1、专题五 生命活动的调节 1.植物生长素的发现和作用()。2.其他植物激素()。3.植物激素的应用()。考纲要求 植物的激素调节 第 讲 3 构建网络 栏目索引 考点一 植物生长素 考点二 其他植物激素的作用与应用 考点一 植物生长素 重点提炼 命题视角 题组一 以实验为载体考查生长素的两重性 题组二 以实验为载体考查生长素的运输 重点提炼 1.生长素发现的实验结论(1)生长素的产生部位胚芽鞘的尖端。(2)发挥作用部位尖端下面的一段。(3)感光部位胚芽鞘尖端。(4)生长素作用促进生长。(5)胚芽鞘弯曲原因生长素分布不均匀，导致生长不均匀。2.生长素分布不均的原因分析(1)单方向刺激的影响：常见的
2、有单侧光、重力、离心力等因素，使生长素在产生部位发生了横向运输，然后通过极性运输到达作用部位，使生长素分布不均，从而造成了弯曲生长。(2)其他人为因素：如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上，探究弯曲生长的原因，又如云母片或玻璃片的应用，也会造成生长素分布不均。3.生长素作用的两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。(1)分析：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。(2)具体实例：根的向地性、顶端优势。4.对生长素敏感程度大小比较(1)幼嫩细胞衰老细胞。(2)根芽茎。(3)双子叶植物单子叶植物。1.生长素的发现源于人们对植
3、物向光性的研究(2014海南，8B)()2.顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽(2014海南，8C)()3.温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输(2008江苏，15D)()4.顶端优势产生的主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受到抑制(2010海南，5D改编)()错混诊断 5.自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用有关(2011山东，1C)()6.在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性(2009江苏，9)()7.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关(2012四川，4D)()8.喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果(2012江苏
4、，7C)()命题视角 题组一 以实验为载体考查生长素的两重性 1.如图1是以小麦胚芽鞘进行的实验过程示意图。在图2曲线中能正确表示琼脂块上放置的尖端数量(N)与小麦胚芽鞘弯曲程度关系的是()A.B.C.D.解析 胚芽鞘尖端的生长素渗透到琼脂块中后，将琼脂块放置在去除尖端的小麦胚芽鞘顶部的左侧，则左侧的生长素含量大于右侧，左侧生长比右侧快，从而导致胚芽鞘向右弯曲。随着尖端数量增加，则生长素促进作用越强，弯曲程度逐渐增大；当尖端数量超过一定范围后，生长素浓度过高，从而使弯曲程度降低。答案 B2.下图为温特研究植物向光性的实验设计，是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。下列分析错误的是()
5、A.温特猜想尖端产生的化学物质可以扩散到琼脂块中 B.若在单侧光照下进行该实验，不能得到相同的实验结果 C.和结果表明胚芽鞘向光弯曲与尖端产生的物质有关 D.设置和组的目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响解析 通过组可知，空白琼脂块与放置尖端的琼脂块结果不同，说明尖端产生的化学物质可以扩散到琼脂中并发挥作用，A正确；单侧光不会使生长素分解，且感光部位在尖端，所以光照对实验没有影响，B错误；对照可知，植物弯曲与尖端物质分布不均匀有关，与植物向光弯曲进行比较可知，向光弯曲也与尖端产生的物质有关，C正确；用空白琼脂块，可排除其对胚芽鞘生长的影响，D正确。答案 B总结提升 解读生长素生理作用的两重性曲线
6、(1)图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为两重性。a点既不促进也不抑制生长。ac段(不含a点)随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。c点促进生长的最适浓度，促进效果最好。ce段(不含e点)仍为“促进”浓度，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。e点促进生长的浓度“阈值”低于此值时均为促进生长的“低浓度”，超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”，处于此值时，对植物生长的效应与a点相同，既不促进生长，也不抑制生长。b、d两点生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。(2)图2表示不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根芽茎。(3)图3表示不同植物对生长
