摘要:
该高中生物学讲义聚焦植物生长素和其他植物激素核心考点,涵盖生长素发现、合成运输分布、生理作用及其他激素种类与相互作用,紧密对接2023-2025年全国及地方卷考情。以“发现过程-作用机制-激素协同”逻辑架构知识点,通过考点梳理(实验归纳、概念辨析)、方法指导(如“二看法”判断向性生长)、真题训练(考向分类解析)及基础排查,系统帮助学生突破难点。
资料融合科学思维与探究实践,如通过生长素发现实验变量分析培养科学思维,设计浓度m和M探究实验提升探究实践能力。“二看法”等策略高效突破向性生长判断,结合2025山东题分析激素相互作用强化生命观念。分层练习(选择+非选择)与即时反馈保障复习效果,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供精准指导。
内容正文:
第40课时 植物生长素和其他植物激素
课标要求
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、也能抑制生长的作用特点。2.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素相互作用、共同实现对植物生命活动的调节。
考情
分析
1.生长素合成、运输与分布:2025·河南·T10 2023·山东·T10 2023·全国甲·T2 2023·天津·T15 2021·重庆·T18
2.生长素的生理作用:2025·四川·T14 2025·甘肃·T11 2024·河北·T9 2021·全国甲·T3 2021·福建·T14 2020·全国Ⅲ·T2
3.其他植物激素的种类和作用:2025·北京·T9 2025·云南·T10 2024·湖南·T11 2022·全国甲·T3 2021·河北·T9 2021·山东·T9
4.植物激素间的相互作用、与植物激素有关的实验设计:2025·山东·T10 2025·陕晋宁青·T2 2024·山东·T10 2023·江苏·T5 2023·新课标·T31 2023·北京·T8 2022·重庆·T15 2022·湖南·T16 2022·北京·T17 2022·重庆·T16 2021·海南·T19 2021·江苏·T17 2021·湖南·T14
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
1.生长素的发现过程
(1)达尔文父子的实验
(2)鲍森·詹森的实验
提醒 从对照实验设计的单一变量原则角度分析,该实验的不足之处在于没有遵循单一变量原则,无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
(3)拜尔的实验
该实验在黑暗中进行的目的是排除光照可能对实验结果造成的影响。
(4)温特的实验
归纳总结 从胚芽鞘系列实验可以得出的结论
①胚芽鞘感光的部位:胚芽鞘尖端。
②胚芽鞘弯曲生长的部位:尖端以下的部位。
③生长素产生的部位:胚芽鞘的尖端。
④生长素横向运输的部位:胚芽鞘的尖端。
⑤胚芽鞘弯曲生长的原因:尖端下部生长素分布不均匀。
2.植物激素的概念
3.生长素的合成、运输与分布
4.植物向光性的原因
教材隐性知识 源于选择性必修1 P92“相关信息”:关于植物向光性生长的原因,目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
(1)单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白(2024·全国甲,3)( × )
提示 极性运输是一种主动运输,需要载体蛋白的参与。
(2)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(2024·安徽,9)( × )
提示 近地侧生长素含量较高。
(3)在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输(2024·河北,9)( √ )
(4)“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性(2021·福建,8)( √ )
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.植物的向性运动分析
不同处理条件下的植物的向性运动结果分析
类别
图解
相关结果
遮盖法
①直立生长;
②向光弯曲生长
暗箱法
①直立生长;
②向光(小孔)弯曲生长
插入法
①向右弯曲生长;
②直立生长;
③向光弯曲生长;
④向光弯曲生长
移植法
①直立生长;
②向左侧弯曲生长;
③④中生长素的含量:a=b+c,b>c
旋转法
①直立生长;
②向光弯曲生长;
③向小孔弯曲生长;
④茎向心生长,根离心生长
横置法
①中a、b、c、d处生长素含量:a=b、c=d,水平生长;
②中a、b、c、d处生长素含量:a<b,c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
归纳总结 “二看法”判断植物的向性生长
考向一 生长素的发现过程
1.(2025·河南,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
答案 A
解析 据图可知,背光面下胚轴增加的长度长于向光面,向光面和背光面的IAA含量相近,向光面IAA抑制物含量高于背光面,说明向日葵下胚轴向光面、背光面生长均受IAA影响,但向光面IAA促进生长的作用受抑制程度大于背光面,A正确,B错误;据图可知,下胚轴向光面和背光面IAA含量相近,但向光面IAA抑制物的含量明显高于背光面,说明IAA抑制物不是通过影响IAA含量导致向日葵向光生长的,C错误;喷洒IAA抑制物的一侧生长慢,会导致黑暗中的向日葵向该侧弯曲,D错误。
