2023届高考生物二轮复习第13讲植物的激素调节学案

第13讲　植物的激素调节

热点一　植物激素的种类及作用

[情境引领]

　如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照(装置整体旋转),e表示糖枫种子萌发过程中各种激素含量的变化情况。据图判断下列叙述正误。

(1)a图说明在单侧光照射下胚芽鞘的向光生长与生长素的极性运输有关。(　×　)

提示:云母片阻断了生长素的横向运输,没有阻断极性运输,故生长素在尖端下部分布均匀,不会表现出向光性生长。

(2)b图胚芽鞘在单侧光的照射下,会向光弯曲生长,说明尖端产生的是一种能够透过琼脂片的物质。(　√　)

(3)c图实验中生长素从琼脂块进入胚芽鞘的方式是协助扩散。(　×　)

提示:生长素从琼脂块进入胚芽鞘的方式是扩散。

(4)d图一段时间后,胚芽鞘将直立生长。(　×　)

提示:d图一段时间后,胚芽鞘将向小孔弯曲生长。

(5)种子萌发过程中各种激素的含量不是固定不变的,而是随植物生长发育而变化。(　√　)

(6)据图推测细胞分裂素可解除脱落酸对种子萌发的抑制作用。(　√　)

(7)赤霉素在种子萌发方面与脱落酸具有拮抗作用。(　√　)

 [基础巩固]

1.生长素的化学本质是吲哚乙酸,其不是(填“是”或“不是”)蛋白质类物质。

2.植物向光性的原理是单侧光照射时,尖端产生的生长素由向光侧向背光侧发生横向运输,背光侧生长素浓度高,再经极性运输到尖端下部,导致下部背光侧生长素浓度高,生长速度快,植物向光弯曲生长。

3.顶端优势的原理是植物顶芽产生的生长素逐渐向下运输,侧芽附近的生长素浓度较高,抑制其发育,顶芽生长素浓度低,优先发育。

4.根的向地性与茎的背地性

5.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。

 [思维拓展]

1.为什么小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇到大雨天气,种子就容易在穗上发芽?

提示:小麦、玉米在即将成熟时,经历持续一段时间的干热会使小麦、玉米种子中的脱落酸分解,又遇到大雨提供了适宜的水分,就会使种子发芽。

2.从赤霉菌培养基的滤液中分离出的赤霉素,同样能使水稻幼苗出现与“恶苗病”相同症状的事实,能否说明赤霉素是一种植物激素?

提示:不能。植物激素是在植物体内产生,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,该实验不能说明赤霉素能在植物体内产生。

围绕植物激素的种类和生理作用考查推理与理解能力

1.草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓植株分为四组,对照组S0不作处理,S1、S2和S3组植株上的幼果去除瘦果,再在S2组叶片上、S3组幼果上分别喷施一定浓度的生长素(IAA)溶液,实验结果如图所示。下列说法错误的是(　D　)

A.果实开始发育后,瘦果内能够合成生长素促进果实长大

B.S1组的果实略有增大可能是由来自其他组织的IAA引起的

C.S2组的结果表明喷施到叶片上的外源IAA可运输到果实

D.S3组成熟果实的大小与IAA溶液的浓度总是呈正相关

解析:IAA具有两重性,因此成熟果实的大小与IAA溶液的浓度不总是呈正相关。

2.植物叶片脱落酸积累会导致气孔关闭。大豆叶片相对含水量、气孔开放程度、脱落酸含量随时间变化情况如图所示。第1～4天持续干旱,第5天测定后浇水。下列说法错误的是(　D　)

A.干旱会加速叶片的脱落

B.随干旱时间延长,气孔关闭,叶片光合速率降低

C.浇水后,叶片脱落酸含量随含水量的升高而降低

D.叶面喷施适宜浓度的脱落酸能增加叶片水分散失

解析:由题图分析可知,干旱会引起脱落酸的含量增加,而脱落酸可以促进叶片脱落,因此干旱会加速叶片的脱落;随干旱时间延长,大豆叶片气孔关闭,二氧化碳供应不足,光合速率降低;从题图可以看出,浇水后叶片脱落酸含量随含水量的升高而降低;叶面喷施脱落酸会引起气孔关闭,从而减少叶片水分散失。

热点二　植物生长调节剂的应用和环境因素对植物生命活动的调节

[情境引领]

　留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4-D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。据图判断下列叙述正误。

