江苏专版2021届高考生物二轮复习专题10植物的激素调节课件

这是一份江苏专版2021届高考生物二轮复习专题10植物的激素调节课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·三步夯实，③⑦⑩，关键能力·多维提升，名师点拨，答题策略，2“三个”层次，专题能力提升练等内容，欢迎下载使用。

1【主干知识 体系构建】
2【易错易混 分点排查】下列有关植物激素调节的叙述,正确的是_______。①顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。②横向运输发生在尖端,发生效应的部位也在尖端。③生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。④生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比。⑤生长素对果实的发育和成熟没有影响。⑥苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。⑦高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。
⑧果实生长发育和成熟受多种激素调节,其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。⑨用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存。⑩脱落酸能够调控细胞的基因表达。
3【高考真题 拆项诊断】根据植物激素调节的知识,判断下列说法正误:1.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用。(2020·浙江7月选考·T22B)( )2.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量。(2019·海南卷·T10A) ( )3.用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子。(2019·海南卷·T10C)( )分析:用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,得到无子番茄。
4.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。(2019·浙江卷·T2D)( )分析:由于生长素具有两重性,低浓度的生长素能够促进生长,高浓度的生长素会抑制生长,所以不同浓度的生长素对同一器官的作用效果可能相同。5.干旱条件下植物能合成较多的脱落酸。(2018·海南卷·T3D)( )
考点一 生长素的发现、产生、分布与运输(理解能力、实验探究能力) 【典型考题 精讲研析】典例 1　(2019·全国卷Ⅱ·T29`改编)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角),测得数据如表。据此回答问题。
(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是　___________________________________________。 (2)图中α角形成的原因是___________________________________________。 (3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角,原因_______________________________________________。 (4)某兴趣小组设计如丙图实验,则丙组中左右两侧琼脂块所引起的结果是_________________________________________________。
【解析】 (1)生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输。(2)琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输。图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧,导致琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧细胞的生长速度快于右侧,形成α角。(3)表中信息显示:乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同,所以乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,而甲琼脂块中的生长素含量较高,所以甲琼脂块所引起的α角会更大。
(4)单侧光照射,引起生长素从胚芽鞘尖端向光侧移向背光侧,所以左琼脂块接收到的生长素少于右琼脂块接收到的生长素。答案:(1)从形态学上端到形态学下端(2)琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧生长速度快于右侧,形成α角(3)乙左右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲琼脂块中生长素的含量(4)左侧琼脂块所引起的α角小于右侧琼脂块所引起的α角
【母题延伸】——长句专项突破若随太空飞船进入太空中,植物还能发生极性运输吗?还具有向光性吗?为什么?提示:植物进入太空可以进行极性运输,也具有向光性;原因是极性运输和向光性与重力无关。
【答题策略】1.图解植物“长不长、弯不弯”的判断方法:2.图解生长素发现过程中的3个部位、2个原因:
【核心知识 精准解读】1.图解植物向光性的原因:
2.图解“四个”与植物向性运动有关的实验设计:(1)验证生长素的产生部位在尖端。①实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。②对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。
(2)验证生长素的横向运输发生在尖端。①实验操作(如图):②实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。(3)验证生长素只能从形态学上端运输到形态学下端。①实验操作(如图):②实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度。①实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。②结果预测及结论:a.若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大:说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。b.若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长:说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。c.若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长:说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。
【热点预测 精练题组】考向一 生长素的发现及相关实验1.(2020·南通模拟)如图所示为温特进行的研究某种促进生长物质的实验。下列叙述正确的是(　　)
A.①②⑤组对照,可说明苗尖端存在一种促进生长的化学物质B.①③④组对照,可说明弯曲方向与这种促生长物质的含量有关C.在黑暗条件下实验是为了防止光引起琼脂块中物质分布不均匀D.该物质进入琼脂块的方式与进入尖端下部的方式相同
【解析】选A。 ①②⑤组对照可以排除琼脂块本身的干扰,可说明苗尖端存在一种促进生长的化学物质,A正确;①③④组对照,可说明弯曲方向与这种促生长物质分布是否均匀有关,B错误;在黑暗条件下实验是避免单侧光对实验的影响,琼脂块不感光,单侧光不会引起琼脂块中促进生长的物质分布不均匀,C错误;该物质进入琼脂块的方式是扩散,进入尖端下部的方式是主动运输,二者方式不相同,D错误。
2.如图为某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理示意图。下列关于该实验的叙述错误的是(　　)A.若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结果基本相同B.光照对生长素合成的影响较小,但可影响生长素分布C.在单侧光照射下向光侧的生长素一部分运输到背光侧D.生长素能促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长
【解析】选D。用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,生长素同样不能通过玻璃片,所以实验结果相同,A正确;由题图分析可知,光照对生长素合成的影响较小,但可影响生长素分布,B正确;由图示可知,单侧光照射导致向光侧部分生长素被运输到背光侧,C正确;生长素能促进胚芽鞘尖端以下向光弯曲生长,D错误。
考向二 生长素的运输3.(2020·江苏百校联考)有关如图所示燕麦胚芽鞘实验的结果预测和原因分析的叙述中,正确的是(　　)
A.能弯曲生长的胚芽鞘有①②⑤B.①去除光照,与②比较可说明胚芽鞘弯曲生长与生长素分布不均有关C.③的实验结果可证明尖端是感受光刺激的部位D.④直立生长、⑤向光生长,说明生长素能从向光侧扩散到背光侧
【解析】选B。分析可知,①③④直立生长,②⑤弯曲生长,A错误;①去除光照,与②比较,单一变量为琼脂块在去掉尖端的胚芽鞘上的位置,可说明胚芽鞘弯曲生长与生长素分布不均有关,B正确;③的实验结果是直立生长,由于缺乏对照实验,因此不能证明尖端是感受光刺激的部位,C错误;④直立生长、⑤向光生长,说明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端,即在单侧光的照射下生长素在胚芽鞘尖端从向光侧向背光侧运输,D错误
4.用放射性同位素14C 分别标记吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)开展如图所示的实验:
(1)若图中AB为茎尖切段,琼脂块①和②中出现较强放射性的是　　　　　(填序号);琼脂块③和④中均出现了较强放射性,说明脱落酸在茎尖的运输_______　　　　　(填“是”或“不是”)极性运输。  (2)若图中AB为成熟茎切段,琼脂块①②③④均出现较强放射性,说明吲哚乙酸在成熟茎切段中的运输方式是　　　　　　　　　　。 
【解析】(1)A是形态学上端,B是形态学下端,生长素在幼嫩部位是极性运输,故只能从A→B,由图可知,①②中只有①中会出现放射性。③位于形态学下端,④位于形态学上端,若③④均出现放射性,则说明ABA不是极性运输,既可以从形态学上端到下端,也可以从形态学下端到上端。(2)①③位于形态学下端、②④位于形态学上端,若①②③④都出现放射性,说明生长素和ABA在成熟茎切段中均为非极性运输。答案:(1)①　 不是　(2)非极性运输
