2024届人教版高中生物一轮复习植物生命活动的调节学案（多项版）

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（多项版），共35页。
第5课　植物生命活动的调节
[复习目标]　1.通过分析植物激素间的相互作用，建立普遍联系的观点。(生命观念)　2.通过对植物向性运动的结果分析，培养用逻辑思维解决问题的能力。(科学思维)　3.通过生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度及与植物激素相关实验设计的实验，掌握实验设计的方法，提高对实验结果的分析与评价能力。(科学探究)
考点一　植物生长素

1．生长素的发现过程
(1)发现过程




(2)植物向光性的解释

[教材深挖]
　(选择性必修1 P92相关信息)植物向光性的另一种理论：单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
(3)植物激素的概念

2．生长素的合成、运输与分布

3．生长素的生理作用
(1)作用方式：不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，调节细胞生命活动。
(2)作用表现
①在细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
②在器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
(3)作用实质：生长素与生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
(4)生长素的作用特点

[教材深挖]
(选择性必修1 P94思考·讨论)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。
[易错辨析]
1．植物生长素就是指的吲哚乙酸。(×)
2．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(√)
3．生长素在植物各器官都有分布。(√)
4．对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同。(×)
5．杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素。(×)

1．不同处理条件下植物向性运动的结果分析


2．向光性产生的原因
(1)原因分析

(2)归纳总结
3．生长素生理作用曲线分析
(1)同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析

(2)不同植物对生长素敏感程度曲线分析


命题点1　围绕生长素的发现考查科学探究
1．(2022·辽宁模拟)1913年科学家分别在燕麦胚芽鞘顶端的背光面或向光面插入深度为胚芽鞘横断面一半的云母片，结果发现只有背光一侧插入云母片时，燕麦胚芽鞘才丧失向光性(简称云母片实验)。如果将胚芽鞘尖端切下，在胚芽鞘切口上放一片具有透过性的明胶薄片，然后再将胚芽鞘尖端放在明胶薄片上，其向光性仍能发生(简称明胶实验)。下列说法正确的是(　　)


A．云母片实验以云母片插入胚芽鞘横断面的背光面、向光面的深度为自变量
B．据明胶实验能推知，向光性是因为胚芽鞘顶端产生的某种影响能横向运输
C．由云母片实验可知，胚芽鞘顶端产生了能影响生长的物质，向背光面运输后再向形态学下端运输
D．明胶实验缺乏对照实验，设计中应增加明胶薄片上不放置胚芽鞘尖端的一组实验
解析：选D。云母片实验中，自变量是云母片插入的位置是胚芽鞘横断面的背光面还是向光面，A错误；据明胶实验能推知，向光性是因为胚芽鞘顶端产生的某种影响能透过明胶运输到形态学下端，B错误；由云母片实验可知，胚芽鞘顶端产生了能影响生长的物质，并向形态学下端运输，但不能推知向背光面运输，C错误；根据实验对照原则可知，明胶实验缺乏对照实验，设计中应增加明胶薄片上不放置胚芽鞘尖端的一组实验，D正确。
2．(2022·雨花区一模)科学家为了解释植物向光生长的现象提出了两种假说：①单侧光照引起生长素的横向运输，使生长素分布不均而导致弯曲生长；②单侧光照引起向光侧产生生长抑制物而导致弯曲生长。如图表示两位同学为验证某植物向光生长的原因所做的对照实验，下列分析错误的是(　　)

A．若实验一甲、乙两组都向光生长，则说明假说②成立
B．若实验二甲、乙两组结果无明显差异，则说明假说①成立
C．若实验一甲直立生长、乙向光生长，则实验二应表现为甲生长速度比乙快
D．若实验一甲、乙两组都向光生长，则实验二应该表现为甲的生长速度比乙慢
解析：选C。实验一甲、乙两组都向光生长，说明其向光生长与生长素横向运输无关，即假说②成立，A正确；实验二甲、乙两组生长无明显差异，说明光照不会引起生长抑制物的产生，即假说①成立，B正确；实验一甲直立生长、乙向光生长，说明假说①成立，此时实验二应出现甲、乙生长速度相同，C错误；实验一甲、乙两组都向光生长，说明其向光生长与生长素横向运输无关，即假说②成立，则实验二甲组光照会产生生长抑制物，因而甲的生长速度比乙慢，D正确。
[技法提炼]　“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”

命题点2　围绕生长素的合成和运输考查科学思维及科学探究
3．(2022·山东潍坊一模)生长素极性运输的化学渗透偶联学说，基本观点是生长素以弱酸的形式经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞，在细胞质中生长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞，正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述错误的是(　　)
A．植物体内生长素的合成原料是色氨酸
B．若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，可利用其抑制剂设计实验
C．生长素的输入、输出载体都能转运生长素，空间结构相同
D．生长素的输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中
解析：选C。生长素是一类植物激素，IAA是人类最早发现的一种生长素，植物体内生长素的合成原料是色氨酸，A正确；若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，可利用其抑制剂设计实验，B正确；生长素的输入、输出载体虽然都能转运生长素，但是运输的方向等不同，故其空间结构也不同，C错误；生长素的合成部位主要集中在植物幼嫩部位，故其输出载体大多也分布在幼嫩组织细胞中，D正确。
4．(2022·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胚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：选C。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为b段，即胚芽鞘尖端下方，B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，也可能是受重力因素的影响，故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正确。
命题点3　围绕生长素的生理作用考查科学思维及科学探究
5．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：选D。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错误；琼脂块中的生长素浓度为Ⅰ时，胚芽鞘向右侧弯曲，B错误；琼脂块中的生长素浓度大于Ⅱ时，α值越来越大，但只要有α值小于90°，胚芽鞘生长仍受到促进，C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正确。
6．(2022·八省联考辽宁卷)如图是吲哚乙酸(IAA)诱导豌豆茎切段伸长生长的典型剂量反应曲线，图中将对照组(不加IAA)的伸长生长设为“0”。据图分析，下列叙述正确的是(　　)