2.某生物小组欲研究生长素的相关知识,用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验,下列叙述错误的是( )
A.从理论上说,琼脂块中生长素含量是a>c=d>b
B.该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用
C.a~d四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是a>c=d>b
D.缺少放置空白琼脂块的对照组是该实验的不足之处
答案 C
解析 单侧光引起尖端生长素发生了转移,使向光一侧分布的少,背光一侧分布的多,因此a>b,生长素不能通过云母片,因此c=d,所以理论上琼脂块中生长素含量是a>c=d>b,a~d四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是a<c=d<b,C错误。
考向二 生长素的合成、运输与分布
3.(2023·全国甲,2)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。
4.(2021·重庆,18)新中国成立初期,我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响,取样部位及结果如表。据此分析,下列叙述错误的是( )
取样部位
生长素含量/ (μg·kg-1)
对照组
低锌组
①茎尖
12.5
3.3
②茎的上部
3.7
2.5
③瘤上方的茎部
4.8
2.9
④长瘤的茎部
7.9
3.7
⑤瘤
26.5
5.3
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C.因部位⑤的存在,部位④生长素含量高于部位③
D.对照组生长素含量明显高于低锌组,表明锌有利于生长素合成
答案 B
解析 部位①生长素可以进行横向运输,而部位②则不能,A正确;部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长,B错误;由表格可知,部位⑤瘤的生长素含量为26.5(μg·kg-1),远大于其他部位,瘤长在部位④处,使④的生长素含量高于稍远处的部位③,C正确。
考点二 生长素的生理作用
1.生长素的生理作用
2.生长素的作用特点
(1)特点:在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长(如曲线图所示)。
提醒 抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。
(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,敏感性大小为根>芽>茎。
②不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为双子叶植物>单子叶植物。
点拨 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不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为幼嫩细胞>衰老细胞。
(3)典型实例
①顶端优势
a.概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
b.原因
c.解除方法:摘除顶芽。
d.应用:果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等,以增加分枝,提高产量。
②根的向地性和茎的背地性
a.表现
b.原因
提醒 茎的背地性和向光性不能体现生长素的作用特点,而顶端优势与根的向地性则能体现。
生长素的作用特点
据图回答下列问题:
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗,其出现向光性时,测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M。
(2)若图甲曲线表示植物的茎,在植物水平放置表现出茎的背地性时,测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是大于0小于m。
(3)若图甲曲线表示植物的根,在植物水平放置表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围是大于i。
(4)图甲中生长素浓度为m和M时对某器官的促进作用相同,请设计实验探究生长素的促进作用为n时,生长素的浓度是m还是M。
实验思路:将促进作用为n时的生长素浓度适当稀释,用相同剂量处理相同的器官,一段时间后观察该器官的生长情况。
预期结果及结论:若对该器官的促进作用小于n,则生长素浓度为m;若对该器官的促进作用大于n,则生长素浓度为M。
(5)结合图乙中曲线思考:在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围是大于i,顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。
考向三 生长素的生理作用
5.(2025·四川,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
答案 D
