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2026届高三生物二轮专题复习课件第1部分专题7生命活动的调节第3讲植物生命活动的调节
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专题七 生命活动的调节
第三讲 植物生命活动的调节
融会贯通 构建知识网络
概念辨析 筛查知识漏洞
深挖教材 练习长句描述
重难盘查 突破核心考点
课标自省 明确备考方向
1.“更无柳絮因风起,惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性。( )提示:√2.达尔文实验证明了植物向光弯曲生长是由生长素造成的。( )提示:× 达尔文证明了胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,但是这种“影响”具体是什么形式,并未确定。3.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素。( )提示:√
4.在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,称为极性运输,极性运输是一种协助扩散。( )提示:× 极性运输是一种主动运输。5.幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的敏感程度不同,表现为根>茎>芽。( )提示:× 不同器官对生长素的敏感程度不同,表现为根>芽>茎。6.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。( )提示:× 低于最适浓度和高于最适浓度的两个不同浓度,有可能对同一器官表现出相同的作用效果;低于感受阈值的两个不同浓度,影响效果均为0。
7.植物茎的背地生长体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特性。( )提示:× 茎背地生长的过程中,近地侧生长素浓度高,促进生长的作用强,并没有表现出抑制生长的特性。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,会消耗能量。( )提示:√
9.喷施适量调环酸钙溶液能缩短水稻基部节间长度,若调环酸钙喷施不足,可喷施赤霉素进行补救。( )提示:× 赤霉素可促进植株长高,调环酸钙抑制水稻长高,因此喷施赤霉素不能补救调环酸钙使用不足带来的损失。10.提高脱落酸含量可解除种子的休眠。( )提示:× 降低脱落酸含量或提高赤霉素含量可解除种子的休眠。11.用一定浓度的6-BA(细胞分裂素类调节剂)抑制马铃薯发芽,以延长储藏期。( )提示:× 细胞分裂素类调节剂可促进发芽。
12.用一定浓度的萘乙酸(生长素类调节剂)处理离体的花卉枝条,可促进生根。( )提示:√13.顶端优势体现了生长素既可促进生长也可抑制生长。( )提示:√14.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长。( )提示:√15.给果树喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量。( )提示:√
16.用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘。( )提示:√17.植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。( )提示:√18.用PP333(赤霉素合成抑制剂)处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力。( )提示:√19.杏树开花体现了植物生长发育的季节周期性。( )提示:√
20.激素的产生和分布是基因表达调控的结果,与环境因素无关。( )提示:× 激素的产生和分布既受基因表达的调控,也受环境因素的影响。
1.植物激素与动物激素在合成部位上的主要区别:_____________ ______________________________________________________________________。2.生长素发挥作用的途径是_________________________________ ____________________________________________________________________________________________。3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验时,先做预实验的目的是__________________________________________________ __________________。
动物激素是由专门的内分泌腺或内分泌细胞分泌的,植物体内没有专门分泌激素的腺体
首先与细胞内某种蛋白质(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
可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性
4.植物表现顶端优势的原因:_______________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。5.植物生长调节剂比植物激素效果更持久的原因:____________ ________________________________________________________________________。6.小麦种子经适当的高温处理后更易萌发的原因:____________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势
植物生长调节剂具有植物激素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因而能长时间发挥作用
在高温条件下脱落酸容易降解,小麦种子经适当高温处理后,脱落酸抑制种子萌发的作用解除,所以更容易萌发
7.赤霉素和生长素的主要生理作用有什么相似之处?不同点又有哪些?________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
二者都具有促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。不同点:赤霉素有促进细胞分裂、促进种子萌发的作用,而生长素不能单独完成细胞分裂进程,不能促进种子萌发等
8.归纳植物激素和植物生长调节剂的异同点。_________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①不同点:植物激素是由植物体内产生的,能从产生部位运送到作用部位,植物体内有相关的酶,可以分解植物激素;而植物生长调节剂是人工合成的化学物质,植物体内一般没有相关的酶分解它。②相同点:都是微量、高效的有机物,均能对植物生命活动起调节作用
生长素的产生、运输、分布及其生理作用
1.生长素的产生、分布和运输分析
3.植物茎的背地性和根的向地性(1)表现
(2)解释:“淀粉—平衡石假说”
4.生长素的生理作用曲线分析(1)植物同一器官对生长素敏感程度曲线分析
(2)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析
(3)不同植物对生长素敏感程度曲线分析
常考题型一 生长素的发现及作用机理 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( )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。故选D。
2.(2025·甘肃卷)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】 从图中可知,质膜H+-ATP酶运输H+时需要消耗能量,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,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;生长素的化学本质是吲哚乙酸,苯乙酸也是生长素类似物,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。
3.(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、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。
4.(2023·天津卷)研究人员探究植物根部生长素运输情况,得到了生长素运输方向示意图(图1)。
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是_____________ _______________________。
