2027年高考一轮生物学总复习讲义-8.7 植物生命活动的调节
2026-05-04
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特供
内容正文:
第7讲 植物生命活动的调节
考情研读·备考定位
课标要求
核心素养
1.概述科学家经过不断的探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长,也能抑制生长的特点。
2.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、作用相反等方式共同实现对植物生命活动的调节。
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调节剂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。
1.通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的曲线分析,培养用逻辑思维解决问题的能力。(科学思维)
2.通过“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”的实验,掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力。(科学思维、科学探究)
考点一 植物生长素的发现
知|识|巩|固
1.生长素的发现过程
(1)经典实验过程和结论
①达尔文实验
②鲍森·詹森实验
③拜尔实验
④温特实验
(2)植物向光性的解释
(3)植物激素的概念:由植物体内产生,能从 运送到 ,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。
2.生长素的合成、运输和分布
(1)合成部位:主要是 、 和 。
(2)来源:由 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 的部分。
(4)运输
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长,可推测胚芽鞘尖端产生生长素。( )
(2)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。( )
(3)生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用。( )
(4)温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法。( )
(5)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。( )
(6)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。( )
延|伸|探|究
为了检测生长素的运输方向,某生物兴趣小组设计并完成了如下实验:
一段时间后,受体琼脂块中检测到了放射性。根据实验设计及结果,该小组同学得出了以下结论:①受体琼脂块中带放射性的生长素来自供体琼脂块;②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
(1)这个实验的设计是否严密?为什么?
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
(3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
(4)要验证生长素在胚芽鞘内的极性运输与重力无关,应如何设计实验?
重|难|精|讲
1.植物向光性的原因分析
解释1:单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。
解释2:单侧光照射下,向光面的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d。
若解释2正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。
若解释3正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。
2.不同处理条件下植物向性运动的结果分析
类别
典型图示
(判断)生长情况
(1)遮盖类
①直立生长
②向光弯曲生长
(2)暗箱类
①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长
(3)插入类
①向右侧弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
(4)移植类
①直立生长
②向左侧弯曲生长
③④中IAA的含量
a=b+c,且b>c
(5)旋转类
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④茎向中央弯曲生长,根离心生长
(6)横置类
①②中IAA含量及作用
①:a=b、c=d,都促进水平生长
②:a<b、c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
3.植物激素与动物激素的异同
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输(如横向运输)
随血液(体液)循环运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
精|准|命|题
考向一 结合生长素发现过程的实验,考查科学探究能力
》例1 (2023·山东卷)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
》例2 (2026·重庆重点名校联考)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
考向二 生长素的合成、分布和运输(科学思维)
》例3 (2024·全国甲卷)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
B.单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
C.植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
D.一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
》例4 (2026·广东雷州联考)如图为研究生长素(IAA)产生部位及其运输方向的实验。初始时,琼脂块①~⑥不含IAA,下列对实验结果的表述错误的是( )
A.如果①和②中能检测到生长素,则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照,但①、②中的生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照,所以③中的生长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
考点二 生长素的生理作用
知|识|巩|固
1.作用方式、表现及实质
(1)作用方式:不催化细胞代谢,不为细胞提供能量,而是给细胞 ,调节细胞生命活动。
(2)作用表现
①在细胞水平:促进细胞 、诱导 等。
②在器官水平:影响器官生长、发育,如促进 发生,影响 、 和 等。
(3)作用实质:生长素与 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 ,从而产生效应。
2.影响生长素生理作用的因素
(1)浓度:一般情况下,生长素在低浓度时促进生长,浓度 时则会抑制生长。
(2)细胞的成熟程度: 细胞对生长素敏感, 细胞比较迟钝。
(3)器官的种类:不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为: 。
3.顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长, 的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法: 。
教材隐含知识
(选择性必修1 P94思考·讨论)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?不一定,原因是在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定(填“一定”或“不一定”)不同。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。( )
(2)用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄。( )
(3)农民适时摘除棉花的顶芽可以促进侧芽生长素的合成,从而促进侧芽的发育。( )
(4)茎的背地生长体现了生长素既可促进也可抑制生长。( )
重|难|精|讲
1.向光性和顶端优势
(1)图1中:
(2)图2中:
2.根的向地性和茎的背地性
3.生长素的生理作用及其特性
(1)生长素浓度与所起作用的曲线分析
a点
既不促进生长也不抑制生长
a~c段
(不含a点)
随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强
c点
促进生长的最适浓度,其促进效果最好
c~e段
(不含e点)
随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱
e点
促进生长的浓度“阈值”。低于此值时均为促进生长的“低浓度”;超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制生长的“高浓度”
b、d两点
生长素浓度虽然不同,但促进效果相同
e~f段
随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强
(2)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:根>芽>茎。
②不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物。
用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(3)关于生长素作用特点的3点提醒
①抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加清水处理的组别)而言,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速率慢于对照组。
②浓度的高低是相对于不同器官抑制和促进的浓度范围而言。
③由于生长素生理作用具有浓度较低时促进,浓度过高时抑制的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
精|准|命|题
考向 围绕生长素的生理作用及特点,考查科学思维
》例1 (2024·河北卷)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( )
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
》例2 (2023·江苏卷)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1 nmol·L-1 BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
考点三 其他植物激素及植物生长调节剂
知|识|巩|固
1.其他植物激素的种类和作用
植物激素
合成部位
主要作用
主要应用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进 ,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进 、开花和果实发育
促进矮生性植物长高;解除种子休眠
细胞
分裂素
主要是根尖
促进 ;促进芽的分化、 和叶绿素合成
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制 ;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持
使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯
植物体各个部位
促进 ;促进开花;促进叶、花、果实脱落
催熟
油菜素
内酯
—
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管的生长、种子萌发等
—
2.植物激素间的相互作用
(1)激素间的协同作用与相反作用
例如,生长素主要促进 的分裂,而细胞分裂素主要促进 的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。又如,在调节种子萌发的过程中,赤霉素 萌发,脱落酸 萌发,二者作用效果相反。
(2)不同激素在代谢上还存在着相互作用
例如,当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的 ;乙烯含量的升高,反过来会 生长素的作用。
(3)不同激素的相对含量决定器官生长、发育
例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值 ,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
(4)不同种激素的调节还表现出一定的顺序性
例如,在猕猴桃果实的发育过程中, 、 、 、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
3.植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念:人工合成的对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
(2)优点:原料广泛、 、 等。
(3)类型
①分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸。
② 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 、矮壮素。
(4)应用实例[连线]
答案:
4.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,插条生根的情况不同。
(2)实验过程
5.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时,比较稳定,但随着溶液pH ,会分解释放出 。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有 作用。
②进一步诱导水果自身产生 ,加速水果成熟。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育。( )
(2)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态。( )
(3)细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快。( )
(4)用一定浓度的6-BA(细胞分裂素类)抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期。( )
(5)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发。( )
(6)用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄。( )
重|难|精|讲
1.植物激素对植物生长的影响
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长
2.植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、α-萘乙酸、青鲜素、赤霉素
3.激素间的协同作用
4.激素间作用相反
精|准|命|题
考向一 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
》例1 (2024·九省联考黑、吉卷)下列关于植物激素功能的叙述,错误的是( )
A.赤霉素促进细胞伸长,引起植株增高
B.乙烯促进果实脱落,不利于果实成熟
C.脱落酸促进气孔关闭,降低植物蒸腾作用
D.油菜素内酯促进花粉管生长,增加结实率
》例2 (2026·广东衡水金卷)植物生长调节剂在农业生产上有着广泛的应用。青鲜素又称抑芽丹,是一种延缓植物生长的调节剂,其进入植物体内能强烈地抑制芽的生长;6-苄氨基嘌呤适用于各种绿叶蔬菜和青椒、黄瓜等的保鲜。下列说法正确的是( )
A.相比于植物激素,青鲜素和6-苄氨基嘌呤更容易被植物体降解
B.青鲜素可能通过催化基因表达中相关反应来抑制芽的生长
C.喷洒细胞分裂素也可起到与6-苄氨基嘌呤类似的保鲜效果
D.马铃薯、洋葱若需马上栽种,存放时需要及时用青鲜素处理
考向二 围绕植物激素有关的实验,考查科学探究能力
》例3 (2024·黑吉辽卷)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A.砷处理6 h,根中细胞分裂素的含量会减少
B.砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
》例4 (2024·贵州卷)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
考点四 环境因素对植物生命活动的影响
知|识|巩|固
1.光对植物生长发育的调节
(1)光敏色素:植物接受光信号的分子之一。
(2)调控机制
提醒:光既能作为植物细胞的能量来源,又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构,引起光信号传导,改变细胞激素水平和基因表达水平。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
教材隐含知识
(选择性必修1 P107旁栏思考)根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
3.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)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)光只参与光合作用,为植物的生命活动提供能量。( )
(3)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关。( )
延|伸|探|究
1.有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?