A．在M点对应的IAA浓度下，切段不发生伸长生长
B．IAA对切段伸长生长的促进作用与IAA的浓度呈正相关
C．IAA浓度高于10－4 mol/L后，随着浓度升高，其抑制伸长生长的作用越来越弱
D．不同浓度的IAA对切段伸长生长的作用可能相同
解析：选D。M点对应的IAA浓度下，切段的伸长生长与对照组相同，并不是切段不发生伸长生长，A错误；据图分析，IAA浓度在10－5～10－3 mol/L之间时，随IAA浓度的增加，促进伸长生长的作用减弱，IAA浓度大于10－3mol/L时，抑制伸长生长的作用增加，B错误；IAA浓度高于10－3 mol/L后，抑制伸长生长，C错误；在最适浓度(10－5 mol/L)左右，不同浓度的IAA对切段伸长生长的作用可能相同，D正确。
[技法提炼]　利用“三看法”判断生长素的作用特点

考点二　其他植物激素及植物生长调节剂的应用

1．其他植物激素的合成部位和主要作用

[教材深挖]
(选择性必修1 P96拓展)赤霉素是否只能在植物体内合成？赤霉菌合成的赤霉素是植物激素吗？
提示：不是；赤霉菌也能合成赤霉素，但赤霉菌合成的赤霉素不属于植物激素，因为植物激素是在植物体内合成的。
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)不同植物激素在代谢上还存在着相互作用。如：生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响。

低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
(4)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。
(5)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。
3．植物生长调节剂的应用
(1)植物生长调节剂的概念：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：容易合成、原料广泛、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α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
(4)应用实例(连线)

(5)植物生长调节剂的施用
①施用的依据
在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还要综合考虑施用目的、效果和毒性，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
对于某种植物生长调节剂来说，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，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。
[易错辨析]
1．赤霉素的施用可引起水稻植株疯长。(√)
2．生长素主要促进细胞质分裂，细胞分裂素主要促进细胞核分裂。(×)
3．种子萌发过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发。(√)
4．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。(√)
5．植物生长调节剂是由植物合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。(×)

1．归纳植物激素间的协同作用与相抗衡
(1)具协同作用的激素

(2)相抗衡的激素
作用
起促进作用的激素
起抑制作用的激素
细胞分裂
细胞分裂素
脱落酸
器官衰老
脱落酸
细胞分裂素
种子萌发
赤霉素
脱落酸
2.植物激素与植物生长调节剂的比较
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
残留在植物体内继续发挥作用
作用效果
短暂，只发挥一次作用
持久稳定
实例
乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸、油菜素内酯
乙烯利、生长素类似物、青鲜素、α-萘乙酸

命题点1　围绕植物激素的种类及作用考查科学思维及科学探究
1．(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：选A。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合理，B不合理；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不合理。
2．(2021·海南卷)某课题组为了研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用，将刚萌发的玉米种子分成4组进行处理，一段时间后观察主根长度和侧根数量，实验处理方法及结果如图所示。
下列有关叙述正确的是(　　)

A．与第1组相比，第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B．与第2组相比，第3组结果说明缺少ABA时主根生长加快
C．本实验中自变量为干旱和ABA合成抑制剂
D．设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有促进作用
解析：选C。ABA是脱落酸，ABA合成抑制剂可以抑制ABA的合成，据图可知，第2组不加入ABA合成抑制剂，则两组的自变量为蒸馏水的有无(是否干旱)，第2组玉米主根的长度大于第1组，但侧根数量少于第1组，说明干旱处理可以促进主根长度增加，但抑制侧根生长，A错误；第2组不加ABA合成抑制剂，第3组加入ABA合成抑制剂(ABA不能正常合成)，两组的自变量为ABA的有无，实验结果是第3组的主根长度小于第二组，说明缺少ABA时主根生长变慢，B错误；结合分析可知，本实验目的是研究脱落酸(ABA)在植物抗旱中的作用，则实验的自变量为是否干旱和脱落酸的有无，可通过补加蒸馏水及和ABA合成抑制剂的添加来控制，C正确；第4组是同时添加ABA合成抑制剂和ABA，可以与第2组和第3组形成对照，实验结果是该组的主根长度小于第2组，但大于第3组，说明ABA合成抑制剂可以减缓ABA在干旱条件下促进主根生长的作用，D错误。
命题点2　围绕植物生长调节剂的应用考查科学探究及社会责任
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：选D。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正确。
考点三　(实验)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
生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。例如，适当浓度的2，4-二氯苯氧乙酸(简称2，4-D) 可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根，高浓度的2，4-D甚至会杀死双子叶植物。
(2)处理插条的方法
①浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天。这种处理方法要求溶液的浓度较小。
②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5 s)，深约1.5 cm即可。
(3)设计浓度的依据
可以参考植物体内天然生长素含量，或查找有关资料，确定应设计什么样的浓度梯度。
2．尝试利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利催熟水果的原理
乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体。当溶液pH