





高中生物人教版 (2019)选择性必修1第2节 其他植物激素导学案
展开教学目标
教学重点
1.其它植物激素的种类和作用
2.植物激素间的相互作用
教学难点
植物激素间的相互作用
知识精讲
知识点01 植物激素
植物激素:把这类在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物,称作植物激素。
种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸
知识点02 植物激素的生理作用和应用
知识点03 植物激素之间的关系
1.不同发育时期植物激素种类和数量不同,体现了基因的选择性表达。
2.各种植物激素并不是孤立起作用,而是多种激素相互作用共同调节的。
3.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。
4.激素间的相互作用,有的是相互促进,表现为协同;有的相互抑制,表现为拮抗。
5.不同激素在代谢上存在着相互作用
在植物各器官中存在着多种植物激素,决定器官生长发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素相对含量的比例。
7.植物生长发育过程中,不同种激素的调节表现出一定的顺序性。
能力拓展
考法01 植物激素之间的关系
植物激素是指植物体内产生的一些微量而能调节自身生理过程的有机化合物。已知植物体内产生的激素有六大类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇。它们都是些简单的小分子有机化合物,但它们却影响细胞的分裂、伸长、分化等,也影响植物发芽、生根、开花、结实、性别决定、休眠和脱落等。所以,植物激素对植物的生长发育有重要的调控作用。植物激素在生长发育的不同时期除各有其独特作用外,还能互相促进或抑制,充分发挥调节植物生长发育的作用。
促进方面的有:
⑴促进果实成熟:乙烯、脱落酸。
⑵促进种子发芽:细胞分裂素、赤霉素。
⑶促进植物生长:细胞分裂素、生长素。
⑷诱导愈伤组织分化成根或芽:生长素、细胞分裂素。
⑸延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。
⑹促进果实发育和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。
拮抗方面的有:
⑴顶端优势:生长素促进顶芽生长,细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。
⑵雌雄花的分化:生长素使雌花增加,赤霉素促进雄花形成。
⑶调节气孔的开闭:细胞分裂素促进气孔张开,脱落酸促进气孔关闭。
⑷防止器官脱落:生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱落。
⑸种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。
⑹叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸抑制。
【典例1】在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。下列关于植物激素相互作用的说法正确的是()
A. 生长素浓度过高会促进乙烯的合成,乙烯含量增高会抑制生长素促进细胞分裂的作用
B. 研究发现早熟桃的种子发育过程中可以产生生长素和乙烯,由此推测二者共同促进果实发育
C. 种子萌发过程中,赤霉素含量上升,脱落酸含量下降
D. 一定浓度的生长素和细胞分裂素均可促进细胞生长,使细胞体积增大
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素相关的知识,属于识记理解水平,要求学生熟练掌握。
【解析】
A.生长素促进细胞生长主要表现为促进细胞伸长,A错误;
B.生长素促进果实发育,乙烯促进果实成熟,B错误;
C.赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,C正确;
D.细胞分裂素主要促进细胞分裂,D错误。
故选C。
分层提分
题组A 基础过关练
单项选择题
1.下列有关植物激素的叙述,错误的是()
A. 生长素、赤霉素对植物生长均具有促进作用
B. 乙烯的主要生理功能是促进果实成熟
C. 脱落酸与细胞分裂素之间具有拮抗作用
D. 植物激素对植物生长的调节作用均有两重性
【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用,要求考生识记五类植物激素的分布、功能等基础知识,能结合表中信息准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.生长素、赤霉素对植物生长均具有促进作用,A正确;
B.乙烯的主要生理功能是促进果实成熟,B正确;
C.脱落酸与细胞分裂素之间具有拮抗作用,C正确;
D.生长素对植物生长的调节作用有两重性,其它激素一般没有两重性,D错误。
故选D。
2.植物的生长发育受多种激素的调节,以下对植物激素及其类似物的认识正确的是()
A. 细胞分裂素和生长素可以直接参与植物的细胞代谢
B. 越冬植物进入秋冬季节,赤霉素相对含量减少,脱落酸相对含量增加
C. 乙烯可以促进生长素促进细胞伸长的作用,同时还可以促进果实的发育和成熟
D. 在蔬菜水果上残留的植物生长调节剂如青鲜素等,不会损害人体健康
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用及调节,意在考查考生运用知识分析判断能力。
【解答】
A、植物激素的作用是调节,不能直接参与代谢,A错误;
B、越冬植物的生长减慢,赤霉素的含量减少,而抗逆性强的激素脱落酸含量增加,B正确;
C、乙烯的作用是促进果实成熟,C错误;
D、青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康,D错误。
故选:B。
3.在植物体内的各类激素中,生理作用最为相似的是()
A. 赤霉素类和生长素类B. 脱落酸和细胞分裂素类
C. 赤霉素类和脱落酸D. 生长素类和乙烯
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用,属于理解层次的考查。
乙烯:促进果实成熟;
细胞分裂素:引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长;
脱落酸:促进果实与叶的脱落;
赤霉素:促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理作用.
