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(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第8单元第9课时其他植物激素、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(含解析)
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这是一份(新高考)2023年高考生物一轮复习讲义第8单元第9课时其他植物激素、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(含解析)，共25页。试卷主要包含了概述其他植物激素的种类和作用，75，20等内容，欢迎下载使用。
课标要求 1.概述其他植物激素的种类和作用。2.阐明植物激素间的相互作用。3.概述植物生长调节剂在生产上的应用。4.概述光、温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。
考点一 其他植物激素
1．其他植物激素的种类和作用
源于选择性必修1 P97“小字部分”)：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．植物激素间的相互作用
(1)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。
(2)各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(3)决定器官生长、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。
(4)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。
归纳总结 植物生长与多种植物激素之间的关系
(1)生长素和赤霉素之间的关系
①赤霉素通过促进色氨酸合成生长素来促进细胞伸长。
②赤霉素对生长素的分解具有抑制作用，赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)生长素和细胞分裂素之间的关系
(3)生长素和乙烯之间的关系
(4)脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响
易错提醒 明确植物激素的相互作用
3．植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
(3)类型
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NAA、矮壮素。
(4)应用实例(连线)
(5)植物生长调节剂的施用
①注意事项：选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果、毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
②影响施用效果的因素：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。
考向一 植物激素间的相互作用分析
1．研究发现，生长素和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的效应，生长素只促进细胞核的分裂，与细胞质无关，而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用。为研究生长素和细胞分裂素对植物顶端优势的影响，取若干生长状态相似且良好的某植物幼苗进行相关实验，结果如下图所示。据图分析错误的是( )
A．甲、乙、丙三组能够说明内源生长素能维持植物的顶端优势
B．丙、丁两组不能说明生长素由茎尖向侧芽的运输为极性运输
C．戊组细胞分裂素解除顶端优势的原因是其影响了生长素在侧芽处的积累
D．生长素与细胞分裂素在调控植物顶端优势上表现为相抗衡关系
答案 C
解析 甲组为空白对照组，可知侧芽生长受到抑制，乙组去除茎尖后侧芽萌发，丙组去除茎尖后用生长素处理切口，侧芽生长又受到抑制，说明顶芽可以产生生长素，顶芽生长素向下运输导致侧芽生长素浓度高，生长受到抑制，顶芽生长素浓度低，优先生长，A正确；如果将生长素运输抑制剂涂抹在茎尖，侧芽萌发，则可以说明茎尖向侧芽运输，但都不能说明是极性运输，B正确；由题意可知，生长素和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的效应，推测细胞分裂素解除顶端优势的原因可能是促进了侧芽的细胞分裂而表现出同步生长现象，并且生长素与细胞分裂素在调控植物顶端优势上表现为为相抗衡关系，C错误、D正确。
2．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作用的叙述，错误的是( )
A．种子发育期CK主要作用是促进细胞分裂
B．种子发育期IAA可能参与有机物向籽粒的运输与积累
C．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．ABA促进种子贮藏蛋白基因的表达，促进种子脱水干燥有利于萌发
答案 D
解析 据图可知，图中种子发育期首先出现的是CK，细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用，A正确；种子发育期其次出现的是GA和IAA，该阶段营养物质不断积累，说明GA和IAA参与有机物向籽粒的运输与积累，B正确；种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达，淀粉酶能够催化淀粉的水解，从而促进种子萌发，C正确；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，D错误。
考向二 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
3．乙烯是甲硫氨酸在AOC等酶的作用下经过一系列反应合成的，与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达，进而促进果实的成熟。下列分析正确的是( )
A．植物细胞内的乙烯是在核糖体上合成的
B．乙烯的合成受基因控制，与环境温度无关
C．乙烯通过调控基因的表达实现对植物生长的调节
D．催化乙烯合成的AOC酶只存在于成熟的果实细胞中
答案 C
解析 核糖体是蛋白质的合成场所，而乙烯不是蛋白质，故植物细胞内的乙烯不是在核糖体上合成的，A错误；据题意可知，乙烯与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达，从而实现对植物生长的调节，促进果实的成熟，C正确；植物体各个部位都可以合成乙烯，故催化乙烯合成的AOC酶存在于植物体各个部位的细胞中，D错误。
4．(2022·聊城高三模拟)植物激素(类似物)在生产上有诸多应用，如下表，下列相关说法不正确的是( )
A.①组可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量
B．②组可以为全雌黄瓜品种保存提供有效的措施
C．③组有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理
D．以上说明激素在植物生长过程中有严格的作用顺序
答案 D
解析 ①组使用乙烯利后能使雄花部分转变为雌花，说明适宜浓度的乙烯利可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量，A正确；②组使用赤霉素后可使雌株黄瓜上的雌花部分转变为雄花，进而可以通过受精作用保存全雌黄瓜品种，B正确；③组使用细胞分裂素类似物(BA)可以使雌雄同株的星油藤雌花增加，同时部分雄花转变为雌花，据此可推测，细胞分裂素类似物(BA)能促进雌花的产生，即该组实验有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理，C正确；以上说明激素能调节植物的生长发育进程，但不能说明激素在植物生长过程中有严格的作用顺序，D错误。
考点二 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
制作插条：把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组，每组3枝
↓
配制梯度溶液：取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份，第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养：把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡，放在适宜温度下培养，每天观察一次，记录生根情况
↓
记录结果：一段时间后观察插条的生根情况，并记录所得到的数据
↓
分析结果：由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度
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pH<3.5时，它比较稳定，但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
延伸应用
1．在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？
提示 芽和叶在生长时能产生生长素，而生长素可促进扦插枝条生根。
2．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
提示 由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
考向一 实验过程和结果分析
5．某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响，结果如下图所示。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．乙、丙组分别与甲组比较，说明该实验所用浓度的NAA抑制主根生长，KT促进主根生长
B．空白对照中主根长度大于侧根数，说明在生长过程中主根具有顶端优势
C．丙、丁组的实验结果与甲组比较，不能说明KT对侧根的发生具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的作用
D．甲、乙、丁组实验结果比较，说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用
答案 B
解析 甲是空白对照组，乙组与甲组对比说明该浓度的NAA能抑制主根生长，丙组与甲组对比说明该浓度的KT能促进主根生长，A正确；根据两侧纵坐标的数值可知，图中未体现主根长度与侧根长度的关系，因此不能体现主根具有顶端优势，B错误；丙组的实验结果与甲组比较，可以说明KT对侧根的发生具有抑制作用，而丁组的实验结果与甲组比较，可以说明NAA和KT共同作用对侧根的发生具有促进作用，但不能说明KT对侧根的发生具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的作用，C正确；甲、乙、丁组对比可知，一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用，D正确。
6．(2022·吉林市普通中学高三调研)某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究，关于这个实验的叙述不正确的是( )
A．预实验后，后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的对照组
B．为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多根插条
C．浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境
D．用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同
答案 A