考点二 生长素的生理作用(理解能力、实验探究能力) 【典型考题 精讲研析】典例 2(2020·北京一模)阅读下面的材料,完成(1)～(3)题。生长素作用的“酸生长”学说　　“酸生长”学说是指生长素启动一个酸化过程。原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶),生长素可使其活化,活化了的质子泵消耗能量(ATP),将细胞内的H+泵到细胞壁中,导致细胞壁所处溶液的pH下降。在酸性条件下,H+一方面使细胞壁中对酸不稳定的键(如氢键)断裂,更为重要的是,H+使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加,从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间
的键断裂,细胞壁松弛,细胞内部的压力下降,导致细胞吸水体积增大,进而发生不可逆增长。 2019年William Gray教授实验室经一系列的研究,提出酸生长理论的生化机制和遗传学证据,即SAUR是生长素调控细胞生长的主要响应基因。当没有生长素信号时,AUX/IAA转录抑制因子与ARF转录激活因子相结合,从而抑制SAUR的转录;当生长素信号存在时,生长素受体(SCFs复合体)与生长素结合后,与AUX/IAA的结合能力大大增强,导致AUX/IAA与ARF结合减少,引起SAUR的转录。SAUR蛋白直接与H+-ATP酶局部PP2C.D相互作用,抑制PP2C.D磷酸酶的活性,解除其对H+-ATP酶的抑制,促进H+-ATP酶的磷酸化,活性增强,导致H+泵到细胞壁中,从而实现促进细胞的生长。
生长素通过SAUR-PP2C.D调控细胞生长的分子机制 “酸生长”学说在生长素作用机理的研究中起到积极作用,随着分子生物技术的飞速发展,通过对生长素受体、生长素诱导基因特别是生长素的生理调节的研究,人们对生长素作用机制的认识将会更加清楚。
(1)生长素可以促进根系生长,稍高浓度的生长素通过促进乙烯的生物合成,从而又抑制了根的伸长,这说明生长素的作用具有______。用单侧光照射燕麦幼苗时,由胚芽鞘的_______产生生长素,向光侧比背光侧分布_________。 (2)H+通过___________方式跨膜进入细胞壁,H+的增多使细胞壁松弛,导致细胞吸水的主要原因是__________________________________________________。 (3)概述William Gray教授对“酸生长”学说进行的补充:___________________________________________________________________________________________________________________________________。(限100字以内)
【解析】(1)低浓度生长素可以促进生长,高浓度生长素可以抑制生长是生长素生理作用两重性的特点;胚芽鞘产生生长素的部位是尖端;因生长素的横向运输,故向光侧生长素浓度比背光侧分布少。(2)据题干信息“原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶),生长素可使其活化,活化了的质子泵消耗能量(ATP),将细胞内的H+泵到细胞壁中”,即H+进入细胞壁需要消耗能量,方式为主动运输;据信息“H+使细胞壁中的某些多糖水解酶(如纤维素酶)活化或增加,从而使连接木葡聚糖与纤维素微纤丝之间的键断裂,细胞壁松弛,细胞内部的压力下降,导致细胞吸水,体积增大”,故H+的增多使细胞壁松弛,导致细胞吸水的主要原因可概括为细胞壁松弛,细胞的压力势下降,导致细胞的水势下降,导致细胞吸水。
(3)结合William Gray教授的理论可知:“SAUR是生长素调控细胞生长的主要响应基因”,故其对“酸生长”学说进行的补充可概括为:没有生长素信号时,SAUR不转录,有生长素信号时,SAUR 转录,即 SAUR 为响应基因;SAUR 直接与H+-ATP酶的 PP2C.D 结合,增强H+-ATP酶的活性。
答案:(1)两重性　尖端　少　 (2)主动运输　 细胞壁松弛,细胞的压力势下降,导致细胞的水势下降,导致细胞吸水　(3)没有生长素信号时,SAUR不转录,有生长素信号时,SAUR 转录,即 SAUR 为响应基因;SAUR 直接与H+-ATP酶的 PP2C.D 结合,增强H+-ATP酶的活性
【母题延伸】——长句专项突破“酸生长”学说中生长素启动酸化过程,使细胞壁所处溶液pH降低。简述该过程:__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
原生质膜上存在着非活化的质子泵(H+-ATP酶),生长素可使其活化,活化了的质
子泵消耗能量(ATP),将细胞内的H+泵到细胞壁中,导致细胞壁所处溶液的pH下
【核心知识 精准解读】1.图解生长素的两重性:(1)促进生长与“浓度”有关,表现为“两重性”特点。
(2)促进生长与“器官种类”有关,敏感性由大到小表现为根>芽>茎。
(3)促进生长与植物种类有关,即双子叶植物比单子叶植物敏感。
2.图解生长素作用的实例:(1)顶端优势:
(2)根的向地性和茎的背地性:
【热点预测 精练题组】考向一 生长素作用的两重性 1.(多选)(2020·潍坊模拟)生长素既可促进生长,也可抑制生长。高浓度的生长素可增强乙烯合成过程中ACC酶的活性,促进乙烯的合成。乙烯会抑制转运蛋白AUX1和PIN1的活性,AUX1和PIN1分别为控制生长素进出细胞的载体蛋白。下列关于顶端优势解释错误的是(　　)A.顶芽产生的生长素到达侧芽不需载体蛋白的协助B.顶芽合成乙烯运输到侧芽抑制生长素的运输C.侧芽生长素浓度过高促进了侧芽乙烯的合成D.乙烯通过抑制侧芽生长素的运输影响其生长
【解析】选A、B。顶芽产生的生长素到达侧芽的运输方式是主动运输,需要载体蛋白的协助,A错误;顶芽合成生长素运输到侧芽,侧芽生长素浓度高,促进乙烯的合成,抑制生长素的运输,B错误;侧芽生长素浓度过高促进了侧芽乙烯的合成,C正确;AUX1和PIN1分别为控制生长素进出细胞的载体蛋白,乙烯会抑制载体蛋白AUX1和PIN1的活性,从而抑制侧芽生长素的运输,影响其生长,D正确。