生长素:能促进果实发育,促进细胞的纵向伸长.
【解答】
A. 赤霉素和生长素都能促进细胞的伸长,A正确;
B. 脱落酸促进果实与叶的脱落;细胞分裂素引起细胞分裂,诱导芽的形成和促进芽的生长;二者生理作用差异较大,B错误;
C. 赤霉素促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理作用;脱落酸促进果实与叶的脱落;二者生理作用差异较大,C错误;
D. 生长素能促进果实发育,促进细胞的纵向伸长;乙烯促进果实成熟;二者生理作用差异较大,D错误。
4.下列关于果实发育至成熟过程中几种激素生理作用的叙述,正确的是()
A. 成熟期细胞分裂素含量下降,导致细胞体积增大减缓
B. 在果实的成熟过程中生长素起主要作用
C. 成熟期脱落酸的含量增加有利于果实的脱落
D. 赤霉素和细胞分裂素在果实发育过程中的作用完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的相关知识,掌握各种植物激素的作用及其相互作用是解题关键。
【解答】
A.细胞分裂素促进细胞分裂,其含量下降后细胞分裂速度减慢,A错误;
B.果实成熟过程是多种激素相互作用的结果,B错误;
C.果实成熟过程中脱落酸的含量增多,有利于果实的脱落,C正确;
D.赤霉素促进细胞伸长,细胞分裂素促进细胞分裂,二者在促进生长发育方面的作用不完全相同,D错误。
5.促进番茄果实成熟的激素是( )
A. 生长素B. 细胞分裂素C. 赤霉素D. 乙烯
【答案】D
【解析】
【解答】
A、生长素能促进果实的发育,不能促进果实的成熟,A错误;
B、细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,B错误;
C、脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老与脱落,C错误;
D、乙烯的主要作用是促进果实成熟,D正确。
故选:D。
【分析】
本题考查植物激素的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。解题的关键是对植物激素的种类及作用的掌握。
6.每年的7月~9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间,每隔10天采摘果实测定其中几种激素的含量,结果见如图。下列叙述错误的是( )
A. 成熟期果实体积增大减缓与果实内细胞分裂素含量下降有关
B. 脱落酸和生长素含量增加有助于果实的成熟,这可能也与乙烯增加有关
C. 苹果果实体积增大与赤霉素、脱落酸、细胞分裂素促进细胞的分裂和伸长有关
D. 本实验结果可以说明苹果果实的成熟是多种激素共同调节的结果
【答案】C
【解析】
【解答】
A、细胞分裂素含量下降,果实细胞分裂速率减慢,果实积增大减缓,A正确;
B、乙烯的作用是促进果实成熟,脱落酸和生长素含量增加有助于果实的成熟,这可能也与乙烯增加有关,B正确;
C、脱落酸抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,与苹果果实体积增大无关,C错误;
D、由题图可以看出明苹果果实的成熟是多种激素共同调节的结果,D正确。
故选C。
【分析】
从采摘果树外围的果实测定其中内源激素的含量图,可以看出:7月29日~9月27日期间,细胞分裂素的含量下降;9月7日~9月17日期间,生长素、脱落酸的含量有所增加。果实的体积膨大,前期靠细胞迅速分裂的细胞数目的增多,后期靠细胞体积的膨大。
1.生长素类具有促进植物生长的作用,在生产上的应用主要有:(1)促进扦插的枝条生根;(2)促进果实发育;(3)防止落花落果。
2.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。还有促进麦芽糖化,促进营养生长,防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3.细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大,此外还有诱导芽的分化,延缓叶片衰老的作用。
4.脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂,它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发,还有促进叶和果实的衰老和脱落,促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5.乙烯主要作用是促进果实成熟,此外,还有促进老叶等器官脱落的作用。植物体各部位都能合成乙烯。
本题结合实验结果图示,意在考查考生分析题图获取有效信息的能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
7.植物体内各种激素之间可相互促进,也可相互拮抗,共同调节植物的生长发育。下表是不同激素单独存在时在植物体内部分生理效应的比较(“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列有关分析错误的是()
A. 顶端优势只与生长促进类激素的作用有关
B. 脱落酸促进成熟与衰老的效果可因乙烯而得到增强
C. 生长素和赤霉素对细胞伸长共同起促进作用
D. 细胞分裂素、生长素和赤霉素都能促进植物生长
【答案】A
【解析】
【分析】
本题的知识点是各种激素在植物生命活动中的调节作用,明确知识点后对相关知识点进行梳理,根据选项的具体描述分析表格进行判断。
【解答】
A.植物生命活动受各种激素的共同调节,既有促进类的,也有抑制类的,A错误;
