高考生物二轮复习专题4生命活动的调节第1讲植物的激素调节学案含答案

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[考纲要求] 1.植物生长素的发现和作用(B)。2.其他植物激素(A)。3.植物激素在生产中的应用(C)。
1．有关胚芽鞘尖端的结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)发挥作用的部位——尖端下面一段。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的作用——促进生长。
(5)弯曲生长的原因——生长素分布不均匀，导致生长不均匀。
(6)引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照射、地心引力等。
2．植物激素的综合作用
(1)促进果实发育和成熟的激素是不同的：果实发育主要是生长素的作用结果，果实成熟主要是乙烯的作用结果。
(2) 无子西瓜与无子番茄的培育原理：无子西瓜的培育原理是染色体变异，是可遗传变异；无子番茄的培育原理是生长素促进果实的发育。
(3)生长素与细胞分裂素促进生长的作用原理是不同的：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，二者共同促进植株生长。
(4)激素调节只是植物生命活动调节的一部分——植物的生长发育过程，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。
(5)光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
1．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同( )
2．不同浓度的NAA均提高了插条生根率( )
3．高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长( )
4．生长素和赤霉素都能促进植物生长( )
5．棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关( )
6．脱落酸能够调控细胞的基因表达( )
7．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存( )
8．用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促进其成熟( )
9．用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄( )
10．生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.× 8.√ 9.× 10.×
1．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。
2．顶端优势的原理是生长素的两重性，植物顶芽产生的生长素向侧芽运输，侧芽生长素浓度高，抑制其发育，顶芽生长素浓度低，优先发育。
考点一 生长素的发现及其生理作用
1．生长素的三类运输方式
(1)极性运输eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(部位：胚芽鞘、芽、幼叶和幼根,方向：形态学上端→形态学下端,方式：主动运输))
(2)非极性运输：在成熟组织中，生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。
(3)横向运输：在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下，生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。
提醒 对生长素运输认识的2个误区
(1)误认为生长素只能进行极性运输，其实生长素的运输还存在其他方式，如单侧光使生长素从向光侧移向背光侧。
(2)混淆生长素的运输方向和运输方式。生长素的运输方向有极性运输和横向运输等，而极性运输的方式是主动运输。
2．生长素的作用曲线
(1)图中Ob段表示随着生长素浓度增大，促进作用增强。
