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第2课时　植物激素在生产上被广泛应用和其他因素参与植物生命活动的调节
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　植物生长调节剂在生产上的应用
1.(2025·连云港月考)植物生长调节剂在农业中发挥了重要作用。下列关于植物生长调节剂的叙述,不正确的是(　　)
[A]植物生长调节剂具有价格便宜、容易合成、效果稳定等优点
[B]植物生长调节剂效果稳定可能跟植物体内没有分解植物生长调节剂相应的酶有关
[C]植物生长调节剂优点多,效果好,在农业生产中可以大量使用,不会对人体造成伤害
[D]用乙烯利溶液浸种,可以促进部分植物的种子萌发
【答案】 C
【解析】 植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,具有容易合成、价格便宜、效果稳定等优点;正常情况下,植物激素发挥作用后会被分解失活,植物生长调节剂效果稳定可能跟植物体内没有分解植物生长调节剂相应的酶有关;有些植物生长调节剂具有一定的毒性,大量使用可能对人体健康产生危害,应按规定使用;有些植物在播种前用乙烯利的水溶液浸种,有明显促进种子萌发的作用。
2.(2025·扬州期中)下列关于农业生产问题与相对应的解决措施的叙述,正确的是(　　)
[A]油菜开花期遇连续阴雨天气影响授粉——喷洒2,4D可防止减产
[B]刚采收的柿子硬而有涩味——用脱落酸处理加速果实成熟
[C]大蒜、马铃薯贮存——用青鲜素处理可以延长储藏期
[D]水稻种子发芽率低——用适宜浓度的乙烯利溶液浸泡种子以提高发芽率
【答案】 C
【解析】 油菜是收获种子的作物,2,4D是生长素类生长调节剂,能形成无子果实,油菜开花期遇连续阴雨天气影响授粉,喷洒2,4D不能防止减产;脱落酸不能促进果实成熟,乙烯能促进果实成熟,刚采收的柿子硬而有涩味,用乙烯处理可加速果实成熟;青鲜素能抑制发芽,大蒜、马铃薯贮存时用青鲜素处理可以延长储藏期;乙烯利能促进果实成熟,不能提高水稻种子发芽率,赤霉素能促进种子萌发,用适宜浓度的赤霉素溶液浸泡种子可提高发
芽率。
知识点2　探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
3.为了探究植物生长调节剂物质X和Y对扦插枝条生根的影响,某兴趣小组用物质X和Y处理同一植物的枝条,得到的实验结果如图所示,下列推断正确的是(　　)
[A]物质Y对有叶枝条根的形成无明显影响
[B]物质X为枝条根的形成提供了营养物质
[C]叶片可能产生与物质X类似作用的物质
[D]物质X有利于促进无叶枝条根的形成
【答案】 A
【解析】 由题图可知,与蒸馏水组比较,物质Y对有叶枝条根的形成无明显影响;植物生长调节剂不能为植物的生长提供营养物质,只能发挥调节作用;对比物质X处理和蒸馏水处理组可知,物质X有利于促进有叶枝条根的形成,若叶片可能产生与物质X类似作用的物质,则蒸馏水处理组的有叶枝条生根数应多于无叶枝条,与题图不符。
4.(2025·连云港期中)某小组开展了探究生长素类生长调节剂2,4D促进扦插枝条生根作用的实验,关于这个实验的叙述正确的是(　　)
[A]预实验不需要设置一组用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
[B]可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度
[C]为了保证实验结果的可靠性,一般取母体植株中上部枝条
[D]不同浓度的2,4D处理扦插枝条,生根数量均不相同
【答案】 B
【解析】 为了保证实验结果的可靠性,预实验需要设置一组用蒸馏水处理扦插枝条的对照组;文献中的2,4D浓度是实验的结果,数据可靠,所以可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度;一般取母体植株枝条的中下部,因为枝条的中下部贮藏的养分较多;不同浓度的2,4D溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,即在促进扦插枝条生根的最适浓度的两侧可找到不同的2,4D浓度处理却有着相同生理效应的情况。
知识点3　其他因素参与植物生命活动的调节
5.玉米的根冠被切除后,约5天即可再生出完整的新根冠,但在太空中却不能再生根冠,其最可能的理由是下列中的(　　)
[A]根冠的形成与空气中CO2含量有关
[B]根冠的形成与光周期有关
[C]根冠的形成与昼夜温差有关
[D]根冠的形成与重力有关
【答案】 D
【解析】 相对于地面环境 ,太空处于失重状态,因此根再生根冠最可能与重力有关。
6.光、温度等环境信号对植物的开花有重要影响,下列相关叙述错误的是(　　)
[A]冬小麦经历低温诱导才能开花结实,说明冬小麦的开花结实与植物体内的激素无关
[B]日照时间影响植物开花,本质上是对基因表达的调控
[C]可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的
[D]光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果
【答案】 A
【解析】 经低温诱导后的冬小麦在开花结实过程中细胞分裂、分化都会受到生长素、细胞分裂素等激素的调节;日照长短影响植物细胞分化,发生结构与功能的改变,是基因选择性表达的结果;不少植物的开花与昼夜长短有关系,所以可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的;光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果,通过长期的进化,适应相应的环境。
7.(2025·扬州期中)光周期广泛调控植物生长发育的多个方面,光周期响应因子(简称CO)在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥所结种子的大小,结果如下图。下列说法正确的是(　　)
