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    高中生物浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 植物激素调节植物生命活动学案及答案

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    这是一份高中生物浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 植物激素调节植物生命活动学案及答案,共22页。

    第三节 植物对多种环境信号做出反应
    课标内容
    核心素养
    1. 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
    1.生命观念——①通过举例说明植物激素之间存在复杂的相互关系,认同生物界的因果关系具有复杂性,并能将这一认识用于分析生命现象;②通过对光照、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的分析,尝试用进化和适应的观点解释相关的生物学现象。
    2.科学思维——①运用归纳与概括,明确细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯等激素的的分布、作用等;②通过举例说明几种主要植物激素的作用,运用归纳与概括的方法,认识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;③归纳总结各种植物生长调节剂的作用,明确不同植物生长调节剂的生产实践应用;④采用归纳与概括的方法,举例说明参与调节植物的生命活动的环境因素并归纳总结光照及重力等环境因素对植物生长的影响。
    3.科学探究——通过“探究乙烯利对水果的催熟作用”的实验探究与分析,提升科学探究能力。
    4.社会责任——①通过对细胞分裂素和赤霉素生产实践分析,能利用所学知识解答相关社会问题;②通过对“乙烯利”事件的合理分析,合理有效的解答相关的社会问题;③基于光照、温度和重力等环境因素对植物生长发育影响的认识,分析和解决生产和生活中的一些实际问题。
    2.脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
    3.不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
    4.植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
    5.向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
    6.植物的生殖受到光周期及温度的调控

    知识点(一)细胞分裂素、赤霉素、脱落酸及乙烯的生理作用


    1. 生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
    (1)细胞分裂素
    ①合成部位:主要是根尖。
    ②主要分布:细胞分裂旺盛的部位,如根尖、茎尖、发育中的果实和萌发的种子等。
    ③主要作用:促进细胞分裂,促进有丝分裂所需的特定蛋白质的合成和活化;促进侧芽生长,促进果实生长,促进种子萌发,延缓叶片衰老等。
    (2)赤霉素
    ①合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子。
    ②主要作用:促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进叶片扩大,促进果实生长,促进种子萌发,解除休眠,抑制衰老等。
    2.脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
    (1)脱落酸
    ①合成部位:成熟的绿叶和果实中合成。
    ②主要作用:抑制生长,促进叶片和果实脱落,保持休眠,提高植物的抗逆性;促进气孔关闭,削弱蒸腾作用。
    (2)乙烯
    ①合成部位:主要在植物体各器官,其中萌发的种子、凋谢的花朵、成熟的果实,释放的乙烯较多。
    ②主要作用:促进果实成熟;促进叶、花、果实脱落,增强植物体的抗逆性。

    1.判断
    (1)植物激素直接参与细胞内多种生命活动。(×)
    (2)赤霉素通过促进细胞分裂促进植物生长。(×)
    (3)果实成熟后含有大量脱落酸能促进种子萌发。(×)
    (4)脱落酸能促进果实脱落和细胞分裂。(×)
    (5)植物激素都具有两重性,即低浓度促进植物的生长,高浓度抑制植物的生长。(×)
    2.下列激素中,通常有抑制种子萌发作用的是(   )
    A.赤霉素       B.脱落酸
    C.细胞分裂素 D.低浓度的生长素
    解析:选B 赤霉素促进植物生长,A错误;脱落酸抑制植物生长,抑制种子萌发,B正确;细胞分裂素促进植物生长,C错误;低浓度的生长素促进植物生长,D错误。
    3.下列属于细胞分裂素作用的是(  )
    A.促进肌肉细胞的分裂
    B.延缓叶片衰老
    C.解除种子和块茎的休眠
    D.抑制细胞分裂,促进叶和果实的脱落
    解析:选B 肌肉细胞是成熟细胞不具有分裂能力,且细胞分裂素是植物激素,不会存在于肌肉细胞中,A错误;细胞分裂素具有防止植物衰老的作用,故能够延缓叶片衰老,B正确;赤霉素具有解除种子和块茎的休眠的作用,C错误;脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶和果实的脱落,D错误。
    4.白菜需要经1~7 ℃低温环境处理后才开花结实,未经低温处理的白菜如果外施赤霉素也能正常开花,此事例能说明的是(  )
    A.赤霉素能促进开花
    B.赤霉素能解除种子休眠
    C.赤霉素必须经低温诱导才能合成
    D.白菜必须经低温环境处理才能开花
    解析:选A 白菜经低温处理后,可开花结实,未经低温处理的白菜,外施赤霉素也能正常开花,说明赤霉素能促进开花。


    1.

    赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。某人进行了探究CaCl2和赤霉素(图示a点加入赤霉素)对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图所示。试分析CaCl2的作用及赤霉素促进茎伸长的可能原因。
    提示:分析题图可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起抑制作用;加入赤霉素溶液后抑制作用解除,说明赤霉素可能通过消除细胞壁中的Ca2+促进茎的伸长。
    2.2011年4月一则“使用乙烯利催熟存在食品安全问题”的不实报道,导致由化学催熟类药品催熟的海南香蕉大量滞销。几天之内,香蕉价格下跌50%以上,部分消费者也产生恐慌心理。
    思考并回答以下问题:
    (1)乙烯与乙烯利有什么不同?
    提示:乙烯是植物体内合成的植物激素,乙烯利是人工合成的植物生长调节剂。
    (2)人工合成的乙烯利有什么优点?
    提示:原料广泛,容易合成,效果稳定。
    (3)在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是什么?
    提示:天然植物激素含量低,且提取困难。

    赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯合成、分布部位及生理作用的比较
    植物
    激素
    主要合
    成部位
    存在较
    多的部位
    生理作用
    赤霉

    幼芽、幼根和
    未成熟的种子
    较多存在于植物生长旺盛部位,如幼叶、根尖、果实和种子中
    促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
    细胞
    分裂

    主要是根尖
    主要分布在细胞分裂旺盛的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、发育中的果实
    促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
    脱落

    根冠、萎蔫的
    叶片等
    将要脱落的器官和组织中含量较多,逆境条件下会增多
    抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
    乙烯
    植物体
    各个部位
    广泛存在于植物体内,成熟的果实中含量最多
    促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落


    考向1 细胞分裂素及赤霉素的生理作用
    1. 研究表明,当去掉大麻植株的叶片时,根部合成的细胞分裂素会促进雌花的形成,使植株表现为雌株;当去掉根系时,叶片合成的赤霉素会促进雄花的形成,使植株表现为雄株。在自然状况下,雌雄植株的比例基本相同。下列有关叙述正确的是(  )
    A.细胞分裂素和赤霉素直接参与细胞代谢来影响植物的性状
    B.细胞分裂素和赤霉素的比例会影响植株基因组程序性表达
    C.细胞分裂素和赤霉素对大麻雌雄植株的分化具有协同作用
    D.导致大麻雌雄植株分化的根本原因是植物激素的比例不同
    解析:选B 植物激素并不直接参与代谢,而是通过调节代谢影响植物的性状,A错误;植物激素的合成受基因组控制,同时植物激素合成的变化等也可以对基因组的表达进行调节,故细胞分裂素和赤霉素的比例会影响植株基因组程序性表达,B正确;细胞分裂素与赤霉素在大麻植株的性别分化上表现为拮抗作用,细胞分裂素多的时候,分化为雌株,赤霉素多的时候,分化为雄株,C错误;大麻植株性别分化是细胞分化的结果,根本原因是基因的选择性表达,D错误。
    2.有人探究赤霉素可否促进种子的发芽,用不同浓度赤霉素(GA)溶液浸泡处理杜梨种子,12小时后,用清水清洗3遍,置于适宜且相同环境下培养,统计发芽率,结果如图所示,下列说法错误的是(  )

    A.该实验设置了7个组,6个实验组,CK组为对照组,自变量是赤霉素浓度
    B.据图可知200 mg/L的赤霉素溶液为实验组中最适发芽浓度
    C.据图可知不同赤霉素溶液浓度也有相同的效果,说明了赤霉素作用的两重性
    D.该实验结论是适宜浓度赤霉素溶液处理可促进杜梨种子的发芽
    解析:选C 由图可知,该实验共有7个组,其中CK组为对照组,剩余6个为实验组,实验的自变量是赤霉素溶液浓度,因变量是发芽率,A正确;据图可知200 mg/L的赤霉素溶液对种子的促进效果最好,因此是实验组中最适宜的发芽浓度,B正确;据图可知6个实验组的种子发芽率都高于对照组(CK组),则体现的均是促进作用,没有体现抑制作用,所以不能体现两重性,C错误;与对照组(CK组)比较,不同浓度的赤霉素溶液都能提高发芽率,说明一定浓度的赤霉素溶液可促进杜梨种子发芽,D正确。
    考向2 脱落酸、乙烯的生理作用
    3.脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。下列叙述错误的是(   )
    A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用
    B.缺水使脱落酸含量上升导致气孔关闭
    C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态
    D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
    解析:选C 脱落酸是一种植物激素,激素在体内可以起到信息传递的作用,A正确;脱落酸含量升高具有提高抗逆能力的作用,缺水条件下脱落酸含量上升,导致气孔关闭,减少水分蒸发,利于植物度过不良条件,B正确;赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,为解除种子的休眠状态而促进种子的萌发,应降低种子中脱落酸含量,增加赤霉素的含量,C错误;由题干信息“脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关”可知:植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式,D正确。
    4.不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列叙述正确的是(  )

