1、第第 3 讲讲 植物的激素调节植物的激素调节 考纲要求 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()。 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
2、，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
3、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：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，
4、生长速度 快，植物向光弯曲生长。 2顶端优势的原理：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。 考点一考点一 生长素的发现及其生理作用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 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
5、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
6、现为促进作用，对侧芽表现为抑制作用。常用在摘心、 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 植物生长素对植物的新陈代谢、 生长发育等生命活动起着重要的调节作用， 其特点是( ) A只能抑制植物生长 B只能促进植物生长 C高浓度时促进生长，低浓度时抑制生长 D高浓度时抑制生长，低浓度时促进生长 答案
7、D 解析 生长素的生理作用具有两重性，表现为高浓度时抑制生长，低浓度时促进生长。 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
8、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 福州质检)研究人员对陆生型空心莲子草叶片喷施不同浓度的生长素(IAA)， 探究 IAA 对空心莲子草根系蛋白质含量的影响，结果如下图，下列相关叙述不正确的是( ) A对照组根系的生命活动也受到 IAA 调节 B该实验的因变量是空心莲子草根系中可溶性蛋白质含量 C对叶片进行不同浓度 IAA 处理时，需保证喷施天数、每天喷施次数及溶液用量一致 D在 0100 mg L 1 范围内设置更小的浓度梯度，可确定 IAA 促进根系合成蛋白质的最适 浓度 答案 D 解析 据图可知，对照组根系的
9、生命活动也受到 IAA 调节，A 项正确；该实验的自变量是不 同浓度的生长素(IAA)，因变量是空心莲子草根系中可溶性蛋白质含量，B 项正确；根据等量 原则，对叶片进行不同浓度 IAA 处理时，喷施天数、每天喷施次数及溶液用量等无关变量需 保证一致，C 项正确；在 0100 mg L 1 范围内 IAA 起促进作用，促进根系合成蛋白质的最 适浓度可能大于 100 mg L 1，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( ) 浓度(mol/L) 0 1 5 10 50 100 插条生根数(条
10、) 5 8 10 12 12 9 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 1050 mol/L DX 浓度、Y 浓度和 Z 浓度之间的大小关系是：ZYX 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 1
11、050 mol/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。 考点二考点二 其他植物激素及应用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
12、催熟；促进黄瓜的雌花分化。 (2)萘乙酸、2,4D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 -淀粉酶合成(用于啤酒生产)。 (5) 生长素/细胞分裂素用于植物组织培养 比值适中促进愈伤组织形成 比值低诱导芽分化 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 2,4D 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
13、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 2,4D 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
14、用的叙述，不正确的是( ) AABA 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
15、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 山东菏泽一模)油菜素内酯(BL)被称为第六大类植物激素。 如图为对油菜萌发的种子 进行不同处理后，其幼苗主根生长的结果示意图。下列叙述错误的是( ) A在萌发的油菜种子中 IAA 可由色氨酸转变而来 B由曲线看出 BL 对油菜主根生长的作用具有两重性 C该实验可探究 IAA 和 BL 对油菜主根生长的影响 D一定浓度的 BL 可削弱 IAA 对油菜主根生长的促进作用 答案 B 解析 IAA 可由色氨酸经一系列反应转变而来， A 项正确； 实验中没有
16、设置一系列浓度的 BL 溶液探究对油菜主根生长的影响，不能证明 BL 对油菜主根生长的作用具有两重性，B 项错 误；由实验结果可知，实验中有两个自变量：IAA 的浓度和 BL 的有无，因此可探究 IAA 和 BL 对油菜主根生长的影响，C 项正确；比较图中两条曲线可知，一定浓度的 BL 可削弱 IAA 对油菜主根生长的促进作用，D 项正确。 8.某种植物种子经低温处理 12 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。据图推断正确的是( ) 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
17、 答案 D 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
18、误。 2(2019 河南洛阳二模)植物激素中的赤霉素能诱导 -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 -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 -淀粉酶的合成，赤霉素和脱落酸共同使用
19、-淀粉酶的合成远低于 单独用赤霉素处理的一组，可知在 -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，-淀粉酶含量与用赤霉素和 6-甲基嘌呤处理种子 -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
20、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 BACC 可能影响生长素在弯钩内外侧的分布 CSA 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；SAACC 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
21、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 陕西宝鸡 4 月联考)有研究表明在草莓果实发育成熟过程中，果实细胞中 pH 呈先降 低后升高的特点。有同学每隔一天用 0.5%醋酸溶液处理草莓的绿色果实，17 天后测量草莓 果实中几种植物激素的含量，结果如图。下列相关叙述错误的是( ) A本实验是探究 pH 下降对草莓果实中激素含量的影响 B实验结果表明植物果实发育过程受多种激素共同调节 C施用醋酸可促进某些植物激素的积累延缓果实的成熟 D处理组脱落酸的积累为后期草莓果实的成熟提供营养 答案
22、D 解析 根据题干信息和图形分析，该实验的自变量为是否用醋酸处理，因变量是不同激素的 含量；经过醋酸处理(pH 下降)后，生长素、细胞分裂素、脱落酸和赤霉素的含量都有所增加， 其中脱落酸增加最明显。 因此该实验的目的是探究 pH 下降对草莓果实中激素含量的影响， A 项正确；根据柱状图分析可知，植物果实发育过程是受多种激素共同调节的，B 项正确；在 草莓果实发育成熟过程中，果实细胞中 pH 呈先降低后升高的特点，而醋酸使得果实细胞的 pH 不断下降，因此施用醋酸可促进某些植物激素的积累延缓果实的成熟，C 项正确；脱落酸 等植物激素只能调节植物的生命活动，但是不能为果实的成熟提供营养，D 项错误
23、。 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：向光侧的生长素受光直接照射而 被分解；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
24、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 相同且适宜 (1) (2) (3)和 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)若对照组和实验组
25、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 。(3)实验组弯向光源生长，支持假说，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，综上所述同时支持假说和 假说。 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
26、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)，3 h 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
27、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 05 mg 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。