B.分析题图表格可知脱落酸和乙烯都促进果实成熟和衰老,二者之间具有相互促进作用,脱落酸促进成熟与衰老的效果可因乙烯而得到增强,B正确;
C.分析题图表格可知赤霉素和生长素对于细胞分裂、细胞伸长,顶端优势都有促进作用,生长素和赤霉素对细胞伸长共同起促进作用,C正确;
D.植物生长是植物细胞数目增多和细胞体积增大,细胞分裂素促进细胞分裂是细胞数目增多,生长素和赤霉素一方面促进细胞分裂使细胞数目增多,另一方面促进细胞伸长使细胞体积增大,D正确。
故选A。
题组B 能力提升练
单项选择题
1.下列有关植物激素的叙述,错误的是()
A. 生长素既能促进发芽也能抑制发芽
B. 生长素和赤霉素均能促进细胞伸长
C. 脱落酸促进细胞分裂以使果实脱落
D. 乙烯的合成会受生长素浓度的影响
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.生长素低浓度能促进发芽,高浓度能抑制发芽,A正确;
B.生长素和赤霉素均能促进细胞伸长,B正确;
C.脱落酸促进果实脱落,细胞分裂素促进细胞分裂,C错误;
D.高浓度的生长素会促进乙烯的合成,D正确。
2.关于植物激素调节的叙述,错误的是()
A. 赤霉素和乙烯都能促进果实的发育和成熟
B. 播种前用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可促进其萌发
C. 脱落酸和细胞分裂素对植物的生长具有拮抗作用
D. 秋天落叶中脱落酸的合成量增加既受基因调控也受环境影响
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的相关知识,意在考查学生理解激素的概念,掌握各种激素的分布和功能,难度不大。
【解答】
A.赤霉素可促进果实发育,乙烯可促进果实成熟,A错误;
B.赤霉素有解除种子休眠的作用,因此播种前用一定浓度的赤霉素溶液浸泡种子有利于种子萌发,B正确;
C.脱落酸抑制细胞分裂,细胞分裂素促进细胞分裂,二者对细胞分裂具有拮抗作用,C正确;
D.秋天落叶中脱落酸的合成量增加既受基因调控也受环境因素影响,即表现型=基因型+环境条件,D正确。
故选A。
3.某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发,为探究其原因,检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化,结果如图。根据激素的作用特点,推测图中a、b依次为( )
A. 赤霉素、脱落酸
B. 细胞分裂素、生长素
C. 脱落酸、细胞分裂素
D. 赤霉素、乙烯
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素相关知识,属于理解应用水平。
【解答】
根据题意,该种子需经低温处理后才能萌发,则处理的过程中抑制种子萌发的脱落酸含量会下降,解除种子休眠、促进种子萌发的赤霉素含量会升高,综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
4.下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是()
A. 喷施适宜浓度的生长素类似物可以保花保果,也能促进果实成熟
B. 用细胞分裂素处理二倍体西瓜幼苗,可以得到多倍体西瓜
C. 脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达,促进果实衰老和脱落
D. 密封贮藏导致水果中各种激素的合成均增加,协同调节果实发育和成熟
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了激素对植物生命活动调节,意在考查学生的识记和理解能力。
【解答】
A、喷施一定浓度的生长素类似物可以保花保果,但不能促进果实成熟,促进果实成熟是乙烯的作用,A错误;
B、用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗,可以得到多倍体西瓜,B错误;
C、植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时空内程序性表达的结果,脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达,促进果实衰老和脱落,C正确;
D、密封贮藏过程中水果中有些激素合成增加,有些激素合成减少,协同调节果实发育和成熟,并非所有激素的合成都增加,D错误。
故选C。
5.用外源脱落酸(ABA)及其合成抑制剂(fluricbne)分别处理采摘后的番茄,番茄的乙烯释放量变化如图所示(CK为对照处理)。下列有关分析错误的是()
A. 外源脱落酸可以诱导乙烯生成
B. 脱落酸合成抑制剂可以抑制乙烯的生物合成
C. 使用脱落酸合成抑制剂可延长番茄的储存时间
D. 采摘后番茄果实内乙烯的生成需要外源脱落酸的诱导
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物激素调节的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落;乙烯的合成部位:植物体各个部位,乙烯的主要作用是促进果实成熟;采摘后的番茄果实内本身就有乙烯。
【解答】
A.根据图示,外源脱落酸处理和CK组相比,两条曲线同步增减,可以推测外源脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的生成,A正确;
B.脱落酸合成抑制剂处理组的曲线在CK组曲线下,说明脱落酸合成抑制剂可抑制乙烯的生物合成,B正确;