解析 在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组，这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围，在正式实验中，不需要设置空白对照，不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照，A错误；浸泡时，将插条的形态学下端浸泡在浓度较低，最好是在遮阴和空气湿度较高的溶液中，避免蒸腾作用失水，C正确。
考向二 实验的拓展与应用
7．(2022·新疆高三诊断性测试)将燕麦胚芽鞘和大豆下胚轴切段放在含2%蔗糖的培养液中进行实验，一段时间后向培养液中加入10 μml/L的生长素，并定时测定切段的延伸速率，结果如下图所示。下列有关分析，正确的是( )
A．该实验的自变量是用10 μml/L的生长素培养的时间
B．在0～1小时内，生长素促进大豆下胚轴伸长效果最好
C．营养物质蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水
D．10 μml/L的生长素是促进大豆下胚轴伸长的最适浓度
答案 C
解析 该实验的自变量有两个，一是用10 μml/L的生长素培养的时间，二是植物下胚轴切段的种类，A错误；分析题图可知，1小时之后，大豆下胚轴延伸速率比较大，生长素促进大豆下胚轴伸长效果较好，B错误；本实验只有一组生长素为10 μml/L浓度下的生长情况，没有其他浓度的数据作比较，不能确定促进大豆下胚轴伸长的最适浓度，D错误。
8．下表表示黄豆萌发的部分实验结果，下列相关说法错误的是( )
A.1、2、3、4组之间可以起到相互对照作用
B．由实验结果推测，生长素促进黄豆生根的最适浓度可能在100 μml·L－1左右
C．第4组能说明，幼嫩植物茎叶中一定存在促进黄豆生根的物质
D．若第4组提取液中起作用的是生长素，则其浓度在50～100 μml·L－1
答案 D
解析 该实验的自变量为生长素的浓度，1、2、3、4组的自变量不同，实验结果也不同，四组之间可以起到相互对照的作用，A正确；由1、2、3组的实验结果可知，100 μml·L－1的生长素溶液处理黄豆，平均每个黄豆长出的不定根数最多，因此生长素促进黄豆生根的最适浓度可能在100 μml·L－1左右，B正确；第4组与1、2、3组对比，第4组的平均每个黄豆长出的不定根数最多，说明幼嫩的植物茎叶中存在促进生根的物质，C正确；若第4组提取液中起作用的是生长素，由于生长素的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，又根据1、2、3组的结果可知，其最适浓度一定在50～150 μml·L－1之间，因此第4组的生长素浓度范围可能为50～150 μml·L－1，D错误。
考点三 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)光的作用
①提供能量。②作为一种信号。
(2)光的信号传导
①光敏色素
a．本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。
b．分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
②调控机制
源于选择性必修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。
2．参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育。
②植物分布的地域性很大程度上由温度决定。
源于选择性必修1 P107“思考·讨论”：①年轮形成的原因是：a.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。b.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进植物开花的作用。
(2)重力
①作用：调节植物生长发育和形态建成。
②作用机制：植物的根、茎中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。
③“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
源于选择性必修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。
3．植物生长发育的整体调控
考向一 光对植物生长发育的调节
9．在黑暗条件下培养小麦的根尖，当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理，一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
A.根尖产生的生长素化学本质是α-萘乙酸
B．实验表明光照强度影响了生长素的合成
C．实验说明单侧光促进生长素向背光侧运输
D．强光照射可能促进根尖背向光源弯曲生长
答案 D
解析 生长素的化学本质是吲哚乙酸等，A错误；光照强度影响了生长素分布，据表格可知：无论光照强度如何，生长素的总量相似，故光照强度对于生长素的合成没有影响，B错误；仅根据实验结果无法说明单侧光一定促进生长素向背光侧运输，也可能是向光侧生长素被分解所致，C错误；由于根尖对生长素浓度敏感，背光侧生长素浓度高，抑制生长，因此强光照射可能会促进根尖向背光侧弯曲生长，D正确。
10．(2022·海口调研)下图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱，有关说法错误的是( )
A．不同波长的光对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同
B．波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用效果较为显著
C．图中显示蓝光比红光对拟南芥种子萌发的抑制作用显著
D．随着波长的增加，光对拟南芥种子萌发表现出短波长促进种子萌发，长波长抑制种子萌发的特点
答案 C
解析 分析曲线图可知，实线对应的波长促进种子萌发，虚线对应的波长抑制种子萌发，即不同波长的光对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同，A正确；波长Ⅰ区域的光照促进种子萌发的效果较显著，波长Ⅱ区域的光照抑制种子萌发的效果较显著，B正确；波长大于700 nm的光为红外光，即由题图所示，红外光比红光对拟南芥种子萌发的抑制作用显著，C错误。
考向二 温度、重力对植物生长发育的影响
11．自然条件下，冬小麦是在头一年秋季萌发，以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明( )
A．未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
B．赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动
C．赤霉素直接参与细胞内的代谢活动
D．赤霉素具有解除种子休眠的作用
答案 A
解析 秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件，低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明赤霉素与植物的开花有关，故未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花，A正确；植物激素的合成受基因的控制，故基因控制着植物的生命活动，植物激素对生命活动只是起调节作用，不能直接参与细胞内的代谢，B、C错误；冬小麦是以营养体过冬的，故题干未体现赤霉素具有解除种子休眠的作用，D错误。
12.某科技小组用水平放置的燕麦幼苗做重力引起的向性运动实验，图1为燕麦幼苗放置的初始状态，图2为实验结果，甲、乙为远地侧或近地侧的生长情况。下列叙述错误的是( )
A．在根处，甲为远地侧，IAA含量低于乙(近地侧)
B．在芽处，甲为近地侧，IAA含量高于乙(远地侧)
C．0～20 min内，IAA的运输方式没有极性运输
D．若实验前除去芽的尖端，芽处不会出现图2实验结果
答案 C
解析 在水平放置的燕麦根处，生长素表现为浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长，所以甲为远地侧，IAA含量低于乙(近地侧)，A正确；在水平放置的燕麦芽处，生长素表现为促进生长的作用，甲为近地侧，IAA含量高于乙(远地侧)，B正确；0～20 min内，IAA的运输方式有极性运输，但是还没有横向运输，导致生长素在近地侧与远地侧分布均匀，其伸长长度相等，C错误；生长素是由芽尖端产生的，若实验前除去芽的尖端，则不能产生生长素，芽处不会出现图2实验结果，D正确。
重温高考 真题演练
1．(2021·广东，14)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如图。下列分析正确的是( )
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
答案 C
解析 对照组香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，因为对照组香蕉会产生内源乙烯，A错误；实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B错误；图示表明每两天取样一次，共6次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖量、淀粉量、果皮色素量，应该从第0天开始，故第6次取样的时间为第10天，C正确；处理组3个指标的总体变化趋势不一致，应该是还原糖量增加，淀粉量下降，果皮黄色色素量增加，D错误。
2．(2021·山东，9)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，浓度过高时抑制植株生长；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
答案 B
解析 甲是细胞分裂素，合成部位主要是根尖，A错误；乙是赤霉素，可通过某些微生物发酵获得，B正确；丙是生长素，丁是脱落酸，成熟的果实中，丙的作用减弱，丁的作用增强，C错误；乙是赤霉素，乙可促进小麦种子发芽，丁抑制发芽，D错误。
3．(2021·河北，9)关于植物激素的叙述，错误的是( )
A．基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型延长
B．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C．细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快
D．插条浸泡在低浓度NAA溶液中，野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
答案 A
解析 脱落酸有促进种子休眠的作用，基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型缩短，A错误；赤霉素能促进大麦种子产生α-淀粉酶，进而催化淀粉分解，赤霉素受体表达量增加的大麦种子，有利于赤霉素发挥作用，能产生更多的α-淀粉酶，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快，B正确；细胞分裂素能促进细胞分裂，故细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快，C正确；NAA是生长素类似物，能促进插条生根，生长素受体活性减弱的株系对生长素不敏感，所以野生型比生长素受体活性低的株系更易生根，D正确。
4．(2021·浙江1月选考，13)脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生的响应有关。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．缺水使植物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
答案 C