    A.在叶片成熟过程中,只有乙烯发挥作用
    B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
    C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
    D.生产上可喷施适宜浓度的生长素降低叶片脱落率
    解析:选D 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的起作用,而是多种激素相互作用、共同调节,A错误;由分析可知,脱落率随生长素和乙烯浓度增加,呈先上升后下降的趋势,B错误;随着
    生长素浓度的升高,乙烯的浓度随之升高,成熟叶片的脱落率是先增加后减少,故生长素和乙烯对叶片脱落并没有体现出相互对抗,C错误;由曲线图分析可知,高浓度的生长素能够降低叶片的脱落率,故生产上可喷施适宜浓度的生长素以降低叶片脱落率,D正确。
    考向3 探究乙烯对水果成熟的影响
    5.乙烯和乙烯利都常被用于对水果进行催熟。下列叙述错误的是(  )
    A.乙烯由植物体内成熟的部位合成,并受植物基因组控制
    B.用乙烯利催熟比用乙烯催熟具有原料广泛、效果稳定的特点
    C.人体无乙烯和乙烯利受体,所以食用乙烯或乙烯利催熟的水果不会引起儿童性早熟
    D.农业生产上应用乙烯利时,要考虑浓度、残留等问题
    解析:选A 高等植物各器官都能产生乙烯,成熟的部位合成更多,受植物基因组控制,A错误;用人工合成的乙烯利催熟比用乙烯催熟具有原料广泛、效果稳定的特点,B正确;人体无乙烯和乙烯利受体,所以食用乙烯或乙烯利催熟的水果不会引起儿童性早熟,C正确;应用乙烯利时,要考虑浓度、残留等问题,避免对人体健康造成影响,D正确。
    6.番茄果实成熟过程中,乙烯释放量、果实色素积累量及细胞壁松弛酶活性变化规律如图所示。下列关于乙烯的说法不正确的是(  )

    A.乙烯能促进细胞壁松弛酶活性升高
    B.乙烯能促进果实色素积累和果实发育
    C.乙烯和脱落酸能帮助植物对抗不良环境
    D.植物体的各个部位都能合成乙烯
    解析:选B 从图中曲线可看出,乙烯合成量的增加,导致细胞壁松弛酶活性增强,A正确;乙烯促进果实成熟,不能促进果实发育,B错误;脱落酸和乙烯在植物面对不良环境时能发出积极的响应,C正确;植物体的各个部位都能合成乙烯,成熟的果实中,乙烯含量更多,D正确。
    知识点(二)激素间的协调作用及生产实践应用


    1.不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
    (1)植物体的各项生命活动都处在植物激素的调控中
    大多数情况下,不是 一 种激素在起作用,而是 多 种激素共同发挥作用,控制着植物的生长、发育和繁殖。
    (2)实例分析
    ①细胞分裂素与生长素
    细胞分裂素与生长素的比例关系,将决定愈伤组织的分化方向。若两者比例合适,愈伤组织就会分化出根和茎叶;若细胞分裂素 多 ,生长素 少 ,则只长茎叶不长根,反之只长根不长茎叶。
    ②生长素与乙烯
    高浓度的生长素抑制生长,很可能是通过乙烯起作用的。
    ③生长素和赤霉素
    两者表现为协同作用,共同促进茎的伸长。
    ④脱落酸和乙烯
    两者表现为协同作用,共同促进叶片脱落等。
    ⑤赤霉素和脱落酸
    两者相互拮抗,赤霉素促进种子萌发,而脱落酸抑制种子萌发。
    2.植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
    (1)植物生长调节剂的含义:由人们合成和筛选出的,许多化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质。
    (2)类型
    ①生长素类:2,4-D、NAA、IBA等。
    主要用途:诱导无籽果实、促进扦插枝条生根、防止落花落果、作为除草剂等。
    ②其他植物生长调节剂:赤霉素、脱落酸、乙烯利、6BA、矮壮素等。
    (3)其他天然激素及作用
    ①激素类型:油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水杨酸等。
    ②主要作用:对植物的生长发育起促进或者抑制作用,提高植物的抗逆性或抗病能力等。

