2023届高考生物二轮复习植物激素的调节学案

第11讲　植物激素的调节

[考纲要求]　1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ)；2.其他植物激素(Ⅱ)；3.植物激素的应用(Ⅱ)。

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1．下列关于生长素及其类似物的说法，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似，它不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。(√)

(2)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(×)

(3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(√)

(4)生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官种类的不同而有较大的差异。(√)

(5)横向运输发生在尖端，发挥效应的部位也在尖端。(×)

(6)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(√)

(7)生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比。(×)

2．下列关于其他植物激素的说法，正确的划“√”，错误的划“×”。

(1)生长素和细胞分裂素可以在同一细胞中起作用。(√)

(2)生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长。(×)

(3)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。(√)

(4)脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(×)

(5)脱落酸能够调控细胞的基因表达，外界条件无法调节。(×)

(6)喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。(×)

(7)植物生长调节剂具有原料广泛、效果稳定等优点，但却难以合成。(×)

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1．教材必修3 P46“旁栏思考”：为什么要分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段呢？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？                                             

【答案】　达尔文实验中分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用对照法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段，感受单侧光刺激的是尖端。这说明是胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。

2．教材必修3 P47“旁栏思考”：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？                                                                                           

【答案】　温特提出植物体内存在生长素时，并没有提取出这种物质，而是在对实验结果进行严密分析的基础上作出的推断。

3．教材必修3 P48“知识链接”：植物激素与动物激素在合成部位和运输途径方面有何不同？              

【答案】　植物体内没有分泌激素的腺体，植物激素是由其产生的部位运送到其作用的部位；而动物激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的，一般经过体液运输，作用于靶细胞、靶器官。

4．教材必修3 P48“正文内容”：植物向光性的产生一定是生长素分布不均匀导致的吗？                 

【答案】　植物向光性生长的另类解释：抑制生长的物质分布不均匀。有些植物因单侧光照射而弯曲生长时，向光一侧和背光一侧的生长素含量基本相同，而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。                    

5．教材必修3 P54“旁栏思考”：植物激素自身的合成也受基因控制吗？如果是，基因应通过哪种途径予以控制？　

【答案】　是的，植物激素自身的合成也受基因组控制。其控制途径主要是“基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制激素的合成”。

6．教材必修3 P56“练习拓展题”1：解释小麦、玉米在即将成熟时，持续干热之后又遇大雨为什么种子容易发芽？                                                                                              

【答案】　脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。但持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠了。然后，大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就会不适时地萌发。

考点1　生长素的发现、运输及生理作用

1．生长素运输有关的“方向”和“方式”

2．与生长素作用两重性相关的曲线解读

(1)图甲，①高浓度与低浓度：当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长，称为“高浓度”。

②OH段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。

③H点表示促进生长的最适浓度为g，C点表示生长素浓度为i时，既不促进生长，也不抑制生长。A点和B点对应生长素浓度不同，但促进效果相同。

(2)图乙表示不同器官对生长素的敏感程度不同，根>芽>茎。

(3)图丙表示不同植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感性强。

3．与生长素有关的四个实验设计

(1)验证生长素的产生部位在尖端。

①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。

②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。

(2)验证生长素的横向运输发生在尖端。

①实验操作(如图)

②实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。

(3)验证生长素只能从形态学上端运输到形态学下端。

①实验操作(如图)

②实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。

(4)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度。

①实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。

②结果预测及结论

a．若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大：说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。

b．若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长：说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。

c．若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长：说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。

1．(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】　本题考查植物生长素对植物生命活动的调节。植物顶芽产生的生长素通过极性运输，在侧芽部位积累，侧芽生长素浓度较高，从而出现抑制侧芽生长的现象，称为“顶端优势”。在农业生产过程中，可以通过去除顶芽从而解除植物的顶端优势(如棉花打顶)，A、B正确；生长素作用的本质是调节某些基因的表达从而影响植物体的生长，C正确；同一植物体不同器官对生长素的敏感度不同，敏感度由大到小依次是根>芽>茎，D错误。

【答案】　D

2．(2020·全国卷Ⅲ)取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞)，第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中，第3组置于IAA＋Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是(　　)

A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压

B．胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收

C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的

D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高

【解析】　KCl在溶液中呈离子状态，可以进入胚芽鞘细胞中，调节细胞的渗透压，A不符合题意；胚芽鞘伸长生长过程中，代谢较旺盛，自由水含量相对较高，伴随细胞对水分的吸收，B不符合题意；根据题干信息及题图可知，置于生长素＋蔗糖溶液中的胚芽鞘伸长率比单独放置在适宜浓度生长素或蔗糖溶液中的胚芽鞘切段的伸长率都高，表明蔗糖、生长素均促进胚芽鞘切段伸长并且表现为共同作用下胚芽鞘切段伸长率大于单独作用下，又由于“用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果”可推测本实验中的蔗糖不是作为能源物质来提高IAA作用效果的，C符合题意；分析题图，对比曲线可知，一段时间后，置于生长素＋蔗糖溶液中的胚芽鞘伸长率比置于适宜浓度的生长素溶液中的胚芽鞘伸长率高，结合题意“用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果”，可推测IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D不符合题意。

