株赤霉素突变矮生芹菜幼苗为实验材料,设计实验来探究其产生的原因:
① ,分别置于等量的完全培养液中培养。
② 。
③ 。
实验结果及结论:
若 ;
若甲组与乙组株高基本相同,说明矮生原因是赤霉素受体功能异常。
【答案】(1) 发育中的种子 色氨酸
(2) b<x<d f
(3) 选取生长状况相同的幼苗若干,均分为甲(实验组)、乙(对照组)两组 分别用等量适宜浓度的赤霉素溶液和蒸馏水处理甲、乙两组幼苗 在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后,测量并比较两组平均株高 若甲组株高高于乙组,说明矮生原因是植株体内赤霉素合成不足
【详解】(1)一定浓度的生长素溶液能促进子房发育成果实,发育中的种子能产生生长素,正常情况下子房发育成果实所需要的生长素来自发育着的种子。生长素是由色氨酸通过一系列的反应转变而成。
(2)①在茎的向光性实验中,茎的背光一侧生长素浓度高于向光一侧,并且背光一侧生长快,因此若测得茎向光一侧的生长素浓度为b点浓度,则背光一侧的浓度一定在bd之间,即x的取值范围为b<x<d。
②植物顶端能产生生长素,生长素能运输侧芽,导致侧芽生长素浓度高,抑制侧芽的生长,因此若c点表示某植物顶芽的生长素浓度,f点表示抑制植物生长,最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度可以用f点表示。
(3)探究该赤霉素突变矮生芹菜品种产生的原因,实验的自变量是赤霉素的有无,因变量是芹菜幼苗的生长情况。根据对照原则和单一变量原则设计实验。
实验过程:
①选取生长状况相同的幼苗若干,均分为甲(实验组)、乙(对照组)两组,分别置于等量的完全培养液中培养。
②分别用等量适宜浓度的赤霉素溶液和蒸馏水处理甲、乙两组幼苗。
③在相同且适宜的环境条件下培养一段时间后,测量并比较两组平均株高。
实验结果及结论:若甲组株高高于乙组,说明矮生原因是植株体内赤霉素合成不足;若甲组与乙组株高基本相同,说明矮生原因是赤霉素受体功能异常。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上·广西玉林·期末)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,激素③为乙烯。据图判断下列说法正确的是( )
A.激素①是赤霉素,激素②是生长素,都能促进细胞的伸长
B.激素②在 a、b 浓度下作用效果不同,体现了激素的相抗衡作用
C.激素③能促进果实发育和促进叶、花、果实的脱落
D.①②③这三种植物激素在幼苗的生长过程含量不变
【答案】A
【详解】A、生长素浓度达到一定值后就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了细胞的伸长,所以激素③是乙烯,激素②是生长素,激素①②均能促进细胞伸长,则激素①是赤霉素,A正确;
B、激素②是生长素,在a浓度(高浓度)时抑制细胞伸长,b浓度(低浓度)促进细胞伸长时,体现了激素的两重性,两种激素的作用效果相反才能体现激素的相抗衡作用,B错误;
C、乙烯能促进果实成熟,不能促进果实发育,C错误;
D、不同时期幼苗需要的激素不同,所以①②③这三种植物激素在幼苗的生长过程含量会发生变化,D错误。
故选A。
2.(24-25高二上·广西南宁·期末)传统农业常采用人工打顶(去除顶芽)的方法,解除顶端优势,使侧芽加快生长。现代农业用化学封顶技术替代人工打顶,如通过喷施碳酸二苯酯对顶芽幼嫩组织形成轻微伤害,进而降低棉花的株高并增加结铃(果实)数。碳酸二苯酯化学封顶的原理是( )
A.增加生长素来抑制顶芽生长 B.降低顶芽生长素的合成
C.阻碍侧芽生长素向顶芽运输 D.降低侧芽生长素的合成
【答案】B
【详解】A、若增加生长素,顶芽产生的生长素向下运输更多,侧芽生长素浓度升高,抑制侧芽生长,与题干中“增加结铃数”的结果矛盾,A错误;
B、降低顶芽生长素的合成,导致运输到侧芽的生长素减少,侧芽处浓度降低,抑制解除,侧芽生长,符合题意,B正确;
C、生长素运输方向为顶芽→侧芽(极性运输),阻碍侧芽向顶芽运输不会减少侧芽的生长素浓度,反而可能使其积累更多,抑制侧芽生长,C错误;
D、侧芽的生长素主要来自顶芽运输,而非自身合成,降低侧芽合成对解除抑制无显著影响,D错误。
故选B。
3.(多选题)(24-25高二上·江西·期末)为探究暗前远红光(EOD-FR)下赤霉素(GA)和油菜素内酯(BR)对南瓜下胚轴伸长生长的调控机制,研究人员进行了相关实验,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A.感受远红光信号的光敏色素分布于植物的各个部位,在分生组织的细胞内比较丰富
B.BR和GA在有无远红光处理条件下,均可促进南瓜下胚轴的伸长生长
C.添加BRZ会降低内源BR的合成量,而外源BR的作用效应大于BRZ的作用效应
