内容正文:
稳态与调节
专题六
课时3 植物生命活动的调节
重难突破2
重难突破1
内容索引
NEIRONGSUOYIN
植物激素与植物生长调节剂
环境因素参与调节植物的生命活动
植物激素与植物生长调节剂
重难突破1
核心整合 要点分析
1.有关生长素的要点整合
(1)明确生长素的三种运输方向
核心整合 要点分析
(2)生长素的生理作用
核心整合 要点分析
(3)利用“三看法”判断生长素的作用特点
核心整合 要点分析
2.植物激素间的相互作用
核心整合 要点分析
提醒:决定植物器官生长、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。如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,比值较低则有利于分化形成雄花。
核心整合 要点分析
3.植物生长调节剂的含义、类型及应用
(1)含义: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)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;另一类分子结构与植物激素的差别较大,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)应用
真题历练 感悟考情
1.(2025·河南卷,10)向日葵具有向光生长的特性。研究人员以向日葵幼苗为实验材料,单侧光处理一段时间后,检测下胚轴两侧生长相关指标,结果如图所示。下列推断正确的是( )
A.向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用
受抑制程度大于背光面
B.下胚轴两侧IAA的含量基本一致,表明其向光生长不受IAA影响
C.IAA抑制物通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长
D.在下胚轴一侧喷施IAA抑制物可导致黑暗中的向日葵向对侧弯曲
A
解析:据题图可知,向光面和背光面的IAA含量差别不大,但向光面下胚轴的增加长度明显低于背光面,同时向光面的IAA抑制物的含量高于背光面,据此推测,向日葵下胚轴向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面,A正确;下胚轴两侧IAA的含量基本一致,但不能说明其向光生长不受IAA影响,可能是IAA的活性或信号通路差异导致,B错误;向光面和背光面的IAA含量差别不大,说明IAA抑制物不是通过调节下胚轴IAA的含量进而导致向日葵向光生长的,C错误;黑暗环境
中无单侧光刺激,喷施IAA抑制物会抑制该侧生
长,弯曲方向应为向喷施侧弯曲(抑制侧生长慢,
对侧相对快),D错误。
2.(2025·山东卷,10)果实脱落受多种激素调控。某植物果实脱落的调控过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.脱落酸通过促进乙烯的合成促进该植物果实脱落
B.脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落
C.喷施适宜浓度的生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落
D.该植物果实脱落过程中产生的乙烯对自身合成的调节属于负反馈
D
解析:由题图可知,脱落酸能促进乙烯合成酶的合成,进而促进乙烯合成,乙烯可促进果实脱落,A正确。生长素能抑制脱落酸的合成,进而影响乙烯的合成,防止果实脱落,故喷施适宜浓度的生长素类调节剂有利于防止该植物果实脱落;而脱落酸能促进果实脱落,因此脱落酸与生长素含量的比值影响该植物果实脱落,B、C正确。乙烯的合成能进一步促进乙烯合成酶的表达且抑制生长素的合成,从而使乙烯含量进一步提高,这一过程属于正反馈调节,D错误。
【命题延伸 典题重组】
3.判正误
(1)(2023·全国甲卷)植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。( )
(2)(2025·安徽卷)赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持休眠,抑制萌发。( )
(3)(2022·全国甲卷)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。推测该矮生突变体矮生的原因可能是赤霉素合成途径受阻。( )
×
√
√
4.练表达
(1)(2021·全国甲卷,改编)顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长,其原因是_____________________________________________
______________________________________________________________
。
(2)(2023·新课标卷)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 。