考向二 生长素生理作用相关的实验2.(2020·苏州调研)某研究小组为研究外施NAA、IBA、 2,4-D 三种生长素类似物对拟南芥主根细胞分裂和伸长的影响,进行了相关实验,结果如图所示。下列有关分析正确的是(　　)
A.自变量是生长素的种类和浓度,需要配制15种培养液B.为了准确测量因变量,拟南芥的根系应采用水培法培养C.实验结果说明NAA、IBA、2,4-D 的作用都具有两重性D.实验结果表明三种生长素类似物都属于抑制性的生长调节剂
【解析】选B。由柱形图可知,该实验的自变量是生长素的种类和浓度,需要配制12种培养液,A错误;本实验的因变量是拟南芥主根的长度,因此为了准确测量因变量,拟南芥的根系应采用水培法培养,B正确;分析柱形图可知:NAA、IBA、2,4-D对拟南芥主根的生长均有抑制作用,不能体现两重性,C错误;本实验只是在一定浓度范围内的检测,因此不能确定三种生长素类似物都属于抑制性的生长调节剂,D错误。
3.油菜素内酯是近年新发现的一类植物激素,为了研究其作用和作用机理,我国科研人员进行了一系列研究。(1)列举两个植物激素调节的植物具体生命活动过程:_______________________________________________________________________________。 (2)用不同浓度的油菜素内酯的类似物24-eBL处理拟南芥幼苗一段时间后,测量并记录幼苗下胚轴和幼根的长度,结果如图1。实验结果表明24-eBL的作用是_________________________________________________________。
(3)为了研究油菜素内酯的作用机理,科研人员研究了油菜素内酯对生长素在拟南芥幼根中运输的影响。
①实验组操作:配制含有________的固体培养基,在其将要凝固时滴在用______　处理过的拟南芥幼根切段的图2箭头所示的位置上,一段时间后取方框内的部分进行检测,结果如图3。②实验结果表明____________________________________________________。
(4)要得出“24-eBL是通过影响生长素的运输来影响幼根生长”的结论,还需设计怎样的实验?请完成实验设计。a.野生型植株　b.生长素转运蛋白缺陷植株　c.油菜素内酯合成缺陷植株　d.不处理　e.用放射性标记的生长素处理根尖　f.用24-eBL处理植株　g.检测根长h.检测幼根基部放射性强度　i.检测生长素转运蛋白表达情况
【解析】(1)植物向光生长是由于生长素在芽尖端下方分布不均匀,生长素多的一侧生长得快(背光侧)。乙烯可以促进果实成熟,赤霉素可解除休眠,促进种子萌发,脱落酸会促进种子休眠,加速叶片、果实的脱落。(2)通过测量并记录幼苗下胚轴和幼根的长度可以知道,不同浓度的24-eBL对下胚轴基本没有影响,高浓度略微有促进作用,而对幼根的长度有明显的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。
(3)甲组是用放射性标记的生长素处理拟南芥幼根基部,检测24-eBL对生长素从基部→尖端这个过程的影响,乙组处理的是拟南芥幼根尖端,检测24-eBL对生长素从尖端→基部这个过程的影响,发现甲组的放射性更低,说明运输到尖端的24-eBL较少,得到24-eBL对生长素尖端向基部运输的促进作用较强,对基部向尖端运输促进作用较弱的结论。(4)预探究“24-eBL是通过影响生长素的运输来影响幼根生长”,自变量是植株的种类不同,分别是a野生型植株(对照组)和b生长素转运蛋白缺陷植株(实验组),用的处理试剂24-eBL的种类和量以及处理时间都相同(无关变量),检测指标是根长,如果对照组的根长,说明确实是通过影响生长素的运输来影响幼根生长,如果两者没有明显差异,说明不能通过影响生长素的运输来影响幼根生长。
答案:(1)植物向光生长是由于生长素在芽尖端下方分布不均匀、乙烯可以促进果实成熟等(2)抑制幼根生长,抑制作用随浓度增大而增大,高浓度时可微弱促进下胚轴生长(3)放射性标记的生长素　24-eBL　24-eBL对生长素尖端向基部运输的促进作用较强,对基部向尖端运输促进作用较弱(4)a　f　g　b　f　g
考点三 其他植物激素及植物生长调节剂的应用(理解能力、实验探究能力) 【典型考题 精讲研析】典例 3植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质。对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。其中以水稻为实验材料的研究揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制,请据图回答下列问题:
(1)在已经确定的五大类植物激素中,图中未提及的是____________________。(至少写出两类) (2)水稻插秧前用“移栽灵”处理,可提高成活率。“移栽灵”的有效成分应该是________________________。 (3)依图判断,细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于________________调节。 (4)研究者采用基因工程方法敲除细胞分裂素氧化酶基因,获得了水稻的突变体。相比于野生型,该突变体根的长度会______________________________。 
(5)水稻幼苗移栽过程中,为了促进根系快速生长________填“需要”或“不需要”)添加细胞分裂素,根据上图简述理由____________________________________。
