内容正文:
第11讲 植物生命活动的调节
1.生长素的要点整合
(1)生长素发现过程中的3个部位、2个原因。
(2)生长素的“运输”方式。
(3)“三看法”判断生长素的作用特点。
①抑制生长≠不生长,凡生长状况差于对照组(自然生长或蒸馏水处理组)的,可以认为生长受到抑制,生长状况好于对照组的,可认为生长受到促进。
②植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用,不能体现生长素在较低浓度时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长的特性。
2.理清植物激素间的相互作用
(1)其他植物激素的合成部位与主要作用。
(2)植物激素间的相互作用。
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。
3.环境因素参与调节植物的生命活动
1.(2024·山东卷,T10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是(B)
培养
时间
MS
MS+脱落酸
MS+PAC
MS+PAC+赤霉素
WT
OX
WT
OX
WT
OX
WT
OX
24小时
0
80
0
36
0
0
0
0
36小时
31
90
5
72
3
3
18
18
A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
[关键能力] (1)信息获取与加工、因果推理。
培养
时间
MS
MS+
脱落酸
MS+
PAC
MS+PAC
+赤霉素
①WT
②OX
③WT
④OX
⑤WT
⑥OX
⑦WT
⑧OX
24小时
0
80
0
36
0
0
0
0
36小时
31
90
5
72
3
3
18
18
教材知识:拟南芥自身会产生赤霉素和脱落酸,赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,二者的作用效果相互拮抗(D项正确)。
结果分析:MS组为空白对照组,可以排除内源赤霉素和脱落酸的影响(A项正确);组③与组④对比,组④种子的萌发率高出很多,说明基因S过表达可以减缓脱落酸对种子萌发的抑制(C项正确)。
(2)信息加工和假说演绎。
假设:基因S的过表达可增强赤霉素的活性。
演绎:在添加外源赤霉素的情况下,基因S过表达组的种子萌发率提高。
结果分析与结论:组②与组①对比,组②种子的萌发率高出很多,说明基因S的过表达可促进种子的萌发,但是无法说明基因S的过表达是促进赤霉素的合成还是增强赤霉素的活性。在添加赤霉素合成抑制剂的情况下,组⑤与组⑥种子的萌发情况相同、组⑦与组⑧种子的萌发情况相同,这两组数据的比较说明基因S的过表达是促进赤霉素的合成,而不是促进赤霉素的活性(B项错误)。
2.(多选)(2025·江苏卷,T16)研究小组开展了Cl-胁迫下,添加脱落酸(ABA)对植物根系应激反应的实验,机理如图所示。下列相关叙述错误的是(ABC)
A.Cl-通过自由扩散进入植物细胞
B.转运蛋白甲、乙的结构和功能相同
C.ABA进入细胞核促进相关基因的表达
D.细胞质膜发挥了物质运输、信息交流的功能
解析 由题图可知,Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入植物细胞,属于协助扩散,A项错误;转运蛋白甲是协助Cl-顺浓度梯度进入植物细胞,转运蛋白乙是协助Cl-顺浓度梯度排出植物细胞,两者的结构和功能不同,B项错误;由题图可知,ABA与细胞质膜上的受体结合,没有进入细胞,通过信号转导促进细胞核相关基因的表达,C项错误;细胞质膜实现了跨膜运输Cl-及接受ABA的信息分子,发挥了物质运输、信息交流的功能,D项正确。
3.(2025·黑吉辽蒙卷,T13)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(D)
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
解析 光敏色素是植物中感受红光和远红光的光受体,本质是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),不是含有色素的脂质化合物,A项错误。赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,结合题图,激素①抑制种子萌发,应为脱落酸,激素②促进种子萌发,应为赤霉素,B项错误。EBR通过抑制蛋白2的活性,从而抑制激素①(脱落酸)对种子萌发的抑制,促进种子萌发,赤霉素也可以促进种子萌发,二者不是相抗衡关系,C项错误。由题图可知,红光通过激活光敏色素来抑制蛋白1的活性,使得蛋白2活性被抑制,从而促进种子萌发,同时蛋白3的活性也被抑制,使激素②(赤霉素)能够促进种子萌发;EBR可以促进种子萌发,所以红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发,D项正确。
