2024届人教版高中生物一轮复习植物生命活动的调节学案（不定项）

这是一份2024届人教版高中生物一轮复习植物生命活动的调节学案（不定项），共66页。
第5讲　植物生命活动的调节
课标解读
核心素养
1.概述植物生长素的发现和作用
2.举例说明几种植物激素的作用及其类似物在生产上的应用
3.概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等
4.实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
5.实验:探究乙烯对水果的催熟作用
生命观念
分析植物激素间的相互作用,建立普遍联系的观点
科学思维
通过植物向光性原因分析、生长素作用的两重性的曲线分析,培养逻辑思维分析问题的能力
科学探究
“生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”

考点一　生长素的发现及生长素的合成、运输与分布

1.植物生长素的发现。
生长素的发现过程。
⇒
⇒
⇒
⇒
提醒　①生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
②生长素发挥作用的部位——尖端下面一段。
③感光部位——胚芽鞘尖端。
④单侧光的作用——引起生长素分布不均匀。
⑤弯曲原因——生长素分布不均匀,导致生长不均匀。
2.植物激素的概念。

3.生长素的合成、运输与分布。
(1)合成部位:主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)来源:由色氨酸转变而来。
(3)分布部位:植物体各器官中都有分布,相对集中分布在生长旺盛的部分。
(4)运输。

提醒　形态学上端指靠近茎尖(或根尖)的部位,形态学下端指远离茎尖(或根尖)的部位,和茎(或根)所处的实际方向无关。
4.生长素的生理作用及特点。
(1)生理作用。

(2)作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

(3)典型实例——顶端优势。
①概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
②产生原因。

各芽的生长素浓度关系:②>③>④>①
提醒　①抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)。
②常见的抑制生长的实例。
a.根的向地生长:根的近地侧生长素浓度过高,抑制近地侧的生长。
b.植物的顶端优势:生长素对顶芽表现为促进作用,对侧芽表现为抑制作用。
c.除草剂:一定浓度的生长素类调节剂对双子叶杂草表现为抑制作用,而对单子叶作物表现为促进作用。
正误判断
(1)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(×)
(2)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(×)
(3)植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。(√)
(4)生长素的化学本质是蛋白质。(×)
(5)横向运输发生在尖端,产生效应的部位也在尖端。(×)
(6)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量。(√)
(7)杨树顶芽的快速生长抑制侧芽生长素的合成。(×)
(8)顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度过高时抑制生长。(×)
教材微点
1.(选择性必修1 P93“思考·讨论T1、T2”)植物激素与动物激素的异同:
项目
植物激素
动物激素
合成部分
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
有特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输和横向运输
随血液循环(体液)运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等
2.(选择性必修1 P94“思考·讨论”)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?
提示　不一定,在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗?一定(填“一定”或“不一定”)。
长句突破
1.(科学探究)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现置于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素。

(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论?为什么?
提示　不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以由胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
(2)欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力?
提示　需要再增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。如图所示:

2.(科学思维)由如图可知,促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是200~600 mg·L-1,若该实验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验,则做该预实验的目的是可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性。

3.(科学探究)某同学以绿豆种子为实验材料,探究生长素对芽的影响。他只配制了甲、乙两种不同浓度的生长素溶液,两组效果相同且都为促进作用。该同学有一失误,忘记了标记生长素溶液浓度的高低。请依据科学家的实验结果和该同学的实验,想一个最简单的办法将两种生长素浓度的高低区别开来,并说明理由。
提示　测量并计算绿豆幼根的平均长度,较长者对应的浓度为低浓度,另一种为高浓度。对芽促进作用效果相同的两种生长素浓度,对根会出现低浓度促进和高浓度抑制的作用效果。

1.向性运动的处理方法和结果。

2.植物“三性”产生的原因分析。
(1)植物向光性原因分析。

(2)植物茎的背地性和根的向地性。
①表现。

②原因。

3.生长素生理作用曲线模式图的解读。
(1)曲线模式图1。

图1
曲线解读:不同浓度生长素对同一植物同一器官的生理作用可能相同也可能不相同:
①a、e点——既不促进生长也不抑制生长。低于e点对应浓度(高于a点对应浓度)均为促进生长,高于e点对应浓度为抑制生长。
②a~c段(不含a点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
③c点——促进生长的最适浓度,在该浓度下生长素促进生长的效果最好。
④c~e段(不含e点)——仍为促进浓度,只是随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。
⑤e~f段(不含e点)——随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强。
(2)曲线模式图2。

图2
曲线解读:不同浓度的生长素对不同器官所起作用的关系曲线:
①不同浓度的生长素作用于同一植物的同一器官,所起的生理效应可能相同也可能不相同(低浓度促进,高浓度抑制)。
②同一浓度的生长素作用于不同器官,所起的生理效应也不一定相同。
③A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度,这说明不同的器官对生长素的敏感程度不同(敏感程度大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不同。
(3)曲线模式图3。

图3
曲线解读:
不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,通常双子叶植物比单子叶植物更敏感。
提醒　①明确“高浓度”和“低浓度”,图1中e点对应的浓度为生长素高浓度、低浓度分界点。
②生长素生理作用的特点存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象,最适浓度则在这两种浓度之间。