解析 在本实验中,向培养液中添加IAA、H2O2等物质运用了加法原理,④中添加的DPI抑制植物中H2O2的生成运用了减法原理,A正确;芽能产生生长素,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,从而更准确地探究外源物质对中胚轴生长的调节作用,B正确;对比②和④,④加入DPI抑制H2O2的生成后,中胚轴长度比②短,再结合②和③,可推测IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长,C正确;IAA抑制剂会抑制IAA的作用,而H2O2能促进中胚轴生长,与④(H2O2的生成被抑制)相比,IAA抑制剂+H2O2组中胚轴长度应比④长,D错误。
6.(2025·甘肃,11)生长素可促进植物细胞伸长生长,其作用机制之一是通过激活质膜H+-ATP酶,导致细胞壁酸化,活化细胞壁代谢相关的酶。拟南芥跨膜激酶TMK参与了这一过程,它与生长素受体、质膜H+-ATP酶的关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用无关
B.碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用增强
C.生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸
D.TMK功能缺失突变体的生长较野生型快
答案 C
解析 据图可知,生长素激活质膜H+-ATP酶将H+逆浓度梯度运出细胞需要消耗能量,而细胞中的能量主要由呼吸作用提供,所以生长素促进细胞伸长生长的过程与呼吸作用有关,A错误;因为生长素通过激活质膜H+-ATP酶导致细胞壁酸化来促进细胞伸长生长,碱性条件会抑制这一酸化过程,所以碱性条件下生长素促进细胞伸长生长的作用减弱,B错误;吲哚乙酸、苯乙酸都属于生长素,生长素受体可以结合吲哚乙酸或苯乙酸来发挥作用,C正确;由于TMK参与生长素促进细胞伸长生长的过程,TMK功能缺失突变体无法正常进行这一过程,其生长会比野生型慢,D错误。
考点三 其他植物激素
1.其他植物激素的种类和作用
提醒 促进果实发育≠促进果实的成熟。生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及增大果实体积;乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
2.植物激素的作用机理
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
训练 研究表明,赤霉素对植物的开花具有调节作用,其作用机制如图所示。检测植物体内是否产生SOC蛋白是预测植物开花的先决条件,结合SPL蛋白的功能,描述赤霉素对植物开花的调节机制:赤霉素能够促进DEL蛋白的降解,解除DEL蛋白对SPL蛋白作用的阻止,而SPL蛋白直接激活SOC编码基因转录、翻译产生SOC蛋白,进而促进植物开花。
3.植物激素间的相互关系
(1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
①生长素和细胞分裂素之间的关系
②生长素和乙烯之间的关系
(2)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、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。
实例:黄瓜雌、雄花的分化
(3)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
归纳总结 明确植物激素的相互作用
(1)表现出协同效应的植物激素实例
(2)作用效果相反的植物激素实例
(1)将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上,结实率会降低(2023·海南,7)( √ )
(2)新采摘的柿子与成熟的苹果一起密封,可使柿子快速变得软而甜(2022·浙江6月选考,2)( √ )
(3)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态(2021·浙江1月选考,13)( × )
提示 脱落酸维持种子休眠。
(4)赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的(2021·江苏,17)( × )
提示 在外界环境良好时,赤霉素和脱落酸比值大,解除休眠、促进萌发;在环境恶劣时,二者比值减小,促进休眠、抑制萌发,二者对调节种子的萌发都具有重要作用。
考向四 其他植物激素的种类和作用
7.(2025·北京,9)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
答案 D
解析 由“油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达”可知,Z蛋白参与了油菜素内酯的信号传导,A不符合题意;图中结果显示生长素处理能促进野生型下胚轴生长,题干也提到油菜素内酯促进下胚轴生长,因此两者都能调控下胚轴生长,B不符合题意;图中结果显示生长素处理野生型(有Z蛋白)能促进下胚轴生长,但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进下胚轴生长,说明生长素的作用需要Z蛋白,C不符合题意;题图中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(如没有实验证明阻断生长素后,油菜素内酯是否失效),D符合题意。