D.在EOD-FR处理下,GA和BR在调节南瓜下胚轴伸长生长的作用表现为协同作用
【答案】ABD
【详解】A、光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),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正确;
B、分析图1和图2可知,在不添加远红光处理和添加暗前远红光处理条件下,与对照组(H2O处理组)相比,添加BR或GA的组南瓜下胚轴长度均增加,说明BR和GA在有无远红光处理条件下,均可促进南瓜下胚轴的伸长生长,B正确;
C、BRZ为BR合成抑制剂,添加BRZ会抑制内源BR的合成,从而降低内源BR的合成量。分析题图1,与对照组(水)相比,外源BR的下胚轴伸长长度增加,说明在EOD-FR处理下,外源BR(实验中添加的BR)可以促进南瓜下胚轴伸长生长;添加BRZ组比对照组下胚轴伸长长度降低,添加BR的长度增加,而添加BR+BRZ的组别下胚轴伸长长度比只添加BRZ的要长,但并未恢复到对照组水平,说明外源BR的作用效应小于BRZ的作用效应,C错误;
D、由图1和图2可知,在EOD-FR处理下,外源BR(实验中添加的BR)和GA南瓜下胚轴伸长生长,用BRZ+PAC处理的南瓜下胚轴长度最小,故在EOD-FR处理下,胚轴伸长生长的过程中,GA和BR调节胚轴伸长生长都是促进生长,故表现为协同作用,D正确。
故选ABD。
4.(24-25高二上·贵州毕节·期末)草莓的生长和果实成熟受多种因素影响,研究小组对草莓的生长发育过程开展了一系列实验。草莓果实成熟通常经过绿果期、白果期和红果期等阶段。甲研究小组探究外源脱落酸(ABA)和生长素(IAA)对草莓果实成熟的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)根据实验结果分析,ABA和IAA在果实成熟中的相互作用关系为 。施用 能延迟草莓果实成熟,判断依据是 。
(2)乙研究小组探究酸性条件是否影响草莓成熟。实验组用质量分数0.5%醋酸喷施处理草莓植株上的绿果,对照组用 喷施长势相同的草莓植株上的绿果,其余条件相同且适宜。每隔1天喷1次,两周后观察草莓变红的程度,若 (填“对照组”或“实验组”)相对更红,可得出酸性条件抑制草莓成熟的结论。
【答案】(1) 相抗衡/拮抗 IAA IAA处理后,绿果和白果增多,红果减少,说明IAA能延迟草莓果实成熟
(2) 等量蒸馏水 对照组
【详解】(1)据图分析,与对照组相比,ABA处理后,红果明显增多,绿果和白果减少,说明ABA能促进果实成熟,IAA处理后,绿果和白果增多,红果减少,说明IAA能延迟草莓果实成熟,说明二者相抗衡。
(2)乙组实验的自变量是是否喷施醋酸,因变量是草莓成熟的时间,所以对照组用等量蒸馏水喷施,其余条件与实验组相同,且保证适宜。若酸性条件抑制草莓成熟,则实验组成熟缓慢,对照组相对更红。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(2025·浙江·高考真题)科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
植株
主根长度(mm)
侧根数(条)
不定根数(条)
叶片数(片)
相对叶表面积(%)
WT
32.0
2.0
2.1
19.0
100
Y1
50.0
6.6
3.5
8.2
13.5
Y2
52.0
5.6
3.5
12.0
23.3
注:表内数据为平均值
下列叙述正确的是( )
A.与WT相比,Y2光合总面积增加
B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WT
C.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加
D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加
【答案】C
【详解】A、由表可知,Y2的叶片数比WT少,相对叶表面积也小,因此光合总面积减少,A错误;
B、将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草中,会使细胞分裂素氧化酶增多,从而使细胞分裂素含量降低,Y1和Y2是导入了不同的细胞分裂素氧化酶基因得到的转基因烟草,无法确定它们的细胞分裂素氧化酶的活性等情况,所以Y1和Y2的细胞分裂素含量无法比较,B错误;
C、细胞分裂素主要促进细胞分裂,若对Y1施加细胞分裂素类似物,不会被细胞分裂素氧化酶分解,可以使叶片数增加,C正确;
D、由题表信息可知,将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草(WT)中后,Y2的侧根数和不定根数都多于野生型,而细胞分裂素氧化酶会使细胞分裂素含量降低,所以若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会减少,D错误。