(2)图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比,据此回答:①N蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根部________处(填“表皮”或“中央”)运输受阻。②如图3,在正常植物细胞中,PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,推测其功能是将生长素从细胞______________运输到细胞____________,根据图3,N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白分布特点为:______________________________________________________ ______________________________________________。
(3)根据上述研究,推测N蛋白的作用是:_______________________ ____________________________________________,从而促进了伸长区细胞伸长。【答案】 (1)极性运输(主动运输)(2)表皮 顶膜 侧膜和底膜 顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布(3)促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中
【解析】 (1)据图可知,生长素从根尖分生区运输到伸长区是从形态学上端向形态学下端运输,属于极性运输,运输方式是主动运输。(2)①分析题图2,N蛋白缺失型个体的根部明显缩短,且据生长素的分布情况可知,伸长区表皮部分的生长素较少,据此可推测生长素在根部表皮运输受阻。②据题图3可知,正常型个体和N蛋白缺失型个体顶膜的PIN2蛋白含量相同,正常型个体侧膜和细胞质中没有分布,结合题图1推测,其功能是将生长素从细胞顶膜运输至侧膜和底膜;而N蛋白缺失型的植物细胞中,PIN2蛋白分布特点为:顶膜处最多,侧膜和细胞质中
也有分布,但是相对较少,其中细胞质中含量最少。(3)根据上述研究,正常型个体只有顶膜有PIN蛋白分布,而N蛋白缺失型个体则在多处都有分布,推测N蛋白的作用是:促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中,从而促进了伸长区细胞伸长。
1.与生长素的产生、分布和运输相关的实验归纳(1)验证生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端
(2)验证胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端
(3)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输
2.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
3.顶端优势产生原因的实验探究
常考题型二 生长素的作用特点 5.(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缺失突变体导致生长素不能正常运输,顶端优势消失,分蘖可能增多,A正确;分蘖发生部位生长素浓度过高时会对分蘖产生抑制,导致分蘖减少,B错误;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C正确;根对生长素的敏感程度高于芽,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。故选B。
6.(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】 顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素向下运输,枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高,侧芽对生长素浓度比较敏感,因而使侧芽的发育受到抑制,可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势,A、B正确;生物的性状是由基因控制的,生长素能引起生物性状的改变,是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的,C正确;根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异,其中根对生长素最敏感,D错误。故选D。
7.(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。
8.(2024·北京卷)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。(1)生长素(IAA)具有促进生长的作用,脱落酸(ABA)可提高抗逆性并抑制茎叶生长,两种激素均作为___________________分子,调节植物生长及逆境响应。(2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。
图甲结果显示,TS基因功能缺失导致__________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是:___________________________。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“(____)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果。
(5)综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一,以未选择的条件为对照,在方框中以文字和箭头的形式作答)。
【答案】 (1)信息(2)IAA含量降低,生长减缓;干旱处理下,植株生存率提高(3)在0~2μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低(4)见解析图(5)见解析图
【解析】 (1)两种植物激素均作为信息分子,参与调节植物生长及逆境响应。(2)由图甲可知,TS基因缺失会导致 IAA含量降低,植株生长减缓,同时在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比正常植株生存率更高。(3)由图乙可知,在0~2 μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高, BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。(4)根据图可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能缺失突变株(ts+ bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图如右:
(5)由上述信息可知,TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。图如下:
1.利用“三看法”判断生长素的作用特点
2.生长素作用特点易错点(1)生长素的“低浓度”与“高浓度”是相对的,具体数值随植物种类及同一植物体内器官的不同而不同,如双子叶植物对生长素的敏感度高于单子叶植物的。而同一植物体中,根、芽、茎对生长素的敏感度依次减弱,即茎的敏感度最低。(2)生长素“分布多”不一定就是“高浓度”,如幼苗横放时,近地侧生长素分布多,对根来说是高浓度,对茎来说却还在低浓度范围内。(3)要对顶端优势有一个正确的理解,顶芽产生的生长素会源源不断地往下运输。离顶芽越近的侧芽积累的生长素越多,抑制作用越强;离顶芽越远的侧芽积累的生长素越少,抑制作用越弱。
植物激素的作用及植物生长发育的整体调控
1.五类植物激素的合成部位及作用
2.植物激素间的相互关系(1)明确植物激素的两大作用
(2)生长素与乙烯的相互作用机理
(3)生长素与赤霉素的相互作用机理
(4)植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。(5)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。
3.植物生长调节剂的应用
4.环境因素参与调节植物的生命活动
5.植物生命活动中多个影响因素之间的关系
常考题型一 植物激素的作用及相互关系 1.(2025·山西卷)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( )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。
2.(2025·浙江1月卷)科学家将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因AtCKX1和AtCKX2分别导入到野生型烟草(WT)中,获得两种转基因烟草Y1和Y2,培养并测定相关指标,结果如表所示。
下列叙述正确的是( )A.与WT相比,Y2光合总面积增加B.Y1和Y2的细胞分裂素含量相同且低于WTC.若对Y1施加细胞分裂素类似物,叶片数会增加D.若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会增加【答案】 C