    1.判断
    (1)多种植物激素之间相互作用共同调节植物的生长发育。(√)
    (2)生长素和赤霉素在促进植物生长方面具有协同作用。(√)
    (3)菠萝在长途运输过程中,可以通过喷施乙烯利溶液来延后成熟。(×)
    (4)赤霉素和脱落酸在种子萌发过程中具有拮抗作用。(√)
    (5)在梅雨季节,可对油菜喷洒生长素类调节剂提高油菜籽的产量。(×)
    (6)当植物的特定部位感受到外界的刺激时,会引起该部位激素浓度或比例的改变。(√)
    2.下列物质中,不属于植物激素或植物生长调节剂的是(  )
    A.从植物秋水仙中提取出的秋水仙素
    B.能促进植物生长的吲哚丁酸
    C.能促进种子萌发的赤霉素
    D.从喷施的乙烯利中释放出的乙烯
    解析:选A 秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱,不属于植物激素或植物生长调节剂,A错误;吲哚丁酸、乙烯、以及植物产生的赤霉素都属于植物激素,B、C、D正确。
    3.下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述,正确的是(  )
    A.胚芽鞘尖端能提取到大量的生长素
    B.植物激素是由特定的组织器官合成的
    C.植物的生长发育只受植物激素调节
    D.植物生长调节剂可改变生物的表型
    解析:选D 胚芽鞘尖端能提取到少量的生长素,A错误;植物不具有内分泌器官,其激素是一定部位产生的,从产生部位运送到作用部位,继而发挥作用,B错误;植物生长发育受植物激素的调节,同时还受环境影响,C错误;植物生长调节剂对植物起到调节作用,可改变生物的表型,D正确。


    1.阅读以下资料,思考并回答相关问题:
    [材料] Ⅰ.在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时不容易发芽,如果经历一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。
    Ⅱ.研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解。
    (1)为什么小麦、玉米种子即将成熟时,不容易发芽?
    提示:种子成熟时产生脱落酸,脱落酸能抑制细胞分裂,维持种子休眠。
    (2)为什么经历持续一段时间的干热后,遇到适宜的条件就发芽呢?
    提示:种子中抑制萌发的脱落酸在高温条件下易分解,脱落酸分解后,解除了抑制细胞分裂,维持种子休眠的作用。
    (3)种子萌发时,哪些激素会增多?哪些激素会减少?果实成熟时,哪些激素会增多?哪些激素会减少?
    提示:种子萌发时种子中的赤霉素和生长素会增多,脱落酸会减少;果实成熟时,乙烯和脱落酸会增多,生长素、赤霉素会减少。
    (4)在植物体生长发育过程中,生长素与细胞分裂素均能促进植物生长,它们的作用原理是否相同?请说明理由。
    提示:否。生长素促进细胞伸长,即体积增大;细胞分裂素促进细胞分裂,即细胞数目增多,二者共同促进植物生长。
    (5)促进果实成熟和发育的激素是否相同?请说明理由。
    提示:否。果实发育主要是生长素和赤霉素的作用结果,果实成熟主要是乙烯的作用结果。
    2.请根据下图中激素的作用关系,确定①②③表示的激素类型并分析其主要的生理作用。

    提示:激素①②均能促进细胞伸长,则二者是生长素和赤霉素,由激素②的浓度不同作用效果相反可知,激素②是生长素(b浓度表示低浓度,a浓度表示高浓度),激素①是赤霉素;当生长素浓度达到一定值后就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了细胞的伸长,因此激素③是乙烯;激素①②促进细胞伸长,激素③抑制细胞伸长。

    1.植物生长调节剂的种类及应用
    激素
    对应生长
    调节剂
    应用
    生长素
    NAA
    2,4-D
    IBA
    ①促进扦插枝条生根
    ②促进果实发育,防止落花落果
    ③用作农业除草剂
    ④培育无籽番茄等无籽果实
    赤霉素
    赤霉素
    ①促进植物茎秆伸长
    ②解除种子和其他部位的休眠,提早用来播种
    细胞
    分裂素
    青鲜素
    蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长储存时间
    乙烯
    乙烯利
    用于催熟果实
    脱落酸
    矮壮素
    控制植物徒长,使植株节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
    2.植物激素间的相互作用

    植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,不同发育时期激素的种类和数量不同。
    (1)具有协同作用的激素
    ①促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。
    ②延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。
    (2)具有拮抗作用的激素
    ①器官脱落