C.乙烯的主要作用是促进果实成熟,脱落酸合成抑制剂可抑制乙烯的生物合成,故使用脱落酸合成抑制剂可延长番茄的储存时间,C正确;
D.外源脱落酸可以诱导乙烯的生成,根据图示可知自然采摘后在没有外源脱落酸的诱导下,番茄果实内也有乙烯的生成,D错误。
故选D。
6.下列关于植物激素的说法错误的是()
A. 生长素与植物顶端优势有关B. 赤霉素可以打破种子休眠
C. 脱落酸可以抑制种子萌发D. 乙烯可以促进果实发育
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的相关知识,意在考查考生对知识的理解和运用。
【解答】
A.顶芽生长素浓度低,促进生长,侧芽生长素浓度高,抑制生长,A正确;
B.赤霉素可以促进发芽,打破种子休眠,B正确;
C.脱落酸可以抑制种子萌发, C正确;
D.乙烯可以促进果实成熟,D错误。
故选D。
7.某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸
B. 为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素
C. 外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D. 对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时
【答案】D
【解析】
【分析】
本题借助于曲线图考查赤霉素和脱落酸对种子发芽的影响,意在考查考生分析曲线图获取有效信息的能力。
分析题图:该实验的自变量是外施试剂的种类,因变量是马铃薯块茎发芽率,看图可知:在一定时间范围内,赤霉素促进发芽,脱落酸抑制发芽,据此答题。
【解答】
A.为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施赤霉素,A错误;
B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施脱落酸,B错误;
C.看图可知:外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间大约8周,对照组所需时间大约7周,脱落酸组大约3周,故应该是外施脱落酸后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短,C错误;
D.赤霉素促进发芽,脱落酸抑制发芽,第5周对照组发芽率开始上升,故第5周时对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值大于实验开始时,D正确。
故选D。
8.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
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合曲线图,考查植物激素生长素和赤霉素对拟南芥根和茎生长的影响,旨在考查学生理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,并应用相关知识综合解决问题的能力。
据图分析可知,相对茎而言,根对IAA和GA更敏感。IAA的作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长;GA只有促进作用,没有表现出抑制作用。
【解答】
A.相对茎而言,根对IAA和GA更敏感,A错误;
B.IAA浓度为b时,根能够生长,只是此时的IAA浓度不能促进根的生长,B错误;
C.IAA浓度大于c时,仍然能够促进茎的生长,只是促进作用减弱,C错误;
D.据曲线图可知,仅IAA表现出两重性,GA无两重性,D正确。
故选D。
非选择题
9.植物的生长发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。下图表示三种植物激素及2,4- D的相互作用模型,其中①②③表示植物激素。
(1)激素②③的名称依次是________。
(2)激素①和________(填激素的名称)协调促进细胞的分裂;农业生产中,农民通过将芫荽(香菜)的种子放在流动的河流或深井中进行浸泡来提高种子的发芽率,这种做法与________(填“赤霉素”或“脱落酸”)的相关性最大。
(3)高浓度的①能够促进________(填激素的名称)的合成,但当该激素合成过多时,又会抑制激素①的合成,这种调节是________调节。
(4)研究表明,黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比例较高时有利于分化形成雌花,比例较低时有利于分化形成雄花。这一事实说明________。
【答案】(1)脱落酸、赤霉素;
(2) 细胞分裂素;脱落酸
(3) 乙烯;(负) 反馈
(4) 决定器官生长发育的是不同激素的相对含量
【解析】本题考查了植物激素的种类、相互作用关系及调节机制。
层积处理:将种子埋在湿沙中置于1~10℃温度中,经1~3个月的低温处理,种子中的抑制物质脱落酸含量下降,赤霉素和细胞分裂素含量增加,就能有效地解除休眠。
10.下图为种子发育期、种子萌发和幼苗发育期中种子含水量、营养物质积累量的变化趋势,以及每个不同阶段植物内源激素种类的差异。回答下列问题:
(1)图中显示,种子发育期有四种植物激素在不同阶段发挥了重要作用,这说明种子的发育过程是________,共同调节的。激素调节只是植物生命活动调节的一部分,种子发育、种子萌发和幼苗发育的过程,在根本上是________的结果。
(2)在种子发育、种子萌发和幼苗发育期过程中,水都起着非常重要的作用,请说出两点水分在这些过程中的具体作用:________。