顶芽产生的生长素进行极性运输,枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制
促进细胞核的分裂
促进细胞质的分裂
题组递进 素能提升
题组1 植物生长素的分析
1.(2025·四川卷,14)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,一段时间后测定中胚轴长度,结果如图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。下列叙述错误的是( )
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
D
解析:本实验的①为空白对照组,②③④均为实验组,其中②③④添加了外源物质,体现了加法原理,④中添加的DPI抑制植物H2O2的生成,体现了减法原理,A正确;本实验的实验组中添加了IAA,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,B正确;根据实验组分析,②③组中胚轴长度相等,而④组中胚轴长度比对照组更短,推测IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长,C正确;若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与③相近,D错误。
2.(2025·河南平顶山二模)蚕豆等双子叶植物种子萌发时,下胚轴顶端形成的“顶勾”结构如图1,其顶勾弯的纵切显微结构如图2。研究表明其形成与根向地生长的原理类似。下列叙述错误的是( )
A.顶勾的形成减少了子叶间的顶端分生组织出土时所受机械伤害
B.顶端分生组织产生的生长素在重力作用下通过极性运输到下胚轴
C.顶勾的形成是顶勾弯外侧与内侧的生长素分布不均匀所致
D.子叶、下胚轴的形成是种子萌发过程中基因选择性表达的结果
B
解析:顶勾的形成使得子叶在出土过程中,顶端分生组织被顶勾保护在内部,减少了子叶间的顶端分生组织出土时所受机械伤害,A正确;在重力作用下,生长素是通过横向运输分布不均匀的,而不是极性运输,极性运输不受重力影响,B错误;已知顶勾的形成与根向地生长的原理类似,根向地生长是生长素分布不均匀导致的(近地侧生长素浓度高,抑制生长,远地侧生长素浓度低,促进生长),所以顶勾的形成是顶勾弯外侧与内侧的生长素分布不均匀所致,C正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,在种子萌发过程中,子叶、下胚轴等不同结构的形成是细胞分化的结果,即基因选择性表达的结果,D正确。
题组2 植物激素生理功能的实验分析
3.(多选)(2025·河北秦皇岛二模)果农在种植红宝石葡萄时会施用植物生长调节剂,如外源赤霉素(GA3)和噻苯隆(TDZ)等。GA3可促进幼果吸收营养,使果实膨大而增产。TDZ在开花期间喷施,可以提高坐果率,在幼果期施用,可以增产。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素可在葡萄植株的幼芽、幼根和未成熟的种子内合成
B.在葡萄幼果期施用GA3和TDZ,对提高葡萄产量具有协同作用
C.幼果期施用TDZ可以增产,是因为TDZ可直接参与细胞代谢
D.大量施用植物生长调节剂一定能提高红宝石葡萄的产量
CD
解析:赤霉素可在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成,A正确;GA3可促进幼果吸收营养,使果实膨大而增产,在幼果期施用TDZ可以增产,因此二者在幼果期对提升葡萄产量具有协同作用,B正确;植物生长调节剂不直接参与细胞代谢,而是调节细胞代谢,C错误;植物生长调节剂使用不当,可能会影响红宝石葡萄的产量,D错误。
4.(2025·北京卷,9)油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,进而促进下胚轴生长。用生长素分别处理野生型和Z基因功能缺失突变体的拟南芥幼苗,结果如图。综合以上信息,不能得出的是( )
A.Z蛋白是油菜素内酯信号途径的组成成分
B.生长素和油菜素内酯都能调控下胚轴生长
C.生长素促进下胚轴生长依赖于Z蛋白
D.油菜素内酯促进下胚轴生长依赖于生长素
D
解析:根据题干信息可知,油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达,说明Z蛋白参与油菜素内酯的信号传导,是油菜素内酯信号途径的组成成分,A正确;由题图可知,生长素处理能促进野生型下胚轴生长(说明生长素调控生长),油菜素内酯也可以促进下胚轴生长,因此两者都能调控生长,B正确;生长素处理野生型(有Z蛋白)能促进生长,但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进生长,说明生长素促进下胚轴
生长依赖Z蛋白,C正确;题目和图示并未提供任何信息