2.有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
重|难|精|讲
归纳比较光合色素和光敏色素
化学本质不同
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;光敏色素是由色素参与组成的一种蛋白质复合体
接受光照
有本质区别
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,被接受后经信息传递系统传导到细胞核,影响基因表达,从而调节植物的生长发育
分布不同
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器官中,尤其在分生组织细胞中更多,如胚芽鞘尖端、根尖等
合成条件不同
光是叶绿素合成的必要条件,黑暗培养的黄化苗不含叶绿素;但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20~100倍
精|准|命|题
考向 结合环境因素参与调节植物的生命活动,考查科学思维
》例1 (2024·安徽卷)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A.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
B.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
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
》例2 (2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
光照
处理
首次开
花时间
茎粗
(mm)
花的叶黄素
含量(g/kg)
鲜花累计平均产量(kg/hm2)
①
光照8 h/
黑暗16 h
7月
4日
9.5
2.3
13 000
②
光照12 h/
黑暗12 h
7月
18日
10.6
4.4
21 800
③
光照16 h/
黑暗8 h
7月
26日
11.5
2.4
22 500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
|情境储备 战高考|
【情境储备】 生长素促进细胞伸长的作用机理——酸生长假说
1.生长素激活了伸长区细胞膜上的质子泵,质子泵在数分钟内将H+大量泵到细胞膜外。
2.质子外排,导致膜电位升高,促进离子进入细胞,增大细胞渗透压,使细胞吸水膨胀。
3.质子外排,使得细胞壁酸化,从而激活细胞壁中能水解纤维之间交联键的酶,纤维素纤维松弛,细胞壁结构变得松散,使得细胞能随着细胞内的膨压外推细胞壁而膨胀。
生长素还会迅速作用于细胞内的基因表达,使伸长区细胞在数分钟内合成新的蛋白质,这些蛋白质又能够调控其他基因的表达,从而促使细胞合成出生长所需的各种细胞质和细胞壁成分。
【高考预测】 关于生长素促进植物生长的原理,有科学家提出“酸生长假说”:生长素与受体结合,进一步通过信号转导,促进细胞膜上H+-ATP酶的活化,把H+排到细胞膜外,细胞外pH下降导致细胞壁松弛,细胞吸水而体积增长。关于该假说的说法,错误的是( )
A.H+排出到细胞外的运输方式是主动运输
B.生长素促进生长过程体现了细胞间的信息交流
C.生长素浓度越高,H+-ATP酶的活性越高,细胞生长越快
D.若使用促进H+外排的壳梭孢菌素,可刺激胚芽鞘切段短暂生长
真|题|再|现
1.(2025·河南卷)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
2.(2025·陕晋宁青卷)某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培
地点
海拔(m)
年均温度( ℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1 058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A.樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B.平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C.樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D.生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
3.(2025·黑吉辽内卷)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,部分作用关系如下图。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
4.(2025·广东卷)某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂S3 307处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.S3 307提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测S3 307+NAA促进生根效果更好
5.(2025·云南卷)我国劳动人民在长期农业生产实践中总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A.“打顶去心,果枝满头”:去掉顶芽,可以消除顶端优势,促进侧枝发育
B.“要得果子好,蜂子把花咬”:蜜蜂可帮助传粉提高受精率,增加果实数量
C.“庄稼一枝花,全靠肥当家”:作物可吸收有机肥中残留蛋白质,加速生长
D.“瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
6.(2025·湖南卷)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
常温处理接穗
常温处理砧木
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
7.(2025·山东卷)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
8.(2025·湖北卷)科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。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
9.(2025·安徽卷)种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是( )
A.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
B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛
C.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
D.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
10.(2024·浙江6月卷)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
11.(2024·山东卷)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( )
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
12.(2024·湖北卷)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
实验组别
植物体内生长素含量
根系长度
①
野生型水稻
+++
+++
②
突变型水稻
+
+
③
突变型水稻+NAA
+
+++
④
乙烯受体功能恢复型水稻
+++
+++
注:+越多表示相关指标的量越大
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
13.(2024·重庆卷)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
14.(2024·湖南卷)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错误的是( )
A.NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同
B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化
C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命
D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用
提能训练 练案[33]
A组
一、选择题
1.(2024·江苏卷)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
2.(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
3.(2026·临沂模拟)下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是( )
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
4.(2026·山东菏泽高三上期末)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,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,红光为种子萌发提供能量
B.红光促进莴苣种子萌发,远红光抑制莴苣种子萌发
C.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素的相关基因表达
D.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低
5.(2026·北京海淀高三期末)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.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
B.用萘乙酸促进插条生根时,应先做预实验确认最适浓度范围
C.用赤霉素处理大麦可以促进α-淀粉酶的合成,不利于啤酒发酵
D.乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟,过量使用对人体无影响
6.(2026·八省T8联考)小麦的开花时间受光信号的调控。下列叙述错误的是( )
A.植物体内感知光信号的受体称为光敏色素
B.植物体内感知光信号的受体分布在植物的各个部位
C.光信号可通过调控开花时间,从而影响小麦产量
D.光不仅能调控小麦的开花时间,还能为小麦提供能量
7.(2026·海南三亚高三期末)某些叶类蔬菜保鲜期较短,采摘后易出现发黄、萎蔫等现象。为解决蔬菜保鲜的问题,某科研团队研究了脱落酸(ABA)、玉米素(植物产生)对蔬菜叶片叶绿素含量变化的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.玉米素是植物体内产生的物质,可在植物体内运输,由上述实验可判断其为植物激素
B.玉米素处理组比对照组叶绿素含量下降慢,说明玉米素能延缓叶绿素含量的下降,因此可用于植物的保鲜
C.玉米素和脱落酸对蔬菜叶片叶绿素含量的变化的影响表现为相反
D.玉米素具有延缓叶绿素减少的作用,而细胞分裂素具有促进叶绿素合成的作用
二、非选择题
8.(2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是________。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与________________有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与________________有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测____________________的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是_______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响______ __________________________________实现的。
B组
一、选择题
1.(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
2.(2026·福建漳州高三期末)某研究发现,短时低温处理梨树,内源脱落酸(ABA)含量增加,会激活DAM3基因表达,诱导芽休眠。但长时间处于低温环境中DAM3基因表达会显著下调。已知DAM3蛋白会抑制赤霉素(GA)合成酶基因的表达,油菜素内酯响应因子(PpyBZR2)会抑制DAM3基因表达。下列说法错误的是( )
A.PpyBZR2能够调控梨芽休眠解除
B.长期处于低温的梨树ABA和GA含量都减少
C.过表达PpyBZR2的梨芽中GA水平显著上调
D.梨树发芽受基因、环境、激素共同影响
3.(2025·山东省实验中学一模)JA和乙烯是植物生长过程中的重要激素,为探究盐胁迫下JA和乙烯对胚根生长的影响,研究者按下表分组处理萌发的水稻种子,①组加入等量的清水,②~⑦组加入等量等浓度的NaCl溶液,结果如下。下列说法错误的是( )
组别
胚根长度(cm)
①对照组1
9.01
②对照组2
8.02
③乙烯组
4.80
④乙烯+JA合成抑制剂
8.02
⑤JA组
4.80
⑥JA+乙烯合成抑制剂
4.81
⑦乙烯+JA组
3.92
A.在盐胁迫条件下,JA和乙烯对水稻胚根生长均有抑制作用
B.在盐胁迫条件下,JA和乙烯在抑制水稻胚根生长过程中具有协同作用
C.乙烯合成抑制剂对JA导致的水稻胚根生长抑制几乎无缓解作用
D.JA最可能通过促进乙烯的合成间接抑制水稻胚根生长
4.(2026·北京海淀高三期末)对拟南芥进行长日照处理,叶片中F基因的mRNA含量上升并运输至茎顶端、促进开花;对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物也能诱导开花。下列叙述正确的是( )
A.开花是光合色素接受光信号调控的结果
B.短日照不开花的原因可能是F蛋白含量高
C.F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成
D.赤霉素和生长素可以协同促进拟南芥开花
