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.(2024·河北卷,T9)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是(B)
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
解析 AUX1缺失突变体不能产生AUX1(生长素极性运输的载体蛋白之一),导致生长素极性运输减弱,顶端优势减弱,分蘖(侧枝)可能增多,A项正确;分蘖发生部位生长素浓度过高时,会对分蘖产生抑制,导致分蘖减少,B项错误;在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C项正确;根对生长素的敏感程度高于芽,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,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.(2025·福州模拟)某些植物必须经过春化作用才能开花结实。如表是对冬小麦进行春化处理的研究结果,下列有关叙述错误的是(B)
处理方式
未经低温处理(第1组)
经低温处理(第2组)
先低温处理后高温处理(第3组)
检测结果
没有某些特殊蛋白质
有某些特殊蛋白质
出现某些特殊蛋白质,高温处理后这些蛋白质消失
现象
不能抽穗开花
抽穗开花
不能抽穗开花
A.春化过程中经低温处理可以产生某些特殊蛋白质
B.未经春化处理的植物种植后都只能长苗不会开花结果
C.赤霉素处理冬小麦,也可能达到春化处理的效果
D.高温处理后春化作用解除可能与特殊蛋白质变性失活有关
解析 对比第1组和第2组(自变量为是否经过低温处理)的实验结果可知,春化过程中经低温处理可以产生某些特殊蛋白质,A项正确;某些植物必须经过春化作用才能开花结实,但并非所有植物均需要经过上述过程,故未经春化处理的植物种植后也可能开花结果,B项错误;赤霉素能解除休眠,赤霉素处理冬小麦,也可能达到春化处理的效果,C项正确;高温会使蛋白质变性失活,对比第2组和第3组的实验结果可知,高温处理后春化作用解除可能是因为特殊蛋白质变性失活,D项正确。
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