角度一 结合生长素的发现实验,判断植物生长弯曲
1.如图表示用燕麦胚芽鞘做的实验,A、B不照光,C、D照右侧光,能够向左弯曲生长的处理是(　　)

解析　A不照光,琼脂块不会阻挡生长素的向下运输,直立生长;B不照光,左侧玻璃片不会阻挡生长素的向下运输,但是右侧玻璃片会阻挡生长素的向下运输,会向右侧弯曲生长;C没有尖端,即使照右侧光也不会感光,而右侧放含生长素的琼脂,会向左侧弯曲生长;D玻璃片会阻挡生长素的极性运输,不生长也不弯曲。
答案　C
2.(不定项)如图中,A、B、C表示花盆放在具有一定转速的匀速旋转的转盘上。A放在转盘的圆盘上,B放在开小窗的暗箱内,暗箱放在转盘正中;C放在转盘正中,外面套上开小窗的暗箱。下列说法错误的是(　　)

A.若A花盆随转盘旋转,花盆中的小苗将会背离圆心生长
B.若C花盆旋转,暗箱不随转盘旋转,C花盆中的小苗将会直立生长
C.若B花盆不转,暗箱随转盘旋转,B花盆中的小苗将会弯向单侧光源生长
D.若B花盆和暗箱一起旋转,B花盆中的小苗将会弯向单侧光源生长
解析　影响A花盆中的小苗生长素分布的外力为离心力,生长素主要分布于外侧,小苗将会向圆心生长,A项错误;若C花盆旋转,暗箱不随转盘旋转,小苗处于黑暗环境中,生长素分布均匀,因此C花盆中的小苗将会直立生长,B项正确;若B花盆不转,暗箱随转盘旋转,只有当小窗转到光源方向时小苗才接受一次单侧光照,小苗将弯向光源生长,C项正确;若B花盆和暗箱一起旋转,则小苗表现为接受间断的单侧光照射,光源来源于小窗,所以向小窗弯曲生长,D项错误。
答案　AD

“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”
　
角度二 结合生长素的生理作用,考查科学思维能力
3.(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
解析　植物的“顶端优势”是指顶芽产生的生长素极性运输到达侧芽部位并积累,使侧芽部位的生长素浓度过高,抑制侧芽生长,从而表现出顶芽优先于侧芽生长的现象,摘除顶芽后,侧芽部位的生长素浓度逐渐降低到适宜的浓度,顶端优势解除,A、B两项正确;高浓度生长素通过促进乙烯的合成从而抑制植物的生长,是通过调节与乙烯合成有关的基因的表达来实现的,C项正确;同种植物的根、芽、茎几种器官中,根对生长素最敏感,茎对生长素最不敏感,D项错误。
答案　D
4.如图表示不同浓度的生长素对植物生长的作用,据图分析下列说法不正确的是(　　)

A.茎的背地性、顶端优势均体现了生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长的作用
B.若茎的近地侧生长素浓度为M,则其远地侧浓度小于M
C.若根的远地侧生长素浓度为m,则其近地侧浓度大于i
D.若向光性幼苗的向光侧生长素浓度为m,则其背光侧浓度大于m,小于M
解析　茎的背地性只表现出促进作用,A项错误。由于重力的影响,近地侧生长素浓度大于远地侧,即远地侧浓度小于M,B项正确。由于重力的影响,远地侧生长素浓度小于近地侧,根对生长素敏感,则表现为近地侧浓度高抑制生长,远地侧浓度低促进生长。若根的远地侧生长素浓度为m,则其近地侧浓度范围应大于i,C项正确。向光性的原因是由于背光一侧生长素浓度大于向光一侧,背光侧生长快,向光侧生长慢。若向光性幼苗的向光侧生长素浓度为m,则其背光侧浓度为大于m,小于M,D项正确。
答案　A
5.(不定项)图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,一段时间后,测定胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示);图2表示随着琼脂块中的生长素浓度变化导致胚芽鞘弯曲角度α的变化情况。下列有关叙述正确的是(　　)
　
图1 图2
A.接触琼脂块一侧的胚芽鞘细胞的分裂速度加快,导致弯曲生长
B.琼脂块中的生长素浓度为Ⅰ时,胚芽鞘向左侧弯曲
C.琼脂块中的生长素浓度大于Ⅱ时,α值越来越大,胚芽鞘生长受到抑制
D.琼脂块中的生长素浓度为0时,胚芽鞘还能生长,可能是胚芽鞘中含有生长素
解析　生长素具有促进细胞伸长生长的作用,所以接触琼脂块一侧的胚芽鞘细胞的生长速度加快,导致弯曲生长,A项错误;琼脂块中的生长素浓度为Ⅲ时,胚芽鞘向左侧弯曲,B项错误;琼脂块中的生长素浓度大于Ⅱ时,α值越来越大,但只要α值小于90°,胚芽鞘生长仍受到促进,C项错误;琼脂块中的生长素浓度为0时,去尖端的胚芽鞘还能生长,可能是去尖端的胚芽鞘中含有生长素,D项正确。
答案　D
角度三 以生长素的合成、分布及运输为载体,考查科学探究能力
6.(2023·湖南模拟)某生物兴趣小组为了探究生长素的作用部位及运输方向,用若干个黑暗中的玉米胚芽鞘进行了以下两组实验:①将一部分胚芽鞘用黑色碳素笔从尖端画一条直线至最下端,如图1所示,培养2~3天后观察a、b段直线颜色的深浅(注:胚芽鞘长度变化会引起直线颜色深浅变化);②将一部分胚芽鞘去除尖端后,在其上端放置一块含生长素的琼脂块,在其下端放置一块相同体积大小的空白琼脂块,如图2所示。下列分析错误的是(　　)
　
图1 图2
A.每组实验均需要使用多个胚芽鞘,目的是避免实验结果的偶然性
B.一段时间后,若图1中a段直线的颜色比b段直线的颜色深,则说明b段是生长素的作用部位
C.一段时间后,若图2中下端的琼脂块收集到了生长素,则说明生长素在去除尖端的胚芽鞘中发生了极性运输
D.若将图2中上端琼脂块置于该芽鞘切面的左侧并用单侧光照射左侧,则胚芽鞘将向右弯曲生长
解析　生物实验应遵循重复性原则,即每组实验均需要使用多个胚芽鞘多次重复进行,目的是避免实验结果的偶然性,A项正确;由于胚芽鞘长度变化会引起直线颜色深浅变化,所以胚芽鞘生长快,直线颜色会变浅,若a段直线颜色比b段直线颜色深,说明a段部位比b段部位长得慢,则生长素的作用部位是b段,即胚芽鞘尖端下方,B项正确;图2中,将含有生长素的琼脂块置于去除尖端的胚芽鞘上,一段时间后,若在下端的琼脂块收集到了生长素,则说明生长素从形态学的上端被运往了形态学的下端,可能是受重力因素的影响,不能得出发生了极性运输,若要说明发生了极性运输,还需要增加胚芽鞘倒置的对照,C项错误;琼脂块不能感受单侧光的刺激,若将含有生长素的琼脂块置于图2中胚芽鞘切面上端的左侧,则左侧生长素含量多,胚芽鞘生长速度快,故胚芽鞘将向右弯曲生长,D项正确。
答案　C
7.(不定项)(2023·德州模拟)植物矮生突变体可分为两类:激素合成缺陷型和激素不敏感型。为研究某矮生突变体属于哪种类型,研究者用不同浓度的生长素溶液进行了相关实验,结果如图所示。下列分析错误的是(　　)

