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1、第第 21 讲 植物生命活动的调节讲 植物生命活动的调节 考纲考情知考向核心素养提考能 最新考纲 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() 4.实验：探究植物生长调节剂对 扦插枝条生根的作用 生命 观念 分析植物激素间的相互作 用，建立普遍联系的观点 科学 思维 通过植物向光性原因分析、 生长素作用的两重性的曲线 分析，培养逻辑思维分析问 题的能力 近三年 考情 2017全国卷(3)、2017全国卷 (30)、 2016全国卷(4)、 2015全国卷 (2)、 2015全国卷(29) 科学 探究 “生长素类似物促进扦插枝 条生根的最适浓度”及“与 植物激素相
2、关的实验设计” 考点一 生长素的发现及生长素的产生、分布与运输 1.生长素的发现经典实验分析 助学巧记 2.植物激素的概念 3.生长素的产生、运输和分布 教材高考 VS 1.真题重组 判断正误 (1)科学家通过研究植物向光性发现的激素是 IAA(2015海南卷，8D)( ) (2)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素(2015全国卷，2A)( ) (3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输(2015全国卷，2B)( ) (4)顶芽合成的生长素通过单纯扩散运输到侧芽(2014海南卷，8C)( ) 提示 (1) (2) (3) (4) 顶芽合成的生长素通过主动运输运输到侧芽。 2.深挖教材 (
3、中图版必修 3 P3P5“探究活动”拓展)下图表示胚芽鞘、茎和根等处的生长素的 运输，据图分析下列问题： (1)请构建胚芽鞘向光性、根的向地性、茎的背地性的概念图，它们是否体现两重 性？ (2)图 2 如果放在太空的空间站中生长，情况会怎样？ 提示 (1) (2)若放在太空的空间站中生长，在失重状态下，尖端只发生极性运输，因而只能 水平生长。 结合生长素的发现及相关拓展实验，考查分析判断能力 1.研究发现，在单侧光照射下，燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在 a 段而不是发生在 b 段。下列实验结果对应正确的是( ) 选项实验材料处理方式条件实验结果 A利用琼脂片阻断 a 段直立生长 B
4、利用云母片阻断 b 段向右侧弯曲生长 C不做任何处理不生长 D移除尖端 a 段 右侧给 以单侧 光照射 正常直立生长 解析 琼脂片不能阻挡生长素的运输，因此利用琼脂片阻断 a 段，右侧给以单侧 光照射，燕麦胚芽鞘会向右侧弯曲生长，A 错误；利用云母片阻断 b 段，由于横 向运输发生在 a 段， 右侧给以单侧光照射会使燕麦胚芽鞘尖端向右侧弯曲生长， B 正确 ； 不做任何处理，则燕麦胚芽鞘尖端会向光弯曲生长，C 错误 ； 移除尖端 a 段， 无生长素来源，则燕麦胚芽鞘不能正常直立生长，D 错误。 答案 B 2.(2019陕西西安重点校联考)如图所示，a、b、c 为对胚芽鞘做不同处理的实验，d 为
5、一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述， 正确的是( ) A.a、b 向光弯曲生长，c 背光弯曲生长 B.a 直立生长，b、c 向光弯曲生长 C.图 d 中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植物向左弯曲生长 D.图 d 中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长 解析 a 胚芽鞘尖端的生长素无法透过玻璃片，因此接受单侧光照后，并没有出现 生长素的横向运输，则胚芽鞘尖端以下的向光侧和背光侧生长素浓度相等，因而 表现为直立生长；b 胚芽鞘的尖端接受单侧光后，生长素出现横向运输，并可透过 琼脂片向下运输，最终使尖端以下部位的向光侧生长素浓度小于背光侧，胚芽
6、鞘 向光弯曲生长；c 中没有胚芽鞘尖端，单侧光照射对生长素的运输没有影响，琼脂 块中的生长素向下运输，使向光侧生长素浓度大于背光侧，最终出现胚芽鞘背光 弯曲生长，A、B 错误；图 d 中如果固定植株，旋转纸盒，则只有植物的右侧能接 受单侧光，最终向右弯曲生长，C 错误 ； 图 d 中将纸盒和植株一起旋转，则植物只 有纸盒开口的一侧能接受单侧光，从而出现植物向纸盒开口方向弯曲生长的现象， D 正确。 答案 D 围绕生长素的产生、分布与运输，考查科学思维能力 3.(2015全国卷，2)下列关于植物生长素的叙述，错误的是( ) A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素 B.成熟茎韧皮部中的生长素可以