【解析】(1)已经确定的五大类植物激素是生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯,题干中提到了生长素和细胞分裂素,未提到的有赤霉素、脱落酸和乙烯。(2)“移栽灵”属于人工合成的化学物质,可以提高植物的成活率,所以有效成分应该为生长素类似物。(3)分析题图可知,细胞分裂素含量上升,会促进合成细胞分裂素氧化酶,而细胞分裂素氧化酶会降解细胞分裂素,导致细胞分裂素含量下降,所以这种平衡调控机制属于(负)反馈调节。(4)突变体被敲除细胞分裂素氧化酶基因,因此不能合成细胞分裂素氧化酶,这会导致细胞分裂素含量上升,细胞分裂素含量上升会抑制根系生长,因此该突变体根的长度会变短。(5)由于过多的细胞分裂素会抑制根系生长,因此不需要添加细胞分裂素促进根系快速生长。
答案:(1)赤霉素、脱落酸和乙烯 　(2)生长素类似物　(3)反馈(负反馈)　(4)变短　(5)不需要　过多的细胞分裂素会抑制根系生长
【答题策略】图解生长素与细胞分裂素的关系生长素与细胞分裂素比例在控制组织培养过程中可诱导愈伤组织、根、芽的分化。在植物的形态建成方面有协同作用。
【核心知识 精准解读】1.图解植物激素调节的“两类”作用和“三个”层次: (1)“两类”作用。
2.图解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。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。
(3)生长素与乙烯。低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用。
【热点预测 精练题组】考向一 不同植物激素的作用及相互关系1.(2020·山东等级考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(　　)A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
【解析】选A。本题主要考查植物生命活动的调节。培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值增大,有利于愈伤组织分化出芽,A项错误;给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上一定浓度的生长素类似物溶液,可获得无子番茄,B项正确;用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠,促进种子萌发,C项正确;乙烯可促进果实的成熟,D项正确。
2.(2020·扬州三模)如图是植物激素生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析,正确的是(　　)A.相对根而言,茎对IAA和GA更敏感B.IAA浓度为b时,根不生长C.IAA浓度大于c时,茎的生长受抑制D.仅IAA表现出两重性,GA无两重性
【解析】选D。对IAA而言,根的敏感度更高,A错误;IAA浓度为b时,对根的作用是既不促进也不抑制,表现为正常生长,B错误;IAA浓度大于c时,对茎的促进作用减弱,C错误;从图中看出GA没有表现为抑制作用,所以没有两重性,仅IAA表现出两重性,D正确。
考向二 植物激素调节的相关实验3.(2020·江苏第三次大联考)研究人员以大豆的下胚轴插条为材料,用不同浓度的生长素(IAA)、乙烯利处理插条后,置于无土培养液中培养8 d后,统计各组处理中下胚轴生根数量,结果如图。试回答有关问题:
(1)与人体激素相比,植物激素的主要区别是　　　　　　　　　　　　　。IAA的化学本质是　　　　　　　　。  (2)实验中不同溶液处理大豆下胚轴插条宜采用　　　　　　　　法。插条处理结束后,立即用蒸馏水冲洗下胚轴的目的是_______________________________　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)根据题图分析,IAA浓度对插条生根的影响表现是_______________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。低于50 μml·L-1的乙烯利对插条生根具有　　　　　　作用。  
(4)实验结果还表明,100 μml·L-1～200 μml·L-1乙烯利具有促进插条生根的作用,由此可推测,植物的生命活动是　　　　　　　　　的结果。  (5)若要进一步研究IAA与乙烯利共同作用的效应,试写出简单的实验思路。______________________________________________________________________________________________________________________________。 
【解析】 (1)人体激素是由专门的内分泌器官(细胞)合成并分泌的,而植物激素由一定部位的细胞合成分泌;生长素(IAA)的化学本质是吲哚乙酸。(2)该实验中,用不同浓度的溶液处理大豆下胚轴插条一般采用浸泡法;浸泡后应该立即用蒸馏水冲洗下胚轴,以洗去插条上残留溶液,防止因外源植物激素作用时间过长而产生抑制效果。(3)实验中浓度为0(清水)的一组作为对照组,根据实验结果可知,在一定浓度范围内,随着生长素浓度增加对插条生根促进作用增强,超过这一范围促进作用减弱;低于50 μml·L-1乙烯利对插条生根有抑制作用。(4)与对照组相比可知,100 μml·L-1～200 μml·L-1的乙烯利具有促进作用,结合生长素的作用,说明植物的生命活动是多种激素共同作用的结果。
(5)若要进一步研究IAA与乙烯利共同作用的效应,应该配制不同浓度的IAA和乙烯利混合液,利用浸泡法处理大豆下胚轴插条后,置于适宜条件下培养,并统计各组插条平均生根数。