    ②种子萌发


    考向1 植物激素的应用
    1.关于植物激素的应用,正确的是(  )
    A.在果树挂果时,用乙烯利促进果实细胞体积增大
    B.在育种时,用细胞分裂素阻断细胞周期,诱导多倍体的产生
    C.果实成熟时,用脱落酸以达到保果的目的
    D.在园林栽培中,用赤霉素来促进植物细胞伸长,使植株增高
    解析:选D 乙烯能使植物生长减慢,促进叶脱落和果实成熟,不能促进果实细胞体积增大,促进果实细胞体积增大的是生长素,A错误。在育种时,用秋水仙素阻断细胞周期,可诱导多倍体的产生,B错误。脱落酸抑制细胞分裂,促进落花落果,可用细胞分裂素达到保果的目的,C错误。赤霉素的作用是促进植物细胞伸长,使植株增高,D正确。
    2.下列关于植物生长调节剂的叙述,错误的是(  )
    A.生长素和细胞分裂素的比例决定培养组织的形态建成
    B.生长素是化学信息的载体,不直接参与细胞代谢
    C.赤霉素和脱落酸协同调节种子萌发的过程
    D.干旱可促进植物体内脱落酸的合成,从而提高植物的抗旱能力
    解析:选C 决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,可见生长素和细胞分裂素的比例决定培养组织的形态建成,A正确;生长素是化学信息的载体,不直接参与细胞代谢,B正确;赤霉素(促进种子萌发)和脱落酸(抑制种子萌发)拮抗调节种子萌发的过程,C错误;干旱可促进植物体内脱落酸的合成,促进植物休眠,从而提高植物的抗旱能力,D正确。
    [考向易错]
    关于植物生长调节剂的两点提醒
    (1)有些植物激素(如赤霉素)也属于植物生长调节剂,因为它也可被人工化学合成。
    (2)生长素类调节剂是人工合成的与生长素具有类似作用的物质,故属于植物生长调节剂范畴。
    考向2 基于情境综合考查激素之间的平衡协调关系
    3.如图表示植物体内三种激素的合成过程,不同日照长度条件下,不同代谢途径随之发生改变,其中①~⑤表示过程。下列叙述错误的是(  )

    A.种子萌发时,①②过程增强,④⑤过程被抑制
    B.植物幼苗的①③过程主要发生在幼嫩叶片细胞
    C.夏季中午气温过高和秋季短日照,均会促进①④⑤过程
    D.植物在不同环境条件下的生命活动由多种激素共同调节
    解析:选B 种子萌发时,赤霉素能够解除种子休眠,促进萌发,其含量会增加,则①②过程增强,而脱落酸抑制种子萌发,④⑤过程被抑制,A正确;细胞分裂素合成部位是正在进行细胞分裂的幼嫩根尖,故植物幼苗的①③过程主要发生在根细胞,B错误;夏季中午气温过高时,合成脱落酸会有利于关闭气孔减少蒸腾作用,秋季短日照时,叶片会变黄逐渐脱落,故夏季中午气温过高和秋季短日照,均会促进①④⑤过程,C正确;植物在不同环境条件下的生命活动由多种激素共同调节,D正确。
    4.植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质,并从产生部位移动到作用部位,在极低浓度下就有明显生理效应的微量物质。如图是水稻种子从萌发到结种子,一个生活史过程中相关激素的相互作用关系,下列叙述错误的是(  )

    A.赤霉素属于植物的内源激素,在种子萌发方面与脱落酸具有拮抗作用
    B.在果实生长的调节中起协同作用的激素有生长素、细胞分裂素、赤霉素
    C.施用一定浓度的细胞分裂素可解除植物的顶端优势
    D.植物叶片和果实的脱落仅与脱落酸(ABA)的调节有关
    解析:选D 赤霉素是植物自身产生的激素,属于内源性植物激素,可以促进种子的萌发,脱落酸具有抑制种子萌发的作用,二者属于拮抗作用,A正确;图中生长素、细胞分裂素、赤霉素在促进果实生长的调节中具有协同作用,B正确;图中细胞分裂素可以抑制顶端优势,故用一定浓度的细胞分裂素可解除植物的顶端优势,C正确;图中高浓度生长素、脱落酸、乙烯可以促进器官的脱落,D错误。
    知识点(三) 植物对多种环境信号做出反应


    1.向性运动是植物对环境信号做出的生长反应
    (1)向性运动的概念
    指植物受到光、重力等有方向性的环境刺激而引起的生长运动,是植物对环境信号的一种生长反应。
    (2)常见类型
    ①向光性
    单侧光照射下,植物向光弯曲运动。
    ②向重力性
    a.感受重力的部位:根冠。
    b.具体表现:在重力的影响下,植物的茎总是背离重力方向而向上生长,具有负向重力性;根则是顺着重力方向而向下生长,具有正向重力性。
    2.植物的生殖受到光周期及温度的调控
    (1)光对植物生长发育的调节
    ①特点:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物可以感知光信号,并据此调节生长发育。
    ②接受光信号的分子——光敏色素
    a.化学本质和分布:光敏色素是一类蛋白质。
    b.作用方式:在受到光照射时,光敏色素捕捉信号,从一种形式转变为另一种形式。
    (2)低温与春化作用
    ①概念:对一些植物来说,秋冬季的低温是开花所必需的条件,这种低温诱导植物开花的过程称为春化作用。
    ②感受低温的部位:茎尖。