8.(2025·云南,10)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”,顶芽产生的生长素向下运输,侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制,从而表现出顶端优势,去掉顶芽后,侧芽部位生长素浓度降低,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、水、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。
考向五 植物激素间的相互作用
9.(2025·山东,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。下列叙述错误的是( )
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 据图可知,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。由图可知,生长素抑制果实脱落,而脱落酸促进果实脱落。这两种激素的作用效果是相反的。当脱落酸/生长素比值低时,倾向于抑制果实脱落;反之,当该比值高时,倾向于促进果实脱落,B正确。图中明确指出生长素抑制脱落酸的合成,而抑制脱落酸的合成,就等于抑制了整个促进果实脱落的信号通路。因此,人为地喷施生长素类调节剂,可以提高植物体内的生长素水平,从而抑制脱落酸的产生,达到防止果实脱落的目的,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,属于正反馈,D错误。
10.(2025·陕晋宁青,2)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;平地和高山的年均温度存在较大的差异,由表中激素含量差异推断可能是由温度变化引起的,B正确;赤霉素促进细胞伸长和细胞分裂,脱落酸抑制细胞分裂,两者在花芽发育中作用相反,C正确;平地的生长素/细胞分裂素比值为43.1/17.2≈2.5,高山的为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。
一、基础排查
1.判断下列关于生长素的叙述
(1)温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素( √ )
(2)胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端( √ )
(3)生长素在胚芽鞘发挥作用的部位是尖端下面的伸长区( √ )
(4)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素分布不均匀( × )
提示 胚芽鞘合成生长素不需要光照条件。
(5)生长素由专门的器官产生,作用于特定的靶细胞或靶器官( × )
提示 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,不是由专门的器官产生。
(6)生长素能由色氨酸脱水缩合形成,化学本质是蛋白质( × )
提示 生长素是色氨酸的衍生物,不是色氨酸脱水缩合形成的,生长素的化学本质不是蛋白质。
(7)单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输( √ )
(8)生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中不消耗能量( × )
提示 极性运输属于主动运输,需要消耗能量。
(9)生长素能直接参与细胞代谢,促进生化反应的进行( × )
提示 生长素是信息分子,不能直接参与植物体内的代谢活动,只能传递调节代谢的信息。
(10)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧( × )
提示 单侧光照射会使生长素由向光侧移向背光侧,使生长素的分布发生变化,背光侧生长素浓度高于向光侧,导致植物向光弯曲生长。
(11)顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长( √ )
(12)胚芽鞘向光生长体现了生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长( × )
提示 由于单侧光的作用,背光侧生长素浓度高于向光侧,胚芽鞘向光侧生长慢、背光侧生长快,只体现了生长素促进生长的作用,并没有体现生长素低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长的特点。
2.判断下列有关植物激素及其调节的叙述
(1)生长素、脱落酸、细胞分裂素和油菜素内酯均属于植物激素( √ )
(2)脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成,主要分布在生长旺盛的部位( × )
提示 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,主要分布在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中。
(3)乙烯主要在幼根、幼芽和未成熟的种子中合成,是促进果实成熟的主要植物激素( × )
提示 乙烯在植物体的各个部位均有合成。
(4)赤霉素可以促进种子萌发,促进离体叶片的衰老;脱落酸可以抑制种子萌发,促进叶和果实的衰老和脱落( × )
提示 赤霉素不能促进离体叶片的衰老。
(5)在植物体内,细胞分裂素通过为植株提供能量和物质促进其伸长生长( × )
提示 细胞分裂素不能为细胞提供能量和物质。
(6)流水浸种有利于种子萌发的原因是提高了种子中脱落酸的含量( × )