答案:(1)植物激素是由一定部位的细胞产生(动物激素是由专门的内分泌器官或细胞产生)的　吲哚乙酸(2)浸泡　洗去插条上残留溶液,防止因外源植物激素作用时间过长而产生抑制效果(3)在一定浓度范围内,随着生长素浓度增加对插条生根促进作用增强,超过这一范围促进作用减弱　抑制(4)多种激素共同作用(5)配制不同浓度的IAA和乙烯利混合液,利用浸泡法处理大豆下胚轴插条后,置于适宜条件下培养,并统计各组插条平均生根数
专题10　植物的激素调节 (30分钟　100分)一、单项选择题(共7小题,每小题6分,共42分)1.(2020·泰州二模)下列有关植物激素的叙述,正确的是(　　)A.植物激素是由专门的内分泌细胞分泌的微量有机物B.组织培养中一般使用赤霉素来刺激小植株快速长高C.达尔文在研究植物向光性时最早提出了生长素的概念D.赤霉素和脱落酸在对种子萌发的作用上具有协同关系
【解析】选B。 植物体内没有专门分泌植物激素的器官,A错误;在植物组织培养过程中一般添加植物激素,由于赤霉素的生理作用是促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,因此组织培养中一般使用赤霉素来刺激小植株快速长高,B正确;达尔文在研究植物向光性时最早提出胚芽鞘的尖端产生了某种刺激,该刺激可以传递到尖端以下,促进尖端以下伸长区的生长,温特的实验中提出了生长素的概念,C错误;赤霉素能促进种子的萌发,脱落酸能抑制种子的萌发,二者具有拮抗作用,D错误。
2.(2020·南京、盐城一模)将三个完整的胚芽鞘按图示①②③三种方式处理,在黑暗且适宜的环境中培养一段时间后,观察其生长弯曲情况。下列有关叙述错误的是(　　)A.发生背地弯曲生长的是①③两组B.②组云母片阻止了生长素的横向运输C.①组属于对照组,②③组均属于实验组D.①组胚芽鞘生长情况体现生长素的作用具有两重性
【解析】选D。 ①③组重力影响生长素横向运输,导致近地侧生长素浓度高于远地侧,近地侧生长更快,表现为背地弯曲生长,A正确;②组插入云母片的目的是阻断生长素的横向运输,B正确;①组不作处理,是本实验的对照组,而②③组是本实验的实验组,C正确;由于①③组都背地弯曲生长,只能说明生长素具有促进生长的作用,不能说明生长素的作用具有两重性,D错误。
3.下列有关探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度实验的叙述,正确的是(　　)A.用于实验的扦插枝条必须去除全部的幼芽B.当生长素类似物浓度过低时,应用沾蘸法处理枝条C.本实验的自变量是生长素类似物溶液的浓度和处理时间D.用浸泡法处理枝条时,最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行
【解析】选D。为保证扦插的枝条生根,用于实验的扦插枝条一般需要保留一定数量的幼芽以产生生长素,A错误;当生长素类似物浓度过低时,适合使用浸泡法处理枝条,B错误;该实验的自变量是生长素类似物溶液的浓度,C错误。
【方法技巧】“五个”探究“生长素类似物”促进扦插枝条生根的最适浓度实验的技巧(1)实验中需设置空白对照组,即不加入生长素的蒸馏水或缓冲液。(2)实验的自变量为不同浓度的生长素类似物,其他因素如取材、处理时间、蒸馏水、温度等都是无关变量,实验中的处理都采用等量原则。(3)实验的因变量是扦插枝条生根的情况。(4)在适宜的范围内取值:生物体或细胞生活在特定的环境中,研究某因素对生物或细胞的影响时,自变量应在该因素能发挥作用的范围内取值。(5)梯度大小设置要适宜:梯度过小,变化不明显,实验组增多,增加了实验操作的难度;梯度过大,实验结果不准确。
4.(2020·金丽衢联考)如图表示不同浓度生长素对茎的作用示意图,有关分析错误的是(　　)A.图示说明低浓度生长素促进茎的生长,高浓度抑制生长B.由图可知,b点对应的浓度为促进茎生长的最适浓度C.两种不同浓度的生长素溶液可能发挥相同的作用效果D.在茎的向光性实验中,若b点代表背光侧,则向光侧可能为c
【解析】选D。生长单位长度所需的时间越长,说明促进作用越弱,超过虚线就是抑制作用。图中横坐标是生长素浓度,由图分析可知低浓度生长素促进茎的生长,高浓度抑制生长,A正确。b点对应的浓度,茎生长单位长度所需的时间最短,说明促进作用最强,所以是最适浓度,B正确。两种不同浓度的生长素溶液也可能发挥相同的作用效果,C正确。在茎的向光性实验中,如果b点代表背光侧,向光侧浓度应低于背光侧,D错误。
【方法技巧】“三看法”解决生长素作用的两重性
5.为解决花粉既是一种过敏原,又会因为容易粘在花瓣上影响美观的问题,有人通过施以较高浓度的生长素来培育花粉败育的百合,从而获得了雄性不育百合。根据生长素作用原理及相关内容推测,下列说法错误的是(　　)A.高浓度生长素可能会干扰形成花粉细胞的减数分裂过程B.低浓度生长素可能有促进花粉细胞生长发育的作用C.高浓度生长素可能导致花药中组织细胞解体死亡D.低浓度生长素与花药中组织细胞的生长无关
【解析】选D。通过施以较高浓度的生长素来培育花粉败育的百合,获得了雄性不育百合,说明高浓度生长素处理后,可能因为花粉母细胞的减数分裂过程受到干扰,而导致花粉不能正常形成,即出现花粉败育,A正确;生长素一般是低浓度促进生长,高浓度抑制生长,可推测低浓度生长素可能有促进花粉细胞生长发育的作用,B正确;高浓度生长素可能因为使花药中组织细胞解体死亡,从而影响花粉发育,C正确;从前面各项分析可以推测,低浓度生长素可能与花药中组织细胞的生长发育有关,D错误。
6.(2020·南京三模)隐花色素(CRY1)是一种能感受光的受体,可介导光信号在植物体内传导来发挥作用。某研究小组将野生型及无法合成CRY1的突变型拟南芥种子,分别放在MS培养基和含有不同浓度脱落酸(ABA)的MS培养基中,置于适宜条件下培养一段时间后测得种子的发芽率如图。下列叙述正确的是(　　)A.根据实验结果可推测CRY1抑制种子的萌发B.在一定浓度范围内,ABA浓度与发芽率呈负相关C.该实验的自变量是MS培养基中不同的ABA浓度D.该实验需在黑暗条件下进行,从而测得种子的发芽率