5.(2026·山东泰安高三期末)种子中脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)含量的平衡在调控种子休眠和破除休眠方面发挥重要作用,外界环境信号因素通过影响种子ABA和GA的合成和降解来改变种子休眠程度,下图是ABA和GA调控种子休眠过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A.结合材料和图推测,种子休眠时A处的生理变化存在合成ABA,B处的生理变化存在降解ABA
B.ABA的主要作用是促进细胞衰老,抑制细胞分裂、种子萌发和气孔关闭
C.不同植物激素的绝对含量和调节的顺序性共同影响种子萌发
D.破除休眠后,种子对ABA、温度和光照的敏感性降低
6.(2026·江西高三联考一模)双子叶植物在破土前,会形成弯钩,形状如图1所示,其形成机制如图2所示。当双子叶植物出土后,生长素的分布会发生改变,使弯钩打开,植物直立生长。下列叙述正确的是( )
A.在弯钩形成时,茉莉酸与乙烯表现为协同作用,与水杨酸的作用相抗衡
B.图中各种植物激素调节影响顶端弯钩的形成的具体路径均完全不同
C.出土后,弯钩外侧的生长素浓度高于内侧的,生长速率大于内侧的
D.生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,同时也受环境的影响
7.(2026·江苏镇江高三期中)为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A.NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0 mg/L、7 mg/L时,芽增殖系数最高
C.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
二、非选择题
8.(2026·山东济南高三上期末)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。莴苣种子萌发的机制如下图,请回答下列问题:
(1)据图分析,红光________莴苣种子发芽,远红光________莴苣种子发芽(填“促进”或“抑制”)。莴苣具有能接受红光和远红光的信号分子是________,其在受到红光照射时由Pr型转换为________型,这一变化的信息进入细胞核激活赤霉素信号,促进种子的萌发。
(2)结合图分析,赤霉素通过促进GA蛋白的合成,____________________ __________________,进而促进种子萌发。赤霉素除了具有促进种子萌发,还有__________________________________功能(答出两点即可)。
(3)种子萌发过程受多种激素调节,在细胞分裂方面,油菜素内酯与____________________(答出1种激素)具有协同作用,而与________作用效果相反。
(4)结合以上分析,请用箭头的形式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系:________________________。
第7讲 植物生命活动的调节
考情研读·备考定位
课标要求
核心素养
1.概述科学家经过不断的探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长,也能抑制生长的特点。
2.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、作用相反等方式共同实现对植物生命活动的调节。
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调节剂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。
1.通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的曲线分析,培养用逻辑思维解决问题的能力。(科学思维)
2.通过“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”的实验,掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力。(科学思维、科学探究)
考点一 植物生长素的发现
知|识|巩|固
1.生长素的发现过程
(1)经典实验过程和结论
①达尔文实验
②鲍森·詹森实验
③拜尔实验
④温特实验
(2)植物向光性的解释
(3)植物激素的概念: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,叫作植物激素。
2.生长素的合成、运输和分布
(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
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长,可推测胚芽鞘尖端产生生长素。( )
(2)在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。( )
(3)生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用。( )
(4)温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法。( )
(5)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。( )
(6)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)√
延|伸|探|究
为了检测生长素的运输方向,某生物兴趣小组设计并完成了如下实验:
一段时间后,受体琼脂块中检测到了放射性。根据实验设计及结果,该小组同学得出了以下结论:①受体琼脂块中带放射性的生长素来自供体琼脂块;②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
(1)这个实验的设计是否严密?为什么?
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
(3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
(4)要验证生长素在胚芽鞘内的极性运输与重力无关,应如何设计实验?
提示:(1)不严密,缺乏对照。
(2)得出结论①的逻辑推理是严谨的,结论②不严谨;根据实验结果,只能得出:生长素在胚芽鞘内,可以由形态学的上端运输到形态学的下端,至于能否从形态学下端运输到形态学上端还缺乏实验证据。
(3)增设一个相互对照组,除了胚芽鞘茎段放置方向不同(如图)外,其他都与前一组完全相同。
(4)应设置甲、乙两个相互对照组,如下图所示。一段时间后,检测并比较两组受体琼脂块中放射性强弱。若两组放射性强度基本相同,则可证明生长素在胚芽鞘内的极性运输与重力无关。
重|难|精|讲
1.植物向光性的原因分析
解释1:单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。
解释2:单侧光照射下,向光面的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d。
若解释2正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。
若解释3正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。
2.不同处理条件下植物向性运动的结果分析
类别
典型图示
(判断)生长情况
(1)遮盖类
①直立生长
②向光弯曲生长
(2)暗箱类
①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长
(3)插入类
①向右侧弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
(4)移植类
①直立生长
②向左侧弯曲生长
③④中IAA的含量
a=b+c,且b>c
(5)旋转类
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④茎向中央弯曲生长,根离心生长
(6)横置类
①②中IAA含量及作用
①:a=b、c=d,都促进水平生长
②:a<b、c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
3.植物激素与动物激素的异同
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输(如横向运输)
随血液(体液)循环运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
精|准|命|题
考向一 结合生长素发现过程的实验,考查科学探究能力
》例1 (2023·山东卷)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
答案:D
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处切断后,该幼苗不能生长,推测①②之间含有生长素,且具有感光部位,推测可能是受到单侧光照射后,①②之间生长素分布不均,最终导致生长不均匀,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,说明此时不能产生生长素,也无法得出有无感受单侧光刺激的部位,D符合题意。
判断植物“长不长、弯不弯”
》例2 (2026·重庆重点名校联考)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
答案:A
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外还有离心力,D错误。
考向二 生长素的合成、分布和运输(科学思维)
》例3 (2024·全国甲卷)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是( )
A.赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
B.单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
C.植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
D.一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
答案:B
解析:赤霉素可以诱导α-淀粉酶的合成,α-淀粉酶可以催化淀粉水解,供种子萌发和幼苗生长使用,A正确;生长素的极性运输是一种主动运输,需要载体蛋白的参与,B错误;植物激素可与相应受体特异性结合,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,C正确;不同激素在代谢上还存在着相互作用,例如,当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,因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用,D正确。
》例4 (2026·广东雷州联考)如图为研究生长素(IAA)产生部位及其运输方向的实验。初始时,琼脂块①~⑥不含IAA,下列对实验结果的表述错误的是( )
A.如果①和②中能检测到生长素,则说明胚芽鞘尖端可以产生生长素
B.图甲中虽然有单侧光照,但①、②中的生长素浓度理论上应该相等
C.图乙中由于有单侧光照,所以③中的生长素浓度高于④中的
D.图乙和图丙对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端
答案:C
解析:胚芽鞘尖端可以产生生长素,并通过极性运输运输至尖端下部,所以①、②中都含有生长素,由于云母片阻止了生长素的横向运输,所以①、②中的生长素浓度理论上应该相等,A、B正确;③、④琼脂块中都含有生长素,因为生长素能从形态学上端向形态学下端运输,又因为胚芽鞘没有尖端,不能感受单侧光,生长素不会发生横向运输,所以③中的生长素浓度与④中的相等,C错误;③、④中含有生长素,⑤、⑥中不含有生长素,图乙和图丙两个实验对照能证明生长素的运输方向是从形态学上端到形态学下端,D正确。
形态学上端和形态学下端的判断
考点二 生长素的生理作用
知|识|巩|固
1.作用方式、表现及实质
(1)作用方式:不催化细胞代谢,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在细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
②在器官水平:影响器官生长、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。
2.影响生长素生理作用的因素
(1)浓度:一般情况下,生长素在低浓度时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。
(2)细胞的成熟程度:幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞比较迟钝。
(3)器官的种类:不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为:根>芽>茎。
3.顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法:去除顶芽。
教材隐含知识
(选择性必修1 P94思考·讨论)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?不一定,原因是在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定(填“一定”或“不一定”)不同。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。( )
(2)用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄。( )
(3)农民适时摘除棉花的顶芽可以促进侧芽生长素的合成,从而促进侧芽的发育。( )
(4)茎的背地生长体现了生长素既可促进也可抑制生长。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
重|难|精|讲
1.向光性和顶端优势
(1)图1中:
(2)图2中:
2.根的向地性和茎的背地性
3.生长素的生理作用及其特性
(1)生长素浓度与所起作用的曲线分析
a点
既不促进生长也不抑制生长
a~c段
(不含a点)
随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强
c点
促进生长的最适浓度,其促进效果最好
c~e段
(不含e点)
随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱
e点
促进生长的浓度“阈值”。低于此值时均为促进生长的“低浓度”;超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制生长的“高浓度”
b、d两点
生长素浓度虽然不同,但促进效果相同
e~f段
随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强
(2)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:根>芽>茎。
②不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物。
用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(3)关于生长素作用特点的3点提醒
①抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加清水处理的组别)而言,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长速率慢于对照组。
②浓度的高低是相对于不同器官抑制和促进的浓度范围而言。
③由于生长素生理作用具有浓度较低时促进,浓度过高时抑制的特点,因此存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。
精|准|命|题
考向 围绕生长素的生理作用及特点,考查科学思维
》例1 (2024·河北卷)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( )
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
答案:B
解析:AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一,AUX1缺失突变体由于生长素的极性运输受阻,导致水稻在苗期不能表现出顶端优势,从而使其分蘖增多,A正确;一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度较高时则会抑制生长,故分蘖发生部位生长素浓度不是越高越有利于分蘖增多,B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正确;水稻分蘖相当于侧枝,生长素所发挥的作用,因器官的种类不同而有较大的差异,植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎,因此,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正确。
1.生长素促进生长的原理为促进细胞的“纵向伸长”,从而使体积变大,而不像细胞分裂素那样促进细胞数目的增多。如下图中背光面之所以长得快,就是因为其背光面细胞比向光面“更长”。
2.利用“三看法”判断生长素作用的浓度较低时促进,浓度过高时抑制
》例2 (2023·江苏卷)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应,研究者进行了如下实验:在不含BL、含有1 nmol·L-1 BL的培养基中,分别加入不同浓度IAA,培养拟南芥8天,统计侧根数目,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成无影响
B.1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成的协同作用显著
C.20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL对侧根形成影响更显著
D.0~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进
答案:B
解析:0~1 nmol·L-1 IAA浓度范围内,有BL和无BL组形成侧根的相对量不同,说明BL对侧根形成有影响,A错误;1~20 nmol·L-1 IAA浓度范围内,IAA单独作用组别的侧根数量明显低于IAA和BL共同作用时的数量,说明该浓度范围内两者对侧根形成的协同作用显著,B正确;20~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,当BL存在时,形成侧根的相对数量变化不大,当BL不存在时,随着IAA浓度的增大,形成侧根的相对数量明显增加,说明该浓度范围内,IAA对侧根形成的影响更显著,C错误;由图可知,0~50 nmol·L-1 IAA浓度范围内,BL与IAA的协同作用均表现为促进,D错误。
考点三 其他植物激素及植物生长调节剂
知|识|巩|固
1.其他植物激素的种类和作用
植物激素
合成部位
主要作用
主要应用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
促进矮生性植物长高;解除种子休眠
细胞
分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育和叶绿素合成
保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯
植物体各个部位
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
催熟
油菜素
内酯
—
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管的生长、种子萌发等
—
2.植物激素间的相互作用
(1)激素间的协同作用与相反作用
例如,生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。又如,在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
(2)不同激素在代谢上还存在着相互作用
例如,当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。
(3)不同激素的相对含量决定器官生长、发育
例如,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。
(4)不同种激素的调节还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像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
3.植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念: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、效果稳定等。
(3)类型
①分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸。
②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NAA、矮壮素。
(4)应用实例[连线]
答案:A—d B—a C—b D—c E—e
4.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,插条生根的情况不同。
(2)实验过程
5.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时,比较稳定,但随着溶液pH升高,会分解释放出乙烯。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育。( )
(2)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态。( )
(3)细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快。( )
(4)用一定浓度的6-BA(细胞分裂素类)抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期。( )
(5)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发。( )
(6)用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄。( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
重|难|精|讲
1.植物激素对植物生长的影响
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)赤霉素与生长素在促进细胞伸长方面的关系
赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长
2.植物激素与植物生长调节剂的比较
类别
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂,只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸
乙烯利、α-萘乙酸、青鲜素、赤霉素
3.激素间的协同作用
4.激素间作用相反
精|准|命|题
考向一 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
》例1 (2024·九省联考黑、吉卷)下列关于植物激素功能的叙述,错误的是( )
A.赤霉素促进细胞伸长,引起植株增高
B.乙烯促进果实脱落,不利于果实成熟
C.脱落酸促进气孔关闭,降低植物蒸腾作用
D.油菜素内酯促进花粉管生长,增加结实率
答案:B
解析:赤霉素具有促进细胞伸长、促进种子萌发等功能,可以引起植株增高,A正确;乙烯可以促进果实成熟,脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落,促进气孔关闭,可以降低植物的蒸腾作用,B错误,C正确;油菜素内酯可以促进花粉管生长,进而可增加结实率,D正确。
》例2 (2026·广东衡水金卷)植物生长调节剂在农业生产上有着广泛的应用。青鲜素又称抑芽丹,是一种延缓植物生长的调节剂,其进入植物体内能强烈地抑制芽的生长;6-苄氨基嘌呤适用于各种绿叶蔬菜和青椒、黄瓜等的保鲜。下列说法正确的是( )
A.相比于植物激素,青鲜素和6-苄氨基嘌呤更容易被植物体降解
B.青鲜素可能通过催化基因表达中相关反应来抑制芽的生长
C.喷洒细胞分裂素也可起到与6-苄氨基嘌呤类似的保鲜效果
D.马铃薯、洋葱若需马上栽种,存放时需要及时用青鲜素处理
答案:C
解析:植物生长调节剂是人工合成的,具有效果稳定的优点,故相比于植物激素,青鲜素和6-苄氨基嘌呤更不容易被植物体降解,A错误;酶有催化作用,而青鲜素是一种延缓植物生长的调节剂,因此青鲜素没有催化作用,而是通过改变细胞内的信号通路,调节相关基因表达来起到抑制芽生长的作用,B错误;细胞分裂素能促进细胞分裂、促进叶绿素合成、延缓叶片衰老,可用于蔬菜保鲜,C正确;青鲜素会抑制芽的生长,故若马铃薯、洋葱需马上用于栽种,存放时不宜用青鲜素处理,D错误。
考向二 围绕植物激素有关的实验,考查科学探究能力
》例3 (2024·黑吉辽卷)为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因,研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析,下列推测错误的是( )
A.砷处理6 h,根中细胞分裂素的含量会减少
B.砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C.增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D.抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
答案:A
解析:分析图1可知,砷处理6 h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量,根中细胞分裂素的含量会增加,A错误;结合题图2、3,与空白对照组相比,砷处理组生长素含量高但是根长度短,推测砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关,B正确;结合图1,随着砷处理时间的延长,LOG2基因相对表达量减少,推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用,C正确;根可吸收水和无机盐,抑制根生长后,植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长,D正确。
》例4 (2024·贵州卷)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1
C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
答案:D
解析:矮壮素是人工合成的植物生长调节剂,A错误;草莓总产量是判断矮壮素使用浓度的重要参考标准,依据矮壮素浓度与总产量的关系可知,种植草莓时施用矮壮素的最适浓度约为200 mg·L-1,B错误;由株高和矮壮素浓度关系曲线可知,在一定浓度范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用逐渐增强,C错误;对比矮壮素浓度对草莓地上部鲜重和总产量的影响可知,一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近,D正确。
考点四 环境因素对植物生命活动的影响
知|识|巩|固
1.光对植物生长发育的调节
(1)光敏色素:植物接受光信号的分子之一。
(2)调控机制
提醒:光既能作为植物细胞的能量来源,又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构,引起光信号传导,改变细胞激素水平和基因表达水平。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
教材隐含知识
(选择性必修1 P107旁栏思考)根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
3.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
思|维|辨|析
易错整合,判断正误。
(1)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)光只参与光合作用,为植物的生命活动提供能量。( )
(3)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关。( )
答案:(1)× (2)× (3)×
延|伸|探|究
1.有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗?