(2)bd段表示随着生长素浓度增大，促进作用减弱，不能认为抑制作用加强。
(3)de段表示随着生长素浓度增大，抑制作用增强。
(4)a、c点显示不同浓度的生长素，其促进生长的效应可能相同，而促进生长的最适值位于两者之间。
3．生长素作用的两重性与实践应用
(1)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。常应用在摘心、打顶、绿化树种的剪枝方面。
(2)除草剂：一定浓度的生长素类似物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。常用来除去双子叶植物杂草等。
(3)根的向地性：近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用，远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。常应用在植物扦插(不能将形态学的上端插入土中)等方面。
考向一 生长素的作用原理和特点分析
1．(2019·江苏，5)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )
A．甲为背光侧，IAA含量低于乙侧和对照组
B．对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致
D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输
答案 C
解析 甲为背光侧，IAA含量高于乙侧和对照组，A错误；由图可知，对照组未经单侧光处理，其胚芽鞘能直立生长但不弯曲，B错误；没有尖端的胚芽鞘，既不能感受光刺激也没有生长素来源，所以既不生长也不弯曲，甲、乙两侧的生长状况基本一致，C正确；单侧光处理会使IAA先发生横向运输，再极性运输到尖端下部，D错误。
2．植物生长素促进生长的机理如图表示，下列有关分析正确的是( )
A．图中物质A是氨基酸，物质B是蛋白质
B．物质A转变为物质B与中心体有关
C．由图可以看出植物生长素能参与细胞内的能量转换
D．由图可以看出植物生长素能调控遗传信息的表达
答案 D
解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素，因此物质A是葡萄糖，物质B是纤维素，A项错误；高尔基体与植物细胞壁的形成有关，因此该转变可能与高尔基体有关，B项错误；由题图可以看出，植物生长素能调节DNA的转录，没有体现生长素是否与能量转换有关，C项错误；由题图可以看出植物生长素能调控遗传信息的表达，D项正确。
考向二 生长素的相关实验分析
3．(2019·南京、盐城5月模拟)用含4种不同浓度生长素(m1～m4)的琼脂块分别放在4个相同的去顶胚芽鞘的一侧，一段时间后，测量并记录胚芽鞘弯曲角度(如图)，其中α1>α2>α3>α4。下列相关叙述正确的是( )
A．生长素浓度大小关系是m1B．该实验不能说明生长素作用具有两重性
C．促进胚芽鞘生长的最适浓度位于m3、m4之间
D．若α1和α2相同，则琼脂块中的m1与m2也相同
答案 B
解析 在最适生长素浓度的两侧，存在不同浓度的生长素促进效果相同的点，只根据胚芽鞘的弯曲角度，不能证明生长素浓度的大小，不一定弯曲角度越大，生长素的浓度就越大，A项错误；根据实验分析，该实验只能说明生长素促进胚芽鞘的生长，不能说明生长素的作用具有两重性，B项正确；在达到最适生长素浓度之前，随着生长素浓度的升高，促进作用越来越明显，当α1>α2>α3>α4时，促进胚芽鞘生长的最适浓度不一定位于m3、m4之间，C项错误；在最适生长素浓度的两侧，存在不同浓度的生长素，促进效果相同的点，若α1和α2相同，则琼脂块中的m1与m2可以不相同，D项错误。
4.(2019·湖南岳阳质检)某课题组研究了生长素类似物甲对月季侧芽生长和月季插条生根的影响，结果如下所示。下列相关叙述正确的是( )
A.以上实验结果均体现了生长素类似物甲具有两重性的特点
B．生长素类似物甲促进月季侧芽生长的最适浓度为Z浓度
C．生长素类似物甲促进月季插条生根的最适浓度范围是10～50μml/L
D．X浓度、Y浓度和Z浓度之间的大小关系是Z答案 C