(3)种子发育期的营养物质主要来自于________。在种子萌发期,营养物质的总量会减少,主要原因是________。
(4)在幼苗发育期,将植物幼苗置于单侧光下培养,发现幼苗表现出向光性。请解释幼苗出现向光性原因:________。
【答案】(1)多种植物激素相互作用;基因组在一定时间和空间上程序性表达
(2)组成植物细胞的成分、参与有氧呼吸、参与光合作用、参与物质运输
(3)光合作用制造的有机物;呼吸作用消耗有机物
(4)单侧光照射后,幼苗背光侧的生长素含量多于向光侧,使背光侧的生长速度比向光侧快,幼苗表现出向光弯曲生长
【解析】
【分析】
本题考查植物激素调节知识,意在考查学生对相关知识的识记和理解能力,识图分析能力,综合应用能力,能够根据图示分析获取有效信息,结合所学的知识点解决问题。
分析题图,在种子的发育期,细胞分裂素、生长素、赤霉素共同起作用,促进植物的生长,在发育后期脱落酸起主要作用,促进果实的脱落。在种子的萌发和幼苗期,先是赤霉素起主要作用,促进种子的萌发,而后是生长素起作用,从而可以看出在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。
【解答】
(1)根据以上分析可知,在种子的发育期,细胞分裂素、生长素、赤霉素共同起作用,促进植物的生长和发育,在发育后期脱落酸起主要作用,促进果实的脱落。从而可以看出在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节的结果,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
(2)细胞内的水有自由水和结合水,自由水可以运输物质,参与细胞内的代谢反应,如有氧呼吸、光合作用等过程,作为物质反应的介质存在,结合水作为细胞结构的组成部分。在种子发育、种子萌发和幼苗发育期过程中,细胞吸收的水分,作为结合水可以组成植物细胞的成分,或者作为自由水参与有氧呼吸和光台作用等以及参与物质运输过程。
(3)种子发育期的营养物质主要来自于光合作用制造的有机物。在种子萌发期,消耗的有机物来自种子的子叶或者胚乳,随着细胞呼吸的消耗,有机物含量减少。
(4)在幼苗发育期,将植物幼苗置于单侧光下培养,单侧光照射后,幼苗背光侧的生长素含量多于向光侧,使背光侧的生长速度比向光侧快,幼苗表现出向光弯曲生长。
题组C 培优拔尖练
单项选择题
1.某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸
B. 为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素
C. 外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D. 对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时
【答案】D
【解析】
【分析】
本题借助于曲线图考查赤霉素和脱落酸对种子发芽的影响,意在考查考生分析曲线图获取有效信息的能力。
分析题图:该实验的自变量是外施试剂的种类,因变量是马铃薯块茎发芽率,看图可知:在一定时间范围内,赤霉素促进发芽,脱落酸抑制发芽,据此答题。
【解答】
A.为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施赤霉素,A错误;
B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施脱落酸,B错误;
C.看图可知:外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间大约8周,对照组所需时间大约7周,脱落酸组大约3周,故应该是外施脱落酸后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短,C错误;
D.赤霉素促进发芽,脱落酸抑制发芽,第5周对照组发芽率开始上升,故第5周时对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值大于实验开始时,D正确。
故选D。
2.图甲为豌豆苗茎节段赤霉素(GA)合成途径末端图(其中GA1有生物活性,其他无活性),图乙为外源添加生长素(IAA)对离体豌豆苗茎节段GA含量影响图。下列叙述正确的是()
A. 与去除顶芽的豌豆苗相比,保留顶芽的茎节段中GA8的含量较低
B. 给离体豌豆苗茎节段添加IAA,能促进GA20至GA29的合成
C. 若用乙烯处理豌豆苗,茎节段中的GA1含量上升
D. 若去除顶芽后,豌豆苗茎节段伸长,侧芽萌发
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素调节的知识点,熟知激素种类、作用和正确识图是解题的关键,考查学生的理解分析能力。
【解答】
A.根据图乙可分析,外源添加生长素会一方面会抑制GA8和GA29的合成,另一方面能够促进GA1和GA20的合成。结合图甲可理解为外源生长素阻断了从GA1合成GA8和从GA20合成GA29的路径,从而使GA1和GA20的含量上升。去除顶芽的豌豆苗中IAA的含量减少,则从GA1合成GA8的路径不会被IAA阻断,GA8的含量会比保留顶芽的豌豆苗高,A正确;
B.给离体豌豆苗茎节段添加IAA,会抑制GA20至GA29的合成,B错误;
C.用乙烯处理豌豆苗,不能从图中信息预测GA1的含量变化,C错误;
D.若去除顶芽后,GA8的含量会升高,而由于只有GA1具有生物活性,故豌豆苗茎节段不会伸长,D错误。
故选A。