提示 脱落酸可抑制种子萌发,流水浸种有利于种子萌发的原因是降低了种子中脱落酸的含量。
(7)生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,乙烯含量升高后会抑制生长素的作用( √ )
(8)在促进细胞分裂方面,赤霉素和细胞分裂素具有协同作用,在促进果实发育方面,赤霉素和生长素具有协同作用( √ )
(9)为促进黄瓜雌花分化,应提高脱落酸和赤霉素等激素的绝对含量( × )
提示 改变脱落酸和赤霉素等激素的相对含量(脱落酸与赤霉素比值较高),有利于黄瓜分化形成雌花。
(10)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性( √ )
二、要语必背
1.(选择性必修1 P92)植物向光性的原因是单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
2.(选择性必修1 P92)植物激素: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。
3.(选择性必修1 P93)生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
4.(选择性必修1 P93)极性运输:生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。极性运输是一种主动运输。
5.(选择性必修1P93)生长素主要集中在生长旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
6.(选择性必修1 P93)生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
7.(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
8.(选择性必修1 P94)植物表现顶端优势的原因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制。
9.(选择性必修1 P97)赤霉素合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子。主要作用: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。
10.(选择性必修1 P97)细胞分裂素合成部位:主要是根尖。主要作用:促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
11.(选择性必修1 P97)乙烯合成部位:植物体各个部位。主要作用:促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。
12.(选择性必修1 P97)脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。主要作用: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。
13.(选择性必修1 P98)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,并不是各种植物激素孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
14.(选择性必修1 P98)决定器官生长、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。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。
15.(选择性必修1 P99)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
课时精练
[分值:100分]
[1~6题,每题5分;7~13题,每题6分。共72分]
一、选择题
1.(2026·深圳盟校摸底)褪黑素是一种天然的植物激素,能增强植物吸收和转运水分及营养物质的能力,还能通过增强植物的抗氧化酶活性来提高植物的抗逆性。下列叙述错误的是( )
A.推测褪黑素是一种含量较少的小分子化合物
B.褪黑素可在一定程度上促进植物进行光合作用
C.褪黑素可促进细胞内能量代谢来增强水的吸收
D.施用适宜浓度的褪黑素可有效缓解干旱胁迫
答案 C
解析 植物激素是由植物体内产生,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,多为小分子物质以便运输,褪黑素作为植物激素符合这一特性,A正确;褪黑素增强植物对水分和营养物质的吸收,可能通过维持气孔开放或促进叶绿素合成间接提高光合作用效率,B正确;植物吸收水分的方式为被动运输,不需要消耗能量,所以褪黑素促进植物吸收水分不直接依赖能量代谢,C错误;褪黑素能增强植物对水的吸收,且通过提高抗氧化酶活性增强抗逆性,所以施用适宜浓度的褪黑素可有效缓解干旱胁迫,D正确。
2.(2025·茂名二模)某生物兴趣小组为探究胚芽鞘在黑暗条件下的生长情况,将胚芽鞘固定于匀速旋转的圆盘上(如图),一段时间后,胚芽鞘的生长情况最可能是( )
A.不生长 B.水平生长
C.弯向圆心生长 D.弯向外侧生长
答案 B
解析 胚芽鞘在匀速旋转的圆盘上受到离心力和重力的共同作用,如图。由于旋转速度均匀,对于胚芽鞘尖端来说,综合作用效果近似于各个方向受力均匀,没有引起生长素的横向运输,使胚芽鞘尖端产生的生长素在其下部均匀分布,胚芽鞘两侧生长速度相同,所以胚芽鞘会水平生长(即不弯向某一特定方向),B正确。