7、进行非极性运输 C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同 D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响 解析 生长素所发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有 较大的差异，一般情况下幼嫩细胞对生长素敏感，成熟细胞对生长素比较迟钝，C 错误。 答案 C 4.(2019河南天一大联考“顶尖计划”)如图是完整植株顶端优势(左)和去顶植株解 除顶端优势(右)的模型。图中实线的宽度代表高浓度，虚线代表低浓度，箭头表示 运输方向。下列分析合理的是( ) A.叶片输出糖类会促进腋芽生长 B.合成糖的过程伴随着能量的释放 C.去掉顶芽后生长素才能运向腋芽部位 D.腋芽由于生长素浓度过低而
8、受到抑制 答案 A 1.生长素发现相关归纳 (1)生长素产生部位在尖端，其合成不需光。 (2)生长素作用部位在尖端以下。 (3)胚芽鞘感光部位在尖端，横向运输也在尖端。 2.“两看法”判断植物“长不长、弯不弯” 3.生长素的运输、分布相关分析 (1)重力、单侧光照等因素影响生长素的运输和分布，但与生长素的极性运输无关。 (2)引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有：单侧光、重力、含生长素的琼脂块 放在切去尖端的胚芽鞘上的位置，以及用云母片等材料阻断胚芽鞘一侧生长素的 向下运输等。 (3)太空环境中虽然丧失了“重力”对生长素分布的影响，但“单侧光”的影响仍 存在，且生长素“极性运输”的特性不变。
9、(4)极性运输、非极性运输及横向运输，均侧重运输“方向” 。主动运输则侧重生长 素的“跨膜运输方式” 。 考点二 生长素的生理作用及特性 1.生长素的生理作用及特性 (1)生理作用 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 此外，生长素能促进果实发育 ) (2)生长素的作用特性两重性 2.顶端优势 3.生长素类似物 点悟 生长素的化学本质为吲哚乙酸，并非蛋白质，但其合成仍受基因控制，这 是由于基因控制相关酶的合成，进而控制生长素合成的相关代谢过程所致。 4.解读生长素作用两重性的曲线 (1)促进生长与“浓度”有关，表现为“两重性”特点。 (2)促进
10、生长与“器官种类”有关，敏感性由大到小表现为根芽茎。 (3)促进生长与植物种类有关， 即单子叶植物比双子叶植物更不敏感(敏感， 不敏感)。 结合生长素的生理作用，考查科学思维能力 1.(2018经典高考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度 IAA 浸泡 30 min 后的生根 结果(新生根粗细相近)，对照组为不加 IAA 的清水。下列叙述正确的是( ) A.对照组生根数量少是因为枝条中没有 IAA B.四组实验中，300 mg/L IAA 诱导茎细胞分化出根原基最有效 C.100 与 300 mg/L IAA 处理获得的根生物量相近 D.本实验结果体现了 IAA 对根生长作用的两重性 解析 对照
11、组生根数量少是因为枝条是用不加 IAA 的清水浸泡的，其枝条中仍含 有一定量的内源 IAA，A 错误；由图可知，在四组实验中，300 mg/L IAA 处理的 枝条平均生根数最多且平均根长较长，故该浓度 IAA 诱导茎细胞分化出根原基最 有效，B 正确；平均生根数与平均根长的乘积可以反映出根生物量的大小，100 mg/L 与 300 mg/L IAA 处理获得的根生物量差异较大，C 错误；与对照组相比，图 中另外三个浓度的 IAA 均促进了根的生长，故本实验不能体现 IAA 对根生长作用 的两重性，D 错误。 答案 B 2.(2018广东汕头模拟)某研究小组用玉米进行了相关的实验， 图一是对玉
12、米胚芽鞘 进行的单侧光处理，一段时间后，将胚芽鞘尖端下部纵切，切面如图二所示，图 三示意的是一株倒伏的玉米植株。以下分析正确的是( ) A.图二中的 c 处细胞对应图一的 a 部位 B.由图分析可知，生长素通过促进细胞分裂使植物生长 C.图二中的 d 部位的效果相当于图三中的 e 部位 D.图二中的 c 部位的效果相当于图三中的 g 部位 解析 图二中的 c 处细胞生长慢，对应图一的 b 部位，A 错误 ； 由图分析可知，生 长素通过促进细胞伸长使植物生长， B 错误 ； 图二中的 d 部位的细胞生长速度较快， 效果相当于图三中的 e 部位，C 正确；图二中的 c 部位的细胞生长速度较慢，效果
13、 相当于图三中的 f 部位，D 错误。 答案 C 结合生长素作用两重性及曲线分析，考查科学思维能力 3.(2016四川卷，4)有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试 三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如下图。以下说法不正确的 是( ) A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均有两重性 B.在 020 ppm 范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙 C.乙的浓度大于 20 ppm 后，对莴苣幼根生长起抑制作用 D.据图推测，用 30 ppm 的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长 慧眼识图 获取信息 答案 D 4.(2019湖北八校联盟)图 1 表示某植物各部分名称；图 2 表示植物