解析 脱落酸作为信息分子，在植物体内起到信息传递的作用，A正确；脱落酸在植物缺水的情况下含量升高，从而导致气孔关闭，B正确；成熟后的种子，脱落酸含量较高，有利于保持种子的休眠状态，C错误；植物体内脱落酸的含量变化是植物对环境变化做出的一种适应性变化，是植物适应环境的一种方式，D正确。
5．(2020·山东，9)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
答案 A
解析 提高细胞分裂素与生长素间含量的比值，可以促进愈伤组织向芽的分化，A项错误。
6．(2020·天津，15)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。
据表回答：
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是__________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是____________阶段。
(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>2.0)，以
0.5 μml/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________μml/L。
(4)Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μml/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。
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
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 μmL/L时，设计五个实验组，则在m1的上下设计，浓度可为(m1－1.0)μml/L、(m1－0.5)μmL/L、m1μml/L、(m1＋0.5)μml/L、(m1＋1.0)μml/L，所以细胞分裂素浓度最高为(m1＋1.0)μml/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。
一、易错辨析
1．植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌产生( × )
2．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落( × )
3．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存( × )
4．用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促使其成熟( √ )
5．光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上( × )
6．植物的生长发育只受植物激素的调控( × )
二、填空默写
1．(选择性必修1 P97)植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
2．(选择性必修1 P98)决定器官生长、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．(选择性必修1 P99)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。
4．(选择性必修1 P99)植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
5．(选择性必修1 P100)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。
6．(选择性必修1 P106)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
7．(选择性必修1 P106)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
8．(选择性必修1 P108)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。
课时精练
一、选择题
1．(2022·重庆一中高三模拟)植物体中，赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．生长素和赤霉素均可在幼芽和发育中的种子中合成
B．色氨酸在植物体内经过一系列反应可转变为吲哚乙酸
C．赤霉素能促进细胞伸长，图中X表示“抑制”
D．促进植物生长的植物激素只有生长素和赤霉素
答案 D
解析 生长素主要由芽、幼嫩的叶和发育中的种子合成，赤霉素主要由未成熟的种子、幼根和幼芽合成，A正确；从图可知，赤霉素通过促进色氨酸转化成生长素和抑制(X)生长素的氧化过程而促进细胞伸长，C正确；促进植物生长的植物激素除了生长素和赤霉素外，还有其他激素，如细胞分裂素，D错误。
2．为探究生长素与乙烯对植物生长的影响，研究人员用一系列浓度梯度的生长素溶液分别处理等长、生理状况相同的黄化豌豆幼苗切段，一段时间后检测发现，培养液中的乙烯浓度随生长素浓度的升高而升高，且溶液中乙烯浓度越高，豌豆幼苗切段生长所受抑制越强。下列分析不合理的是( )
A．该探究活动需要设置空白对照组，以排除其他因素对实验结果的干扰
B．高浓度的生长素会抑制幼苗切段生长，可能是因为能促进乙烯的合成
C．该实验的无关变量是生长素浓度、黄化豌豆幼苗切段的长度和生理状况
D．水平放置的植物根向地生长，可能是近地侧的乙烯抑制了该侧的根的生长
答案 C
解析 该实验的目的为探究生长素浓度对乙烯合成的影响以及生长素和乙烯对植物生长的影响，因此要设置蒸馏水作空白对照组，以排除其他因素对实验结果的干扰，A项合理；高浓度的生长素会抑制幼苗切段生长，是因为生长素浓度高到一定程度能促进乙烯的合成，从而抑制植物的生长，B项合理；生长素浓度是该实验的自变量，黄化豌豆幼苗切段的长度和生理状况是因变量，C项不合理；根对生长素较敏感，水平放置的植物，由于重力作用，近地侧生长素浓度高，根向地生长很可能是高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，进而抑制了近地侧的根的生长，D项合理。
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．植物的生命活动调节只受到多种激素共同的作用
B．植物激素由植物体内的核糖体合成，植物生长调节剂由人工合成
C．植物体内的生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞的伸长
D．植物生长素起作用的方式与动物体内的激素相似，都不直接参与细胞代谢
答案 D
解析 激素调节只是植物生命活动调节的一部分，A错误；植物激素的化学本质不属于蛋白质，不是由核糖体合成的，B错误；植物体内的生长素可通过促进乙烯合成来抑制茎段细胞的伸长，C错误；植物激素和动物激素都属于信号分子，既不组成细胞的组分，也不直接参与细胞代谢，而是对生物体的生命活动起调节作用，D正确。
4．当果实成熟到一定程度时，呼吸速率突然升高，然后又下降，果实便进入完全成熟。这个呼吸高峰，便称为呼吸骤变，此时果实内还原糖含量明显提高。香蕉成熟过程中的相关变化如下图，下列说法错误的是( )
A．香蕉呼吸骤变可能是果实内产生乙烯(C2H4)的结果
B．呼吸骤变的出现标志着果实成熟到了可食用的程度
C．生产实践中利用乙烯催熟香蕉，可能是因为乙烯能刺激呼吸骤变提前发生而加速果实成熟
D．乙烯是一种植物激素，在植物体内可以从合成部位极性运输到果实发挥作用
答案 D
解析 分析题图可知，乙烯含量剧增影响呼吸作用，产生呼吸骤变现象，因此可推测香蕉呼吸骤变可能是果实内产生乙烯(C2H4)的结果，A正确；当果实成熟到一定程度时，呼吸速率突然升高，然后又下降，果实便进入完全成熟，因此呼吸骤变的出现标志着果实成熟到了可食用的程度，B正确；乙烯是气体类激素，运输方式是自由扩散，D错误。
5．在短日照、短日照＋赤霉素(GA3)、自然条件＋脱落酸(ABA)、自然条件下分别生长的桃树植株，其休眠进程和深度各不相同(如图1所示)。已知第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态。图2表示在不同处理条件下，不同时期桃叶芽中GA3含量/ABA含量的值的变化情况。下列说法错误的是( )
A．由图1可知，短日照条件下生长的桃树植株最先进入休眠状态
B．由图1可知，在短日照＋GA3条件下桃树植株可能不进入休眠状态
C．分析两图可知，GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃树植株进入休眠状态
D．分析两图可知，短日照可能会引起桃树植株内部脱落酸含量减少
答案 D
解析 已知第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态。由图1可知，短日照条件下植株芽萌发所需时间最先大于10 d，故最先进入休眠状态，A正确；在短日照＋GA3条件下，植株芽萌发所需时间小于10 d，故桃树植株在此条件下可能不进入休眠状态，B正确；由图1可知在短日照或自然条件＋ABA处理条件下，桃树植株易进入休眠状态，而在图2中，这两种处理条件下桃叶芽的GA3含量/ABA含量的值均较低，推测GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃树植株进入休眠状态，C正确；在图1、图2中，短日照和自然条件＋ABA这两种处理条件下的曲线变化趋势相似，在图1中均进入了休眠状态，在图2中GA3含量/ABA含量的值均较低，说明短日照与自然条件＋ABA的效果相似，很有可能短日照引起了植物内部脱落酸含量的增加，D错误。
6．(2022·长治高三模拟)油菜素内酯是近年新发现的第六类植物激素，芸苔素是一种人工合成的油菜素内酯类似物。某科研人员为了研究芸苔素对侧枝长度的影响，以拟南芥的野生型植株和突变体植株为实验材料进行了相关实验，实验结果如图，下列说法错误的是( )
A．芸苔素可能通过参与细胞代谢过程进而影响植物的生长
B．芸苔素能促进野生型拟南芥侧枝的伸长，可用于解除生长素对侧芽的抑制作用
C．据图推测，拟南芥的突变体植物有可能缺乏识别芸苔素的特异性受体
D．农业生产中使用芸苔素时需要考虑施用时间、处理部位和施用方式等因素
答案 A
解析 芸苔素是人工合成的激素类似物，主要功能是通过调节植物基因组的表达以达到调节植物代谢的效果，并不参与代谢，A错误；据图推测，施加不同浓度的芸苔素对突变体植株的侧枝生长无影响，推测拟南芥的突变体植物有可能缺乏识别芸苔素的特异性受体，C正确。
7．(2022·威海高三期末)研究发现，侧根只有在离根尖一定距离的部位才能产生，且受主根生长的抑制，这种现象称为根系顶端优势。科学家用不同浓度的IBA(吲哚丁酸)、KT(激动素)处理棉花幼苗，5天后统计结果如下表所示(只列出部分数据)。下列说法错误的是( )
A.单独施加IBA，在一定程度上能消除根系顶端优势
B．单独施加KT，在一定程度上能抑制侧根的发生
C．共同施加不同浓度的IBA和KT，均能在一定程度上消除根系顶端优势
D．单独施加IBA和单独施加KT在促进主根生长方面表现为相抗衡作用
答案 C
解析 由表中数据可以看出，在单独施用IBA时，单株侧根数量比不施用时要多，说明单独施用IBA可在一定程度上消除幼苗根系的顶端优势，A正确；根据表中数据可知，单独施用KT时，单株侧根数比不施用时要少，说明单独施用KT，在一定程度上能抑制侧根的发生，B正确；由表中数据可以看出，施加IBA 2.0＋KT 5.0时，主根长度比对照组要长，说明施加IBA 2.0＋KT 5.0时不能消除根系顶端优势，C错误；由表中可以看出当单独施用IBA时，主根的长度比不施用时要短，说明IBA对主根的生长起抑制作用，而单独施用KT时，主根的长度比不施用时要长，说明KT对主根的生长起促进作用，所以两者在促进主根生长方面表现为相抗衡作用，D正确。
8．茶树常采用扦插繁殖。某研究小组为探究不同浓度三十烷醇(一种植物生长调节剂)对茶树插条生根的影响进行了一组预实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．本实验的自变量是三十烷醇的浓度，实验中设有空白对照