3.(2025·惠州期末)如图甲表示生长素浓度与某种植物的芽、根生长状况;图乙表示将该植物水平放置,培养一段时间后的生长状况。下列叙述错误的是( )
A.生长素是以色氨酸为原料经过一系列反应转变而成,具有微量高效的特点
B.图甲能体现生长素在浓度较低时促进生长,浓度较高时抑制生长的作用特点
C.图乙中根细胞将重力信号转换成运输生长素的信号造成b侧生长素浓度小于a侧
D.图甲中,当植物表现出顶端优势时,侧芽的生长素浓度应小于10-6 mol·L-1
答案 D
解析 顶端优势是指顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。图甲中,当植物表现出顶端优势时,侧芽的生长素浓度较高,抑制侧芽生长,生长素浓度应大于10-6 mol·L-1,D错误。
4.(2025·深圳一模)研究人员选取洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中的四叶期(P1)、鳞茎膨大初期(P2)、中期(P3)及后期(P4),测定鳞茎组织中生长素的含量,结果如图。下列分析合理的是( )
A.洋葱鳞茎的直径在P3时期最大
B.生长素对洋葱鳞茎的膨大具有一定的促进作用
C.洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度在1.0 μg·g-1左右
D.实验结果表明生长素对洋葱鳞茎的生长既有促进作用也有抑制作用
答案 B
解析 分析题图,图中仅显示洋葱鳞茎不断膨大生长过程中的IAA含量变化,没有提供洋葱鳞茎直径的数据,无法得出P3时期直径最大的结论,A不合理;在洋葱鳞茎不断膨大的生长过程中,生长素的含量逐渐升高,在P3时期达到最高,说明生长素对洋葱鳞茎的膨大有一定的促进作用,B合理;探究洋葱鳞茎的最适IAA浓度,应设置一系列浓度梯度的IAA处理洋葱鳞茎,观察鳞茎的生长情况,题中无法确定洋葱鳞茎生长的最适IAA浓度,C不合理,题中实验结果不能说明生长素的作用特点,D不合理。
5.研究发现,植物激素茉莉酸(JA)能响应外界多种胁迫,调控植物的生长发育,如在低温胁迫下植物通过JA信号通路促进相关基因的表达,增强植物对低温的耐受性。下列叙述正确的是( )
A.只有在受低温胁迫时,植物体内才会合成JA
B.低温下,JA通过直接参与代谢反应增强植物的耐寒性
C.敲除JA合成关键基因,植物对多种胁迫的耐受性增强
D.JA可通过调控基因的表达影响植物的生长发育和抗逆性
答案 D
解析 茉莉酸(JA)属于植物激素,其合成并非仅由低温胁迫诱导,其他条件或发育阶段也可能合成,A错误;激素不直接参与代谢反应,而是通过调节基因表达等间接影响代谢,B错误;敲除JA合成关键基因会导致JA缺失,植物对多种胁迫的耐受性应减弱而非增强,C错误。
6.果实的非正常脱落会降低产量。碳水化合物应激脱落模式认为,碳水化合物减少会在果实中产生氧化应激,导致蔗糖积累并向TPS基因发送信号,促进合成脱落酸和乙烯。当乙烯过多而不能与受体结合后,种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.果树光照不足会增加果实脱落的风险
B.果实中乙烯受体的数量增加可抑制果实脱落
C.发育中的果实和成熟的果实均可能提前脱落
D.抑制生长素的极性运输可有效预防果实的非正常脱落
答案 D
解析 果树光照不足,光合速率减弱,合成的碳水化合物减少,导致蔗糖积累并向TPS基因发送信号,进而促进合成脱落酸和乙烯,增加果实脱落的风险,A正确;果实中乙烯受体的数量增加可以阻断碳水化合物应激脱落模式,抑制果实脱落,B正确;发育中的果实和成熟的果实均可能导致碳水化合物应激,进而提前脱落,C正确;抑制生长素的极性运输相当于种子的生长素极性转运(PAT)停止,离区对乙烯变得敏感,导致果实脱落,D错误。
7.(2024·湖北,6)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 乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过杂交或其他技术获得,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。
8.(2025·湛江一模)土壤中的种子萌发时,幼苗下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”,对出土时的子叶和顶端分生组织起保护作用。图1表示“顶端弯钩”的形成与打开过程,图2为细胞膜将H+转运出细胞的过程。研究发现,高浓度的生长素通过影响细胞膜上H+-ATP酶的去磷酸化进而影响该酶的活性,导致膜外pH发生变化,最终抑制细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.受重力影响,形成期高浓度生长素会在下胚轴n侧积累
B.由形成期到打开期整个过程中,下胚轴顶端倾斜角α先变小后变大
C.图2说明H+-ATP酶具有运输和催化的作用
D.“顶端弯钩”形成的直接原因是高浓度的生长素最终导致膜外pH降低,抑制了细胞生长
答案 D
解析 受重力影响,形成期生长素会从m侧向n侧运输,导致n侧积累高浓度生长素,A正确;分析图1,形成期下胚轴n侧生长素含量较高,细胞生长较慢,下胚轴顶端倾斜角α逐渐变小形成弯钩,而在打开期下胚轴n侧细胞生长加快,倾斜角α会变大,B正确;图2过程说明H+-ATP酶转运蛋白具有运输H+和催化ATP水解的作用,C正确;n侧高浓度生长素会导致“顶端弯钩”的形成,高浓度的生长素会导致细胞膜上H+-ATP酶去磷酸化从而抑制H+-ATP酶转运蛋白的运输作用,使膜外pH升高,抑制细胞生长,D错误。