考向 科学思维与科学实验
1.下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是(B)
A.幼嫩的细胞对生长素的敏感性小于衰老的细胞
B.生长素合成和分布的主要场所是植物体的未成熟组织
C.在植物体的幼嫩部位,生长素不可以逆浓度梯度运输
D.呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输和非极性运输
解析 不同种类的植物对生长素的敏感性不同,同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同,幼嫩的细胞对生长素的敏感性大于衰老的细胞,A项错误;植物体的未成熟组织具有分生能力,是生长素合成和分布的主要场所,B项正确;在植物体的幼嫩部位,生长素可以逆浓度梯度进行极性运输,C项错误;生长素的极性运输方式属于主动运输,所以呼吸抑制剂能影响生长素的极性运输,但不影响生长素的非极性运输,D项错误。
2.(2025·广州模拟)赤霉素促进种子萌发,脱落酸则抑制种子萌发。胚中合成的赤霉素可作用于与胚相邻的糊粉层细胞,促进其淀粉酶基因的表达,加速种子萌发。为了探究脱落酸抑制种子萌发是通过抑制赤霉素的合成,还是通过直接抑制淀粉酶的合成过程实现的,以下实验方案可达成探究目的的是(B)
A.将去胚的种子浸泡在只含有脱落酸的溶液中,检测淀粉是否分解
B.将去胚的种子浸泡在同时含有赤霉素和脱落酸的溶液中,检测淀粉是否分解
C.将去糊粉层的种子浸泡在只含有脱落酸的溶液中,检测淀粉是否分解
D.将去糊粉层的种子浸泡在同时含有赤霉素和脱落酸的溶液中,检测淀粉是否分解
解析 将去胚的种子浸泡在只含有脱落酸的溶液中,由于胚是合成赤霉素的部位,去胚后没有了赤霉素的来源,糊粉层细胞的淀粉酶无法合成,因此无论脱落酸是否抑制了赤霉素的合成还是抑制了淀粉酶的合成,种子都不萌发,即不能区分脱落酸抑制种子萌发是通过抑制赤霉素的合成,还是通过直接抑制淀粉酶的合成过程实现的,A项不符合题意。将去胚的种子浸泡在同时含有赤霉素和脱落酸的溶液中,因为种子无胚不能合成赤霉素,这里额外添加了赤霉素,若淀粉分解,说明脱落酸不是抑制淀粉酶合成而是抑制赤霉素合成来抑制种子萌发;若淀粉不分解,说明脱落酸可能是直接抑制淀粉酶合成来抑制种子萌发,可达成探究目的,B项符合题意。将去糊粉层的种子浸泡在只含有脱落酸的溶液中,糊粉层是淀粉酶基因表达的部位,去糊粉层后就不存在淀粉酶合成的场所了,无法探究脱落酸的作用机制,C项不符合题意。将去糊粉层的种子浸泡在同时含有赤霉素和脱落酸的溶液中,同样因为没有了糊粉层这个淀粉酶合成的关键部位,不能探究脱落酸是如何抑制种子萌发的,D项不符合题意。
3.(多选)(2025·长沙模拟)植物的生长不仅受到激素调控,还受到光的调控。科研人员测定了野生型植株和光受体缺失突变体中脱落酸(ABA)的含量,结果如图甲所示,并测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图乙所示。下列相关叙述正确的是(AC)
A.据图甲实验结果推测,光可能抑制植物体内ABA的合成
B.图乙实验的自变量是有无光照和光受体的有无
C.图乙实验结果表明,黑暗条件下,野生型种子对ABA更敏感
D.据图乙可以推测,光信号增强了ABA对种子萌发的抑制效果
解析 根据题图甲实验结果可知,光受体缺失突变体体内ABA含量明显高于野生型,推测光可能抑制植物体内ABA的合成,A项正确;据题图乙可知,实验的自变量包括光照的有无、光受体的有无、脱落酸浓度,B项错误;题图乙实验结果表明,与光照条件相比,野生型植株在黑暗条件下种子萌发率受ABA浓度变化的影响更大,故推测黑暗条件下,野生型种子对ABA处理更为敏感,C项正确;在光照条件下,野生型植株在不同浓度ABA处理下种子的萌发率大于光受体缺失突变体种子的萌发率,可以推测光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,D项错误。
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