解析 由曲线图可知，甲的浓度为Y或Z时促进侧芽的生长，X时抑制侧芽的生长。由表格可知，与对照组相比，表中生长素类似物甲均促进生根。曲线图体现了生长素类似物甲作用的两重性，表格只能体现促进作用，A错误；曲线图中生长素的浓度较少，不足以确定促进侧芽生长的最适浓度，B项错误；由表格可知，甲浓度在10～50 μml/L之间时，生根数最多，故最适浓度应该在此范围内，C项正确；浓度X、Y、Z中X抑制生长，故浓度是最大的，Y、Z之间的关系无法确定，D项错误。
考点二 其他植物激素及应用
1．植物激素间的相互作用
(1)协同作用和拮抗作用
(2)赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如下图：
(3)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：
(4)植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果(基因的选择性表达)。
2．植物激素或植物生长调节剂的应用
(1)乙烯利——用于果实催熟；促进黄瓜的雌花分化。
(2)α-萘乙酸、2,4－D——用于促进插枝生根，防止落花落果及作为除草剂。
(3)青鲜素——保持果蔬鲜绿，延长贮存时间。
(4)赤霉素——解除种子休眠，诱导大麦种子α淀粉酶合成(用于啤酒生产)。
(5)eq \x(生长素/细胞分裂素用于植物组织培养)—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①比值适中促进愈伤组织形成,②比值低诱导芽分化,③比值高诱导根分化))
考向一 植物激素的作用分析
5．(2019·沈阳第二次教学质量诊断)下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述，正确的是( )
A．生长素和细胞分裂素不可以在同一细胞中合成
B．用一定浓度的乙烯利处理菠萝可以延长储存时间
C．用2,4－D涂抹在二倍体西瓜子房壁上可能获得多倍体无子西瓜
D．赤霉素处理使芦苇纤维长度增加是因为赤霉素对基因的表达进行了调节
答案 D
解析 生长素和细胞分裂素可以在同一细胞合成，如幼嫩的芽，A项错误；乙烯利是乙烯类似物，可以促进果实成熟，因此用一定浓度的乙烯利处理菠萝可以缩短菠萝成熟的时间，不利于其储存，B项错误；用2,4－D涂抹在二倍体西瓜子房壁上可以促进其发育，但是形成的仍然是二倍体有子西瓜，C项错误；赤霉素处理使芦苇纤维长度增加是因为赤霉素对基因的表达进行了调节，促进了细胞的伸长生长，D项正确。
6．下图为某种植物种子发育过程和种子萌发过程中内源激素、种子含水量以及营养物质积累量的变化。据图分析，在种子发育过程中有关植物激素的作用的叙述，不正确的是( )
A．ABA促进种子贮藏蛋白的基因表达，并促进种子的脱水干燥，有利于种子的萌发
B．种子发育期IAA可能参与有机物向子粒的运输与积累
C．首先出现的是CK，其主要作用是促进细胞分裂
D．种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达，促进种子萌发
答案 A
解析 ABA促进种子贮藏蛋白的基因表达，并促进种子的脱水干燥，有利于种子的休眠，而促进种子萌发的是GA，A项错误；由题图可知，种子发育期，有机物积累速度加快，此时出现的是GA和IAA，说明GA和IAA可能参与了有机物向子粒的运输与积累，B项正确；由题图可以看出，首先出现的是CK，其具有促进细胞分裂的作用，C项正确；种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达，促进种子萌发，D项正确。
考向二 植物激素相互作用的分析
7．(2019·盐城第四次模拟)如图是不同浓度生长素(IAA)对某植物幼苗茎切段长度及其中乙烯含量影响的实验结果。据实验结果分析错误的是( )
A．生长素对茎切段伸长的影响不能体现两重性
B．一定浓度的生长素可以促进茎切段中乙烯的生成
C．不同浓度生长素对茎切段长度的作用效果一定不相同
D．乙烯含量的增高可能抑制了生长素促进茎切段伸长
答案 C
解析 据图可知，各生长素浓度下，植物幼苗茎切段长度均大于空白对照组，不能体现生长素作用的两重性，A项正确；据图可知，生长素浓度大于10－6ml/L时，茎切段中乙烯含量随生长素浓度增加而增加，说明一定浓度的生长素可以促进茎切段中乙烯的生成，进而抑制茎切段伸长，B、D项正确；据图可知，不同浓度生长素对茎切段长度的作用效果有可能相同，C项错误。