A.该实验需测定处理前后植株茎的长度
B.实验结果能体现生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长
C.该突变体细胞表面生长素受体可能较多
D.该突变体内源生长素含量比正常植株少
解析　为了使实验结果更有说服力,该实验需测定处理前后植株茎的长度,A项正确;由题图分析可知,正常植株在低浓度促进生长,高浓度抑制生长,B项正确;矮生突变体在生长素的作用下,茎的伸长量也没有明显的变化,这说明该矮生突变体的成因可能是突变体细胞表面生长素受体较少,C项错误;根据实验结果可判断出突变体细胞表面生长素受体可能较少,进而导致生长素无法发挥作用,但不能推测出该突变体内源生长素含量比正常植株少,因为即便是生长素含量多或与正常株相同,也会由于生长素受体减少而无法发挥正常的生理作用而表现为矮生,D项错误。
答案　CD
考点二　其他植物激素

1.其他植物激素的合成部位和主要作用。

提醒　①促进果实发育≠促进果实成熟。
②生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
③乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
2.植物激素对植物生长发育的调控。
(1)作用途径: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。各种植物激素不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(2)作用特点:决定植物器官生长、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。
(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。各种激素含量会依次出现高峰,调节植物的生长发育。
3.植物激素间的相互作用。
(1)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响。

(2)生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系。


(1) 生长素和细胞分裂素。


(4)脱落酸和赤霉素。
①

赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比。
②

正误判断
(1)细胞分裂素在果实生长中起促进作用。(√)
(2)赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长。(√)
(3)乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用。(×)
(4)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。(×)
(5)用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存。(×)
(6)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。(×)
教材微点
1.(选择性必修1 P97“正文信息”)油菜素内酯被认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。
2.(选择性必修1 P98“正文信息”)生长素和乙烯在作用上具有相反的效果,此作用特点对于植株的生长的意义是避免植株过度长高而容易倒伏。
长句突破
1.(事实概述)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。
2.(科学思维)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?不能(填“能”或“不能”),原因是植物激素是在植物体内产生的,能从产生部位运送到作用部位,对植物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。
3.(科学探究)研究发现,在干旱条件下,ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关。请以拟南芥ABA缺失突变体为材料,设计实验验证该结论。写出实验思路和预期结果(光合色素含量的测定方法不做要求)。
提示　实验思路:取经过干旱处理的拟南芥ABA缺失突变体若干并分组编号,用不同浓度的ABA溶液处理,再置于相同且适宜条件下培养,一段时间后测定各组叶片的光合色素含量。预期结果:随着ABA浓度的增大,拟南芥ABA缺失突变体中光合色素含量逐渐下降。