B．实验结果显示，浓度为15 ppm的三十烷醇对茶树插生根具有抑制作用
C．若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，在8～12 ppm的浓度范围增设实验组即可
D．用三十烷醇处理茶树插条可采用浸泡法或沾蘸法，二者相比，浸泡法所用溶液浓度高，所需处理时间长
答案 A
解析 与空白对照组比较可知，浓度为15 ppm的三十烷醇对茶树插条生根具有促进作用，B错误；若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，需要在8～15 ppm的浓度范围增设实验组，C错误；用三十烷醇处理茶树插条可采用浸泡法或沾蘸法，二者相比，浸泡法所用溶液浓度低，所需处理时间长，D错误。
9．南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型，研究人员以某一种矮生南瓜突变体为实验材料，进行了相关实验，实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A．生长素和赤霉素促进植物生长的机理相同
B．1.5 mM赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μM生长素的1.5倍
C．赤霉素和生长素对正常南瓜的生理作用均具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点
D．实验结果表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型
答案 D
解析 据图示可知，赤霉素和生长素都可以促进正常南瓜茎的生长，但其促进生长的机理根据实验结果无法得出，A错误；激素的促进作用效果要比较茎伸长量和对照组数据的差值，1.5 mM赤霉素促进作用约为16(31－15)cm，5 μM生长素的促进作用约为8(22－14)cm，故1.5 mM赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μM生长素的两倍，B错误；据图分析可知，赤霉素对正常南瓜的生理作用不具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，生长素对正常南瓜的生理作用均具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，C错误；矮生南瓜突变体用赤霉素及生长素处理前后茎伸长量基本不变，表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型，D正确。
10．下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述，不正确的是( )
A．赤霉素处理大麦，可以促使大麦种子无须发芽就产生α-淀粉酶
B．除草剂除去双子叶杂草的原理是不同植物对生长素的敏感性不同
C．连续大雨导致水稻传粉失败，喷洒适宜浓度的生长素类似物可防止减产
D．持续干热再遇阴雨，即将成熟的小麦种子易在穗上发芽是因为脱落酸减少
答案 C
解析 种植水稻的目的是收获种子，连续大雨导致水稻传粉失败，喷洒适宜浓度的生长素类似物不能防止减产，C错误。
11．为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)若干均分为8组，分别浸入7种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在相同且适宜条件下培养24 h后，测量每段切段平均长度，结果见下表。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验遵循对照原则，待测样液组和生长素0浓度组为对照组
B．切段生长所需生长素的最适浓度为1 mg·L－1
C．该实验不能体现生长素作用的浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点
D．要进一步确定萌发小麦种子的生长素浓度，可将待测样液稀释10倍后再重复实验
答案 D
解析 该实验遵循对照原则，生长素0浓度组为对照组，待测样液组为实验组，A错误；该实验生长素浓度梯度较大，切段生长所需生长素的最适浓度不一定为1 mg·L－1，应该在生长素浓度0.1 mg·L－1～10 mg·L－1之间，设置更小的浓度梯度探究切段生长所需生长素的最适浓度，B错误；生长素浓度为0作为对照组，生长素浓度为100时，对应的切段平均长度小于对照组，故体现了生长素的抑制作用，生长素浓度小于100时，对应的切段平均长度均大于对照组，故体现了生长素的促进作用，所以能体现生长素的生理作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，C错误；待测样液切段平均长度与生长素浓度0.1 mg·L－1和生长素浓度10 mg·L－1相等，为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1还是10 mg·L－1，可以将待测样液稀释，重复上述实验。若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1 mg·L－1；反之就为10 mg·L－1，D正确。
12．下表为适宜浓度的α-萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)溶液对燕麦胚芽鞘生长的影响，胚芽鞘初始长度为2 cm，据表分析，下列说法错误的是( )
A.NAA与GA3在胚芽鞘生长过程中具有协同作用
B．若实验用的NAA浓度为M，则改用低于M浓度的NAA时，胚芽鞘长度不一定减小
C．NAA与GA3是由植物体产生，能从产生部位运输到作用部位，微量高效的有机物
D．实验的自变量为溶液种类不同，表中“？”处理方式为清水处理
答案 C
解析 由表格可知，表中丁组混合使用与乙、丙组单独使用相比效果更好，说明NAA与GA3在胚芽鞘生长过程中具有协同作用，A正确；实验用的NAA与生长素相类似，在最适浓度的两侧，会有促进作用相同的两个不同浓度，在这两个浓度之间促进作用会更大，故改用低于M浓度的NAA时，其促进作用可能会增强，因此胚芽鞘长度不一定减小，B正确；NAA与GA3是人工合成的生长素和赤霉素类似物，不是植物产生的，C错误；据表分析可知，该实验的自变量是溶液种类，表格中的“？”表示用适量的清水处理，作为对照组，D正确。
二、非选择题
13．植物在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地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的。请回答以下有关植物激素调节的问题。
(1)植物激素是由植物体内产生，能从____________________________________________运送到______________，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。如赤霉素具有________________________的作用。
(2)独脚金内酯(GR24)是近年来发现的植物中普遍存在的新型植物激素，为了研究独脚金内酯对侧枝生长发育的影响，科研小组以拟南芥为材料进行了实验，结果如图1。据实验结果推测，GR24的作用是__________侧枝产生。突变体植株可能出现了GR24____________(填“合成”或“信息传递”)缺陷。
(3)为了进一步研究GR24的作用机理，科研人员用野生型植株进行实验，结果如图2。据图分析，GR24对侧枝生长__________________作用，而NAA＋GR24处理组侧枝长度明显小于只用NAA的处理组，推测GR24的作用机理是_______________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)产生部位 作用部位 促进细胞伸长，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育 (2)抑制 信息传递 (3)无明显的抑制 通过促进NAA的作用抑制侧枝生长
解析 (2)图1显示：用GR24处理拟南芥的野生型和突变体植株，据实验结果推测：GR24浓度越高，野生型侧枝数目平均值越小，可推知GR24的作用是其抑制侧枝产生；但对突变体植株几乎没有影响，原因可能出现了独脚金内酯信息传递缺陷。(3)由图2可知：实验自变量是NAA和GR24有无及培养时间，因变量的检测指标是侧枝长度，据图2分析，与对照组比较，GR24处理组侧枝生长无明显抑制作用；而NAA＋GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA的处理组，综合上述结果推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长。
14．(2022·长春高三模拟)植物芽休眠及芽休眠解除的机制一直是国内外学者研究的热点问题，研究人员以生态休眠状态下的“夏黑”葡萄冬芽为实验材料，经单芽扦插处理、用转录组分析方法辅以生理指标测定，探讨了葡萄冬芽休眠解除过程的不同时期基因表达差异与内源植物激素信号转导之间的关系。
(1)植物激素是植物体内产生，对生物体起__________作用的微量有机物。
(2)在葡萄冬芽处于生态休眠阶段时，单芽扦插于温室内，提取扦插7 d(EB1)和14 d(EB2)的葡萄冬芽总RNA，用实时荧光定量RT－PCR方法对植物信号转导通路上3个差异表达基因(基因甲、基因乙、基因丙)进行了相对定量表达分析，结果如图1所示。其中基因甲为IAA受体相关基因，那么赤霉素(GA)调控途径上的负调控因子相关基因为基因______________；而在脱落酸(ABA)调控途径上，基因______________为与ABA分解代谢相关的基因。
(3)在“夏黑”葡萄生态休眠阶段，单芽扦插于温室，2周内芽内ABA含量、GA含量、IAA含量如图2所示。从图2中可以看出对于葡萄冬芽解除休眠的相关激素中，生长素和赤霉素的关系是__________________作用，可_____________________________________________休眠，赤霉素和脱落酸的关系是____________________作用。
(4)低温需求、光周期等环境因子的变化会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对____________________进行调节，从而影响植物的休眠和解除休眠，这一实例再一次证明植物的生长发育过程，在根本上是______________________________________的结果。
答案 (1)调节 (2)丙 乙 (3)协同 促进解除(或打破) 相抗衡 (4)基因组的表达 基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果(或基因的选择性表达)植物
激素
合成
部位
分布
主要作用
赤霉素
幼根、幼芽和未成熟的种子
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
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
裂素
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
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
各器官中都存在
促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落
序号
激素(类
似物)
植株
性别
雌花
数量
雄花
数量
①
乙烯利
(ETH)
瓠瓜
雌雄同株雌雄异花
不变
部分转变成雌花
②
赤霉素
(GA)
黄瓜
全雌株全雌花
部分转变成雄花
③
细胞分
裂素类
似物(BA)
星油藤
雌雄同株雌雄异花
增加
部分转变成雌花
组别
处理黄豆
平均每个黄豆长出的不定根数
1
50 μml·L－1的生长素溶液
4.75
2
100 μml·L－1的生长素溶液
5.20
3
150 μml·L－1的生长素溶液
3.55
4
幼嫩植物茎叶研磨后分离得到的提取液