8．某种植物种子经低温处理1～2个月后能够提早萌发。在低温处理过程中，种子内的激素含量变化如图所示。据图推断不正确的是(多选)( )
A．抑制种子萌发的是赤霉素
B．喷洒细胞分裂素溶液，有利于种子保藏
C．种子萌发时脱落酸含量升高
D．喷洒赤霉素，可代替低温促进种子萌发
答案 ABC
解析 由图可知，脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发。
1．(2019·吉林长春二模)以下信息中，能证明赤霉素为植物激素的是( )
A．赤霉菌可产生赤霉素且促进了植物的生长
B．植物体可产生赤霉素且促进了植物的生长
C．植物和赤霉菌都能产生完全相同的赤霉素
D．喷洒赤霉菌培养液的滤液可促进植物生长
答案 B
解析 赤霉素是由赤霉菌产生的，而植物激素是由植物细胞产生的，A项错误；植物细胞产生的赤霉素可以促进植物的生长，说明赤霉素是一种植物激素，B项正确；赤霉菌产生的赤霉素不属于植物激素，C项错误；喷洒赤霉菌培养液的滤液可促进植物生长，但是赤霉菌产生的赤霉素不属于植物激素，D项错误。
2．(2019·河南洛阳二模)植物激素中的赤霉素能诱导α-淀粉酶的产生从而促进种子萌发，而脱落酸能抑制种子萌发。6-甲基嘌呤是mRNA合成的抑制剂，“↓”表示开始处理时间。根据图中信息和相关知识分析，下列说法错误的是( )
A．本实验的自变量是影响赤霉素作用的试剂种类和保温时间
B．在α-淀粉酶合成方面，脱落酸与赤霉素是拮抗关系
C．脱落酸的作用机制可能是抑制了DNA聚合酶的活性
D．植物的生长发育是多种激素相互作用共同调节的结果
答案 C
解析 分析题图可知，本实验的自变量是影响赤霉素作用的试剂种类和保温时间，A项正确；由题图可知，赤霉素促进α-淀粉酶的合成，赤霉素和脱落酸共同使用α-淀粉酶的合成远低于单独用赤霉素处理的一组，可知在α-淀粉酶合成方面，脱落酸与赤霉素是拮抗关系，B项正确；用赤霉素和脱落酸处理种子，α-淀粉酶含量与用赤霉素和6-甲基嘌呤处理种子α-淀粉酶含量基本相同，说明脱落酸与6-甲基嘌呤的作用可能相同，抑制mRNA的合成，因此脱落酸的作用机制可能是抑制了RNA聚合酶的活性，C项错误；植物的生长发育是多种激素如赤霉素、脱落酸等相互作用共同调节的结果，D项正确。
3．在双子叶植物的种子萌发过程中，幼苗顶端形成“弯钩”结构。研究发现，弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高，抑制生长。研究者探究SA(水杨酸)和ACC(乙烯前体)对弯钩形成的影响，结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A．弯钩形成体现了生长素作用的两重性
B．ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布
C．SA和ACC对弯钩形成具有协同作用
D．弯钩可减轻幼苗出土时土壤对幼苗的损伤
答案 C
解析 已知弯钩的形成是由于尖端一侧的生长素浓度过高，抑制生长，说明弯钩形成体现了生长素作用的两重性，A项正确；据图可知，与对照组相比，ACC处理组的弯钩没有打开，可推知ACC可能影响生长素在弯钩内外侧的分布，B项正确；SA＋ACC处理组弯钩形成的角度介于SA处理组和ACC处理组之间，可推知SA和ACC对弯钩形成具有拮抗作用，C项错误；弯钩的形成防止了子叶与顶端分生组织在出土过程中与土壤直接触碰而造成的机械伤害，即可减轻幼苗出土时土壤对幼苗的损伤，D项正确。
4．(2019·南京、盐城第二次模拟)下列有关植物激素或植物生长调节剂的叙述，正确的是(多选)( )
A．不同植物激素作用的靶器官可能相同，但作用效果可能相反
B．植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有促进作用的物质
C．植物生长调节剂效果稳定的原因之一是其不被植物体内的酶分解
D．施用适宜浓度的NAA可获得无子番茄，这属于不可遗传变异
答案 ACD
解析 生长素和脱落酸都可以作用于叶片和果实，但生长素促进叶片和果实的生长发育，而脱落酸促进叶片和果实的脱落，A项正确；植物生长调节剂可能是促进植物生长发育，也可能是抑制生长发育的物质，B项错误；植物生长调节剂是人工合成的，不能被植物体内的酶分解，故其作用效果较稳定，C项正确；一定浓度的生长素处理获得无子果实属于不可遗传的变异，因为遗传物质不变，D项正确。