3.下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A. 乙烯利能使青色的香蕉快速转变成黄色香蕉
B. 光照、温度等环境因子可以影响植物激素的合成
C. 赤霉素和生长素都能促进细胞伸长,高浓度都会导致“恶苗病”
D. 用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存,2,4-D不是植物激素
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用,主要考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A、乙烯利可以释放乙烯,能促进果实的成熟,A正确;
B、基因的表达受环境的影响,光照、温度等环境因子都会影响植物激素的合成,B正确;
B、赤霉素和生长素都能促进细胞伸长,赤霉素浓度高会导致“恶苗病”,高浓度的生长素会抑制生长,C错误;
D、脱落酸促进休眠,抑制发芽,用脱落酸处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存,2,4-D不是植物激素,是植物生长调节剂,D正确。
故选C。
4.如图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中 GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1能促进豌豆茎的伸长。若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株矮
B. 对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度
C. 用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株高
D. 对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常
【答案】D
【解析】
【分析】
本题涉及的知识点是生长素与赤霉素之间的协同关系机理,基因通过控制酶的合成控制代谢从而控制生物的性状,生长素的极性运输,准确分析题图获取信息是解题的关键,对相关基础知识的掌握是解题的基础。
分析题图可知,基因1可以通过控制合成酶1促进GA20→GA1的过程,基因2可以通过控制合成酶2促进GA1→GA8和GA20→GA29 的反应过程,而IAA可以抑制GA1→GA8和GA20→GA29 的反应过程。
【解答】
A、由题意可知,酶2促进GA1→GA8,酶2基因突变的豌豆,酶2减少或没有,GA1→GA8的过程受阻,豌豆体内GA1含量升高,植株较正常植株高,A错误;
B、由题意可知,GA20不能促进豌豆茎的伸长,对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株不能恢复正常植株高度,B错误;
C、生长素极性运输抑制剂能抑制生长素由形态学上端向下端运输,豌豆幼苗茎内赤霉素GA20→GA1的合成过程受阻,豌豆幼苗茎因缺乏GA1而导致植株较矮,C错误;
D、分析题图可知,生长素有促进GA20→GA1的作用,去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1 的合成可恢复正常,D正确。
5.解除顶端优势可以达到调节植株形态和增产的目的,为此种植烟草的烟农常常对烟草植株进行打顶处理。如图为烟草植株去除顶芽前后,侧芽部位甲、乙两种植物激素的含量变化以及侧芽长度的变化情况,已知图中一种植物激素是生长素,另一种植物激素是细胞分裂素。下列说法正确的是( )
A. 激素乙是生长素,浓度升高促进侧芽生长
B. 烟草表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关
C. 去除顶芽前,高浓度的激素甲和激素乙对侧芽萌动所起的作用分别是促进和抑制
D. 第12h侧芽萌动后烟草生长发育的调节过程,在根本上是各种植物激素共同作用的结果
【答案】B
【解析】解:A、由分析可知,激素乙的合成部位主要是根尖,故激素乙为细胞分裂素,从图中信息可知该激素具有促进侧芽生长的作用,A错误;
B、烟草表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关,B正确;
C、去除顶芽前,高浓度的激素甲和激素乙对侧芽萌动所起的作用分别是抑制和促进,C错误;
D、第12h侧芽萌动后烟草的生长发育过程,细胞发生分化,除了受各种植物激素的调节和环境因子的影响外,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达,D错误。
故选:B。
据图分析,正常情况下,由于顶端优势的作用,侧芽部位生长素高于顶芽,当去掉顶芽后,侧芽部位生长素浓度降低,图中符合这样变化规律的是激素甲生长素。侧芽部位生长素浓度降低,而细胞分裂素的浓度升高,说明高浓度的生长素抑制侧芽的萌动,细胞分裂素促进侧芽的萌动。
本题考查植物激素的作用,要求考生识记相关知识,意在考查考生理解所学知识并能从题目所给的图形中获取有效信息的能力。
6.为验证细胞分裂素具有延缓植物器官衰老的作用,科研人员进行了下图所示实验:在充足光照条件下,用14CO2处理植株最下方的成熟叶片,每隔一定时间测得植株不同部位放射性分布(以黑色表示)。相关叙述错误的是()
A. 植株中含放射性的物质主要是指光合作用产生的糖类等有机物
B. 图甲显示放射性物质依次出现的部位是成熟叶、茎、幼叶、衰老叶、根
C. 本实验原理是植物体内光合产物优先供应生长旺盛部位
D. 实验结果表明细胞分裂素可改变植株体内有机物的运输和分布