角度一 结合植物激素的种类及作用,考查社会责任
1.(2021·山东卷)实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高则抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是(　　)
A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片
B.乙可通过发酵获得
C.成熟的果实中丙的作用增强
D.夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽
解析　据题干分析可知,物质甲是细胞分裂素,物质乙是赤霉素, 物质丙是生长素,物质丁是脱落酸。物质甲是细胞分裂素,合成部位主要是根尖,A项错误。物质乙是赤霉素,可通过在发酵罐中培养赤霉菌获得,B项正确。物质丙是生长素,而成熟的果实中乙烯的作用增强,C项错误。物质丁是脱落酸,抑制种子发芽;夏季炎热条件下,脱落酸易降解,导致小麦种子易发芽,D项错误。
答案　B
2.(不定项)下列关于植物激素在生产实践中应用的叙述错误的是(　　)
A.冬季大棚中缺少为黄瓜传粉的昆虫,喷洒适宜浓度的生长素可防止减产
B.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较低时有利于分化形成雌花
C.持续干热半月再遇数天阴雨,小麦种子易在穗上发芽,这是因为乙烯含量减少
D.用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可使种子提前发芽
解析　黄瓜属于果实,生长素能促进果实的发育,因此冬季大棚中缺少为黄瓜传粉的昆虫时,喷洒适宜浓度的生长素可防止减产,A项正确;黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,B项错误;脱落酸能抑制种子发芽,持续干热半月再遇数天阴雨,小麦种子易在穗上发芽,这是因为脱落酸含量减少,C项错误;赤霉素具有促进种子萌发的作用,因此用适宜浓度的赤霉素浸泡种子可使种子提前发芽,D项正确。
答案　BC
角度二 围绕植物激素的相互作用,考查科学探究能力
3. 通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示,据图判断,下列叙述错误的是(　　)

A.细胞分裂素能促进该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率低于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
解析　分析题图可知,施用CTK组叶片中叶绿素的含量最高,说明叶片的衰老速度最慢,A项错误;通过施用CTK组和施用CTK+ABA组叶片中叶绿素含量的比较,单独施用CTK组叶绿素含量高,说明ABA能削弱CTK的作用,B项正确;施用ABA组的叶绿素的含量降低明显,说明叶片衰老程度高,与CTK组相比,光合作用速率降低,NADPH的合成速率低于CTK组,C项正确;施用ABA后叶绿素的含量比施用蒸馏水组的叶绿素含量下降的速度快,这说明了ABA可能促进叶绿素的分解,加快绿叶变黄的过程,D项正确。
答案　A
4.(不定项)在水稻的生长过程中,首先出现的是初生根,其生长时间很短,一般会在水稻发芽后一到两周内死亡,主要作用是固定幼苗,吸收营养物质供给幼苗早期生长发育,对幼苗的存活和形态建成至关重要,有研究者对其生长的调控机制进行了研究,得到了如图所示的实验结果,下列有关实验结果的分析和判断错误的是(　　)

图1　　　　　　　　　　图2
注:ET表示乙烯,GA表示赤霉素,EIN2和EIL1是乙烯信号通路中的关键组分。
A.在调节初生根的生长方面,赤霉素和乙烯作用效果相同
B.赤霉素和乙烯在代谢水平上可能存在相互作用
C.乙烯对初生根生长的调控是通过抑制赤霉素来实现的
D.赤霉素能够通过抑制乙烯的信号转导促进初生根的生长
解析　从题图1中可以看出,乙烯处理,初生根长度小于对照组,赤霉素处理,初生根长度大于对照组,二者的作用效果相反,A项错误;从题图2可以发现,乙烯信号通路中的关键组分过表达,赤霉素含量会降低,关键组分发生突变,赤霉素含量升高,因此可以推测乙烯可能会调控赤霉素的代谢,乙烯通过降低赤霉素的含量来抑制初生根的生长,B、C两项正确;赤霉素是否会抑制乙烯的信号转导过程,从图中数据无法作出判断,D项错误。
答案　AD

植物激素间的相互作用
　
考点三　植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动

1.植物生长调节剂的类型和作用。

2.植物生长调节剂的应用实例(连线)。

3.环境因素参与调节植物的生命活动。
(1)光对植物生长发育的调节。
①光敏色素:植物接受光信号的分子之一。

②调控机制。

提醒　光既能作为植物细胞的能量来源,又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构,引起光信号转导,改变细胞激素水平和基因表达水平。
(2)参与调节植物生命活动的其他环境因素。

4.植物生长发育的整体调控。
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。

正误判断
(1)植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌产生。(×)
(2)植物生长调节剂必然会导致增产、增收。(×)
(3)光只参与光合作用,为植物的生命活动提供能量。(×)
(4)光敏色素的化学本质是蛋白质,主要吸收红光和远红光。(√)
(5)重力可调节植物生长发育,但与植物形态建成无关。(×)
(6)植物的生长发育只受植物激素的调控。(×)
教材微点
1.(选择性必修1 P105“思考·讨论”)“待到秋来九月八,我花开后百花杀”,菊花为短日照植物,在“五一”劳动节时需要摆放菊花花坛,欲使菊花在“五一”劳动节时开花,应对其进行怎样的处理?
提示　提前对其进行短日照处理。
2.(选择性必修1 P106“相关信息”)光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
3.(选择性必修1 P107“思考·讨论”)(1)年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
(2)春化作用:经一定时间的低温诱导促使植物开花的作用。
4.(选择性必修1 P107“旁栏思考”)根的向地生长和茎的背地生长的意义:根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
长句突破
(科学思维)为什么植物生长调节剂比植物激素效果稳定?
提示　因为它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶。