7、素的敏感程度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感。命题视角 题组二 以实验为载体考查生长素的运输 3.(2014大纲，5)为验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论，需要先利用琼脂块收集生长素，之后再测定其含量。假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关。下列收集生长素的方法(如图所示)中，正确的是()解析 A项，胚芽鞘尖端用云母片分隔开，琼脂块未隔开，生长素无法进行横向运输，并且琼脂块中收集的是生长素总量，不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。B项，琼脂块用云母片隔开，尖端给予单侧光照射，测定两琼脂块中生长素的含量，可确定胚芽鞘中生长素在单侧光照射下分布是否均匀。C项
8、，胚芽鞘尖端未完全分隔开，单侧光照射下，生长素可发生横向运输，琼脂块未分隔开，收集到的是生长素总量，不能确定单侧光照射下琼脂块两侧的生长素含量。D项，在单侧光的照射下，由于云母片插入胚芽鞘尖端和琼脂块，生长素在胚芽鞘尖端不能发生横向运输，两琼脂块的生长素含量相等。答案 B4.(2014 江 苏，32)为 研 究 吲 哚 乙 酸(IAA)与 脱 落 酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素 14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题：(1)若图中AB为茎尖切段，琼脂块和中出现较强放射性的是_(填序号)；琼脂块和中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输_(填“是”或“不是”)极
9、性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块和中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是_。(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块、和均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输_(填“是”或“不是”)极性运输。(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有_。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长_(填“有利”、“不利”或“无影响”)。解析(1)吲哚乙酸(IAA)具有极性运输的特
10、点，只能从形态学上端(A)向形态学下端(B)运输，故琼脂块和中应是中出现较强的放射性。琼脂块和中都出现较强的放射性，说明脱落酸(ABA)在茎尖的运输不是极性运输。吲哚乙酸(IAA)的运输方式是主动运输，用抑制剂处理后和中放射性强度相近，说明抑制了吲哚乙酸(IAA)的主动运输，因不影响细胞呼吸，故很可能是抑制剂与运输IAA的载体结合，影响了IAA的主动运输。(2)在成熟茎切段中，吲哚乙酸(IAA)可通过韧皮部进行非极性运输。(3)分析题目信息可知，黄豆芽伸长胚轴的提取液中含有催化IAA氧化(降解)的酶。植物细胞内的IAA氧化(降解)酶和光都能降解IAA，可确保种子破土出芽后，植物体内激素含量不会
11、过多，保持正常水平，从而保证植株正常生长。答案(1)不是 抑制剂与运输IAA的载体结合(2)不是(3)IAA氧化(降解)酶 有利实验归纳 1.验证生长素的产生部位在尖端 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)。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)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.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输(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既不生长也不弯
12、曲。考点二 其他植物激素的作用与应用 重点提炼 命题视角 题组一 从植物激素之间的相互关系进行命题 题组二 综合考查植物激素之间的相互关系 题组三 与植物激素有关的实验探究 重点提炼 利用网络图理解各类植物激素的产生与作用1.生长素和赤霉素都能促进植物生长(2014 海南，8A)()2.高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长(2014海南，8D)()3.果实生长发育和成熟受多种激素调节，其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落(2012山东，1D)()错混诊断 4.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(2009
13、 广 东，10A)()5.赤 霉 菌 分 泌 的 赤 霉 素 是 植 物 激 素，可 促 进 植 物 生 长(2011海南，10D改编)()6.草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关(2008江苏，15C)()7.根尖能够产生细胞分裂素(2009海南，16A)()8.脱落酸能够调控细胞的基因表达(2012江苏，7A)()命题视角 题组一 从植物激素之间的相互关系进行命题1.赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如图所示，下列叙述中正确的是()A.赤霉素对生长素的分解有促进作用 B.赤霉素与生长素之间表现为协同作用 C.色氨酸一般由植物从土壤中通过主动运输吸收获得 D.植物的生长发育