表明油菜素内酯的作用需要生长素参与,没有实验证明
阻断生长素后油菜素内酯是否失效,D错误。
环境因素参与调节植物的生命活动
重难突破2
核心整合 要点分析
1.环境因素参与调节植物的生命活动
核心整合 要点分析
2.光合色素和光敏色素的辨析
核心整合 要点分析
3.植物生命活动中多个影响因素之间的关系
真题历练 感悟考情
1.(2025·黑吉辽蒙卷,13)光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发,部分作用关系如图。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素是一类含有色素的脂质化合物
B.图中激素①是赤霉素,激素②是脱落酸
C.EBR和赤霉素是相抗衡的关系
D.红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发
D
解析:光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),不是脂质化合物,A错误;赤霉素的主要作用是促进种子萌发,脱落酸的主要作用是抑制种子萌发,据题图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B错误;赤霉素的主要作用是促进种子萌发,分析题图,EBR抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此EBR和赤霉素是协同的关系,C错误;红光使光敏色素从无活性到有活性,促进种子萌发,而EBR能抑制蛋白2形成,减少激素①对种子萌发的抑制作用,因此红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发,D正确。
2.(2025·湖南卷,12)在常温(20 ℃)、长日照条件下栽培某油菜品种,幼苗生长至4~5叶时,将部分植株置于低温(5 ℃)处理6周后,立即进行嫁接。然后将所有植株常温栽培。不同处理植株茎尖中赤霉素含量(ng·g-1鲜重)及开花情况如表所示。下列叙述正确的是( )
低温处理结束后/天 检测
指标 常温处理
植株 低温处理植株 常温处理接穗/
常温处理砧木 常温处理接穗/
低温处理砧木
0 赤霉素 90.2 215.3 — —
15 赤霉素 126.4 632.0 113.8 582.0
50 开花情况 不开花 开花 不开花 开花
A.除赤霉素外,低温处理诱导油菜开花不需要其他物质参与
B.赤霉素直接参与油菜开花生理代谢反应的浓度需达到某临界值
C.将油菜幼苗的成熟叶片置于低温下,其余部位置于常温,不能诱导开花
D.若外源赤霉素代替低温也能促进油菜开花,则两者诱导开花的代谢途径相同
答案:C
解析:由表格可知,低温处理植株(与常温处理植株相比)和低温处理砧木(与常温处理砧木相比)均能诱导油菜开花,且赤霉素含量显著提高,说明低温诱导油菜开花与赤霉素有关,但不能说明低温处理诱导油菜开花不需要其他物质参与,A错误。植物激素起调节生命活动的作用,不直接参与代谢反应,B错误。结合表中常温处理接穗/低温处理砧木能诱导油菜开花,说明开花信号可由砧木传至接穗,若只对油菜幼苗的成熟叶片进行低温处理,可能因缺乏低温信号感知和传递机制而无法诱导油菜开花,C正确。施用外源赤霉素后,直接增加赤霉素(外源+内源赤霉素)的量,使其达到对开花的促进作用的临界值,从而使植物开花;而低温诱导是在低温的作用下,植物体通过代谢过程使体内赤霉素含量升高,进而促进开花,二者途径不同,D错误。
【命题延伸 典题重组】
3.判正误
(1)(2025·安徽卷)红外光可促进莴苣种子萌发,而红光可逆转红外光的效应,抑制萌发。( )
(2)(2025·安徽卷)玉米种子萌发后,根冠中的细胞能够感受重力信号,从而引起根的向地生长。( )
(3)(2024·安徽卷)菊花是自然条件下秋季开花的植物,遮光处理可使其延迟开花。( )
(4)(2024·安徽卷)玉米倒伏后,茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关。( )
×
√
×
×
4.练表达
(2023·浙江6月卷,改编)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。
据图回答下列有关问题。
(1)远红光处理莴苣种子使赤霉素含量 , 种子萌发。
(2)推测红光对莴苣种子萌发影响的机理。
提示:图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加,其机理为红光将光敏色素激活,进而调节相关基因表达。
(3)红光与赤霉素处理相比,莴苣种子萌发的响应时间相同吗?说明理由。
提示:不相同。图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发,赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发,两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同。