5.34
处理方式
生长素(IAA)含量(ng·g－1)
向光侧
背光侧
光强：500 lx
163.24
426.6
光强：1 000 lx
147.2
439.4
品种B组织培养阶段
细胞分裂
素浓度
(μml/L)
生长素浓度
(μml/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
处理类型
及浓度(mg/L)
主根长度
(cm)
单株侧根数/条
对照组
8.0
20.0
IBA 1.0
7.5
25.1
IBA 2.0
7.2
25.0
IBA 2.0＋KT 1.0
7.6
29.2
IBA 2.0＋KT 5.0
9.8
26.0
KT 1.0
8.5
19.2
KT 5.0
8.6
14.2
生长素浓度
(mg·L－1)
0
0.001
0.01
0.1
1
10
100
待测
样液
切段平均
长度(mm)
6.5
6.8
8.2
10
12
10
5.5
10
实验分组
甲
乙
丙
丁
溶液种类
(mg·mL－1)
？
GA3
NAA
NAA＋GA3
胚芽鞘长度(cm)
4
10
6
14
课标要求 1.概述其他植物激素的种类和作用。2.阐明植物激素间的相互作用。3.概述植物生长调节剂在生产上的应用。4.概述光、温度、重力等环境因素调节植物生长发育的过程。
考点一 其他植物激素
1．其他植物激素的种类和作用
源于选择性必修1 P97“小字部分”)：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．植物激素间的相互作用
(1)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。
(2)各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(3)决定器官生长、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。
(4)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。
归纳总结 植物生长与多种植物激素之间的关系
(1)生长素和赤霉素之间的关系
①赤霉素通过促进色氨酸合成生长素来促进细胞伸长。
②赤霉素对生长素的分解具有抑制作用，赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)生长素和细胞分裂素之间的关系
(3)生长素和乙烯之间的关系
(4)脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响
易错提醒 明确植物激素的相互作用
3．植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
(3)类型
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NAA、矮壮素。
(4)应用实例(连线)
(5)植物生长调节剂的施用
①注意事项：选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果、毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
②影响施用效果的因素：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。
考向一 植物激素间的相互作用分析
1．研究发现，生长素和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的效应，生长素只促进细胞核的分裂，与细胞质无关，而细胞分裂素主要是对细胞质的分裂起作用。为研究生长素和细胞分裂素对植物顶端优势的影响，取若干生长状态相似且良好的某植物幼苗进行相关实验，结果如下图所示。据图分析错误的是( )
A．甲、乙、丙三组能够说明内源生长素能维持植物的顶端优势
B．丙、丁两组不能说明生长素由茎尖向侧芽的运输为极性运输
C．戊组细胞分裂素解除顶端优势的原因是其影响了生长素在侧芽处的积累
D．生长素与细胞分裂素在调控植物顶端优势上表现为相抗衡关系
答案 C
解析 甲组为空白对照组，可知侧芽生长受到抑制，乙组去除茎尖后侧芽萌发，丙组去除茎尖后用生长素处理切口，侧芽生长又受到抑制，说明顶芽可以产生生长素，顶芽生长素向下运输导致侧芽生长素浓度高，生长受到抑制，顶芽生长素浓度低，优先生长，A正确；如果将生长素运输抑制剂涂抹在茎尖，侧芽萌发，则可以说明茎尖向侧芽运输，但都不能说明是极性运输，B正确；由题意可知，生长素和细胞分裂素都具有促进细胞分裂的效应，推测细胞分裂素解除顶端优势的原因可能是促进了侧芽的细胞分裂而表现出同步生长现象，并且生长素与细胞分裂素在调控植物顶端优势上表现为为相抗衡关系，C错误、D正确。
2．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作用的叙述，错误的是( )
A．种子发育期CK主要作用是促进细胞分裂
B．种子发育期IAA可能参与有机物向籽粒的运输与积累
C．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．ABA促进种子贮藏蛋白基因的表达，促进种子脱水干燥有利于萌发
答案 D
解析 据图可知，图中种子发育期首先出现的是CK，细胞分裂素具有促进细胞分裂的作用，A正确；种子发育期其次出现的是GA和IAA，该阶段营养物质不断积累，说明GA和IAA参与有机物向籽粒的运输与积累，B正确；种子萌发期GA可以调节淀粉酶基因的表达，淀粉酶能够催化淀粉的水解，从而促进种子萌发，C正确；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，D错误。
考向二 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
3．乙烯是甲硫氨酸在AOC等酶的作用下经过一系列反应合成的，与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达，进而促进果实的成熟。下列分析正确的是( )
A．植物细胞内的乙烯是在核糖体上合成的
B．乙烯的合成受基因控制，与环境温度无关
C．乙烯通过调控基因的表达实现对植物生长的调节
D．催化乙烯合成的AOC酶只存在于成熟的果实细胞中
答案 C
解析 核糖体是蛋白质的合成场所，而乙烯不是蛋白质，故植物细胞内的乙烯不是在核糖体上合成的，A错误；据题意可知，乙烯与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达，从而实现对植物生长的调节，促进果实的成熟，C正确；植物体各个部位都可以合成乙烯，故催化乙烯合成的AOC酶存在于植物体各个部位的细胞中，D错误。
4．(2022·聊城高三模拟)植物激素(类似物)在生产上有诸多应用，如下表，下列相关说法不正确的是( )
A.①组可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量
B．②组可以为全雌黄瓜品种保存提供有效的措施
C．③组有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理
D．以上说明激素在植物生长过程中有严格的作用顺序
答案 D
解析 ①组使用乙烯利后能使雄花部分转变为雌花，说明适宜浓度的乙烯利可以在农业生产中提高大棚中瓠瓜的产量，A正确；②组使用赤霉素后可使雌株黄瓜上的雌花部分转变为雄花，进而可以通过受精作用保存全雌黄瓜品种，B正确；③组使用细胞分裂素类似物(BA)可以使雌雄同株的星油藤雌花增加，同时部分雄花转变为雌花，据此可推测，细胞分裂素类似物(BA)能促进雌花的产生，即该组实验有助于进一步阐明雌雄花性别分化的机理，C正确；以上说明激素能调节植物的生长发育进程，但不能说明激素在植物生长过程中有严格的作用顺序，D错误。
考点二 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
制作插条：把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组，每组3枝
↓
配制梯度溶液：取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份，第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养：把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡，放在适宜温度下培养，每天观察一次，记录生根情况
↓
记录结果：一段时间后观察插条的生根情况，并记录所得到的数据
↓
分析结果：由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度
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pH<3.5时，它比较稳定，但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。
(2)乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
延伸应用
1．在植物进行扦插时，为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根？
提示 芽和叶在生长时能产生生长素，而生长素可促进扦插枝条生根。
2．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？
提示 由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
考向一 实验过程和结果分析
5．某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响，结果如下图所示。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．乙、丙组分别与甲组比较，说明该实验所用浓度的NAA抑制主根生长，KT促进主根生长
B．空白对照中主根长度大于侧根数，说明在生长过程中主根具有顶端优势
C．丙、丁组的实验结果与甲组比较，不能说明KT对侧根的发生具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的作用
D．甲、乙、丁组实验结果比较，说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用
答案 B
解析 甲是空白对照组，乙组与甲组对比说明该浓度的NAA能抑制主根生长，丙组与甲组对比说明该浓度的KT能促进主根生长，A正确；根据两侧纵坐标的数值可知，图中未体现主根长度与侧根长度的关系，因此不能体现主根具有顶端优势，B错误；丙组的实验结果与甲组比较，可以说明KT对侧根的发生具有抑制作用，而丁组的实验结果与甲组比较，可以说明NAA和KT共同作用对侧根的发生具有促进作用，但不能说明KT对侧根的发生具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的作用，C正确；甲、乙、丁组对比可知，一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用，D正确。
6．(2022·吉林市普通中学高三调研)某小组开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验研究，关于这个实验的叙述不正确的是( )
A．预实验后，后续实验中还需设置一组用蒸馏水处理插条的对照组
B．为了保证实验结果的可靠性，每组需要取多根插条
C．浸泡法适用于较低浓度溶液及空气湿度较大，遮阴环境
D．用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同
答案 A
解析 在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组，这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围，在正式实验中，不需要设置空白对照，不同浓度生长素类似物处理组之间形成相互对照，A错误；浸泡时，将插条的形态学下端浸泡在浓度较低，最好是在遮阴和空气湿度较高的溶液中，避免蒸腾作用失水，C正确。