14、过程中起主要作用的是赤霉素 解析 赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，表现为协同作用。赤霉素对生长素的分解有何作用(即X代表什么)图中没有确定。植物从土壤中吸收无机物，色氨酸是有机物。植物的生长发育过程中，各种激素共同起调节作用。答案 B2.下图为去掉某棉花植株顶芽前后，其侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化曲线。下列有关叙述正确的是()A.激素甲为细胞分裂素，激素乙为生长素 B.两种激素在高浓度时对侧芽的萌动均起促进作用 C.图示过程能体现生长素作用的两重性 D.图示过程说明生长素对侧芽的萌动起抑制作用 解析 棉花植株本来存在顶端优势现象，去除顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻
15、，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动，加快生长。故根据图解变化，可推知激素甲为生长素，激素乙为细胞分裂素，A项错误；激素甲在浓度较低时对侧芽起促进作用，B项错误；图示过程去顶芽前，顶芽产生生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高，由于顶芽对生长素浓度比较敏感，因此它的生长受到抑制而顶芽生长素浓度较低，优先生长，植株表现出顶端优势现象，体现了生长素作用的两重性，C项正确；图示可以说明较低浓度的生长素对侧芽的萌动起到了促进作用，D项错误。答案 C3.(2012浙江，3)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。下列有关叙述正确的是()A.乙烯浓度越高脱落率越
16、高 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.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率解析 从图示可以看出，随生长素浓度的升高，乙烯浓度一直在升高，脱落率先增加后降低，A、B两项错误；分析题图可知，生长素浓度和乙烯浓度一直呈正相关变化，C项错误；喷洒较高浓度的生长素类似物，可降低脱落率，D项正确。答案 D4.用外源脱落酸(ABA)及其合成抑制剂分别处理采摘后的番茄，番茄的乙烯释放量变化如图所示(CK为对照处理)，下列有关分析正确的是()A.外源脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的合成 B.番茄果实内乙烯的合成与ABA无关 C.脱落酸合成抑制剂可以
17、促进乙烯的生物合成 D.脱落酸与乙烯对果实成熟的调控有拮抗作用解析 乙烯的主要作用是促进果实成熟。根据图示外源脱落酸(ABA)可以诱导乙烯的合成；脱落酸合成抑制剂可以抑制乙烯的生物合成。答案 A总结提升 植物激素间的相互关系(1)生长素和赤霉素 两者关系 a.促进：赤霉素通过促进色氨酸合成生长素来促进细胞伸长。b.抑制：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。两者的生理效应 a.赤霉素能解除种子、块茎的休眠，促进种子萌发。b.生长素能防止落花落果，生理作用具有两重性。(2)生长素和细胞分裂素(3)生长素和乙烯 两者的作用机理 两者的含量变化 生长素达到一定浓
18、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。(4)脱落酸和赤霉素 右图表示种子萌发过程中，脱落酸和赤霉素两种激素浓度的变化：脱落酸是植物生长抑制剂，抑制植物体内许多生理过程，能使种子保持休眠状态，一般在脱落的果实和种子中含量较高。赤霉素能促进种子萌发，所以种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比，两者对种子萌发的作用是相反的。命题视角 题组二 综合考查植物激素之间的相互关系5.植物越冬休眠和夏天生长受多种激素的调节，如图所示，下列有关叙述正确的是()A.越冬休眠时，植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加 B.各种植物激素通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节 C.秋末过程能增
19、加叶肉细胞内的胡萝卜素含量，提高光合作用速率 D.夏季过程能增加植物体内细胞分裂素含量，延长细胞周期，促进植物生长 解析 根据题意，由植物越冬休眠和夏天生长可以知道，秋末有利于过程，夏季有利于过程；休眠时，植物体内脱落酸的含量会增加，而赤霉素的含量会减少；由图可知，植物的休眠和生长都受到多种激素的共同调节。答案 B6.下图表示水稻种子成熟过程中生长素、脱落酸和有机物总量的变化情况。下列有关叙述正确的是()A.图中曲线反映出生长素抑制脱落酸的合成 B.脱落酸促进水稻种子有机物总量增加最明显的时期是蜡熟期 C.脱落酸浓度越高有机物含量越高 D.生长素和脱落酸能够调控细胞的基因表达解析 在乳熟期前段
20、，生长素和脱落酸都增加，A错误；有机物在乳熟期增加明显，B错误；在完熟期，脱落酸含量下降，但有机物总量最高，C错误；水稻种子成熟过程是生长素和脱落酸共同作用的结果，是通过调控基因表达实现的，D正确。答案 D总结提升 以功能为主线，归纳总结各种植物激素间的相互关系 作用 激素 促进果实成熟 乙烯、脱落酸 促进植物生长 细胞分裂素、生长素、赤霉素 诱导愈伤组织分化出根或芽 生长素、细胞分裂素 延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素 促进坐果和果实生长 生长素、细胞分裂素、赤霉素 命题视角 题组三 与植物激素有关的实验探究7.人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题小组研究了激素类似物甲和激素类似物