    1.判断
    (1)植物没有神经系统,它们生命活动的调节只有激素调节。(×)
    (2)植物没有专门合成激素的器官,所以激素的种类和含量均比较少,但作用显著。(×)
    (3)植物合成激素受基因调控,也受光照、温度等环境因素的影响。(√)
    (4)不同的植物激素,功能不同,相互抑制,共同调节着植物的生命活动。(×)
    (5)光照、温度等环境因素可影响植物体内基因组的表达。(√)
    2.正常情况下,北方菊花在国庆节前后开花,如果想要其在五一前后开花,可采取的措施是(  )
    A.每日增加光照时间
    B.正常情况下增加光照强度
    C.每日减少一定的光照时间
    D.增加植物生长所需营养
    解析:选C 菊花是一种短日植物,只有当日照时间缩短到一定时间之后才可以刺激菊花开花。若想要其在五一前后开花,需要缩短光照时间。
    3. 如图是研究植物向性运动的实验示意图,实验结果不能说明的是(  )

    A.根和茎向地侧生长素浓度高
    B.生长素对植物的作用具有两重性
    C.根和茎的弯曲生长是一种适应现象
    D.产生生长素的部位是根尖和茎尖
    解析:选D 由于受到重力作用的影响,根和茎向地侧生长素浓度高,A正确;根的向重力性体现了生长素对植物生长的作用具有两重性,B正确;根向地生长能获取水分和营养,茎背地生长能获取阳光,因此两者的向性运动都是一种适应现象,C正确;该实验不能得出产生生长素的部位是根尖和茎尖这个结论,D错误。
    4.如图表示猕猴桃果实发育和成熟过程中多种激素的动态变化。有关叙述错误的是(  )

    A.此过程体现了生长素作用的两重性
    B.此过程需要不同激素的有序调节
    C.此过程需要多种激素的共同调节
    D.脱落酸在成熟期含量显著增加
    解析:选A 题图表示猕猴桃果实发育和成熟过程中多种激素的动态变化,并不能体现生长素对植物生长的作用具有两重性,A错误;由曲线图分析可知,不同发育阶段的激素含量有差异,这说明此过程需要不同激素的有序调节,B正确;此过程需要多种激素的共同调节,C正确;脱落酸具有促进果实衰老和脱落的作用,由曲线图分析可知,脱落酸在成熟期含量显著增加,D正确。


    1.

    向触性是某些植物的一种向性运动,是指由接触刺激引起的植物的卷须卷成许多圈呈盘旋状的现象,如下图所示。
    请分析下列两则资料,并回答问题:
    [资料1] 达尔文观察到西番莲卷须的顶端接触到支柱后,在20-30 s内就能激发出明显的弯曲现象。他认为如此快速的运动不能用向光性原理进行解释,并大胆提出:卷须的向触性运动是靠电信号传递和原生质体收缩来实现的。
    [资料2] 为探究向触性的原因,有科学家在卷须顶端均匀涂抹一定浓度的吲哚乙酸,结果发现,卷须卷成了许多圈呈盘旋状。
    (1)向光性是一种向性运动,试分析原理。
    提示:单侧光的照射下,植物茎的背光侧生长素含量多于向光侧,因而引起两侧生长不均匀。
    (2)试分析达尔文认为不能用向光性原理解释向触性的理由。
    提示:生长素由产生部位运输到作用部位并发挥作用在20~30 s内无法完成。
    (3)请设计一个实验探究向触性是否是靠电信号传递的,尝试提出实验思路。
    提示:在卷须顶端及顶端下部分别放置一个电极,连接到一个灵敏电表上,让卷须顶端接触到支柱,检测有无电位差出现。
    (4)分析资料2中的实验现象,结合生长素的相关知识,针对向触性产生的原因,请提出一种假说。
    提示:接触刺激的一侧细胞与另外一侧细胞对生长素的敏感度不同。
    2.科学研究发现低温诱导能促进植物开花,该作用称为春化作用。经低温处理后植物体内会出现一些新的蛋白质,其中有一种物质称为春化素(植物激素),把经过春化的植物的枝条或叶嫁接到同种的未经春化处理的植株上,该植物也会开花。请仔细阅读以下资料并回答相关问题。
    [资料1] 白菜、甜菜等不经低温处理只长叶不开花,使用赤霉素能让这些不开花的植株抽苔开花。
    [资料2] 冬小麦、燕麦经低温处理后,体内赤霉素含量比未处理的多。
    [资料3] 赤霉素处理的植株先长叶后开花,春化处理的植株边开花边长叶。
    (1)某些植物经春化处理后,产生了一些新的蛋白质。这种变化的根本原因是什么?
    提示:根本原因在于基因的表达,说明低温处理激活了相关基因的表达。
    (2)冬小麦经低温处理后体内的赤霉素含量增加,赤霉素与春化素是否为同一种物质?请尝试分析。
    提示:不是。赤霉素处理的植株先长叶后开花,春化处理的植株边开花边长叶,而赤霉素的产生不需要低温诱导,春化素的产生需要低温诱导。