提示:是光照时长(黑暗时长)在起作用;与植物激素的分泌有关。
2.有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
提示:这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
重|难|精|讲
归纳比较光合色素和光敏色素
化学本质不同
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;光敏色素是由色素参与组成的一种蛋白质复合体
接受光照
有本质区别
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,被接受后经信息传递系统传导到细胞核,影响基因表达,从而调节植物的生长发育
分布不同
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器官中,尤其在分生组织细胞中更多,如胚芽鞘尖端、根尖等
合成条件不同
光是叶绿素合成的必要条件,黑暗培养的黄化苗不含叶绿素;但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20~100倍
精|准|命|题
考向 结合环境因素参与调节植物的生命活动,考查科学思维
》例1 (2024·安徽卷)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是( )
A.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
B.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
C.组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D.土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
答案:D
解析:菊花是自然条件下秋季开花的植物,是短日照植物,遮光处理可使其提前开花,A错误;玉米倒伏后,受重力影响,茎近地侧生长素浓度较高,且茎对生长素较不敏感,因此近地侧生长速度快,使茎出现背地生长,B错误;组织培养中,细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化,比值低时能诱导根的分化,C错误;土壤干旱时,豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭,以减少水分蒸发,D正确。
》例2 (2024·湖北卷)植物甲的花产量、品质(与叶黄素含量呈正相关)与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗,实验结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
组别
光照
处理
首次开
花时间
茎粗
(mm)
花的叶黄素
含量(g/kg)
鲜花累计平均产量(kg/hm2)
①
光照8 h/
黑暗16 h
7月
4日
9.5
2.3
13 000
②
光照12 h/
黑暗12 h
7月
18日
10.6
4.4
21 800
③
光照16 h/
黑暗8 h
7月
26日
11.5
2.4
22 500
A.第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,且产量最高
B.植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关
C.综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理
D.植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关
答案:C
解析:由表中数据分析可知,三组中,第①组首次开花时间最早,说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花,但在三组中产量最低,A错误;由题干信息可知,植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关,根据表格数据分析,第①组光照处理中的黑暗时长最长,花的叶黄素含量最低,而第③组光照处理中的黑暗时长最短,但花的叶黄素含量却不是最高的,说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关,B错误;由表中信息可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,植物甲的花品质最好,第③组光照处理,鲜花累计平均产量最高,说明植物甲的花产量最高,综合考虑花的产量和品质,应该选择第②组处理,C正确;由表中数据分析可知,第②组光照处理,花的叶黄素含量最高,但鲜花累计平均产量却不是最高,说明植物甲花的产量不是最高,所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关,D错误。
|情境储备 战高考|
【情境储备】 生长素促进细胞伸长的作用机理——酸生长假说
1.生长素激活了伸长区细胞膜上的质子泵,质子泵在数分钟内将H+大量泵到细胞膜外。
2.质子外排,导致膜电位升高,促进离子进入细胞,增大细胞渗透压,使细胞吸水膨胀。
3.质子外排,使得细胞壁酸化,从而激活细胞壁中能水解纤维之间交联键的酶,纤维素纤维松弛,细胞壁结构变得松散,使得细胞能随着细胞内的膨压外推细胞壁而膨胀。
生长素还会迅速作用于细胞内的基因表达,使伸长区细胞在数分钟内合成新的蛋白质,这些蛋白质又能够调控其他基因的表达,从而促使细胞合成出生长所需的各种细胞质和细胞壁成分。
【高考预测】 关于生长素促进植物生长的原理,有科学家提出“酸生长假说”:生长素与受体结合,进一步通过信号转导,促进细胞膜上H+-ATP酶的活化,把H+排到细胞膜外,细胞外pH下降导致细胞壁松弛,细胞吸水而体积增长。关于该假说的说法,错误的是( )
A.H+排出到细胞外的运输方式是主动运输
B.生长素促进生长过程体现了细胞间的信息交流
C.生长素浓度越高,H+-ATP酶的活性越高,细胞生长越快
D.若使用促进H+外排的壳梭孢菌素,可刺激胚芽鞘切段短暂生长
答案:C
解析:根据题意可知,H+排出到细胞外需要H+-ATP酶的协助,同时还需要消耗能量,因此H+排出到细胞外的运输方式是主动运输,A正确;生长素与细胞膜上的受体结合,体现了细胞间的信息交流,B正确;生长素浓度过高时,会抑制细胞的生长,C错误;若使用促进H+外排的壳梭孢菌素,可刺激胚芽鞘切段短暂生长,D正确。
真|题|再|现
1.(2025·河南卷)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
答案:A
解析:据图可知,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抑制物质含量高于背光面,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;图示向光面和背光面的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,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·陕晋宁青卷)某樱桃品种由北方引种到南方后,栽培于平地和同一地区高山的相比,花芽小且产量较低。研究人员分析了花芽的激素含量,结果如下表。下列叙述错误的是( )
栽培
地点
海拔(m)
年均温度( ℃)
激素含量(ng·g-1)
每100个花芽的质量(g)
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
生长素
平地
10
18.7
17.2
4.1
102.8
43.1
6.6
高山
1 058
13.4
20.9
4.9
95.9
41.9
7.3
A.樱桃花芽的发育受多种植物激素的共同调控
B.平地和高山的樱桃花芽激素含量受温度影响
C.樱桃花芽发育中赤霉素和脱落酸的作用相反
D.生长素与细胞分裂素比值高有利于花芽膨大
答案:D
解析:樱桃花芽的发育涉及细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和生长素等多种激素,说明其受多种激素共同调控,A正确;平地和高山的温度存在较大的差异,表中激素含量差异可推断可能由温度变化引起,B正确;赤霉素促进细胞伸长和生长,脱落酸抑制生长,两者在花芽发育中起拮抗作用,C正确;平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山为41.9/20.9≈2.0,而高山花芽质量更高,说明比值低时更有利于花芽膨大,D错误。
3.(2025·黑吉辽内卷)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,部分作用关系如下图。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
答案:D
解析:光敏色素是一类含有色素的蛋白质(色素蛋白复合体),而非脂质化合物,A错误;赤霉素(GA)的主要作用是促进种子萌发,脱落酸(ABA)的主要作用是抑制种子萌发,据图分析,图中激素①是脱落酸,激素②是赤霉素,B错误;赤霉素(GA)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。
4.(2025·广东卷)某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂S3 307处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化见图。下列叙述错误的是( )
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.S3 307提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测S3 307+NAA促进生根效果更好
答案:A
解析:分析题图可知,S3 307处理组细胞分裂素含量略有下降,细胞分裂素加快细胞分裂并促进芽的分化和侧枝发育,并非促进生根,A错误;分析题图,S3 307处理组生长素含量明显增加,可推测S3 307提高生长素含量而促进生根,B正确;用赤霉素合成抑制剂S3 307处理,使插条生根率由22%提高到78%,推测赤霉素缺失突变体根系相对发达,C正确;NAA是生长素类似物,分析题图,可推测S3 307+NAA促进生根效果更好,D正确。
5.(2025·云南卷)我国劳动人民在长期农业生产实践中总结了大量经验,体现出劳动人民的勤劳与智慧。下列分析错误的是( )