角度一 以植物生长调节剂为载体,考查生命观念及社会责任
1.(2020·山东卷)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　提高细胞分裂素与生长素间含量的比值,可以促进愈伤组织分化出芽,A项错误;用生长素类似物处理未受粉的雌蕊,促进子房发育,可获得无子果实,B项正确;适宜浓度的赤霉素可以促进种子萌发,C项正确;乙烯是气体激素,可以促进果实成熟,D项正确。
答案　A
2.(不定项)下列关于植物生长调节剂在生产实践中应用的叙述,不符合实际的是(　　)
A.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,促进其发育
B.用一定浓度赤霉素溶液处理芹菜植株,可以明显提高其产量
C.青鲜素可用于延长马铃薯、大蒜等贮藏期,其残留会损害人体健康
D.水稻开花时若未能完成正常受粉,可喷洒生长素类调节剂以减少损失
解析　乙烯利可促进果实成熟,A项符合题意;赤霉素能促进植株长高,因此用一定浓度赤霉素溶液处理芹菜植株,使植株增高,可以明显提高其产量,B项不符合题意;青鲜素可用于延长马铃薯、大蒜等贮藏期,由于是人工合成的化工产品,其残留可能会损害人体健康,C项不符合题意;水稻是需要其种子的农作物,没有正常受粉就没有种子,喷洒生长素类调节剂不能减少损失,D项符合题意。
答案　AD
角度二 结合环境因素参与调节植物的生命活动,考查科学思维能力
3.(2023·广东湛江调研)淀粉体是一种特化的白色体,植物光合作用产生的葡萄糖经聚合转变成淀粉,再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中,“淀粉—平衡石假说”认为植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞实现的。下列叙述不正确的是(　　)
A.“淀粉体”可感受重力的方向
B.重力信号最终可转变成运输生长素的信号
C.植物的根部靠根冠中的细胞感受重力
D.根的近地侧生长素分布较多,生长较快,使根向地生长
解析　“淀粉—平衡石假说”认为,植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞实现的,“淀粉体”可感受重力的方向,且沿重力方向沉降,引起植物体内一系列信号分子的改变,最终重力信号可转变成运输生长素的信号,A、B两项正确;根尖中平衡石细胞位于根冠,C项正确;由于重力的作用,根的近地侧生长素分布较多,抑制生长,远地侧生长素分布较少,促进生长,因此根向地生长,D项错误。
答案　D
4.(不定项)(2023·菏泽模拟)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(　　)
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,A项错误,B项正确;光敏色素没有催化作用,只是影响细胞核中特定基因的表达,C项错误;植物生长发育,从根本上是基因组在一定时间和空间上程序性的表达,环境因素可以直接影响基因组的表达,也可以通过影响激素的合成进而影响基因组的表达,D项正确。
答案　BD
考点四　探索植物生长调节剂的应用

1.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。
(1)实验原理:适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同。
(2)实验过程。



2.尝试利用乙烯利催熟水果。
(1)乙烯利的性质。
①工业品为液体。
②当溶液pH2.0),以0.5 μmol/L为梯度,设计5个浓度水平的实验,细胞分裂素最高浓度应设为　　　　μmol/L。
(4)Ⅲ阶段时,科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μmol/L的生长素处理品种A幼芽都能达到最佳生根效果,原因是处理幼芽时,选用低浓度生长素时的处理方法为　　　　,选用高浓度生长素时的处理方法为　　　　　　　　　　　　。
(5)在　　　　阶段用秋水仙素对材料进行处理,最易获得由单个细胞形成的多倍体。
解析　(1)由于茎尖、幼叶等组织细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织,所以常作为植物组织培养的材料。(2)在三个阶段中,细胞的形态、结构和功能都发生了变化,所以发生基因选择性表达的阶段是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。(3)为确定品种A的Ⅰ阶段的最适细胞分裂素浓度,参照品种B的激素配比(m1),浓度梯度为0.5 μmol/L时,设计五个实验组,则在m1的上下设计,浓度可为(m1-1.0)μmol/L、(m1-0.5)μmol/L、m1 μmol/L、(m1+0.5)μmol/L、(m1+1.0)μmol/L,所以细胞分裂素浓度最高为(m1+1.0)μmol/L。(4)低浓度或高浓度的生长素都可以用来处理品种A幼芽,并达到最佳生根效果,原因是低浓度生长素用浸泡法处理品种A幼芽,处理时间较长;高浓度生长素常用沾蘸法处理品种A幼芽,处理时间短。(5)Ⅰ阶段的细胞处于不断分裂的状态,而秋水仙素诱导多倍体形成的机理是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使细胞内染色体数目加倍,所以在Ⅰ阶段用秋水仙素对材料进行处理最易获得由单个细胞形成的多倍体。
答案　(1)细胞分化程度低,容易诱导产生愈伤组织　(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(3)m1+1.0　(4)浸泡法(长时间处理)　沾蘸法(短时间处理)　(5)Ⅰ