9.(2025·广东八校联考)植物激素ABA(脱落酸)、CTK(细胞分裂素)和GA(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.GA、CTK在种子萌发过程中的作用相抗衡
B.种子的萌发仅受植物激素的调控,与外界因素无关
C.种子萌发后,根冠中的细胞能感受重力信号,引起根的向地生长
D.GA通过抑制GAMYB基因的表达,来促进α-淀粉酶的合成促进种子的萌发
答案 C
解析 细胞分裂素(CTK)可以激活ARRs基因的表达,从而抑制ABI5基因的转录水平,解除种子休眠,促进种子萌发。因为DELLA蛋白抑制GAMYB基因的表达,赤霉素(GA)抑制DELLA蛋白的合成,所以赤霉素(GA)促进GAMYB基因的表达,促进种子的萌发,二者在种子萌发过程中表现出协同作用,A错误。种子的萌发不仅受植物激素的调控,还与外界因素如光照有关,B错误。种子萌发后,根冠中的细胞能感受重力信号,引起生长素的运输,使近地侧生长素浓度高于远地侧,从而抑制近地侧生长,引起根的向地生长,C正确。图中脱落酸(ABA)可以抑制GAMYB基因的表达,赤霉素(GA)促进GAMYB基因的表达,D错误。
10.(2025·广东,15)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S3307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如图。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.S3307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S3307+NAA促进生根效果更好
答案 A
解析 S3307处理后,插条生根率升高,分析图示中细胞分裂素的含量变化,S3307处理后,细胞分裂素的含量低于对照组,说明细胞分裂素抑制生根,A错误;分析图示中生长素含量变化,S3307处理后,生长素的含量高于对照组,说明生长素促进生根,NAA为生长素类调节剂,因此推测S3307和NAA联合使用,促进生根效果更好,B、D正确;分析图中赤霉素的含量变化,S3307处理后,赤霉素的含量低于对照组,说明赤霉素抑制生根,因此可推测赤霉素缺失突变体较正常个体根系更发达,C正确。
11.(2025·韶关二模)科研人员以月季的枝条为供试材料,研究了不同浓度的吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)和α-萘乙酸(NAA)对其根系生长的影响。据图判断,下列叙述正确的是( )
A.IAA、IBA和NAA都是植物细胞合成的微量有机物
B.生产上建议优先选用500 mg·L-1左右IAA溶液处理月季插条
C.实验中的对照组没有做任何处理
D.本实验均体现了IAA、IBA和NAA对月季插条根生长的促进作用
答案 B
解析 植物激素是植物体内产生的,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,如IAA(吲哚乙酸)、IBA(吲哚丁酸)和苯乙酸(PAA),但萘α-乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,不是植物合成的,A错误;分析图中施用不同浓度的IAA,500 mg·L-1浓度下的IAA处理组的平均生根率最高,促进根生长效果最好,且200 mg·L-1和800 mg·L-1促进作用相同,说明最适IAA浓度在500 mg·L-1左右,生产上建议优先选择此浓度下的IAA,B正确;实验要遵循单一变量原则,故实验的对照组要用等量蒸馏水处理,C错误;通过与对照组比较以判断是否具有促进作用,施用500 mg·L-1和800 mg·L-1的IBA的平均生根率比对照组低,说明在这两个浓度下,IBA起抑制作用,D错误。
12.(2025·江门一模)褪黑素(MT)和脱落酸(ABA)均为重要的生长调节物质,其中MT是一种有效的抗氧化剂。实验发现,MT单独处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低9%;ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低13.5%;MT+ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低6.5%。下列叙述错误的是( )
A.本实验应设置三组实验,自变量是生长调节物质的类型
B.ABA在根冠、萎蔫的叶片中均可合成,能维持种子休眠
C.干旱胁迫条件下MT和ABA共同使用比两者单独使用降低过氧化氢的能力弱
D.本实验探究了干旱胁迫条件下MT和ABA对猕猴桃叶片抗氧化能力的影响
答案 A
解析 本实验设计中应该设置四组实验:对照组(等量蒸馏水处理)、MT处理组、ABA处理组、MT+ABA处理组,以探究不同处理对叶片过氧化氢含量的影响,A错误;ABA合成部位为根冠、萎蔫的叶片等,能够维持种子休眠,B正确;MT单独和ABA单独处理干旱胁迫的猕猴桃使其叶片过氧化氢含量分别降低9%和13.5%,而MT+ABA处理干旱胁迫的猕猴桃可使其叶片过氧化氢含量降低6.5%,比单独使用时低,说明干旱胁迫条件下MT和ABA共同使用比两者单独使用降低过氧化氢的能力弱,C正确;根据实验分组处理可知,本实验自变量为MT和ABA,因变量为干旱胁迫下过氧化氢含量,由此可知本实验的目的为探究MT和ABA在干旱胁迫条件下对猕猴桃叶片抗氧化能力的影响,D正确。