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查细胞分裂素的作用相关知识,意在考查基础知识的理解和分析实验的能力。
【解答】
A.用14CO2处理植株最下方的成熟叶片,叶肉细胞通过光合作用利用14CO2和H2O合成糖类,植株中含放射性的物质主要是指光合作用产生的糖类等有机物,A正确;
B.图甲显示放射性物质依次出现的部位是成熟叶、幼叶、根,B错误;
C.本实验原理是植物体内光合产物优先供应生长旺盛部位,C正确;
D.实验结果表明细胞分裂素可改变植株体内有机物的运输和分布,D正确。
故选B。
7.下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A. 萌发早期植物种子细胞中脱落酸的含量逐渐减少、细胞分裂素的含量逐渐增加
B. 用呼吸抑制剂处理胚芽鞘后,生长素的极性运输受阻,可推测该种运输可能是主动运输
C. 细胞分裂素主要在植物体内的未成熟的种子中合成,运送至其他部位促进细胞分裂
D. 生长素主要分布在生长旺盛的部位,其与靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因表达
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查植物激素相关知识,对不同植物激素的合成部位、分布和功能的区分记忆,并把握知识点间的内在联系是解题的关键。
【解答】
A、脱落酸能够抑制种子的萌发,细胞分裂素促进细胞分裂,故种子萌发早期,植物种子细胞中脱落酸的含量逐渐减少、细胞分裂素的含量逐渐增加,A正确;
B、细胞呼吸产生ATP给生命活动提供能量,故用呼吸抑制剂处理胚芽鞘后,生长素的极性运输受阻,可推测该种运输可能是主动运输,B正确;
C、细胞分裂素在根尖合成,在进行细胞分裂的器官中含量较高,C错误;
D、生长素类具有促进植物生长的作用,生长素主要分布在生长旺盛的部位,其与靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因表达,D正确;
故选:C。
8.如图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况;下列相关说法不正确的是( )
A. 植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果
B. 乳熟期生长素和脱落酸对水稻种子有机物总量增加的促进作用最明显
C. 水稻种子中有机物总量增加与植物光合作用有关
D. 当生长素浓度增高到一定值时,会抑制种子中脱落酸的合成
【答案】D
【解析】
【分析】
本题结合曲线图,考查植物激素的功能和应用的相关知识,意在考查考生分析曲线图提取有效信息的能力;识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。
分析曲线图:在乳熟期,生长素含量、脱落酸含量和有机物总量都快速增加;在蜡熟期,生长素含量快速下降;在完熟期,脱落酸含量卡快速下降;有机物总量在蜡熟期达到最大值,并保持相对稳定。
【解答】
A.植物的生长发育是植物激素相互作用共同调节的结果,A正确;
B.由图可知,脱落酸促进水稻种子有机物总量增加最明显的时期是乳熟期,B正确;
C.光合作用能合成有机物,水稻种子中有机物总量增加与植物光合作用有关,C正确;
D.在乳熟期的前半部分,生长素含量上升,脱落酸含量也上升,不能反映出生长素抑制脱落酸的合成,D错误。
故选D。
非选择题
9.干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示:
回答下列问题:
(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是______。
(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会______,以对环境的变化作出反应。
(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有______(答出两点即可)。
(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有______(答出两点即可)。
【答案】(1)促进根的生长,抑制茎叶的生长
(2)降低
(3)根冠、萎蔫的叶片
(4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应
【解析】
【分析】
本题综合考查脱落酸的相关知识,意在考查学生理解所学知识的要点、识图分析能力和综合运用所学知识分析问题的能力,能对实验现象和结果进行解释、分析的能力。
根据题意和图示分析可知:在干旱缺水条件下,脱落酸抑制茎叶的生长,同时促进根的生长,说明脱落酸的这种作用,有利于植物适应缺水环境。
【解答】
(1)由图可以直接看出,与突变体(不能合成ABA)相比,野生型(能合成ABA)植株茎叶生长受到抑制,根的生长被促进。
(2)施加ABA后,根生长加快,从土壤吸收水分增多;茎叶生长减慢,植物叶片的蒸腾速率会减慢,水分散失减少,以对环境的变化作出反应。
(3)ABA主要在植物体的根冠、萎蔫的叶片中合成。
(4)根细胞内水分的主要作用有作为化学反应的溶剂、维持细胞渗透压、提供反应的原料、组成细胞的结构等。
故答案为:
(1)促进根的生长,抑制茎叶的生长
(2)降低
(3)根冠、萎蔫的叶片
(4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应
10.回答下列有关植物激素及其调节作用的问题.