14、某种器官或结构 的生长素(IAA)浓度随时间变化曲线，其中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制 的 IAA 浓度。下列叙述正确的是( ) A.图 1 植物体中生长素都是由、所示结构合成 B.若曲线表示去掉后的 IAA 浓度变化，则 a 时 IAA 既来自顶芽也来自侧芽 C.去掉会对的生长产生影响，但去掉不会对的生长产生影响 D.将图 1 所示植物水平放置，图 2 曲线可表示远地侧生长素浓度的变化 解析 植物的生长素主要是由幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生，图 1 中幼叶也 可合成生长素；图 2 中虚线表示的是对植物生长既不促进也不抑制的 IAA 浓度， 虚线以上为高浓度起抑制作用， 虚线以下为低浓
15、度起促进作用， a 时虽已去掉顶芽， 但生长素浓度还没有降下来， 说明原来顶芽产生的生长素还存在 ； 去掉主根根尖， 会解除根的顶端优势，对的生长起促进作用；将图 1 植物水平放置，由于重力 作用，远地侧生长素浓度下降，但仍起促进作用，因而不能用图 2 曲线表示。 答案 B “三看法”确认生长素作用是否体现“两重性” 注：若生长较慢处的生长素浓度生长较快处的生长素浓度，则不能体现两重性， 只能表明“低浓度促进生长” 。如茎的向光性和茎背地生长，向光侧或远地侧生长 较慢均是由于其生长素浓度低于另一侧。 考点三 其他植物激素及植物生长调节剂的应用 1.其他四种植物激素的产生部位和主要作用 2.植物
16、激素间的相互作用 (1)相互作用：在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立起作用，而是多 种激素相互作用共同调节。 (2)植物生命活动调节的实质 光照、温度等环境因子植物激素的合成基因组的表达。 影响 调节 3.植物生长调节剂 (1)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。 (中图版必修 3 P9“脱落酸”拓展)研究表明：脱落酸在高温下易降解，据此，请解 释“小麦、玉米即将成熟时，若遇干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽” 。 提示 这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。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
17、酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠了。 再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子就在穗上 萌发。 结合其他植物激素及其相互作用，考查科学探究能力 1.(2017全国卷，3) 通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为 研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞 分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTKABA 溶液中，再将各组置于光下。一段时间 内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示，据图判断，下列叙述错误的是( ) A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B.本实验中 CTK 对该植物离体叶片的作用可被 ABA 削弱 C.可推测 A
18、BA 组叶绿体中 NADPH 合成速率大于 CTK 组 D.可推测施用 ABA 能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 慧眼识图获取信息 答案 C 2.(2019湖南长沙模拟)植物激素甲、乙、丙和生长素类似物 NAA 的作用模式如图 所示，下列叙述错误的是( ) A.甲、乙激素之间具有拮抗作用 B.乙、丙最可能代表赤霉素和生长素 C.用 NAA 处理得到的无子性状是不可遗传的 D.甲、乙、丙可在细胞中大量合成 解析 甲和乙在种子休眠和生长方面作用相反，二者具有拮抗作用，A 正确；乙 可能是赤霉素，丙可能是生长素，B 正确；经 NAA 处理得到的无子性状不是通过 改变遗传物质形成的，因此该无子性状不
19、可遗传，C 正确 ； 植物激素在植物体内含 量都很少，不能大量合成，D 错误。 答案 D 围绕植物激素的应用，考查科学思维能力 3.(2018海南卷，3)植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的 是( ) A.色氨酸可经一系列反应转变为 IAA B.激素的含量随植物生长发育而变化 C.赤霉素对果实的发育有抑制作用 D.干旱条件下植物能合成较多的脱落酸 解析 生长素是由色氨酸经一系列反应转变而来，A 正确；不同发育时期植物激 素的种类和数量是不同的，其根本原因是基因选择性表达的结果，B 正确 ； 赤霉素 的生理作用是促进果实发育，C 错误 ； 干旱会导致植物体内生长素、赤霉素等明显