考向二 实验的拓展与应用
7．(2022·新疆高三诊断性测试)将燕麦胚芽鞘和大豆下胚轴切段放在含2%蔗糖的培养液中进行实验，一段时间后向培养液中加入10 μml/L的生长素，并定时测定切段的延伸速率，结果如下图所示。下列有关分析，正确的是( )
A．该实验的自变量是用10 μml/L的生长素培养的时间
B．在0～1小时内，生长素促进大豆下胚轴伸长效果最好
C．营养物质蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水
D．10 μml/L的生长素是促进大豆下胚轴伸长的最适浓度
答案 C
解析 该实验的自变量有两个，一是用10 μml/L的生长素培养的时间，二是植物下胚轴切段的种类，A错误；分析题图可知，1小时之后，大豆下胚轴延伸速率比较大，生长素促进大豆下胚轴伸长效果较好，B错误；本实验只有一组生长素为10 μml/L浓度下的生长情况，没有其他浓度的数据作比较，不能确定促进大豆下胚轴伸长的最适浓度，D错误。
8．下表表示黄豆萌发的部分实验结果，下列相关说法错误的是( )
A.1、2、3、4组之间可以起到相互对照作用
B．由实验结果推测，生长素促进黄豆生根的最适浓度可能在100 μml·L－1左右
C．第4组能说明，幼嫩植物茎叶中一定存在促进黄豆生根的物质
D．若第4组提取液中起作用的是生长素，则其浓度在50～100 μml·L－1
答案 D
解析 该实验的自变量为生长素的浓度，1、2、3、4组的自变量不同，实验结果也不同，四组之间可以起到相互对照的作用，A正确；由1、2、3组的实验结果可知，100 μml·L－1的生长素溶液处理黄豆，平均每个黄豆长出的不定根数最多，因此生长素促进黄豆生根的最适浓度可能在100 μml·L－1左右，B正确；第4组与1、2、3组对比，第4组的平均每个黄豆长出的不定根数最多，说明幼嫩的植物茎叶中存在促进生根的物质，C正确；若第4组提取液中起作用的是生长素，由于生长素的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，又根据1、2、3组的结果可知，其最适浓度一定在50～150 μml·L－1之间，因此第4组的生长素浓度范围可能为50～150 μml·L－1，D错误。
考点三 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)光的作用
①提供能量。②作为一种信号。
(2)光的信号传导
①光敏色素
a．本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。
b．分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
②调控机制
源于选择性必修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。
2．参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动参与调节植物的生长发育。
②植物分布的地域性很大程度上由温度决定。
源于选择性必修1 P107“思考·讨论”：①年轮形成的原因是：a.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。b.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进植物开花的作用。
(2)重力
①作用：调节植物生长发育和形态建成。
②作用机制：植物的根、茎中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。
③“淀粉—平衡石”假说
植物对重力的感受是通过富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
源于选择性必修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。
3．植物生长发育的整体调控
考向一 光对植物生长发育的调节
9．在黑暗条件下培养小麦的根尖，当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理，一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
A.根尖产生的生长素化学本质是α-萘乙酸
B．实验表明光照强度影响了生长素的合成
C．实验说明单侧光促进生长素向背光侧运输
D．强光照射可能促进根尖背向光源弯曲生长
答案 D
解析 生长素的化学本质是吲哚乙酸等，A错误；光照强度影响了生长素分布，据表格可知：无论光照强度如何，生长素的总量相似，故光照强度对于生长素的合成没有影响，B错误；仅根据实验结果无法说明单侧光一定促进生长素向背光侧运输，也可能是向光侧生长素被分解所致，C错误；由于根尖对生长素浓度敏感，背光侧生长素浓度高，抑制生长，因此强光照射可能会促进根尖向背光侧弯曲生长，D正确。
10．(2022·海口调研)下图是某光照条件下光促进与抑制拟南芥种子萌发的作用光谱，有关说法错误的是( )
A．不同波长的光对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同
B．波长Ⅰ和Ⅱ区域的光照对拟南芥种子萌发的作用效果较为显著
C．图中显示蓝光比红光对拟南芥种子萌发的抑制作用显著
D．随着波长的增加，光对拟南芥种子萌发表现出短波长促进种子萌发，长波长抑制种子萌发的特点
答案 C
解析 分析曲线图可知，实线对应的波长促进种子萌发，虚线对应的波长抑制种子萌发，即不同波长的光对拟南芥种子萌发所起的调控作用不同，A正确；波长Ⅰ区域的光照促进种子萌发的效果较显著，波长Ⅱ区域的光照抑制种子萌发的效果较显著，B正确；波长大于700 nm的光为红外光，即由题图所示，红外光比红光对拟南芥种子萌发的抑制作用显著，C错误。
考向二 温度、重力对植物生长发育的影响
11．自然条件下，冬小麦是在头一年秋季萌发，以营养体(长出根、茎、叶的植物体)过冬，第二年夏初开花和结实。秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。经研究发现低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明( )
A．未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花
B．赤霉素等植物激素控制着植物的生命活动
C．赤霉素直接参与细胞内的代谢活动
D．赤霉素具有解除种子休眠的作用
答案 A
解析 秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件，低温能促使冬小麦体内赤霉素含量增加，说明赤霉素与植物的开花有关，故未经过低温处理的冬小麦，如果施用适宜浓度的赤霉素也能诱导开花，A正确；植物激素的合成受基因的控制，故基因控制着植物的生命活动，植物激素对生命活动只是起调节作用，不能直接参与细胞内的代谢，B、C错误；冬小麦是以营养体过冬的，故题干未体现赤霉素具有解除种子休眠的作用，D错误。
12.某科技小组用水平放置的燕麦幼苗做重力引起的向性运动实验，图1为燕麦幼苗放置的初始状态，图2为实验结果，甲、乙为远地侧或近地侧的生长情况。下列叙述错误的是( )
A．在根处，甲为远地侧，IAA含量低于乙(近地侧)
B．在芽处，甲为近地侧，IAA含量高于乙(远地侧)
C．0～20 min内，IAA的运输方式没有极性运输
D．若实验前除去芽的尖端，芽处不会出现图2实验结果
答案 C
解析 在水平放置的燕麦根处，生长素表现为浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长，所以甲为远地侧，IAA含量低于乙(近地侧)，A正确；在水平放置的燕麦芽处，生长素表现为促进生长的作用，甲为近地侧，IAA含量高于乙(远地侧)，B正确；0～20 min内，IAA的运输方式有极性运输，但是还没有横向运输，导致生长素在近地侧与远地侧分布均匀，其伸长长度相等，C错误；生长素是由芽尖端产生的，若实验前除去芽的尖端，则不能产生生长素，芽处不会出现图2实验结果，D正确。
重温高考 真题演练
1．(2021·广东，14)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如图。下列分析正确的是( )
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
答案 C
解析 对照组香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，因为对照组香蕉会产生内源乙烯，A错误；实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B错误；图示表明每两天取样一次，共6次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖量、淀粉量、果皮色素量，应该从第0天开始，故第6次取样的时间为第10天，C正确；处理组3个指标的总体变化趋势不一致，应该是还原糖量增加，淀粉量下降，果皮黄色色素量增加，D错误。
2．(2021·山东，9)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，浓度过高时抑制植株生长；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
答案 B
解析 甲是细胞分裂素，合成部位主要是根尖，A错误；乙是赤霉素，可通过某些微生物发酵获得，B正确；丙是生长素，丁是脱落酸，成熟的果实中，丙的作用减弱，丁的作用增强，C错误；乙是赤霉素，乙可促进小麦种子发芽，丁抑制发芽，D错误。
3．(2021·河北，9)关于植物激素的叙述，错误的是( )
A．基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型延长
B．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C．细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快
D．插条浸泡在低浓度NAA溶液中，野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
答案 A
解析 脱落酸有促进种子休眠的作用，基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型缩短，A错误；赤霉素能促进大麦种子产生α-淀粉酶，进而催化淀粉分解，赤霉素受体表达量增加的大麦种子，有利于赤霉素发挥作用，能产生更多的α-淀粉酶，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快，B正确；细胞分裂素能促进细胞分裂，故细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快，C正确；NAA是生长素类似物，能促进插条生根，生长素受体活性减弱的株系对生长素不敏感，所以野生型比生长素受体活性低的株系更易生根，D正确。
4．(2021·浙江1月选考，13)脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生的响应有关。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．缺水使植物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
答案 C
解析 脱落酸作为信息分子，在植物体内起到信息传递的作用，A正确；脱落酸在植物缺水的情况下含量升高，从而导致气孔关闭，B正确；成熟后的种子，脱落酸含量较高，有利于保持种子的休眠状态，C错误；植物体内脱落酸的含量变化是植物对环境变化做出的一种适应性变化，是植物适应环境的一种方式，D正确。
5．(2020·山东，9)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
答案 A
解析 提高细胞分裂素与生长素间含量的比值，可以促进愈伤组织向芽的分化，A项错误。