(1)图1显示胚芽鞘受单侧光照时的生长情况及受光照处生长素的主要运输方向.生长素在植物细胞间的运输常需细胞膜上载体参与.
①下列激素对植物生长所起的主要作用,与生长素在a处所在作用相反的是 ______ (多选).
A.乙烯 B.赤霉素 C.脱落酸 D.细胞分裂素
②生长素沿b方向运输时,其在细胞间跨膜运输的方式主要是 ______ .
(2)已知某双子叶植物不同器官对生长素响应不同(见表).为进一步研究生长素对该植物生长的影响,将其幼苗根部浸泡在三面遮光的方缸中,右侧给光,培育一段时间后,发现幼苗根部向左侧弯曲生长,幼苗上部的生长呈顶端优势.将幼苗分成7组,用不同浓度外源生长素处理幼苗根部,继续给予单侧光照,实验数据见图2.图2中浓度1~6为外源生长素浓度,以10倍递增;对照指外源生长素浓度为0,此时根部内源生长素浓度低于10-12ml/L.
①在该植物幼苗的①侧芽、②根弯曲处向光侧、③根弯曲处背光侧三个部位,能合成生长素的部位是 ______ ;各部位生长素浓度由高到低的顺序是 ______ .
②据图2、表中数据和生长素作用特点预测,在外源浓度6时,该植物幼苗根部弯曲角度约为 ______ .据表数据和生长素作用特点,可推测外源浓度3最低为 ______ ml/L.
A.10-6 B.10-7 C.10-8 D.10-9.
【答案】(1)AC;主动运输;
(2)①;①③②;0;A
【解析】
【分析】
本题考查植物激素的作用等知识。对于图形及表格的分析是解答本题的关键,考生需将所学知识在题目中联系起来,才能准确答题。
植物生长发育过程中,受多种激素的共同调节。
脱落酸的作用:①抑制细胞分裂;②促进叶和果实的衰老和脱落。
赤霉素的作用是:①促进细胞伸长,从而引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育.
生长素的作用:①促进植物生长;②促进果实发育;③防止落花落果.植物生长素的调节具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
【解答】
(1)生长素在a处促进细胞的伸长,乙烯促进果实成熟,脱落酸抑制细胞分裂,二者的作用与生长素相反。a处生长素浓度较高,生长素沿b方向逆浓度运输,运输方式为主动运输.
(2)生长素在根尖和芽尖等分生组织处合成,通过极性运输到达作用部位.在该植物幼苗的侧芽、根弯曲处向光侧、根弯曲处背光侧三个部位,能合成生长素的部位是侧芽,②根弯曲处向光侧和③根弯曲处背光侧为生长素作用部位.顶端优势是由于侧芽处积累较多的生长素.单侧光作用下,生长素向背光侧运输,由于根对生长素较为敏感,根的背光侧生长素浓度较高而被抑制.因此①、②、③处生长素浓度高低顺序为①③②。
根据图,在浓度5条件下,根生长量接近于0,根据生长素作用特点,在浓度6条件下,抑制作用更强,弯曲角度应为0.在浓度1条件下表现生长素的促进作用,此时浓度最低为10-8 ml/L时,浓度1~6以10倍递增,则外源浓度3最低为10-6ml/L。
课程标准
目标解读
举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节。
举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸的作用。
举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
激素种类
生理效应
生长素
细胞分裂素
赤霉素
乙烯
脱落酸
细胞分裂
+
+
+
-
-
细胞伸长
+
+
-
-
顶端优势
+
-
+
-
+
果实成熟
-
-
-
+
+
衰老
-
-
-
+
+
生长素浓度(ml•L-1)
促进
抑制
根
10-5-10-8
10-8-10-5
芽
10-10-10-5
10-5-10-3
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