A.“打顶去心,果枝满头”:去掉顶芽,可以消除顶端优势,促进侧枝发育
B.“要得果子好,蜂子把花咬”:蜜蜂可帮助传粉提高受精率,增加果实数量
C.“庄稼一枝花,全靠肥当家”:作物可吸收有机肥中残留蛋白质,加速生长
D.“瓜熟蒂落”:乙烯含量升高可促进瓜果成熟,脱落酸含量升高可促进其脱落
答案:C
解析:“打顶去心,果枝满头”,顶芽会产生生长素,向下运输积累在侧芽部位,抑制侧芽生长,这就是顶端优势,去掉顶芽后,侧芽部位生长素浓度降低,抑制作用解除,从而可以促进侧枝发育,A正确;“要得果子好,蜂子把花咬”,许多植物需要经过传粉受精才能形成果实和种子,蜜蜂在采集花蜜的过程中可以帮助植物传粉,使花粉落到雌蕊柱头上,完成受精过程,提高受精率,进而增加果实数量,B正确;“庄稼一枝花,全靠肥当家”,作物不能直接吸收有机肥中残留的蛋白质,有机肥中的有机物需要经过土壤中微生物的分解,转化为无机物(如二氧化碳、无机盐等)后,才能被植物吸收利用,加速生长,C错误;“瓜熟蒂落”,在果实成熟过程中乙烯含量升高,乙烯具有促进果实成熟的作用;在果实脱落时脱落酸含量升高,脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落,D正确。
6.(2025·湖南卷)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
常温处理接穗
常温处理砧木
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:低温处理可能通过诱导赤霉素合成及其他信号物质(如开花素)共同促进开花,植物开花不可能只需赤霉素而无需其他物质,A错误;赤霉素作为植物激素,通过调节基因表达等传递信息,而非直接参与代谢反应,B错误;春化作用通常作用于分生组织(如茎尖),成熟叶片低温处理无法传递开花信号至茎尖,故不能诱导开花,C正确;外源赤霉素作为植物生长调节剂诱导油菜开花,而低温是通过诱导内源激素的合成从而诱导开花,两者代谢途径不相同,D错误。
7.(2025·山东卷)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
答案:D
解析:据图示,脱落酸促进乙烯合成酶的合成,而乙烯合成酶能催化乙烯的合成,因此,脱落酸可以间接地促进乙烯的合成,而乙烯又能促进果实脱落,A正确;从图中可以看出,生长素抑制脱落,而脱落酸促进脱落,这两种激素的作用是相互拮抗的,因此,它们的比值,将决定最终是脱落还是不脱落。当生长素含量高,即脱落酸/生长素比值低时,倾向于抑制脱落;反之,该比值高时,倾向于促进脱落,B正确;图示明确指出生长素抑制脱落酸的合成。因此,人为地喷施生长素类调节剂(如萘乙酸),可以提高植物体内的生长素水平,从而抑制脱落酸的产生,达到防止果实过早脱落(保果)的目的,C正确;图中关于乙烯的调节环路可以得出乙烯的产生会抑制生长素的形成,而生长素会抑制脱落酸的合成,最后脱落酸会促进乙烯合成酶合成乙烯。这意味着乙烯的产生会促进其合成酶的产生,从而导致更多的乙烯被合成。这种“产物促进自身生成”的调节机制,是一种自我放大的效应,属于正反馈,D错误。
8.(2025·湖北卷)科研人员对四种植物进行不同光照处理实验,记录开花情况如下表。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,只能说明其开花不受光周期影响,其他环境因素(如温度、水分)可能仍影响开花,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。
9.(2025·安徽卷)种子萌发受多种内外因素的调节。下列叙述错误的是( )
A.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
B.与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛
C.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
D.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
答案:C
解析:根冠中的细胞能够感受重力信号,玉米种子萌发后,根冠细胞感受重力刺激,引起生长素的横向运输,使近地侧生长素浓度高抑制生长,从而使根向地生长,A正确;自由水与结合水的比值影响细胞代谢,自由水所占比例越高,细胞代谢越旺盛。与休眠种子相比,萌发的种子细胞内自由水所占比例高,呼吸作用旺盛,B正确;莴苣种子萌发受光的影响,红光可促进莴苣种子萌发,红外光可抑制莴苣种子萌发,且红光可逆转红外光的效应,C错误;植物激素对种子萌发有调节作用,赤霉素可打破种子休眠,促进萌发;脱落酸可维持种子休眠,抑制萌发,D正确。
10.(2024·浙江6月卷)干旱胁迫下,植物体内脱落酸含量显著增加,赤霉素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放
B.干旱胁迫下植物含水量上升,增强抗旱能力
C.干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D.干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
答案:D
解析:干旱胁迫下,植物体内的脱落酸含量显著增加,促使气孔关闭,避免蒸腾失水,A错误;干旱胁迫下,植物含水量下降,B错误;干旱胁迫下,脱落酸受体缺失突变体因脱落酸不能正常发挥作用,气孔不能正常关闭,一般不耐旱,C错误;干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素促进植株生长,不利于植物抗旱,D正确。
11.(2024·山东卷)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( )
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
答案:B
解析:拟南芥植株会产生脱落酸和赤霉素,MS为基本培养基,可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响,A正确;比较MS+PAC和MS+PAC+赤霉素组,培养36小时,野生型和基因S过表达株系种子萌发率相同,不能说明该选项的原因,B错误;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制,C正确;与MS组相比,MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子的萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子的萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗,D正确。
12.(2024·湖北卷)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料,探究乙烯对水稻根系生长的影响,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
实验组别
植物体内生长素含量
根系长度
①
野生型水稻
+++
+++
②
突变型水稻
+
+
③
突变型水稻+NAA
+
+++
④
乙烯受体功能恢复型水稻
+++
+++
注:+越多表示相关指标的量越大
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长
答案:D
解析:由题可知,乙烯受体缺失水稻由基因突变得到,第④组中的水稻也能通过诱变育种获得,A错误;第②组与第③组对比,自变量为是否含有NAA,只能说明NAA对根系生长有促进作用,不能说明乙烯对根系生长有促进作用,B错误;第③组与第④组对比,自变量不唯一,没有遵循单一变量原则,不能说明NAA对根系生长有促进作用,C错误;根据第①组、第②组和第④组的结果可知,野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻植物体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻(乙烯受体缺失)组的大,说明乙烯可能影响生长素的合成,进而调控根系的生长,D正确。
13.(2024·重庆卷)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
答案:B
解析:与处理3 h后相比,处理32 h后各部位的颜色加深,这说明处理32 h后切口处乙烯的积累加剧,由此可推测机械伤害加速乙烯合成,A正确;由图可知,幼叶发育成熟过程中颜色加深,由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多,B错误;乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,从而导致成熟叶向下弯曲,C正确;去除乙烯后,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大,由于生长素具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点,叶柄上侧细胞的生长减慢,从而使成熟叶角度恢复,D正确。
14.(2024·湖南卷)脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000(PEG6000不能进入细胞)皆可引起渗透胁迫。图a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下,基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错误的是( )
A.NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同
B.渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化
C.基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命
D.基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用
答案:A