1.真题重组　判断正误
(1)带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA。(2019·海南卷,10)(√)
(2)科学家通过研究植物向光性发现的激素是IAA。(海南卷,8D)(√)
(3)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。(全国卷Ⅰ,2A)(√)
(4)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(全国卷Ⅰ,2B)(√)
(5)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(海南卷,8C)(×)
2.(2022·全国甲卷)植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素,能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因,下列推测合理的是(　　)
A.赤霉素合成途径受阻
B.赤霉素受体合成受阻
C.脱落酸合成途径受阻
D.脱落酸受体合成受阻
解析　赤霉素具有促进细胞伸长的功能,该作用的发挥需要与受体结合后才能完成,故喷施某种激素后作物的矮生突变体长高,说明喷施的为赤霉素,矮生突变体矮生的原因是缺乏赤霉素而非受体合成受阻(若受体合成受阻,则外源激素也不能起作用),A项正确,B项错误;脱落酸抑制植物细胞的分裂和种子的萌发,与植物矮化无直接关系,C、D两项错误。
答案　A
3.(2022·山东卷)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响,将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释,处理长势相同的石蒜幼苗,鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如图。下列说法正确的是(　　)

A.多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B.对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C.喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长,提高鳞茎产量
D.该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
解析　由图可知,多效唑可以增强AGPase活性,促进鳞茎中淀粉的合成,间接参与细胞代谢,A项错误;由题“适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知,对照组应使用等量的甲醇-清水稀释液处理,B项错误;由题可知,赤霉素降低AGPase的活性,进而抑制鳞茎中淀粉的积累,根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关,喷施赤霉素不能提高鳞茎产量,反而使得鳞茎产量减少,C项错误;与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”,D项正确。
答案　D
4.(2020·海南卷)植物体内乙烯生物合成的基本途径如下:
甲硫氨酸S⁃腺苷甲硫氨酸1⁃氨基环丙烷⁃1⁃羧酸(ACC)乙烯
其中,①代表ACC合成酶,淹水会诱导ACC合成酶基因的表达或激活该酶活性;②代表ACC氧化酶,缺氧会抑制该酶活性。有关叙述错误的是(　　)
A.细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输
B.植物体内乙烯的合成受自身基因组控制
C.抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,可以促进果实成熟
D.陆生植物淹水后,植物体内合成的ACC增多
解析　乙烯跨膜运输的方式为自由扩散,A项正确;甲硫氨酸经过一系列过程合成乙烯需要多种酶的催化,而酶是由基因控制合成的,说明植物体内乙烯的合成受自身基因组控制,B项正确;抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,会抑制乙烯的合成,导致果实成熟延迟,C项错误;陆生植物淹水后,会诱导ACC合成酶基因的表达,ACC合成酶的活性被激活,植物体内合成的ACC增多,且淹水后植物处于缺氧状态,ACC氧化酶的活性被抑制,乙烯的合成减少,D项正确。
答案　C
5.(2017·全国卷Ⅲ)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缺失突变体幼苗,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)。
解析　(1)由图可以看出,干旱条件下,与突变体(不能合成ABA)相比,野生型(能合成ABA)植物茎叶生长受到抑制,根的生长被促进,因此干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是促进根的生长,抑制茎叶的生长。(2)分析题意可知,若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,ABA可抑制突变体幼苗茎叶生长,从而使蒸腾速率降低,减少水分丧失以适应干旱环境。(3)植物体内合成ABA的部位主要是根冠和萎蔫的叶片。(4)根细胞内水分的主要作用有①结合水是细胞结构的重要组成成分,②自由水是细胞内的良好溶剂,参与许多生物化学反应等。
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



【典例】　普通淀粉酶的最适温度在40~60 ℃之间,而极端耐热淀粉酶在100 ℃时仍能保持较高的活性,因此在生产上具有更为广泛的应用前景。请回答下列问题:
(1)要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与　　　　　混合,若反应液呈　　　　色,则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)测定淀粉酶活性时,应选择　　　　作为该酶作用的底物,反应液中应加入　　　　溶液以维持其酸碱度稳定。
(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。
①此实验中除自变量和因变量外,还需要考虑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)等因素。
① 结合题目信息,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路: 　　　　　　　　　　　。
解析　(1)大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,要鉴定该酶的化学本质,可将该酶液与双缩脲试剂混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为蛋白质。(2)测定淀粉酶活性时,根据酶的作用具有专一性,应选择淀粉作为该酶作用的底物,反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。(3)①此实验中除自变量和因变量外,无关变量需要保持相同且适宜,因此还需要考虑底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。②测定该酶催化作用最适温度的实验思路:在40~100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
答案　(1)双缩脲试剂　紫
(2)淀粉　(酸碱)缓冲
(3)①淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序　②在40~100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组,其他实验条件适宜且保持一致。以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度