故选C。
2.(2025·福建·高考真题)为研究光照对培养箱中拟南芥生长的影响,科研人员在总光强相同情况下设置了不同的红蓝光强度比,并改变光照时间,进行相关实验,部分结果如图。下列叙述正确的是( )
A.蓝光不能作为信号调控拟南芥生长
B.拟南芥叶绿素b的吸收光谱受光照时长的影响
C.适当调高16:1组的蓝光比例有利于拟南芥生长
D.不同光照时间下促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比相同
【答案】C
【详解】A、蓝光是植物重要的光信号之一(如蓝光受体参与向光性、气孔开放等调控),能作为信号调控拟南芥生长,A错误;
B、叶绿素b的吸收光谱是其自身的理化特性,由分子结构决定,不受光照时长影响,B错误;
C、从图中可见,红蓝光强度比为16:1时,拟南芥新鲜重量低于3.9:1、7.5:1组。若适当调高16:1组的蓝光比例(即降低红光比例,向3.9:1、7.5:1方向调整),有利于拟南芥生长,C正确;
D、长光照下,促进拟南芥生长的最佳红蓝光强度比约为7.5:1;短光照下,各红蓝光强度比的生长效果均远低于长光照,因此,不同光照时间下最佳红蓝光强度比不同,D错误。
故选C。
3.(多选)(2024·江西·高考真题)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
C.植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达
D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
【答案】AC
【详解】A、植物叶片中的光敏色素可以感受光质和光周期等光信号调控开花,A正确;
B、感受光信号的光敏色素分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞中比较丰富,B错误;
C、光敏色素在感受光周期信号改变时会发生结构的改变,这种改变会影响细胞核基因的表达,进而调控开花,C正确;
D、光信号影响植物生长发育的主要机制是调节植株生长、开花衰老等,D错误。
故选AC。
4.(2025·海南·高考真题)动、植物生命活动均受激素调节。植物生长素和动物生长激素通过一系列过程发挥生物学效应(如图1和图2),调节个体生长。
(1)用蛋白酶分别处理生长素和生长激素,失去活性的是 。
(2)生长素在植物幼嫩组织中的运输方式是 ,生长激素在动物体内的运输方式是 。
(3)图1中,若受体复合物C结合生长素的功能丧失,则生长素调控的靶基因转录无法被激活,理由是 。
(4)图2中,被激活的信号蛋白1和信号蛋白2通过不同的信号通路发挥生物学效应,发挥效应较快的信号蛋白是 ,原因是 。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在 (答出2点即可)。
【答案】(1)生长激素
(2) 极性运输(或主动运输) 体液运输(或血液运输)
(3)生长素无法与受体复合物C结合,导致B无法与A分离(不能形成转录因子A单体),无法形成A的二聚体,无法激活靶基因转录(无法解除对靶基因转录的抑制)
(4) 信号蛋白2 因为它通过激酶2传递信号,更快;而信号蛋白1通过基因转录和翻译(表达)过程更慢
(5)(都是信息分子,均通过调节基因转录(或蛋白质合成)来发挥效应(生长素激活靶基因转录,生长激素通过信号通路促进相关蛋白合成;均需与特异性受体结合(生长素与受体复合物C结合,生长激素与细胞膜受体结合)
【详解】(1)生长素是植物激素,化学本质为吲哚乙酸(一种小分子有机物),蛋白酶通常作用于蛋白质或多肽,因此蛋白酶处理对生长素活性无影响。生长激素是动物激素,化学本质为蛋白质(多肽),可被蛋白酶水解而失去活性。
(2)在幼嫩组织中,生长素主要通过极性运输(主动运输)进行,即从形态学上端向下端单向运输。生长激素由垂体分泌后进入血液循环,通过体液运输(或血液运输)到靶细胞或靶器官。
(3)受体复合物C是生长素与受体结合后形成的复合物,它能进入细胞核并激活靶基因转录。若其结合生长素的功能丧失,生长素无法与受体复合物C结合,导致B无法与A分离(不能形成转录因子A单体),无法形成A的二聚体,无法激活靶基因转录(无法解除对靶基因转录的抑制)。
(4)信号蛋白2通过激酶2直接调节代谢过程,属于快速反应;信号蛋白1通过进入细胞核调节基因表达,涉及转录和翻译,耗时较长。
(5)据图1和图2可知,生长素和生长激素在发挥生物学效应的过程中具有相似性,主要表现在:生长素激活靶基因转录,生长激素通过信号通路促进相关蛋白合成来发挥生物学效应,因此生长素和生长激素都是信息分子,均通过调节基因转录(或蛋白质合成)来发挥效应;根据图示,生长素与受体复合物C结合,生长激素与细胞膜受体结合。
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。