解析:由题可知,ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子,NaCl和PEG6000可以引起渗透胁迫,促进ABA的合成,进而促进基因R的表达,而ABA可以直接促进基因R的表达,因此NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制不同,A错误;渗透胁迫会先促进内源ABA的合成,内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达,B正确;ABA的存在会抑制种子的萌发,因此基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命,C正确;无论在正常还是逆境下,基因R突变体种子中ABA的含量皆高于野生型,可能是因为基因R突变解除了其对ABA生物合成的抑制作用,导致ABA的合成量增加,D正确。
提能训练 练案[33]
A组
一、选择题
1.(2024·江苏卷)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验,下列叙述正确的是( )
A.选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
B.扦插枝条应保留多个大叶片,以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C.对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条,也能获得相同的生根数
答案:D
解析:本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度,选用扦插的枝条长势和带有幼芽数量应大致相同,即保持无关变量相同且适宜,通常不用没有芽的枝条,因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根,A错误;扦插枝条应保留少量叶片,这样可以确保植物在扦插初期能够获得足够的光合作用产物,同时避免因叶片过多导致的蒸腾作用过强,使枝条中水分过快减少,不利于生根,B错误;对照组的扦插基质用珍珠岩,实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩,保证无关变量相同且适宜,C错误。
2.(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
答案:D
解析:生长素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子,色氨酸是合成生长素的原料,A正确;植物激素都是由产生部位运输到作用部位发挥作用的,B正确;植物激素之间相互协调,互相配合,共同影响植物生命活动,调节植物生长发育,C正确;生长素是信号分子,不是催化剂,不具有催化作用,D错误。
3.(2026·临沂模拟)下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是( )
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
答案:B
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错误。
4.(2026·山东菏泽高三上期末)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,实验结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和远红光,红光为种子萌发提供能量
B.红光促进莴苣种子萌发,远红光抑制莴苣种子萌发
C.红光能激活光敏色素,促进合成赤霉素的相关基因表达
D.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低
答案:A
解析:红光在种子萌发过程中作为信号,不能提供能量,此时不进行光合作用,A错误;赤霉素促进种子萌发,图乙显示红光作用下种子萌发率升高,且比外源赤霉素作用效果更好,远红光作用下种子萌发率为0,说明红光促进莴苣种子萌发,远红光抑制莴苣种子萌发,B正确;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,进而促进相关基因表达,使赤霉素含量增多,C正确;红光处理促进种子萌发,脱落酸会抑制种子萌发,二者作用相反,所以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低,D正确。
5.(2026·北京海淀高三期末)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.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
B.用萘乙酸促进插条生根时,应先做预实验确认最适浓度范围
C.用赤霉素处理大麦可以促进α-淀粉酶的合成,不利于啤酒发酵
D.乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟,过量使用对人体无影响
答案:B
解析:植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,植物激素是植物体内产生的具有调节作用的微量有机物。有些植物生长调节剂的分子结构与植物激素类似,有些则差别较大,生理效应类似,A错误;用萘乙酸促进插条生根时,由于不同植物、不同插条对萘乙酸的敏感度不同,且萘乙酸的作用具有两重性(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)。所以应先做预实验以确定最适浓度范围,这样可以为正式实验摸索条件,避免人力、物力和财力的浪费,B正确;用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无需发芽就可以产生α-淀粉酶,α-淀粉酶能促进淀粉水解为麦芽糖等,有利于啤酒发酵,而不是不利于啤酒发酵,C错误;乙烯利分解释放乙烯,用于果蔬催熟。乙烯利是人工合成的化学物质,在蔬果上残留的植物生长调节剂可能会损害人体健康,使用时应严格控制用量,D错误。
6.(2026·八省T8联考)小麦的开花时间受光信号的调控。下列叙述错误的是( )
A.植物体内感知光信号的受体称为光敏色素
B.植物体内感知光信号的受体分布在植物的各个部位
C.光信号可通过调控开花时间,从而影响小麦产量
D.光不仅能调控小麦的开花时间,还能为小麦提供能量
答案:A
解析:光敏色素是感受红光和远红光的受体,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光等其它光的受体,A错误;感知光信号的受体分布在植物各个部位,B正确;光既可以调控小麦的开花时间也能为小麦光合作用提供能量,C、D正确。
7.(2026·海南三亚高三期末)某些叶类蔬菜保鲜期较短,采摘后易出现发黄、萎蔫等现象。为解决蔬菜保鲜的问题,某科研团队研究了脱落酸(ABA)、玉米素(植物产生)对蔬菜叶片叶绿素含量变化的影响,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.玉米素是植物体内产生的物质,可在植物体内运输,由上述实验可判断其为植物激素
B.玉米素处理组比对照组叶绿素含量下降慢,说明玉米素能延缓叶绿素含量的下降,因此可用于植物的保鲜
C.玉米素和脱落酸对蔬菜叶片叶绿素含量的变化的影响表现为相反
D.玉米素具有延缓叶绿素减少的作用,而细胞分裂素具有促进叶绿素合成的作用
答案:C
解析:植物激素是指由植物体内产生,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,玉米素是植物体内产生的物质,可在植物体内运输,由上述实验可判断其为植物激素,A正确;根据题图分析,玉米素处理组比对照组叶绿素含量下降慢,说明玉米素能延缓叶绿素含量的下降,因此可用于植物的保鲜,在一定程度上可以延缓叶片衰老,B正确;脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠等,结合B选项,玉米素可用于植物的保鲜,判断依据是玉米素能够延缓叶绿素的降解,由此推测玉米素可用于植物的保鲜,二者影响表现为相反,C错误;结合B选项玉米素具有延缓叶绿素减少的作用,可用于植物的保鲜,细胞分裂素具有促进细胞分裂,促进叶绿素合成的作用,二者都起到调节作用,D正确。
二、非选择题
8.(2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题:
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是________。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与________________有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与________________有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测____________________的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是_______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响______ __________________________________实现的。
答案:(1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素的运输 生长素载体蛋白基因 ③作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组 (3)生长素信号转导(或生长素的受体功能)
解析:(1)由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类调节剂,所以推测激素X为生长素。
(2)①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野生型和突变体m2生长素含量大致相同,则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测生长素载体蛋白基因的表达情况。③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素的受体功能实现的。
B组
一、选择题
1.(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
答案:D
解析:根、茎两种器官对生长素的敏感程度有明显差异,其中根对生长素更敏感,D错误。
2.(2026·福建漳州高三期末)某研究发现,短时低温处理梨树,内源脱落酸(ABA)含量增加,会激活DAM3基因表达,诱导芽休眠。但长时间处于低温环境中DAM3基因表达会显著下调。已知DAM3蛋白会抑制赤霉素(GA)合成酶基因的表达,油菜素内酯响应因子(PpyBZR2)会抑制DAM3基因表达。下列说法错误的是( )