【解析】 由表可知,Y2的叶片数比WT少,相对叶表面积也小,因此光合总面积减少,A错误;将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草中,会使细胞分裂素氧化酶增多,从而使细胞分裂素含量降低,Y1和Y2是导入了不同的细胞分裂素氧化酶基因得到的转基因烟草,无法确定它们的细胞分裂素氧化酶的活性等情况,所以Y1和Y2的细胞分裂素含量无法比较,B错误;细胞分裂素主要促进细胞分裂,若对Y1施加细胞分裂素类似物,不会被细胞分裂素氧化酶分解,可以使叶片数增加,C正确;由题表信息可知,将拟南芥的细胞分裂素氧化酶基因导入到野生型烟草(WT)中后,Y2的侧根数和不定根数都多于野生型,而细胞分裂素氧化酶会使细胞分裂素含量降低,所以若对Y2施加细胞分裂素类似物,侧根和不定根数会减少,D错误。
3.(2025·北京卷)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】 根据题干信息:“油菜素内酯可促进Z蛋白进入细胞核调节基因表达”,说明Z蛋白参与了油菜素内酯的信号传导,A正确;图示显示生长素处理能促进野生型下胚轴生长(说明生长素调控生长),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正确;图示显示生长素处理野生型(有Z蛋白)能促进生长,但在Z基因功能缺失突变体中生长素不能促进生长,说明生长素的作用需要Z蛋白,C正确;题目和图示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(例如没有实验证明阻断生长素后油菜素内酯是否失效),D错误。
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.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】 分析题图可知,S3307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,S3307处理组生长素含量明显增加,可推测S3307提高生长素含量而促进生根,B正确;用赤霉素合成抑制剂S3307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S3307+NAA促进生根效果更好,D正确。
植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例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
常考题型二 环境因素的调节作用及实验探究 5.(2025·辽宁卷)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和赤霉素是协同的关系,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。
6.(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。
7.(2025·云南卷)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷合成B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
【答案】 D【解析】 云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
8.(2025·湖北卷)治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取,但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种,科研工作者开展了相关研究,发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,并受到如水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的调节。研究表明,SA和MeJA通过调控miR160的表达量(miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解),影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。
回答下列问题:(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,其根本原因是:______ ____________________________________________________________。
(2)据图分析可知,miR160的表达量与青蒿素含量间呈现________相关性,并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是:_______ ___________________________________________________________。(3)基于上述材料,miR160通过直接影响______________________ _____________________,调控青蒿素的合成。(4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促进,用“—|”表示抑制,显示各成员间的调控关系):___________________________________________________________。
(5)请根据上述材料,提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路:________________________________________________________ ____________________________________________________________。【答案】 (1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达 (2)负 外源MeJA处理会使青蒿素含量增加 (3)ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表达) (4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的miR160基因(或抑制miR160基因的表达 )
【解析】 (1)在细胞分化过程中,基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累,这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。(2)①观察可知,miR160基因过表达时,青蒿素含量降低;敲除miR160基因时,青蒿素含量升高,所以miR160的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ②从图中看到,MeJA处理组与对照组相比,miR160表达量降低,而miR160表达量与青蒿素含量负相关,所以可以推测外源MeJA处理会使青蒿素含量增加。(3)已知miR160是一种微小RNA,能与靶mRNA结合,引起后者降解,且miR160的一种靶mRNA编码ARF1蛋白,所以miR160通过直接影响
ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表达),调控青蒿素的合成。(4)根据题意,SA和MeJA通过调控miR160的表达量,miR160能影响ARF1蛋白(因为其靶mRNA编码ARF1蛋白),ARF1蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达,进而影响青蒿素合成。所以调控通路为:SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (这里表示SA抑制miR160表达,miR160抑制ARF1表达,ARF1促进DBR2表达,DBR2促进青蒿素合成 )(5)由于miR160的表达量与青蒿素含量呈负相关,所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的miR160基因,或者抑制miR160基因的表达,从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。
植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置1.要证明两种激素“各自”的作用,就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。2.要证明两种激素的“协同作用”,就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。
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