13.(2025·广州一模)油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)可提高植物的抗逆性。某同学探究干旱条件下外施不同浓度的BR和ABA对大豆幼苗光合作用的影响,1~8组处理浓度见表。充分灌溉后停止浇水,在第12天土壤干旱时进行相应指标测定,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
处
理
ABA浓度/
(mg·L-1)
0
0
0
0
2
2
2
2
BR浓度/
(mg·L-1)
0
0.1
0.2
0.4
0
0.1
0.2
0.4
A.单独施用时,低浓度的BR促进叶绿素含量增加,高浓度则抑制
B.对照组是在正常水肥条件下测得的大豆幼苗的各项生理指标
C.BR+ABA混合施用可提高气孔导度,可能不利于其水分保持
D.喷施适宜浓度的BR+ABA可以缓解干旱胁迫对植物产量的影响
答案 B
解析 单独施用BR时,2组和3组叶绿素含量比1组高,而4组叶绿素含量比1组低,说明低浓度的BR促进叶绿素含量增加,高浓度则抑制,A正确;本实验的目的为探究干旱条件下外施不同浓度的BR和ABA对大豆幼苗光合作用的影响,自变量为不同浓度的BR和ABA,因变量为第12天土壤干旱时测定的叶绿素含量、气孔导度和净光合速率,因此,对照组处理应为在干旱条件下不施加BR和ABA测幼苗各项生理指标,B错误;6、7、8组为BR+ABA混合施用组,它们的气孔导度比其他组高,即植物通过气孔散失的水分会增多,可能不利于其水分保持,C正确;6、7、8组为BR+ABA混合施用组,它们的净光合速率比其他组都高,有机物积累多,可以缓解干旱胁迫对植物产量的影响,D正确。
二、非选择题
14.(14分)(2026·湛江八校联考)黄瓜是一种在世界范围内广泛种植的蔬菜作物,对高温非常敏感,高温胁迫会使黄瓜幼苗出现叶片发黄等损伤现象。为研究生长素类调节剂2,4-D调控黄瓜耐高温机制,研究者以生长素类调节剂2,4-D、热敏性黄瓜(TS)等为实验材料,进行了一系列实验,部分结果如图所示。回答下列问题:
(1)2,4-D作为________分子,参与调节TS抵御高温胁迫全过程。
(2)图a中CK的处理是____________________。据图a推测,2,4-D通过__________________来消除ROS,从而降低ROS对TS的伤害,使其叶片保持绿色。
(3)研究发现,除了用2,4-D喷施能使TS抵御高温胁迫以外,CS基因发生突变而使生长素合成基因R过表达的耐热型黄瓜(TT)也能抵御高温胁迫。请以TT为材料设计实验,从分子水平验证上述结论。简要写出设计思路:______________________________________
________________________________________________________________________。
为从个体水平验证上述结论,可利用TS制备携带该突变的CS基因的转基因黄瓜(TC)并对其进行高温处理,然后比较________________________________的差异。
(4)(4分)为进一步研究2,4-D影响TS耐高温机制,研究者在高温条件下,采用图b条件处理TS,实验结果如图b所示。
利用图b结果,建构2,4-D影响TS耐高温机制模型(要求用文字和箭头作答)。
答案 (1)信息(或信号) (2)高温和喷施等量的清水 提高谷胱甘肽代谢 (3)高温处理TT和敲除CS基因的TT,检测ROS和谷胱甘肽代谢变化 高温胁迫下TC和TS叶片颜色
(4)如图所示
解析 (1)2,4-D是生长素类调节剂,属于信息(或信号)分子,参与调节TS抵御高温胁迫全过程。(2)该实验的目的为研究生长素类调节剂2,4-D调控黄瓜耐高温机制,实验组处理为喷施适量的2,4-D+高温处理,对照组处理为喷施等量的清水+高温处理;分析图a结果,与CK组相比,2,4-D喷施组的谷胱甘肽代谢强度增强,2,4-D喷施组的活性氧(ROS)积累量降低,由于谷胱甘肽代谢与ROS的积累之间存在密切的调控关系,根据实验一和实验二的结果分析,2,4-D主要通过提高谷胱甘肽代谢来消除ROS,使ROS积累减少,从而降低ROS对TS的伤害。(3)TT能抵御高温胁迫是因为CS基因发生突变使生长素合成基因R过表达,从而使生长素合成量增多。本实验的目的为验证CS基因发生突变而使生长素合成基因R过表达的耐热型黄瓜(TT)能抵御高温胁迫,自变量为CS突变基因,若从DNA分子水平验证,可通过敲除CS突变基因,以研究其作用,即思路为高温处理TT和敲除CS基因的TT,检测ROS和谷胱甘肽代谢变化;若从个体层面验证,可利用TS个体制备携带CS突变的转基因黄瓜(TC)并对其进行高温处理,比较高温胁迫下TC和TS叶片颜色。(4)分析图b:与CK组相比,喷施2,4-D组光系统Ⅱ损伤率降低,但DEGs基因表达量增加,由于光系统Ⅱ与光合作用有关,DEGs基因与损伤DNA修复有关,由此可推,喷施2,4-D→光系统Ⅱ损伤率降低→光合速率升高→提高黄瓜应对高温胁迫能力;喷施2,4-D→DEGs基因表达量增大→提高损伤DNA修复率→提高黄瓜应对高温胁迫能力。
15.(14分)(2024·广东,19)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)(10分)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(或生长素受体功能)
解析 (1)由实验一结果分析,加入K试剂而不加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受体功能实现的。
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