1.概述。
变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小,即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。
2.过程分析。
(1)在合适范围内取值:生物体或细胞生活在特定的环境中,研究某因素对生物体或细胞的影响时,自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类调节剂促进扦插枝条生根的适宜浓度,生长素浓度应在10-12~10-8 mol·L-1范围内,变量梯度应相差一个数量级。
(2)梯度大小设置要适宜:梯度过小,看不出变化,实验组数增多,增加了操作难度;梯度过大,实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH,预测其数值应在7.0左右,pH梯度设为0.4,即共做五组实验,其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。
(3)根据实验目的确定变量梯度的大小。
①若进行定性分析,梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响,一般情况下植物在30 ℃左右时光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化,也要研究温度升高时的变化,温度梯度设置如下:0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。
②若进行定量分析,梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度,温度梯度设置如下:24 ℃、27 ℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。
(4)在实际操作中,为避免因梯度设计不当,造成人力、物力方面的浪费,我们可以设计一个预实验,每组之间梯度适当加大一些,当找到一个大致的适宜范围后,再在这个范围内缩小每组之间的梯度值,最后测出一个准确范围。

1.某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料,做了探究α⁃萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度实验的预实验,结果如图所示。请根据预实验结果,设计进一步的探究实验。

(1)材料用具:生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。
(2)配制溶液:配制浓度依次为　　　　　　　　　　　　　　　　　(溶液浓度梯度为0.5 ppm)的NAA溶液9份,并编号1~9。
(3)实验步骤:
第一步: 　　　　　　　　　　;
第二步: 　　　　　　　　　　;
第三步:1天后取出枝条分别进行扦插;
第四步:每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。
(4)请设计本实验的观察记录表。
(5)该实验应控制好两个主要的无关变量,具体方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析　根据预实验的结果,可确定进一步探究的浓度范围是2~6 ppm,再根据题中要求浓度梯度为0.5 ppm,可确定要配制的浓度为2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm共9个不同的浓度。填写实验步骤时,应遵循随机分组→浸泡→培养(扦插)→统计的思路进行解答。该实验的无关变量应从实验材料、处理时间、温度等方面考虑。
答案　(2)2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm
(3)将迎春枝条随机均分为9份　将9份枝条的基部分别浸泡在1~9号NAA溶液中
(4)如下表:

(5)各组枝条处理时间长短一致　所用植物材料尽可能做到生长状况一致
2.低温迫使植物细胞产生大量对细胞有害的过氧化产物,如脂质过氧化产物(MDA)。超氧化物歧化酶(SOD)能够消除过氧化产物,从而增强植物的抗冷性。研究人员进行了“水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响”实验,步骤及结果如下表所示。据表回答下列问题:
组别
处理
培养温度
SOD活性/(U·g-1·min-1)
1
25 ℃的蒸馏水浇灌
25 ℃
7.3
2
①
②
9.4
3
5 ℃的0.5 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
10.3
4
5 ℃的1.0 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
11.6
5
5 ℃的1.5 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
13.6
6
5 ℃的2.0 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
8.5
7
5 ℃的2.5 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
7.9
8
5 ℃的3.0 mmol·L-1水杨酸浇灌
5 ℃
6.5
(1)表中①是　　　　　　　,②是　　　　　　　　。实验设计时每组取50株水稻幼苗,而不是1株,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)本实验需要控制的无关变量有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写两点)。
(3)由组别1和2对照可得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。由组别2~8可得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在5 ℃条件下,2.0 mmol·L-1的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是　　　　(填“增强”或“减弱”)。
(4)请根据5 ℃条件下的实验结果,完成水杨酸浓度与SOD活性关系的坐标折线图。
解析　(1)2组与3~8组之间应形成对照,根据单一变量原则,表中①应为5 ℃的蒸馏水浇灌,②是5 ℃。实验对象多可避免偶然性,使实验结果更准确。(2)除自变量以外,对实验结果有影响的变量均为无关变量,比如蒸馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、幼苗的发育情况等。(3)组别1与2之间的变量为温度,且低温时SOD活性较大,说明环境温度降低时,水稻幼苗自身可增强抗冷性。分析2~8组SOD活性可知,在一定范围内随着水杨酸浓度的增大,水稻的抗冷性增强,当水杨酸浓度增大到一定值时,水稻的抗冷性开始减弱。与2组比较可知,在5 ℃条件下,2.0 mmol·L-1的水杨酸对水稻幼苗抗冷性的影响是减弱。(4)根据表格中的实验结果,在坐标图中描点连线即可,同时注意横、纵坐标一定要标上。
答案　(1)5 ℃的蒸馏水浇灌　5 ℃　避免偶然性,减少误差,使实验结果更准确　(2)蒸馏水和水杨酸的浇灌量、光照强度、培养时间、幼苗的发育情况等　(3)环境温度降低时,水稻幼苗自身可增强抗冷性　在一定范围内,随水杨酸浓度的增大,水稻幼苗的抗冷性增强;当水杨酸浓度增大到一定程度时,水稻幼苗的抗冷性开始减弱(或水杨酸对水稻幼苗的抗冷性的影响具有低浓度时增强、高浓度时减弱的特点，1.5 mmol·L-1 左右的水杨酸增强水稻幼苗抗冷性的效果最好)　减弱
(4)如图所示



【典例】　(2019·全国卷Ⅱ)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。

甲　 乙　
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
(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,原因是　　　　　　　。
解析　(1)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,也就是只能单方向运输,称为极性运输。(2)生长素的产生部位是胚芽鞘顶端,其作用是促进植物生长。切去顶端的胚芽鞘切段不再生长,但在切口处放上含有适宜浓度生长素的琼脂块后,生长素向下运输,胚芽鞘切段将继续生长。图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块,琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧,使该侧生长素浓度高于右侧,细胞生长的速度大于右侧,形成α角。(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片,乙中插入云母片导致生长素只能向下运输,左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等,约是甲图琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等,所引起的α角基本相同;甲琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用,所引起的α角大于乙中左、右两侧琼脂块所引起的α角。
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