6．(2020·天津，15)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。
据表回答：
(1)Ⅰ阶段时通常选择茎尖、幼叶等作为外植体，原因是__________________________。
(2)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段中发生基因选择性表达的是____________阶段。
(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>2.0)，以
0.5 μml/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________μml/L。
(4)Ⅲ阶段时，科研人员分别选用浓度低于或高于n3 μml/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。
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
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 μmL/L时，设计五个实验组，则在m1的上下设计，浓度可为(m1－1.0)μml/L、(m1－0.5)μmL/L、m1μml/L、(m1＋0.5)μml/L、(m1＋1.0)μml/L，所以细胞分裂素浓度最高为(m1＋1.0)μml/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。
一、易错辨析
1．植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌产生( × )
2．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落( × )
3．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存( × )
4．用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可促使其成熟( √ )
5．光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上( × )
6．植物的生长发育只受植物激素的调控( × )
二、填空默写
1．(选择性必修1 P97)植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
2．(选择性必修1 P98)决定器官生长、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．(选择性必修1 P99)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。
4．(选择性必修1 P99)植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
5．(选择性必修1 P100)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。
6．(选择性必修1 P106)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
7．(选择性必修1 P106)光敏色素是一类蛋白质，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
8．(选择性必修1 P108)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。
课时精练
一、选择题
1．(2022·重庆一中高三模拟)植物体中，赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．生长素和赤霉素均可在幼芽和发育中的种子中合成
B．色氨酸在植物体内经过一系列反应可转变为吲哚乙酸
C．赤霉素能促进细胞伸长，图中X表示“抑制”
D．促进植物生长的植物激素只有生长素和赤霉素
答案 D
解析 生长素主要由芽、幼嫩的叶和发育中的种子合成，赤霉素主要由未成熟的种子、幼根和幼芽合成，A正确；从图可知，赤霉素通过促进色氨酸转化成生长素和抑制(X)生长素的氧化过程而促进细胞伸长，C正确；促进植物生长的植物激素除了生长素和赤霉素外，还有其他激素，如细胞分裂素，D错误。
2．为探究生长素与乙烯对植物生长的影响，研究人员用一系列浓度梯度的生长素溶液分别处理等长、生理状况相同的黄化豌豆幼苗切段，一段时间后检测发现，培养液中的乙烯浓度随生长素浓度的升高而升高，且溶液中乙烯浓度越高，豌豆幼苗切段生长所受抑制越强。下列分析不合理的是( )
A．该探究活动需要设置空白对照组，以排除其他因素对实验结果的干扰
B．高浓度的生长素会抑制幼苗切段生长，可能是因为能促进乙烯的合成
C．该实验的无关变量是生长素浓度、黄化豌豆幼苗切段的长度和生理状况
D．水平放置的植物根向地生长，可能是近地侧的乙烯抑制了该侧的根的生长
答案 C
解析 该实验的目的为探究生长素浓度对乙烯合成的影响以及生长素和乙烯对植物生长的影响，因此要设置蒸馏水作空白对照组，以排除其他因素对实验结果的干扰，A项合理；高浓度的生长素会抑制幼苗切段生长，是因为生长素浓度高到一定程度能促进乙烯的合成，从而抑制植物的生长，B项合理；生长素浓度是该实验的自变量，黄化豌豆幼苗切段的长度和生理状况是因变量，C项不合理；根对生长素较敏感，水平放置的植物，由于重力作用，近地侧生长素浓度高，根向地生长很可能是高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，进而抑制了近地侧的根的生长，D项合理。
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．植物的生命活动调节只受到多种激素共同的作用
B．植物激素由植物体内的核糖体合成，植物生长调节剂由人工合成
C．植物体内的生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞的伸长
D．植物生长素起作用的方式与动物体内的激素相似，都不直接参与细胞代谢
答案 D
解析 激素调节只是植物生命活动调节的一部分，A错误；植物激素的化学本质不属于蛋白质，不是由核糖体合成的，B错误；植物体内的生长素可通过促进乙烯合成来抑制茎段细胞的伸长，C错误；植物激素和动物激素都属于信号分子，既不组成细胞的组分，也不直接参与细胞代谢，而是对生物体的生命活动起调节作用，D正确。
4．当果实成熟到一定程度时，呼吸速率突然升高，然后又下降，果实便进入完全成熟。这个呼吸高峰，便称为呼吸骤变，此时果实内还原糖含量明显提高。香蕉成熟过程中的相关变化如下图，下列说法错误的是( )
A．香蕉呼吸骤变可能是果实内产生乙烯(C2H4)的结果
B．呼吸骤变的出现标志着果实成熟到了可食用的程度
C．生产实践中利用乙烯催熟香蕉，可能是因为乙烯能刺激呼吸骤变提前发生而加速果实成熟
D．乙烯是一种植物激素，在植物体内可以从合成部位极性运输到果实发挥作用
答案 D
解析 分析题图可知，乙烯含量剧增影响呼吸作用，产生呼吸骤变现象，因此可推测香蕉呼吸骤变可能是果实内产生乙烯(C2H4)的结果，A正确；当果实成熟到一定程度时，呼吸速率突然升高，然后又下降，果实便进入完全成熟，因此呼吸骤变的出现标志着果实成熟到了可食用的程度，B正确；乙烯是气体类激素，运输方式是自由扩散，D错误。
5．在短日照、短日照＋赤霉素(GA3)、自然条件＋脱落酸(ABA)、自然条件下分别生长的桃树植株，其休眠进程和深度各不相同(如图1所示)。已知第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态。图2表示在不同处理条件下，不同时期桃叶芽中GA3含量/ABA含量的值的变化情况。下列说法错误的是( )
A．由图1可知，短日照条件下生长的桃树植株最先进入休眠状态
B．由图1可知，在短日照＋GA3条件下桃树植株可能不进入休眠状态
C．分析两图可知，GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃树植株进入休眠状态
D．分析两图可知，短日照可能会引起桃树植株内部脱落酸含量减少
答案 D
解析 已知第一颗芽萌发所需时间≥10 d时，表明芽已进入休眠状态。由图1可知，短日照条件下植株芽萌发所需时间最先大于10 d，故最先进入休眠状态，A正确；在短日照＋GA3条件下，植株芽萌发所需时间小于10 d，故桃树植株在此条件下可能不进入休眠状态，B正确；由图1可知在短日照或自然条件＋ABA处理条件下，桃树植株易进入休眠状态，而在图2中，这两种处理条件下桃叶芽的GA3含量/ABA含量的值均较低，推测GA3含量/ABA含量的值较低可能会造成桃树植株进入休眠状态，C正确；在图1、图2中，短日照和自然条件＋ABA这两种处理条件下的曲线变化趋势相似，在图1中均进入了休眠状态，在图2中GA3含量/ABA含量的值均较低，说明短日照与自然条件＋ABA的效果相似，很有可能短日照引起了植物内部脱落酸含量的增加，D错误。
6．(2022·长治高三模拟)油菜素内酯是近年新发现的第六类植物激素，芸苔素是一种人工合成的油菜素内酯类似物。某科研人员为了研究芸苔素对侧枝长度的影响，以拟南芥的野生型植株和突变体植株为实验材料进行了相关实验，实验结果如图，下列说法错误的是( )
A．芸苔素可能通过参与细胞代谢过程进而影响植物的生长
B．芸苔素能促进野生型拟南芥侧枝的伸长，可用于解除生长素对侧芽的抑制作用
C．据图推测，拟南芥的突变体植物有可能缺乏识别芸苔素的特异性受体
D．农业生产中使用芸苔素时需要考虑施用时间、处理部位和施用方式等因素
答案 A
解析 芸苔素是人工合成的激素类似物，主要功能是通过调节植物基因组的表达以达到调节植物代谢的效果，并不参与代谢，A错误；据图推测，施加不同浓度的芸苔素对突变体植株的侧枝生长无影响，推测拟南芥的突变体植物有可能缺乏识别芸苔素的特异性受体，C正确。
7．(2022·威海高三期末)研究发现，侧根只有在离根尖一定距离的部位才能产生，且受主根生长的抑制，这种现象称为根系顶端优势。科学家用不同浓度的IBA(吲哚丁酸)、KT(激动素)处理棉花幼苗，5天后统计结果如下表所示(只列出部分数据)。下列说法错误的是( )
A.单独施加IBA，在一定程度上能消除根系顶端优势
B．单独施加KT，在一定程度上能抑制侧根的发生
C．共同施加不同浓度的IBA和KT，均能在一定程度上消除根系顶端优势
D．单独施加IBA和单独施加KT在促进主根生长方面表现为相抗衡作用
答案 C
解析 由表中数据可以看出，在单独施用IBA时，单株侧根数量比不施用时要多，说明单独施用IBA可在一定程度上消除幼苗根系的顶端优势，A正确；根据表中数据可知，单独施用KT时，单株侧根数比不施用时要少，说明单独施用KT，在一定程度上能抑制侧根的发生，B正确；由表中数据可以看出，施加IBA 2.0＋KT 5.0时，主根长度比对照组要长，说明施加IBA 2.0＋KT 5.0时不能消除根系顶端优势，C错误；由表中可以看出当单独施用IBA时，主根的长度比不施用时要短，说明IBA对主根的生长起抑制作用，而单独施用KT时，主根的长度比不施用时要长，说明KT对主根的生长起促进作用，所以两者在促进主根生长方面表现为相抗衡作用，D正确。
8．茶树常采用扦插繁殖。某研究小组为探究不同浓度三十烷醇(一种植物生长调节剂)对茶树插条生根的影响进行了一组预实验，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．本实验的自变量是三十烷醇的浓度，实验中设有空白对照
B．实验结果显示，浓度为15 ppm的三十烷醇对茶树插生根具有抑制作用
C．若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，在8～12 ppm的浓度范围增设实验组即可
D．用三十烷醇处理茶树插条可采用浸泡法或沾蘸法，二者相比，浸泡法所用溶液浓度高，所需处理时间长
答案 A
解析 与空白对照组比较可知，浓度为15 ppm的三十烷醇对茶树插条生根具有促进作用，B错误；若要探究三十烷醇促进茶树插条生根的最适浓度，需要在8～15 ppm的浓度范围增设实验组，C错误；用三十烷醇处理茶树插条可采用浸泡法或沾蘸法，二者相比，浸泡法所用溶液浓度低，所需处理时间长，D错误。