【答案】　C

1．(2022·湖北模拟)在植物体内，生长素对细胞伸长生长以及细胞分化有着重要的调控作用。下列有关植物生长素特点的描述错误的是(　　)

A．某浓度的生长素可促进同一植物芽和茎的生长，可能会抑制根的生长

B．生长素的极性运输方向不能从形态学下端到形态学上端

C．生长素既能促进植物生长，也能抑制其生长，生长素对植物生长的促进作用与其浓度呈正相关

D．植物生长素没有特定的分泌器官，也没有明显的靶器官

【解析】　植物对生长素的敏感程度为根>芽>茎，因此某生长素浓度对芽和茎的生长起促进作用可能对根的生长起抑制作用，A正确；生长素的极性运输是由形态学上端向形态学下端的单项运输，B正确；根据教材表示生长素对植物生长的两重性的曲线，对同一生长促进程度，有两个相应的生长素浓度与之对应，C错误；植物生长素没有特定的分泌器官和明显的靶器官，D正确。

【答案】　C

2．(2022·河北沧县中学模拟)如图为单子叶植物百合的胚芽鞘受单侧光照射时的生长情况及受光部位生长素的运输情况。下列相关叙述正确的是(　　)

A．该现象说明生长素浓度低时促进胚芽鞘尖端生长，浓度高时抑制生长

B．生长素在b处所起的作用与细胞分裂素和脱落酸对其生长所起作用相同

C．单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素并引起生长素分布不均匀

D．生长素在a处所起的作用与乙烯和脱落酸对植物生长所起作用相反

【解析】　单侧光引起生长素在背光侧分布多，背光侧生长快，因此图中a，b两处生长素都促进胚芽鞘尖端的生长，A错误；细胞分裂素在植物生长时起促进作用，脱落酸在植物生长时起抑制作用，生长素在b处所起的作用与细胞分裂素对植物生长时所起作用相同，与脱落酸在植物生长时所起作用相反，B错误；生长素的产生不需要光刺激，C错误；乙烯和脱落酸在植物生长时都起抑制作用，与生长素在a处所起的促进作用相反，D正确。

【答案】　D

3．(2022·山西吕梁二模)如图表示不同浓度的生长素(IAA)对植物某器官的作用结果。图中虚线表示IAA浓度为0时，单位生长长度所需的时间，下列叙述正确的是(　　)

A．植物横放时，茎的近地侧生长素浓度可能会由c对应的浓度变为d对应的浓度

B．植物横放时，根的近地侧生长素浓度可能会由a对应的浓度变为b对应的浓度

C．对茎的作用效果为b的生长素浓度对根的作用效果可能为d

D．具有顶端优势的植物，顶芽和侧芽生长素浓度可能分别为a和b对应的浓度

【解析】　茎对生长素敏感性较小，植物横放时，茎的近地侧生长素浓度增大且促进作用增强，故可能会由a变为b，A错误；根对生长素敏感性较大，植物横放时，根的近地侧生长素浓度增大可能起抑制作用，而生长素浓度由a变为b的过程促进作用在增强，B错误；对茎的作用效果为c的生长素浓度是最适浓度，根的敏感性大于茎，故促进茎生长的最适生长素浓度可能对根起抑制作用，即作用效果可能为d，C正确；植物表现为顶端优势时，顶芽生长素浓度较低，起促进作用，侧芽生长素浓度较高，起抑制作用，图中a、b对应的浓度均起促进作用，D错误。

【答案】　C

考点2　其他植物激素与植物生长调节剂及其应用

1．常见其他四种植物激素的合成部位与作用

2．植物激素之间的相互关系

(1)协同作用

①促进生长：赤霉素、生长素、细胞分裂素。

②延缓衰老：生长素、细胞分裂素。

(2)拮抗作用

①器官脱落：脱落酸促进脱落；生长素、细胞分裂素抑制脱落。

②种子萌发：赤霉素、细胞分裂素促进萌发；脱落酸抑制萌发。

③细胞分裂：细胞分裂素促进；脱落酸抑制。

(3)生长素和乙烯的作用机理

(4)生长素和赤霉素的相互作用机理

3．熟知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。

(2)萘乙酸、2,4－D——用于促进扦插枝条生根，防止落花落果及除草。

(3)赤霉素——解除种子休眠，使芦苇、莴苣等植株增高，产量增加；诱导大麦种子合成α­淀粉酶用于啤酒生产。

(4)青鲜素——保持果蔬鲜绿，延长贮藏期。

1．(2022·浙江1月选考)某种植物激素能延缓离体叶片的衰老，可用于叶菜类的保鲜。该激素最可能是(　　)