下降
抑制
题组递进 素能提升
题组1 光对植物生长发育的影响
1.(2025·湖北卷,8)科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如表。根据实验结果,以下推断合理的是( )
植物种类 长日照 短日照
甲 正常开花 不开花
乙 不开花 正常开花
丙 正常开花 正常开花
丁 延迟开花 正常开花
A.对植物丁进行人工补光延长光照时间,能使其更快开花
B.植物丙的开花不受环境因素影响,由自身遗传物质决定
C.表中植物甲和乙开花的差异,是因为它们对光照强度的敏感度不同
D.若在湖北同一地点种植,植物甲可能在夏季开花,植物乙可能在秋季开花
答案:D
解析:丁在长日照下延迟开花,短日照下正常开花,若人工补光延长光照时间(模拟长日照),反而会延迟开花,A错误。丙在长、短日照下均正常开花,说明其开花不受光周期影响,属于日中性植物,但其他环境因素(如温度、水分)可能仍影响丙的开花,B错误。甲和乙开花差异源于对光照时间(光周期)的敏感度不同,而非光照强度,C错误。湖北夏季昼长(长日照),甲作为长日照植物可能在夏季开花;秋季昼短(短日照),乙作为短日照植物可能在秋季开花,D正确。
2.(2025·河南新乡预测)光敏色素存在两种可相互转换的形态,分别为红光吸收型(PrB)和远红光吸收型(PfrB)。白天时,PrB经红光照射可转换为PfrB,PfrB可作用于细胞核定位的转录因子PIF3蛋白使其降解,从而增加生物钟核心元件CCA1的转录;傍晚时,PfrB吸收远红光后转换为PrB,CCA1转录被抑制。下列叙述错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,吸光后其结构不发生改变
B.光照可以影响植物的昼夜节律,需要光敏色素为光受体
C.光敏色素在植物体内分生组织中的含量多于叶肉细胞
D.PrB不能介导PIF3降解,积累的PIF3可能抑制CCA1转录
A
解析:光敏色素主要吸收红光和远红光,吸光后其结构发生改变,A错误;光敏色素是一类蛋白质,在植物体内分布广泛,在分生组织中的含量相对较高,能够感知昼夜长短的变化,从而调控植物的开花时间和种子萌发等关键活动,B、C正确;PfrB通过作用于PIF3蛋白使其降解,而增加生物钟核心元件CCA1的转录,PrB不能介导PIF3降解,则积累的PIF3可能抑制CCA1转录,D正确。
题组2 其他环境因素对植物生长发育的影响
3.(多选)(2025·河北廊坊二模)实验表明,与不经低温处理相比,低温处理后的冬小麦幼芽中可产生多种特异的mRNA;低温处理和用去甲基化剂处理后,拟南芥晚花突变体均提前开花;需要春化作用的胡萝卜,未经低温处理,每天用4 μg赤霉素处理4周也能开花。下列相关叙述正确的是( )
A.低温可能在转录水平上进行调节,使植物的生理状态发生变化
B.低温处理后的拟南芥晚花突变体的总DNA甲基化程度可能会降低
C.低温会影响基因的表达,所有植物开花均需经过春化作用
D.低温处理胡萝卜后可能促进赤霉素的合成或抑制赤霉素的分解
ABD
解析:低温处理后的冬小麦幼芽中可产生多种特异的mRNA,说明低温可能在转录水平上对相关过程进行调节,A正确;用去甲基化剂处理后,拟南芥晚花突变体提前开花,说明DNA甲基化程度降低会使开花提前,B正确;不是所有植物开花均需经过春化作用,C错误;由题干信息“未经低温处理,每天用4 μg赤霉素处理4周也能开花”可知,胡萝卜经低温处理才能开花可能是因为低温能促进赤霉素的合成或抑制赤霉素的分解,D正确。
4.(2025·湖北武汉二模)植物叶片衰老晚期进程具有不可逆性。科研人员以拟南芥为材料,发现基因WRKY75、植物激素水杨酸(SA)及活性氧(ROS,如过氧化氢)协同调控叶片衰老的分子机制,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.基因WRKY75促进ROS积累,ROS积累负反馈调节该基因表达
B.基因WRKY75、SA和ROS之间形成两两互相促进的调控环
C.敲除基因WRKY75后,SA和ROS减少有利于延缓叶片衰老
D.植物叶片晚期衰老进程受基因、激素和环境的共同调控
A
解析:结合图示可知,基因WRKY75促进ROS积累,ROS积累进一步促进该基因表达,从而进一步促进ROS积累,属于正反馈调节,A错误;SA通过促进基因WRKY75的表达促进SID2的形成,进而促进SA的合成,SA促进ROS的形成,ROS也促进SA的合成,ROS促进基因WRKY75的表达,基因WRKY75通过抑制CAT2的合成间接促进ROS的合成,综合分析,基因WRKY75、SA和ROS之间形成两两互相促进的调控环,B正确;SA和ROS具有促进叶片衰老的作用,基因WRKY75会促进SA和ROS的形成,因此敲除基因WRKY75后,SA和ROS减少利于延缓叶片衰老,C正确;植物叶片晚期衰老进程受基因WRKY75,激素SA和环境中ROS的含量等的共同调控,D正确。
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