21、乙对微型月季插条生根和侧芽生长的影响，下列说法不正确的是()A.由图1可得出初步结论：两种激素类似物对微型月季插条生根的影响分别是甲促进、乙抑制 B.由图1的结果不能准确判断0.5 mol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的影响 C.欲探究3 mol/L的激素类似物甲和0.5 mol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应制备四种培养基 D.若已知甲为生长素类似物，图2为其在X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则可以判断三种浓度关系是XY、XZ、YZ 解析 由图1可知，浓度为0的一组属于空白对照组，激素类似物甲、乙的作用效果分别是促进、抑制。0.5 mol/L这一浓度
22、介于01 mol/L之间，二者生根数比较接近，因此不能准确判断激素类似物乙在此浓度下会不会对生根有影响。为探究3 mol/L的激素类似物甲和0.5 mol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，需要设置四组培养基，分别是只添加激素类似物甲、只添加激素类似物乙、激素类似物甲和乙混合添加、激素类似物甲和乙都不添加(空白对照)。图2的四条曲线中，以“空白对照”组的生长量作为参照，与之相比，X浓度的激素类似物甲处理结果，生长量较低，起抑制作用。由题意可知激素类似物甲为生长素类似物，因此激素类似物甲的作用特点也具有“两重性”，图中Y浓度、Z浓度的激素类似物甲对侧芽生长均起促进作用，且Z的作用大于
23、Y，联系生长素生理作用的两重性特点可判断：X一定大于Y和Z，而Y和Z之间的大小不能确定。答案 D8.蓝莓是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一，人工培育的蓝莓植株株高可达240 cm。科研人员为了探究生长素类似物吲哚丁酸(IBA)的不同使用方法和使用浓度对蓝莓组培苗瓶内生根的影响，开展了实验研究。具体方法如下：选用生长良好、生理状态相似的蓝莓苗，剪切成2.5 cm单苗段备用。采用不同的处理方法，对制备好的单苗段进行处理。方法是将IBA预先添加到基本培养基中，形成含不同IBA浓度的培养基，再将单苗段接种到相应培养基上。方法是将单苗段置于不同浓度的IBA溶液中沾蘸5秒，再接种到基本培养基中。测定12
24、、18和30天的生根率，获得的数据如下表。方法 组别 IBA浓度(mg/L)12天生根率(%)18天生根率(%)30天生根率(%)1 0 0 1.0 1.0 2 0.05 0 20.0 74.0 3 0.1 0 12.0 50.0 4 0.2 0 10.0 48.0 5 0.5 0 11.0 47.0 6 0 0 1.0 1.0 7 200 70.0 100 100 8 500 4.0 90.0 91.0 9 1 000 0 87.0 88.0 请分析并回答：(1)在本实验中，对照组的组别为_。(2)在基本培养基中添加IBA并调节浓度为0.5 mg/L时，对诱导蓝莓生根起_作用，若需进一步确定
25、在培养中添加IBA的最适浓度，则需要在IBA浓度为_范围内，设置更小的浓度梯度进行进一步的实验研究。(3)使 用 IBA 诱 导 蓝 莓 插 条 生 根 时，采 用 方 法_(选填序号“”“”)更好，原因是使用该处理方法时，在_、_等方面都具有明显的优势。(4)请依据实验数据，分别绘制出当IBA浓度为最适时，采用不同使用方法诱导蓝莓生根率随时间变化的柱形图。解析(1)实验目的为探究生长素类似物吲哚丁酸(IBA)的不同使用方法和使用浓度对蓝莓组培苗瓶内生根的影响。围绕着添加IBA低浓度和沾蘸高浓度分2大组，每一大组的1和6组IBA都是0浓度，为对照组。(2)与对照组对照，在基本培养基中添加IBA
26、并调节浓度为0.5 mg/L时，对诱导蓝莓生根起促进作用。生根在00.1 mg/L最高。故进一步确定在培养基中添加IBA的最适浓度需要在00.1 mg/L设置更小的浓度梯度进行进一步的实验研究。(3)方法起始生根时间早，生根率高，效果好于方法。(4)依据表格提供的数据，方法IBA浓度为0.05 mg/L时，方法IBA浓度为200 mg/L时，促进效果最佳。根据不同时间绘制柱形图参见答案。答案(1)1和6(2)促进 00.1 mg/L(3)起始生根早 生根率高(或生根率达到最高的时间早或操作简便)(4)如图所示实验归纳 变量梯度设置的实验应用(1)在适宜的范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境
27、中，研究某因素对生物体或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。例如，确定生长素类似物促进插条生根的适宜浓度，生长素类似物的浓度应在1012102 mol/L范围内，变量梯度应相差一个数量级。(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，变化不明显，实验组增多，增加了实验操作的难度；梯度过大，实验结果不准确。例如，研究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，共做5组实验，其缓冲溶液的pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。(3)梯度设置方法 若进行定性分析，梯度设置可稍大些，如探究温度对光合作用影响的实验，一般情况下植物在30 左右时，光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用的变化，也要研究温度升高时光合作用的变化，温度梯度设置如下：0、10、20、30、40。若要进行定量分析，梯度设置应小一些。为了使结果更准确，有时要做预实验，即先设置较大的梯度值，根据实验结果在确定的较小范围内进行更小的梯度设置。