1.验证生长素的产生部位在尖端。

2.验证生长素的横向运输发生在尖端。

3.验证生长素的极性运输方向是只能从形态学上端向形态学下端运输。

4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度。

5.顶端优势产生原因的实验探究。

6.探究植物激素间的相互作用。


1.(2023·长沙模拟)某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按图甲、乙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(如丙图),一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)。下列叙述正确的是(　　)

A.甲图胚芽鞘基部中的生长素经主动运输进入琼脂块
B.乙图单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量低于右侧
C.若丙图左侧给予单侧光照,α的数值无明显变化
D.琼脂块1、2、3所引起的α角大小关系是1>3>2
解析　甲图胚芽鞘基部中的生长素经扩散进入琼脂块,A项错误;乙图中胚芽鞘尖端插入了云母片,生长素不能发生横向运输,故2和3中生长素含量相同,B项错误;丙图中为无尖端的胚芽鞘,不能感受光刺激,若丙图左侧给予单侧光照,则α的数值无明显变化,C项正确;琼脂块1、2、3中生长素的含量关系为1>2=3,故所引起的α角大小关系是1>3=2,D项错误。
答案　C
2.(不定项)(2023·湖南模拟预测)为探究植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)对诱导番茄植株抗斜纹夜蛾幼虫的影响,研究人员在大棚进口处喷以不同浓度的MeJA,检测离气味源60 cm和300 cm处番茄植株上斜纹夜蛾幼虫的体重增长率。结果如图所示,下列有关叙述中,正确的是(　　)

A.MeJA诱导番茄植株抗斜纹夜蛾幼虫与浓度、距离均有关
B.本实验只有两个自变量:MeJA浓度和离气味源的距离
C.MeJA既可作用于植物细胞,又可作用于动物细胞
D.MeJA显著诱导提高了邻近番茄植株对斜纹夜蛾幼虫的抗性
解析　喷以不同浓度的外源MeJA后,距离气味源60 cm和300 cm远的斜纹夜蛾幼虫体重增长率不同,浓度越高,被抑制越明显,距离越近,被抑制越明显,因此,MeJA对邻近植株抗虫性的诱导与浓度、距离均有关,A项正确;由图可知,本实验包含三个自变量:MeJA浓度、离气味源的距离和时间,B项错误;MeJA是一种植物激素,说明植物本身可以产生,喷以不同浓度的外源MeJA又可以诱导邻近植株抗虫性,说明植物与植物之间存在信息交流,同时,MeJA又可影响到斜纹夜蛾幼虫体重增长率,说明MeJA既可作用于植物细胞,又可作用于动物细胞,C项正确;无论是60 cm还是300 cm,不同浓度的MeJA均导致斜纹夜蛾幼虫体重增长率下降明显,D项正确。
答案　ACD
3.(2023·湖南联考)绿萝是较好的室内装饰植物之一,某生物研究小组在实验室条件下探究影响绿萝生根的因素,他们以某一正常生长的绿萝枝条(无叶枝条和有叶枝条)为材料,分别用植物生长调节剂a、营养素b及二者的混合液处理枝条进行了A、B、C三组实验。回答下列问题:
组别
枝条种类
A组
B组
C组
无叶枝条
3
3
30
有叶枝条
29
3
31
(1)植物生长调节剂与植物激素的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)该实验的自变量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,处理枝条的方法有　　　　　　　　　　　(写出两种)等。
(3)A组中无叶枝条和有叶枝条的生根数量差别很大,而C组中无叶枝条和有叶枝条的生根数基本一致,最可能的原因推测是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)绿萝的幼叶和伸长茎中都不含细胞分裂素,而有较多的生长素和赤霉素,则对此现象合理的解释是:幼叶和伸长茎的生长主要是通过　　　　　　　来实现的,而不是通过　　　　　　　实现的。
解析　(1)植物生长调节剂是人工合成的,可以发挥和植物激素类似作用的化学物质,而植物激素是植物体内自身合成的。(2)根据题意可知,本实验中处理枝条的试剂和枝条是否有叶是该实验的自变量,处理枝条的方法有浸泡法(低浓度)、沾蘸法(高浓度)。(3)与C组相比,A组中无叶枝条和有叶枝条的生根数量差别很大,C组比A组多用了营养素b来处理枝条,所以最可能的原因推测是有叶枝条能够产生与营养素b有类似作用的物质。(4)绿萝的幼叶和伸长茎中都不含细胞分裂素,而有较多的生长素和赤霉素,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,而生长素和赤霉素的作用是促进细胞伸长,说明幼叶和伸长茎的生长主要是通过细胞伸长来实现的,而不是通过细胞分裂实现的。
答案　(1)植物生长调节剂由人工合成,植物激素由植物体内产生
(2)处理枝条的试剂,枝条是否有叶(或枝条种类)　浸泡法、沾蘸法
(3)有叶枝条可能会产生与营养素b有类似作用的物质
(4)细胞的伸长　细胞的分裂