A．细胞分裂素   B．生长素

C．脱落酸   D．赤霉素

【解析】　细胞分裂素可促进细胞分裂，延缓衰老，因此可用于叶菜类的保鲜，A正确，B、C、D错误。

【答案】　A

2．(2021·辽宁卷)下表为几种常用的植物生长调节剂，下列有关其应用的叙述错误的是(　　)

A．用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条，可促进生根

B．用一定浓度的6－BA抑制马铃薯发芽，以延长贮藏期

C．用乙烯利处理棉花可催熟棉桃，便于统一采摘

D．用PP333处理水稻可使植株矮化，增强抗倒伏能力

【解析】　萘乙酸作用与生长素类似，用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条，可促进生根，A正确；6－BA作用与细胞分裂素类类似，抑制马铃薯发芽，延长贮藏期的激素是脱落酸，与细胞分裂素无关，故6－BA不能抑制马铃薯发芽，以延长贮藏期，B错误；乙烯利作用与乙烯类似，故用乙烯利处理棉花可催熟棉桃，便于统一采摘，C正确；PP333作用与赤霉素合成抑制剂类似，故用PP333处理水稻可使植株矮化，增强抗倒伏能力，D正确。

【答案】　B

1．(2022·陕西西乡县模拟)下列关于植物激素调节的叙述，正确的是(　　)

A．脱落酸能使种子保持休眠状态，赤霉素能促进种子萌发，两者相互拮抗

B．若葡萄果粒长的小而密集，可以用乙烯处理达到疏花疏果的目的

C．用适宜浓度的生长素溶液处理二倍体西瓜植株即可获得三倍体无籽西瓜

D．生长素是以色氨酸为原料经过一系列反应合成的蛋白质类物质

【解析】　脱落酸能使种子保持休眠状态，赤霉素能促进种子萌发，两者在调节种子萌发方面作用相反，具有拮抗作用，A正确；乙烯具有促进果实成熟的作用，而疏花疏果需要用高浓度的生长素处理，B错误；三倍体无籽西瓜是多倍体育种的结果。用适宜浓度的生长素处理二倍体西瓜植株得到的依然是二倍体西瓜，C错误；生长素是以色氨酸为原料经过一系列反应合成的吲哚乙酸，其化学本质不是蛋白质类物质，D错误。

【答案】　A

2．(2022·河北石家庄二模)用不同浓度NaCl处理拟南芥萌发的种子，检测根的长度，结果如图1；同时施加乙烯合成抑制剂(AVG)，检测根的长度及乙烯合成基因相对表达量，如图2、3所示。请回答下列问题：

(1)植物激素是指________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

拟南芥植株乙烯的合成部位是______________________。

(2)图2实验所用的NaCl溶液浓度为______mM/L。根据上述结果推测，NaCl抑制根生长的机制可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)研究表明，高浓度NaCl处理后，植物会产生茉莉酸抑制根的生长。为研究乙烯、茉莉酸在拟南芥根生长过程中的关系，研究人员进行了实验，其中IBU为茉莉酸合成抑制剂，结果如下表。

第__________组结果可说明高浓度NaCl处理后，植物会产生茉莉酸抑制根的生长。

综合分析，NaCl、茉莉酸和乙烯的关系为________(填序号)。

①NaCl→乙烯→茉莉酸→抑制根生长

②NaCl→茉莉酸→乙烯→抑制根生长

③NaCl→茉莉酸→抑制根生长

④

【解析】　(1)植物激素是植物体内产生，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；乙烯可以促进果实成熟，在植物体的各个部位均可合成。(2)研究同时使用NaCl溶液和AVG对根生长的影响，应取NaCl的抑制作用最强时的浓度，故比较图1和图2，可确定图2实验所用的NaCl溶液浓度为120 mM/L；据图3可知，含有NaCl的组别中乙烯相对含量较高，且与对照相比，种子根长随NaCl浓度增加而变短，故可推测NaCl抑制根生长的机制可能是：NaCl会促进植物体内乙烯的合成，进而抑制植物根的生长。(3)要证明高浓度NaCl处理后，植物会产生茉莉酸抑制根的生长，则应选择不施加NaCl和茉莉酸的对照组1组、高浓度NaCl组2组和添加茉莉酸抑制剂的4组；根据表格信息可知，茉莉酸合成抑制剂可减轻NaCl溶液的抑制作用，即茉莉酸也会抑制根的生长，后两组实验结果相同，说明NaCl溶液通过促进乙烯合成促进茉莉酸的合成，进而抑制根的生长。因此NaCl处理、乙烯、茉莉酸及根的伸长之间的关系如图：

，故选④。

【答案】　(1)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　植物体各个部位

(2)120　NaCl会促进植物体内乙烯的合成，进而抑制植物根的生长

(3)1、2、4　④

(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，按下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)，测得数据如下表。据此回答问题。

(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)上图中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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

【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