    植物生长发育的整体调控
    植物生长发育的调控是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
    (1)从分子水平看:植物的生长、发育、繁殖、休眠都处在基因适时选择性表达的调控之下。
    (2)从细胞水平看:激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
    (3)从器官和个体水平看:植物生长、发育、繁殖、休眠是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。

    考向1 向性运动
    1.向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动。下列关于植物向性运动的叙述,不正确的是(  )
    A.与刺激的方向无关   B.与刺激的方向有关
    C.是对环境的适应性 D.与生长素调节作用有关
    解析:选A 植物向性运动与刺激的方向有关,A错误,B正确;植物的向性运动是对环境的适应性,是自然选择的结果,C正确;由于重力作用,生长素在近地侧分布多,背地侧分布少,根的近地侧生长受到抑制,所以根向下弯曲生长,对于茎,近地侧生长素多,促进作用强,长得快,背地侧生长素少,促进作用弱,长得慢,所以背地生长,说明植物向性运动与生长素调节作用有关,D正确。
    2.将豌豆的幼苗水平放置,它的根就会向下弯曲。若将根冠全部或部分切去,如图所示:

    甲:根冠不切除,一定时间后,向下弯曲63°;乙:根冠全切除,一定时间后,向上弯曲1°;丙:根冠上半部分切除,一定时间后,向下弯曲31°;丁:根冠下半部分切除,一定时间后,向上弯曲4°。
    由此可看出(  )
    A.多种激素平衡协调作用控制着根向下弯曲生长
    B.此实验必须在有光条件下进行
    C.决定根的向重力性的组织很可能是根冠
    D.根冠产生的物质是生长促进剂
    解析:选C 由题意可知,只有生长素控制着根向下弯曲生长,A错误;此实验不能在有光条件下进行,避免光照对生长素分布的影响,B错误;由甲、乙两组实验可知,决定根的向重力性的组织很可能是根冠,C正确;根冠产生的物质是生长素,D错误。
    考向2 光周期及温度对植物生长发育的调控
    3.光是控制植物节律最重要的环境信号。植物生理学家做了如下实验:将带有叶片的植物和除去叶片的植物置于相同的光周期下进行诱导,然后再分别将这两株植物与一株未经光周期诱导的有叶片植物相连。结果发现带有叶片的一组中,两株植物都能正常开花;但是除去叶片的一组,两株植物都不能开花。下列分析错误的是(  )
    A.本实验的目的是探究植物感受光刺激的部位
    B.本实验的结论是植物接受光刺激的部位是叶片
    C.植物接受光刺激后可能会产生某种化学物质,且此物质可在不同组织间运输
    D.光作为一种信号,可以调控植物的生长、开花、衰老等,种子萌发过程不受光的调控
    解析:选D 分析实验可知,此实验的自变量为是否有叶片,发现有叶片的一组,两株植物均能开花,说明叶片是感受光刺激的部位;植物接受光刺激后可将此刺激转移至另一株植物,导致另一株植物开花,可能是由某种化学物质转移导致的;在自然界中,种子萌发,植株生长、开花、衰老等,都会受到光的调控。
    4.植物的开花、种子的萌发及休眠都是在一年之中的某一时刻发生的,环境给植物的信号就是所谓的光周期(昼夜的长短),最显著的就是开花过程,根据开花与光周期的关联,可以将植物分为短日植物和长日植物,如图是研究某短日植物的开花与光周期的关系,根据实验分析,下列叙述错误的是(  )

    A.控制开花的因素是持续不断夜间的长度,而不是日照的长度
    B.在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟
    C.若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日植物会推迟开花
    D.将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花
    解析:选C 控制开花的因素是持续不断夜间的长度,而不是日照的长度,A正确;在短日植物临近开花季节,夜间照明会使开花时间推迟,B正确;若将实验植物换成长日植物,则在暗期内不断闪光,长日植物会提前开花,C错误;将菊花(短日植物)每天遮光数小时,可以使其在夏天开花,D正确。