20、 减少，脱落酸和乙烯大量增加，从而抑制细胞的分裂和生长，促进叶片等器官衰 老和脱落过程，D 正确。 答案 C 4.(2019陕西西安中学期中)下列关于植物生命活动调节的叙述，正确的是( ) A.喷施适宜浓度的生长素类似物可以保花保果，也能促进果实成熟 B.用细胞分裂素处理二倍体西瓜幼苗，可以得到多倍体西瓜 C.脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达，促进果实衰老和脱落 D.密封贮藏导致水果中各种激素的合成均增加，协同调节果实发育和成熟 解析 喷施适宜浓度的生长素类似物可以保花保果，但不能促进果实成熟，促进 果实成熟一般是乙烯的作用， A 错误 ； 激素一般不会导致细胞染色体数目发生变化， B 错
21、误 ； 植物的生长发育过程， 在根本上是基因组在一定时空内程序性表达的结果， 脱落酸能够通过调控细胞的基因组的表达，促进果实衰老和脱落，C 正确 ； 密封贮 藏过程中水果中有些激素合成增加，有些激素合成减少，协同调节果实发育和成 熟，并非所有激素的合成都增加，D 错误。 答案 C (1)果实与激素 促进果实“发育”生长素、赤霉素 促进果实“成熟”乙烯 促进果实“脱落”脱落酸 ) (2)具有协同作用的激素 促进生长的激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素。 延缓叶片衰老的激素：细胞分裂素和生长素。 诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。 促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。 (3)
22、具有拮抗作用的激素 器官脱落 种子萌发 叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老。 澄清易错易混强化科学思维 易错易混 易错点 1 抑制生长不生长 点拨 所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处 理的组别)而言的凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制，生长状况好于对 照组者可谓“促进生长” 。 易错点 2 生长素不一定都进行极性运输， 也并非所有植物激素都具有极性运输特 点 点拨 极性运输是指只能从形态学上端(远基端)向形态学下端(近基端)运输，它主 要适用于“生长素” ，并不适用于其他植物激素，而生长素也并非只能进行极性运 输在胚芽鞘、芽、幼叶和幼
23、根中，生长素“只能”从形态学上端运往形态学 下端，而“不能反过来”运输，然而在“成熟组织”中，生长素却可以通过韧皮 部进行“非极性运输” 。 易错点 3 混淆促进果实“发育”与促进果实“成熟” 点拨 促进果实“发育”的植物激素为生长素、赤霉素，促进果实“成熟”的激 素为乙烯。 易错点 4 无子番茄与无子西瓜的成因不同 点拨 无子番茄：生长素促进子房发育，遗传物质并未改变，只是没有种子；无 子西瓜：秋水仙素引起染色体数目变异，为三倍体，不可育。 深度纠错 1.(原创)下列有关植物激素及植物生长调节剂的叙述，正确的是( ) A.具有顶端优势的植物，顶芽的生长速度较快，侧芽处于抑制状态生长速率基本
24、为零 B.高等植物的赤霉素，能促进成熟细胞纵向伸长和节间细胞伸长 C.番茄开花后，喷洒一定浓度的乙烯利溶液，促进子房发育成果实 D.生长素浓度超过最适浓度，随其浓度升高，对植物生长抑制作用增强 解析 侧芽处于抑制状态，生长速率不为零，只是生长慢，A 错误；赤霉素能促 进成熟细胞纵向伸长和节间细胞伸长，B 正确 ； 乙烯利是乙烯类似物，促进果实成 熟，赤霉素、生长素促进果实发育，C 错误 ； 生长素浓度超过最适浓度，在一定范 围内随浓度升高对植物生长促进作用逐渐减弱，D 错误。 答案 B 2.(原创)下列有关植物生命活动调节的叙述，正确的是( ) A.植物激素可以通过直接参与细胞代谢进行植物生命
25、活动的调节 B.植物体内细胞分裂素、 乙烯等均只能从形态学上端运往形态学下端， 即具有极性 运输的特点 C.用生长素或生长素类似物处理未受粉的西瓜雌蕊，获得无子西瓜 D.植物茎段中乙烯含量升高，可抑制生长素促进细胞伸长的作用 解析 植物激素不直接参与细胞代谢，只具有调节作用，A 错误；植物体内只有 生长素具有极性运输特点，B 错误 ； 农业生产上，用生长素或生长素类似物处理番 茄未受粉雌蕊， 获得无子番茄， 遗传物质未改变。 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗， 获得四倍体西瓜植株，然后四倍体和二倍体杂交获得无子西瓜，遗传物质改变，C 错误 ； 生长素浓度高时，促进乙烯合成，从而抑制生长素促进细胞伸长的作用，D 正确。 答案 D