【解析】选B。根据后两组实验结果分析,不能合成CRY1的种子发芽率低,所以CRY1可促进种子萌发,A错误;根据三组实验结果分析,随着ABA浓度的增大,种子发芽率逐渐降低,所以在一定浓度范围内,ABA浓度与发芽率呈负相关,B正确;本实验有两个自变量,一是ABA浓度,二是种子是否能合成CRY1,C错误;CRY1为能感受光的受体,为验证CRY1的作用,需要在光下进行实验,D错误。
7.如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,据图判断下列叙述错误的是(　　)
A.①②③代表的植物激素分别是赤霉素、生长素、乙烯B.激素①②③在促进幼苗生长过程中具有协同作用C.a浓度的激素②抑制细胞伸长、b浓度的激素②促进细胞伸长,激素②的作用具有两重性D.在幼苗生长过程中,除了图中的激素①②③外还有其他植物激素的作用
【解析】选B。由图分析可知①和②都可以促进细胞伸长,说明是赤霉素和生长素,因为a浓度下的②使多种组织合成③抑制细胞伸长,推出③是乙烯,所以②是生长素,则①是赤霉素;③和①在促进幼苗生长过程中是拮抗作用;a浓度的激素②抑制细胞伸长,b浓度的激素②促进细胞伸长,体现了生长素作用的两重性;在幼苗生长过程中,多种激素相互协调共同起作用。
二、多项选择题(共2小题,每小题6分,共12分)8.水杨酸是植物体内一种重要的内源激素,能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质,提高抗病能力。为探究水杨酸对不同品系(YTA、YTB)水稻幼苗叶片中蛋白质含量的影响,研究人员所做相关实验的结果如图。下列分析不正确的是(　　)
A.水杨酸是细胞合成的能催化水稻细胞中蛋白质合成的有机物B.相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果基本相同C.不同浓度水杨酸处理YTA水稻幼苗12小时后抗病能力都最强D.水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质合成的作用具有两重性
【解析】选A、B、C。水杨酸是植物激素,对植物体内蛋白质的合成起调节作用,具有催化作用的是酶,A错误;据图中数据分析可知,相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果是不同的,B错误;据图中曲线变化可知,不同浓度水杨酸处理YTA水稻幼苗12小时后抗病能力有差异,其中浓度为1.5×10-4 ml·L-1时抗病能力相对最强,C错误;据图分析,与对照组的数据对比可知,低浓度的水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质合成有促进作用,高浓度有抑制作用,说明水杨酸对YTB水稻幼苗叶片中蛋白质合成的作用具有两重性,D正确。
9.(2020·济南模拟)南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型,研究人员以某一种矮生南瓜突变体为实验材料,进行了相关实验,实验结果如图。下列叙述正确的是(　　)
A. 计算茎伸长量需要测量激素处理前后南瓜茎的长度B.1.5 mml/L赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μml/L生长素的1.5倍C.赤霉素和生长素对正常南瓜的生理作用均具有两重性D.实验结果表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型
【解析】选A、D。计算茎伸长量需要测量激素处理前后南瓜茎的长度,进行对比得出结论,A正确;激素的促进作用效果要比较茎伸长量和对照组数据的差值,1.5 mml/L赤霉素促进作用约为16(31-15)mm,5 μml/L生长素的促进作用约为8(22-14)mm,故1.5 mml/L赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μml/L生长素的2倍,B错误;据图分析可知,赤霉素对正常南瓜的生理作用不具有两重性,生长素对正常南瓜的生理作用具有两重性,C错误;矮生南瓜突变体用赤霉素及生长素处理前后茎伸长量基本不变,表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型,D正确。
三、非选择题(共3小题,共46分)10.(10分)(2020·江苏百校第三次大联考)为探究外界环境因素对生长素运输的影响,某兴趣小组利用燕麦幼苗进行了相关实验,结果如图所示。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是　　　　　　　(填序号)。 ①实验材料　　　　②土壤含水量③有无光照④有无单侧光照(2)分析图形,乙组燕麦幼苗的地下部分弯向水多的一侧生长,试从生长素作用的角度分析,可能的原因是生长素从含水量　　　　　　　　　　的一侧运输到含水量　　　　　　　　的一侧,导致水多的一侧生长素多,　　　　　根的生长,水少的一侧生长素少,　　　　　　　　　　根的生长。 
(3)甲、乙组对比说明,燕麦幼苗地上部分的生长表现出　　　　　　　　;推测c左侧的生长素浓度比右侧生长素浓度　　　　,导致左侧比右侧生长快。为验证这一推测,可剪取乙组燕麦幼苗地上部分的胚芽鞘尖端从中部纵切成左右两部分,并分别放在标有左、右两空白琼脂块上,一段时间后,将左、右两琼脂块分别置于切去尖端的燕麦胚芽鞘上,若放置左侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度　　(填“大于”“等于”或“小于”)放置右侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度,则上述推测成立。(4)实验结果间接表明,生长素的生理作用特点是具有　　　　　　　　。  