    1.下列关于植物激素应用的叙述,错误的是(  )
    A.乙烯可用于催熟果实
    B.2,4-D可杀除禾谷类田间的双子叶杂草
    C.喷洒脱落酸可延长绿叶菜类蔬菜的保鲜时间
    D.赤霉素能促进种子的萌发和无籽葡萄果实的增大
    解析:选C 乙烯可用于催熟果实,A正确;2,4-D可杀除禾谷类田间的双子叶杂草,B正确;脱落酸能促进叶和果实的衰老、脱落,故喷洒脱落酸会缩短绿叶菜类蔬菜的保鲜时间,C错误;赤霉素具有促进细胞的伸长,解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用,故赤霉素能促进种子的萌发和无籽葡萄果实的增大,D正确。
    2.下列关于环境因素对植物生命活动影响的叙述,正确的是(  )
    A.茎与根对重力刺激的反应不同是因为它们对生长素的敏感程度不同
    B.生长素的横向运输与单侧光照无关
    C.从云南北移到湖北的黄麻开花延迟的主要因素是温度
    D.失重状态下生长素无法极性运输,因此根失去向地生长的特性
    解析:选A 茎与根对生长素的敏感程度不同,造成对重力刺激的反应不同,进而导致生长方向不一致;在单侧光照下,生长素可以从向光侧向背光侧发生横向运输;从云南北移到湖北的黄麻开花延迟的主要因素是光周期;失重状态下生长素仍可发生极性运输,根向地生长的原因是重力导致生长素分布不均衡。
    3.某兴趣小组欲探究NAA对扦插枝条生根的最适浓度,进行了预实验,结果如图。下列叙述正确的是(   )

    A.扦插枝条生根是NAA作用的结果
    B.若用NAA溶液处理枝条的形态学上端也能得到相同结果
    C.若要绘制各组根的生长曲线,则横坐标为时间,纵坐标为根的总长度
    D.分析实验结果可知B组NAA浓度高于A组和C组
    解析:选C 适宜浓度的NAA可以促进生根,而并非使扦插枝条生根,A错误;NAA能促进细胞分裂与扩大,扦插枝条要先促进根部细胞分裂、长出不定根来增加成活率,因此需要处理扦插枝条的形态学下端,B错误;绘制各组根的生长曲线,以时间为自变量,各组根的总长度为因变量,C正确;由于NAA溶液的作用特点与生长素类似,存在最适浓度,且NAA溶液对扦插枝条生根的作用具有两重性,所以无法得出A、C两组的浓度大小,D错误。
    4.GR24是近几年发现的一类植物激素,为了研究其作用机理,科研人员用拟南芥为材料进行了如图1的实验,结果如图2,下列叙述正确的是(  )


    A.由图2推测NAA和GR24应加在图1的琼脂块A中
    B.本实验的自变量是添加植物生长物质的种类
    C.GR24可能通过参与细胞代谢过程进而调节植物的生长,GR24与NAA对侧枝生长具有拮抗作用
    D.NAA主要产生于植物的顶芽、幼叶、胚等结构
    解析:选A NAA是生长素类调节剂,在植物体内能进行极性运输,能够从A端运输到B端,故实验处理时NAA和GR24应加在图1的琼脂块A中,A正确;本实验的自变量是添加的植物生长物质的种类和培养时间,B错误;由曲线图分析可知,GR24+NAA处理组的侧枝长度低于GR24和NAA处理组,这说明GR24与NAA对侧枝生长的抑制具有协同作用,C错误;NAA是人工合成的植物生长调节剂,并不是植物体产生的,D错误。
    5.如图为去除顶芽前后侧芽部位激素甲和乙的含量变化以及侧芽长度的变化情况。已知激素甲是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,激素乙的合成部位主要是根尖,下列说法错误的是(  )

    A.激素甲、乙分别为细胞分裂素和生长素
    B.由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此发育受到抑制而表现出顶端优势
    C.去顶芽前,侧芽部位的激素甲来自顶芽和侧芽
    D.去顶芽后,激素甲和激素乙在侧芽的生长方面具有相同的生理效应
    解析:选A 由题干可知激素甲是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,故激素甲为生长素,激素乙的合成部位主要是根尖,故激素乙为细胞分裂素,A错误;由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此发育受到抑制而表现出顶端优势,B正确;去顶芽前,侧芽部位的生长素既有顶芽极性运输而来的,也有侧芽自身产生的,C正确;去除顶芽后,侧芽部位的生长素浓度降低,低浓度生长素促进生长,细胞分裂素促进细胞分裂,故两者在侧芽生长方面具有协同作用,D正确。

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