(1)人工合成的赤霉素和2,4-D都属于植物生长调节剂。(　√　)

(2)喷施赤霉素和2,4-D能有效减少留树保鲜过程中的落果。(　√　)

(3)赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用。(　×　)

提示:赤霉素、2,4-D都能降低落果率,而内源脱落酸增加落果率,故赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控具有拮抗作用。

(4)喷施赤霉素和2,4-D能延缓留树保鲜过程中果实内源脱落酸含量的升高。(　√　)

(5)自然条件下柑橘果实留树期间,气温逐渐降低,不利于脱落酸的降解进而促进果实脱落。(　√　)

 [基础巩固]

1.植物生长调节剂:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。

2.从分子结构来看,植物生长调节剂主要有两大类:①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸,②分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸、矮壮素等。

3.植物生长调节剂的施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。

4.光敏色素是一种植物接受光信号的分子,其化学本质是蛋白质(色素—蛋白复合体)。在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。

5.温度参与调节植物的生长发育主要是通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动实现的。

6.植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。

7.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。

 [思维拓展]

1.利用植物生长调节剂处理植物比用天然的植物激素更有效,其原因是什么?

提示:人工合成的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。

2.植物激素不是蛋白质,其合成还受“基因”控制吗?说明理由。

提示:植物激素不是蛋白质,但它的合成需要酶的催化,与此相关的酶是蛋白质,其合成受基因的控制,因此植物激素的合成间接受基因的控制。

以植物生长调节剂为背景,考查知识应用能力

1. (2022·湖北卷)水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是(　C　)

A.调环酸钙是一种植物生长调节剂

B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度

C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救

D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长

解析:赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救。

2.科研人员将铁皮石斛的带芽茎段经植物组织培养得到原球茎,并探究6-BA与2,4-D诱导原球茎增殖的最适浓度组合,实验结果如图。下列叙述正确的是(　A　)

A.6-BA和2,4-D对原球茎的增殖起调节作用

B.实验结果表明,2,4-D对原球茎增殖具有低浓度促进,高浓度抑制的作用

C.实验结果表明,6-BA和2,4-D协同使用的效果优于单独使用

D.0.5 mg·L-1 6-BA与0.8 mg·L-1 2,4-D是促进原球茎增殖的最适浓度组合

解析:2,4-D浓度为0时,原球茎增殖数是20个,而2,4-D浓度大于0时,其增殖数量均大于20个,因此实验结果不能表明2,4-D对原球茎的增殖具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;由于缺乏单独使用6-BA和2,4-D的对照组,故无法比较6-BA和2,4-D协同使用的效果与单独使用的效果;由于本实验所设置的浓度梯度较大,无法准确确定促进原球茎增殖的最适浓度组合。

围绕环境因素对植物生长发育的影响,考查信息获取和理解能力

3. 如图是某兴趣小组在适宜条件下做幼小植株的单侧光实验,发现茎具有向光性,根具有背光性。为了进一步探究根具有背光性的原因,该小组检测根尖4 mm处向光侧和背光侧IAA的含量,结果如表所示。下列有关叙述中,不合理的是(　D　)

A.单侧光引起根的背光性生长体现了IAA具有高浓度抑制生长,低浓度促进生长的作用

B.根具有背光性是IAA分布不均匀和根对IAA很敏感引起的

C.根和茎向光侧的IAA含量都低于背光侧,都起了促进作用

D.根和茎背光侧的IAA含量都高于向光侧,都起了抑制作用

解析:茎对生长素的敏感度小于根,茎背光侧的IAA含量高于向光侧,促进生长的效应也高于向光侧。

4. (不定项)科学家研究发现,植物具有的光敏色素和向光素就是能接受特定光信号的分子。光敏色素受到红光和远红光照射时结构发生变化,影响细胞核中特定基因的表达而调控植物生长发育。向光素是一种自磷酸化蛋白激酶,在蓝光刺激下,发生自磷酸化。激活的向光素调节生长素运输载体的定位,进而引起生长素的侧向运动,最终使得植物器官不对称生长。下列有关描述正确的是(　BD　)

A.向光素是感受红光和远红光的受体蛋白质

B.生长素的侧向运输与向光素的自磷酸化有关

C.光敏色素受到刺激后进入细胞核催化特定基因表达

D.植物生长发育的调控是基因、激素、环境共同完成的

解析:向光素是接受蓝光刺激的受体蛋白;光敏色素不起催化作用,只是影响细胞核中特定基因的表达。