【解析】(1)分析两组实验,甲组无单侧光照,乙组有单侧光照,甲组根两侧土壤含水量相同,乙组根两侧土壤含水量不同,因此两组的区别是有无单侧光照以及土壤的含水量,为实验自变量,即②④。(2)由乙组图可知,燕麦幼苗根部弯向土壤含水量多的一侧,说明根部土壤含水量少的一侧长得快,土壤含水量多的一侧长得慢。因为根部对生长素比较敏感,所以土壤含水量多的一侧生长素浓度高,表现为抑制生长;土壤含水量低的一侧生长素浓度低,表现为促进生长,即生长素从土壤含水量少的一侧向土壤含水量多的一侧运输。(3)分析甲、乙两组图,乙组在单侧光的照射下,燕麦幼苗地上部分的生长表现出向光性(向光弯曲生长)。根据课本中向光性实验可以推测,在单侧光的照射下,向
光侧生长素向背光侧运输,导致背光侧生长素浓度高于向光侧,即c左侧的生长素浓度比右侧生长素浓度高,导致左侧生长比右侧生长快。如果该推测成立,即c左侧的生长素浓度比右侧生长素浓度高,将乙组燕麦幼苗地上部分的胚芽鞘尖端从中部纵切成左右两部分,并分别放在标有左、右两空白琼脂块上,一段时间后,左、右两琼脂块中分别含有胚芽鞘尖端左右两部分的生长素,左琼脂块中生长素浓度高,右琼脂块中生长素浓度低,将左、右两琼脂块分别置于切去尖端的燕麦胚芽鞘上,则放置左侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度应大于放置右侧琼脂块的胚芽鞘弯曲生长的角度。(4)分析实验结果,燕麦幼苗地上
部分的生长体现了生长素促进生长的作用,根部生长素浓度低的一侧长得快,生长素浓度高的一侧长得慢,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长,实验结果间接表明,生长素的生理作用特点是具有两重性。
答案:(1)②④　(2)少　多　抑制　促进(3)向光性(向光弯曲生长)　高　大于(4)两重性
11.(16分)已知大麦种子萌发会产生α-淀粉酶,α-淀粉酶能水解淀粉产生可溶性糖;6-甲基嘌呤是人工合成的RNA合成抑制剂,研究人员进行了多种植物调节物对大麦种子萌发影响的实验,结果如图,请回答下列问题:
(1)比较1、2、3曲线可知赤霉素对种子萌发有　　　　　(填“促进”“抑制”或“无关”)作用,脱落酸在种子萌发中的作用与赤霉素　　　　　(填“对抗”“类似”或“无关”),脱落酸作用的机制可能是通过　　　　　　　　　　起作用的。 (2)根据以上分析,推测大麦种子萌发早期赤霉素和脱落酸的比例变化是　　　　　　。 (3)糊粉层是胚乳的最外层组织,根据曲线1分析,去除糊粉层对α-淀粉酶产生的影响是　　　　　　,推测糊粉层细胞和α-淀粉酶的关系可能是　 , 糊粉层细胞和赤霉素的关系可能是　　　　　　　　　　　。 
【解析】(1)分析曲线图可知,赤霉素可提高α-淀粉酶含量,表明其可促进种子萌发;脱落酸可抑制种子萌发,与赤霉素具有对抗作用,脱落酸的作用可能与6-甲基嘌呤作用类似,即抑制RNA的合成。(2)由图可知,大麦种子萌发早期赤霉素与脱落酸的比例可能增大。(3)由坐标图可知去除糊粉层后,α-淀粉酶将不再产生,由此推测糊粉层细胞是α-淀粉酶合成的地方,也是赤霉素作用的靶细胞。
答案:(1)促进　对抗　抑制RNA的合成(2)增大(3)α-淀粉酶不再产生　糊粉层细胞是α-淀粉酶合成的地方　糊粉层细胞是赤霉素作用的靶细胞
12.(20分)(能力挑战题)研究发现,正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,即pH 4～5的溶液促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因,研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如图所示。
请回答问题:(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量增加和　　　　　增大的结果。 (2)如图1所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体,仅剩　　　　　　　,经这种处理后的下胚轴切段称为Y。 (3)由图可知,对Y进行的实验处理为:  。 (4)图2结果表明,Y的特性是　 ; 决定这种特性的物质最可能是　　　　(填“纤维素”“果胶”或“蛋白质”)。 
(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH降低,促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上,请选用已知信息,提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。
【解析】(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量增加和体积增大的结果。(2)如图1所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段细胞中的原生质体,成为“切段Y”,实际上“切段Y”仅保留了细胞中的细胞壁。(3)①先将Y分为数量相等的两组,然后进行的处理是:一组加热,一组不加热。②取两个相同烧杯(甲、乙),分别装入不同酸度的溶液。(4)实验结果说明:正在生长的植物细胞在酸性条件下伸长,加热使其特性基本丧失;蛋白质在加热的条件下变性,所以决定这种特性的物质是蛋白质。
(5)在实验证实植物细胞具有“酸生长”特性的基础上,有学者提出了关于植物生长素促进生长的“酸生长假说”;生长素与植物细胞的细胞膜上受体结合,通过信号转导促进H+泵活化,把ATP水解,提供能量,同时把H+排到细胞壁,使细胞壁环境酸化,组成细胞壁的多糖链被破坏而变得松弛柔软,细胞壁的重要成分纤维素的丝松开,细胞的渗透压下降,细胞吸水,细胞因体积延长而增长。