5．(2019·湖南郴州三模)植物在单侧光照射下弯向光源生长，这个现象被解释为光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多。有研究者提出假说：①向光侧的生长素受光直接照射而被分解；②在尖端处向光侧的生长素向背光侧转移。为此，有人做了下述实验探究生长素在背光一侧比向光一侧分布多的原因。
(一)请完善实验步骤：
第一步：取两个相同的玉米胚芽鞘，置于一侧有小孔的盒子中。
第二步：实验组用玻璃薄片从胚芽鞘尖端中间纵向插入(未插入到尖端下面)，对照组不处理，如下图所示：
第三步：两装置给予____________的单侧光照射，一段时间后观察胚芽鞘的生长情况。
(二)请用胚芽鞘的弯曲方向与弯曲程度预测实验结果及结论(用序号作答)
(1)若对照组生长状况为弯向光源生长，实验组生长状况为直立生长，则支持假说_______。
(2)若对照组和实验组生长状况均是弯向光源生长，且弯曲程度相同，则支持假说_______。
(3)若对照组和实验组生长状况均是弯向光源生长，但弯曲程度对照组比实验组大，则支持假说____________。
答案 (一)相同且适宜 (二)(1)② (2)① (3)①和②
解析 (一)该实验的自变量为尖端是否插入玻璃薄片，为了保证单一变量原则，故两装置给予相同且适宜的单侧光照射，一段时间后观察胚芽鞘的生长情况。
(二)(1)若对照组生长状况为弯向光源生长，实验组生长状况为直立生长，说明玻璃薄片阻断了生长素的横向运输，则支持假说②。(2)若对照组和实验组生长状况为均弯向光源生长，且弯曲程度(或角度)相等(相同、一样)，说明实验组、对照组向光侧生长素含量低于背光侧，且对照组、实验组胚芽鞘背光侧生长素浓度相同，向光侧两组生长素浓度也相同，则支持假说①。(3)实验组弯向光源生长，支持假说①，对照组也弯向光源生长，且弯曲程度(或角度)对照组比实验组大(或对照组弯曲程度大于实验组)，支持假说②，综上所述同时支持假说①和假说②。
6．为研究生长素(IAA)和乙烯对植物生命活动调节的影响，选用番茄幼苗做了以下实验：
实验1：将去掉尖端的番茄幼苗做如图1所示实验处理，一段时间后观察幼苗的生长情况。
实验2：将生长两周的番茄幼苗叶片分别进行A、B两种处理(A处理：不同浓度的IAA溶液处理；B处理：在不同浓度的IAA溶液中分别加入适宜浓度的乙烯处理)，3h后测定细胞膜的通透性，结果如图2所示。
回答下列问题：
(1)在番茄幼苗中，生长素可由________经过一系列反应转变而来；在成熟组织中的韧皮部，生长素的运输方式是________(填“极性”或“非极性”)运输。
(2)实验1中，幼苗将________(填“向光弯曲”“直立”或“不”)生长，对这一生长现象产生原因的解释是_________________________________________________________________。
(3)实验2结果表明，在______________和____________时，IAA对细胞膜通透性的影响不显著。B组加乙烯处理后，随IAA浓度的提高，番茄叶片细胞膜的通透性显著增加，与A组高浓度处理变化趋势具有平行关系，请对这一实验现象提出合理的假说：____________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)色氨酸 非极性 (2)直立 幼苗没有尖端，不能感受单侧光刺激，不影响IAA的分布，IAA运输到下面，促进细胞伸长生长 (3)无(外源)乙烯 低浓度IAA 当IAA浓度增高到一定值就会促进乙烯的合成，乙烯含量增加增大了细胞膜的通透性
解析 (1)色氨酸通过一系列反应可转变成生长素；生长素在成熟组织的韧皮部中的运输方式为非极性运输。
(2)由于幼苗没有尖端，失去感光部位，单侧光不影响生长素分布，尖端下部生长素分布均匀，所以幼苗直立生长。
(3)据图2分析，在A处理时，即无外源乙烯，IAA浓度在0～5mg·L－1，即低浓度时，细胞膜的通透性变化不大；根据植物激素间的相互关系，生长素浓度增高到一定值时会促进乙烯的合成，乙烯含量增加会增大细胞膜的通透性。
浓度(μml/L)
0
1
5
10
50
100
插条生根数(条)
5
8
10
12
12
9