A.PpyBZR2能够调控梨芽休眠解除
B.长期处于低温的梨树ABA和GA含量都减少
C.过表达PpyBZR2的梨芽中GA水平显著上调
D.梨树发芽受基因、环境、激素共同影响
答案:B
解析:DAM3基因表达,诱导芽休眠。油菜素内酯响应因子(PpyBZR2)会抑制DAM3基因表达,调控梨芽休眠解除,A正确;DAM3蛋白会抑制赤霉素(GA)合成酶基因的表达。长时间处于低温环境中,DAM3基因表达会显著下调,故低温处理时赤霉素(GA)含量增加,B错误;PpyBZR2会抑制DAM3基因表达,DAM3蛋白会抑制赤霉素(GA)合成,故过表达PpyBZR2的梨芽中GA水平显著上调,C正确;梨树发芽是由基因表达调控、环境因素调节以及激素调节共同完成的,D正确。
3.(2025·山东省实验中学一模)JA和乙烯是植物生长过程中的重要激素,为探究盐胁迫下JA和乙烯对胚根生长的影响,研究者按下表分组处理萌发的水稻种子,①组加入等量的清水,②~⑦组加入等量等浓度的NaCl溶液,结果如下。下列说法错误的是( )
组别
胚根长度(cm)
①对照组1
9.01
②对照组2
8.02
③乙烯组
4.80
④乙烯+JA合成抑制剂
8.02
⑤JA组
4.80
⑥JA+乙烯合成抑制剂
4.81
⑦乙烯+JA组
3.92
A.在盐胁迫条件下,JA和乙烯对水稻胚根生长均有抑制作用
B.在盐胁迫条件下,JA和乙烯在抑制水稻胚根生长过程中具有协同作用
C.乙烯合成抑制剂对JA导致的水稻胚根生长抑制几乎无缓解作用
D.JA最可能通过促进乙烯的合成间接抑制水稻胚根生长
答案:D
解析:依据表中①②③⑤组可知JA和乙烯对水稻胚根生长均有一定的抑制作用,A正确;依据表中①②③⑤⑦组可知JA和乙烯在抑制胚根生长过程中具有协同作用,B正确;比较表中⑤⑥组可知乙烯合成抑制剂对JA导致的胚根生长抑制几乎无缓解作用,C正确;结合表中数据可推测乙烯是通过促进JA的合成间接抑制胚根生长,D错误。
4.(2026·北京海淀高三期末)对拟南芥进行长日照处理,叶片中F基因的mRNA含量上升并运输至茎顶端、促进开花;对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物也能诱导开花。下列叙述正确的是( )
A.开花是光合色素接受光信号调控的结果
B.短日照不开花的原因可能是F蛋白含量高
C.F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成
D.赤霉素和生长素可以协同促进拟南芥开花
答案:D
解析:光周期调控开花的主要物质是光敏色素,而非光合色素,A错误;由题意可知,长日照处理下F基因的mRNA含量上升并促进开花,短日照条件下,F基因表达应受抑制,导致mRNA和F蛋白含量较低,无法促进开花,故短日照不开花的原因应是F蛋白含量低,B错误;F基因通过控制mRNA的合成间接影响开花,对短日照处理的拟南芥叶片外施赤霉素或生长素类似物也能诱导开花,但不能得出F基因可直接控制赤霉素或生长素的合成的结论,C错误;短日照处理的拟南芥外施赤霉素或生长素类似物均可诱导开花,说明两者可以协同促进拟南芥开花,D正确。
5.(2026·山东泰安高三期末)种子中脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)含量的平衡在调控种子休眠和破除休眠方面发挥重要作用,外界环境信号因素通过影响种子ABA和GA的合成和降解来改变种子休眠程度,下图是ABA和GA调控种子休眠过程的示意图。下列叙述正确的是( )
A.结合材料和图推测,种子休眠时A处的生理变化存在合成ABA,B处的生理变化存在降解ABA
B.ABA的主要作用是促进细胞衰老,抑制细胞分裂、种子萌发和气孔关闭
C.不同植物激素的绝对含量和调节的顺序性共同影响种子萌发
D.破除休眠后,种子对ABA、温度和光照的敏感性降低
答案:A
解析:据图分析,ABA的作用是抑制种子萌发,促进种子休眠,GA的作用是促进种子萌发,抑制种子休眠,外界环境信号因素引起休眠,促进ABA的合成,降解GA,故A处的生理变化存在合成ABA,相反,外界环境信号因素也会打破休眠,会降解ABA,促进GA的合成,故B处的生理变化存在降解ABA,A正确;ABA的主要作用是促进细胞衰老、气孔关闭,抑制细胞分裂、种子萌发,B错误;不同植物激素的相对含量和调节的顺序性共同影响种子萌发,C错误;据图分析,破除休眠后,种子对ABA的敏感性降低,对温度和光照的敏感性升高,D错误。
6.(2026·江西高三联考一模)双子叶植物在破土前,会形成弯钩,形状如图1所示,其形成机制如图2所示。当双子叶植物出土后,生长素的分布会发生改变,使弯钩打开,植物直立生长。下列叙述正确的是( )
A.在弯钩形成时,茉莉酸与乙烯表现为协同作用,与水杨酸的作用相抗衡
B.图中各种植物激素调节影响顶端弯钩的形成的具体路径均完全不同
C.出土后,弯钩外侧的生长素浓度高于内侧的,生长速率大于内侧的
D.生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,同时也受环境的影响
答案:D
解析:从图2可知,赤霉素通过促进WAG2基因的表达来促进生长素分布不均匀,促进顶端弯钩的形成;乙烯通过促进EIN3/EIL1转录因子来促进HLS1基因的表达,进而促进生长素分布不均匀,促进顶端弯钩的形成;水杨酸则是通过抑制EIN3/EIL1活性,从而抑制HLS1基因表达,抑制顶端弯钩形成;茉莉酸通过促进MYC2转录因子的作用抑制EIN3/EIL1活性和HLS1基因表达,抑制顶端弯钩形成;所以对于顶端弯钩的形成,茉莉酸与乙烯表现为相抗衡作用,与水杨酸的作用效果相同,A错误;图中茉莉酸和乙烯都可通过影响EIN3/EIL1转录因子来影响顶端弯钩的形成,存在相同的调节路径,并非各种植物激素调节影响顶端弯钩的形成的具体路径均完全不同,B错误;双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开,所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧,C错误;植物激素的产生和分布根本上是基因表达调控的结果,同时也受到环境因素的影响,因此,生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,也受到环境因素的影响,D正确。
7.(2026·江苏镇江高三期中)为探究培养基中的植物生长调节剂NAA与6-BA的含量对蝴蝶兰芽增殖系数(芽增殖系数=每瓶平均芽数/每瓶接种芽数)的影响,科研人员开展相关实验,结果如图所示。叙述正确的是( )
A.NAA是分子结构和生理效应与植物激素相似的植物生长调节剂
B.培养基中NAA与6-BA的含量分别为1.0 mg/L、7 mg/L时,芽增殖系数最高
C.当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数随着6-BA浓度的增加而增加
D.图中实验结果体现了NAA在低浓度时促进芽增殖,高浓度时抑制芽增殖
答案:B
解析:α-萘乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,具有与植物激素类似的生理效应,但与植物激素具有完全不同的分子结构,A错误;分析柱形图可知,在NAA浓度为1.0 mg/L、6-BA浓度为7 mg/L条件下,芽的增殖系数最高,B正确;由图示可知,当NAA浓度为0.5 mg/L时,随着6-BA浓度从5 mg/L增加到7 mg/L,芽增殖系数增加,但当6-BA浓度从7 mg/L增加到9 mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.0 mg/L时,随着6-BA浓度从5 mg/L增加到7 mg/L,芽增殖系数增加,当6-BA浓度从7 mg/L增加到9 mg/L时,芽增殖系数降低;当NAA浓度为1.5 mg/L时,随着6-BA浓度从5 mg/L增加到7 mg/L,芽增殖系数增加,当6-BA浓度从7 mg/L增加到9 mg/L时,芽增殖系数增加。所以当添加的NAA浓度相同时,芽增殖系数不是随着6-BA浓度的增加而一直增加,C错误;图中没有体现出NAA在高浓度时抑制芽增殖的情况,D错误。
二、非选择题
8.(2026·山东济南高三上期末)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。莴苣种子萌发的机制如下图,请回答下列问题:
(1)据图分析,红光________莴苣种子发芽,远红光________莴苣种子发芽(填“促进”或“抑制”)。莴苣具有能接受红光和远红光的信号分子是________,其在受到红光照射时由Pr型转换为________型,这一变化的信息进入细胞核激活赤霉素信号,促进种子的萌发。
(2)结合图分析,赤霉素通过促进GA蛋白的合成,____________________ __________________,进而促进种子萌发。赤霉素除了具有促进种子萌发,还有__________________________________功能(答出两点即可)。
(3)种子萌发过程受多种激素调节,在细胞分裂方面,油菜素内酯与____________________(答出1种激素)具有协同作用,而与________作用效果相反。
(4)结合以上分析,请用箭头的形式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系:________________________。
答案:(1)促进 抑制 光敏色素 Pfr (2)GA蛋白调控a-淀粉酶基因表达a-淀粉酶(进而促进淀粉水解) 促进细胞伸长、促进细胞分裂分化、促进开花和果实的发育 (3)细胞分裂素、生长素、赤霉素 脱落酸
(4)
解析:(1)据图分析,莴苣通过光敏色素接受红光和远红光,其在受到红光照射时由Pr型转换为Pfr型,启动应答,促进GA基因表达产生GA蛋白,红光促进莴苣种子发芽,而远红光Pfr型转换为Pr型,不能启动表达。远红光抑制莴苣种子发芽。
(2)结合图分析,赤霉素通过促进GA蛋白的合成,GA蛋白调控a-淀粉酶基因表达a-淀粉酶(进而促进淀粉水解)进而促进种子萌发。赤霉素除了具有促进种子萌发,还有促进细胞伸长、促进细胞分裂分化、促进开花和果实的发育的功能。
(3)油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发。种子萌发过程受多种激素调节,在细胞分裂方面,油菜素内酯与细胞分裂素、生长素、赤霉素具有协同作用,而与脱落酸作用效果相反。
(4)据图分析可知,环境因素可影响基因的表达,也可影响植物激素的分泌,基因的表达也影响植物激素的分泌。调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系:
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