9．南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型，研究人员以某一种矮生南瓜突变体为实验材料，进行了相关实验，实验结果如图。下列叙述正确的是( )
A．生长素和赤霉素促进植物生长的机理相同
B．1.5 mM赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μM生长素的1.5倍
C．赤霉素和生长素对正常南瓜的生理作用均具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点
D．实验结果表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型
答案 D
解析 据图示可知，赤霉素和生长素都可以促进正常南瓜茎的生长，但其促进生长的机理根据实验结果无法得出，A错误；激素的促进作用效果要比较茎伸长量和对照组数据的差值，1.5 mM赤霉素促进作用约为16(31－15)cm，5 μM生长素的促进作用约为8(22－14)cm，故1.5 mM赤霉素对正常南瓜的促进作用约为5 μM生长素的两倍，B错误；据图分析可知，赤霉素对正常南瓜的生理作用不具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，生长素对正常南瓜的生理作用均具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，C错误；矮生南瓜突变体用赤霉素及生长素处理前后茎伸长量基本不变，表明该矮生南瓜突变体是激素不敏感类型，D正确。
10．下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述，不正确的是( )
A．赤霉素处理大麦，可以促使大麦种子无须发芽就产生α-淀粉酶
B．除草剂除去双子叶杂草的原理是不同植物对生长素的敏感性不同
C．连续大雨导致水稻传粉失败，喷洒适宜浓度的生长素类似物可防止减产
D．持续干热再遇阴雨，即将成熟的小麦种子易在穗上发芽是因为脱落酸减少
答案 C
解析 种植水稻的目的是收获种子，连续大雨导致水稻传粉失败，喷洒适宜浓度的生长素类似物不能防止减产，C错误。
11．为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4 mm)若干均分为8组，分别浸入7种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在相同且适宜条件下培养24 h后，测量每段切段平均长度，结果见下表。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验遵循对照原则，待测样液组和生长素0浓度组为对照组
B．切段生长所需生长素的最适浓度为1 mg·L－1
C．该实验不能体现生长素作用的浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点
D．要进一步确定萌发小麦种子的生长素浓度，可将待测样液稀释10倍后再重复实验
答案 D
解析 该实验遵循对照原则，生长素0浓度组为对照组，待测样液组为实验组，A错误；该实验生长素浓度梯度较大，切段生长所需生长素的最适浓度不一定为1 mg·L－1，应该在生长素浓度0.1 mg·L－1～10 mg·L－1之间，设置更小的浓度梯度探究切段生长所需生长素的最适浓度，B错误；生长素浓度为0作为对照组，生长素浓度为100时，对应的切段平均长度小于对照组，故体现了生长素的抑制作用，生长素浓度小于100时，对应的切段平均长度均大于对照组，故体现了生长素的促进作用，所以能体现生长素的生理作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，C错误；待测样液切段平均长度与生长素浓度0.1 mg·L－1和生长素浓度10 mg·L－1相等，为确定待测样液中的生长素浓度是0.1 mg·L－1还是10 mg·L－1，可以将待测样液稀释，重复上述实验。若切段长度小于10 mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1 mg·L－1；反之就为10 mg·L－1，D正确。
12．下表为适宜浓度的α-萘乙酸(NAA)和赤霉素(GA3)溶液对燕麦胚芽鞘生长的影响，胚芽鞘初始长度为2 cm，据表分析，下列说法错误的是( )
A.NAA与GA3在胚芽鞘生长过程中具有协同作用
B．若实验用的NAA浓度为M，则改用低于M浓度的NAA时，胚芽鞘长度不一定减小
C．NAA与GA3是由植物体产生，能从产生部位运输到作用部位，微量高效的有机物
D．实验的自变量为溶液种类不同，表中“？”处理方式为清水处理
答案 C
解析 由表格可知，表中丁组混合使用与乙、丙组单独使用相比效果更好，说明NAA与GA3在胚芽鞘生长过程中具有协同作用，A正确；实验用的NAA与生长素相类似，在最适浓度的两侧，会有促进作用相同的两个不同浓度，在这两个浓度之间促进作用会更大，故改用低于M浓度的NAA时，其促进作用可能会增强，因此胚芽鞘长度不一定减小，B正确；NAA与GA3是人工合成的生长素和赤霉素类似物，不是植物产生的，C错误；据表分析可知，该实验的自变量是溶液种类，表格中的“？”表示用适量的清水处理，作为对照组，D正确。
二、非选择题
13．植物在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地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的。请回答以下有关植物激素调节的问题。
(1)植物激素是由植物体内产生，能从____________________________________________运送到______________，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。如赤霉素具有________________________的作用。
(2)独脚金内酯(GR24)是近年来发现的植物中普遍存在的新型植物激素，为了研究独脚金内酯对侧枝生长发育的影响，科研小组以拟南芥为材料进行了实验，结果如图1。据实验结果推测，GR24的作用是__________侧枝产生。突变体植株可能出现了GR24____________(填“合成”或“信息传递”)缺陷。
(3)为了进一步研究GR24的作用机理，科研人员用野生型植株进行实验，结果如图2。据图分析，GR24对侧枝生长__________________作用，而NAA＋GR24处理组侧枝长度明显小于只用NAA的处理组，推测GR24的作用机理是_______________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)产生部位 作用部位 促进细胞伸长，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育 (2)抑制 信息传递 (3)无明显的抑制 通过促进NAA的作用抑制侧枝生长
解析 (2)图1显示：用GR24处理拟南芥的野生型和突变体植株，据实验结果推测：GR24浓度越高，野生型侧枝数目平均值越小，可推知GR24的作用是其抑制侧枝产生；但对突变体植株几乎没有影响，原因可能出现了独脚金内酯信息传递缺陷。(3)由图2可知：实验自变量是NAA和GR24有无及培养时间，因变量的检测指标是侧枝长度，据图2分析，与对照组比较，GR24处理组侧枝生长无明显抑制作用；而NAA＋GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA的处理组，综合上述结果推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长。
14．(2022·长春高三模拟)植物芽休眠及芽休眠解除的机制一直是国内外学者研究的热点问题，研究人员以生态休眠状态下的“夏黑”葡萄冬芽为实验材料，经单芽扦插处理、用转录组分析方法辅以生理指标测定，探讨了葡萄冬芽休眠解除过程的不同时期基因表达差异与内源植物激素信号转导之间的关系。
(1)植物激素是植物体内产生，对生物体起__________作用的微量有机物。
(2)在葡萄冬芽处于生态休眠阶段时，单芽扦插于温室内，提取扦插7 d(EB1)和14 d(EB2)的葡萄冬芽总RNA，用实时荧光定量RT－PCR方法对植物信号转导通路上3个差异表达基因(基因甲、基因乙、基因丙)进行了相对定量表达分析，结果如图1所示。其中基因甲为IAA受体相关基因，那么赤霉素(GA)调控途径上的负调控因子相关基因为基因______________；而在脱落酸(ABA)调控途径上，基因______________为与ABA分解代谢相关的基因。
(3)在“夏黑”葡萄生态休眠阶段，单芽扦插于温室，2周内芽内ABA含量、GA含量、IAA含量如图2所示。从图2中可以看出对于葡萄冬芽解除休眠的相关激素中，生长素和赤霉素的关系是__________________作用，可_____________________________________________休眠，赤霉素和脱落酸的关系是____________________作用。
(4)低温需求、光周期等环境因子的变化会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对____________________进行调节，从而影响植物的休眠和解除休眠，这一实例再一次证明植物的生长发育过程，在根本上是______________________________________的结果。
答案 (1)调节 (2)丙 乙 (3)协同 促进解除(或打破) 相抗衡 (4)基因组的表达 基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果(或基因的选择性表达)植物
激素
合成
部位
分布
主要作用
赤霉素
幼根、幼芽和未成熟的种子
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
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
裂素
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
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
各器官中都存在
促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落
序号
激素(类
似物)
植株
性别
雌花
数量
雄花
数量
①
乙烯利
(ETH)
瓠瓜
雌雄同株雌雄异花
不变
部分转变成雌花
②
赤霉素
(GA)
黄瓜
全雌株全雌花
部分转变成雄花
③
细胞分
裂素类
似物(BA)
星油藤
雌雄同株雌雄异花
增加
部分转变成雌花
组别
处理黄豆
平均每个黄豆长出的不定根数
1
50 μml·L－1的生长素溶液
4.75
2
100 μml·L－1的生长素溶液
5.20
3
150 μml·L－1的生长素溶液
3.55
4
幼嫩植物茎叶研磨后分离得到的提取液
5.34
处理方式
生长素(IAA)含量(ng·g－1)
向光侧
背光侧
光强：500 lx
163.24
426.6
光强：1 000 lx
147.2
439.4
品种B组织培养阶段
细胞分裂
素浓度
(μml/L)
生长素浓度
(μml/L)
Ⅰ诱导形成愈伤组织
m1
n1
Ⅱ诱导形成幼芽
m2
n2
Ⅲ诱导生根
m3
n3
处理类型
及浓度(mg/L)
主根长度
(cm)
单株侧根数/条
对照组
8.0
20.0
IBA 1.0
7.5
25.1
IBA 2.0
7.2
25.0
IBA 2.0＋KT 1.0
7.6
29.2
IBA 2.0＋KT 5.0
9.8
26.0
KT 1.0
8.5
19.2
KT 5.0
8.6
14.2
生长素浓度
(mg·L－1)
0
0.001
0.01
0.1
1
10
100
待测
样液
切段平均
长度(mm)
6.5
6.8
8.2
10
12
10
5.5
10
实验分组
甲
乙
丙
丁
溶液种类
(mg·mL－1)
？
GA3
NAA
NAA＋GA3
胚芽鞘长度(cm)
4
10
6
14
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