[A]研究者主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件的关系
[B]短日照下拟南芥种子变小,可能是短日照抑制CO基因表达的结果
[C]若光受体基因发生突变,拟南芥种子大小也可能会发生改变
[D]上图表明种子大小除受基因控制外,还受环境因素和激素影响
【答案】 C
【解析】 此实验的自变量为不同光照条件、CO是否过表达(或敲除),因变量是种子面积,故研究者主要探究了拟南芥种子面积与不同光照条件、CO是否过表达(或敲除)的关系;与野生型相比,CO敲除后长日照与短日照条件下种子面积相同,说明长日照通过CO起作用,而CO过表达之后长日照条件下种子面积更大,说明长日照可能通过促进CO基因表达而发挥作用,而短日照处理对各组种子大小没有影响;光受体基因发生突变后,光受体结构可能改变,影响信号接收,进而导致拟南芥种子大小发生改变;此实验不能说明激素对种子大小的影响。
综合提升练
8.坐果是指子房向果实转变的过程。为研究激素对葡萄坐果的影响,在开花前10 d给葡萄花序去雄并套袋。在开花日,用不同的植物生长调节剂(4CPA为生长素类生长调节剂、GA3为赤霉素)或PAC(GA3合成抑制剂)处理未授粉的葡萄子房(标记为2～7组)。在开花后21 d,统计坐果率,结果如图所示。以下说法错误的是(　　)
[A]去雄并套袋可防止授粉产生的种子分泌激素对实验的干扰
[B]4CPA或GA3单独处理均可提高未授粉葡萄的坐果率
[C]推测4CPA可能通过促进赤霉素合成来提高坐果率
[D]在影响葡萄坐果率方面4CPA和GA3具有协同作用
【答案】 D
【解析】 对比3、4、5组可知,与单独施用相比,4CPA与GA3共同施用时,坐果率未见明显提升,因此,二者在影响坐果率方面没有协同作用。
9.(多选)某研究性学习小组的同学进行了如下实验:取甲、乙、丙、丁4个培养皿,在每个培养皿中均铺上潮湿的滤纸,并分别放入同一品种的莴苣种子100粒,然后分别给予不同的光照,数天后统计萌发种子数,结果如表所示,分析该实验及其数据,不能得出的结论有(　　)
项目 甲 乙 丙 丁
光照 条件 用黑纸 遮光 照橘 红光 先照橘红 光,再照 远红光 先照橘红光,再 照远红光,最后 再照橘红光
萌发 种子数 10 99 40 98
[A]光照对莴苣种子萌发没有影响,适量的水分是莴苣种子萌发的必需条件
[B]橘红光能促进莴苣种子萌发,但本实验不能证明适量水分是种子萌发的必需条件
[C]光照、适量水分是莴苣种子萌发的必需条件
[D]莴苣种子只用远红光照射不能萌发
【答案】 ACD
【解析】 分析表格可知,甲用黑纸遮光,数天后萌发的种子数为10,乙照橘红光,数天后萌发的种子数为99,表明光照对莴苣种子萌发有影响,橘红光可促进莴苣种子萌发,但本实验各组均含水分,不能证明适量水分是莴苣种子萌发的必需条件;丙组与乙组对比,表明远红光可能有抵消橘红光的作用,但不能证明莴苣种子只用远红光照射不能萌发。
10.(多选)(2025·徐州期末)某兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸(NAA)对绿豆芽生长的影响,选取长势相同的绿豆芽,用不同浓度NAA溶液和蒸馏水分别进行处理。一段时间后,测量不定根数量和胚轴长度,计算NAA处理组减去蒸馏水组的差值,结果如图所示。相关分析正确的有(　　)
[A]蒸馏水处理组作为该实验的对照组
[B]由实验结果可知NAA具有促进和抑制作用
[C]10-6g·mL-1NAA处理组胚轴依然生长
[D]10-10 g·mL-1 NAA抑制了不定根生根数量
【答案】 ABC
【解析】 本实验探究植物生长调节剂萘乙酸(NAA)对绿豆芽生长的影响,自变量为NAA浓度,需要设置蒸馏水处理组作为该实验的对照组;NAA处理组减去蒸馏水组的差值有正值也有负值,差值为正值说明NAA具有促进作用,差值为负值说明NAA有抑制作用;10-6 g·mL-1 NAA处理组,胚轴长度差值大约为 -2.5 cm,说明该浓度的NAA抑制了胚轴的生长,但胚轴依然生长,只是比对照组更短;NAA浓度为 10-10 g·mL-1时,NAA处理组减去蒸馏水组的差值大于零,说明此浓度NAA促进了不定根的生根数量。
11.(12分)为探究植物生长调节剂2,4D溶液浓度对迎春枝条生根的影响,某同学首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4D溶液,然后选择扦插枝条,分组、编号,浸泡枝条,并在适宜条件培养,得到实验结果如图二所示。图三是迎春幼苗横放后根和茎的生长情况。请回答下列问题。
(1)配制系列浓度梯度的2,4D溶液各9 mL,具体过程如图一,由图分析可知,对5号试管中的2,4D溶液的操作还有　　　　,该操作体现实验的　　　　原则。
(2)扦插枝条的形态学上端和形态学下端具有不同的特异性,在用2,4D溶液对迎春枝条进行处理时需要注意处理扦插枝条的　　　　　　。
(3)从图二可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类生长调节剂浓度在　　　　 mol·L-1之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类生长调节剂浓度是　　　　 mol·L-1。图二、图三的实验结果体现了生长素作用具有　　　　特点;图三的a、b、c、d四处中,生长素类生长调节剂可能对植物生长起抑制作用的是　　　　处。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)吸走1 mL　单一变量
(2)形态学下端　
(3)10-11～10-9(1分)　10-8(1分)　两重性　a
【解析】 (1)由图一分析可知,5号试管中的2,4D溶液的量比其他4个试管中溶液多1 mL,为了遵循单一变量原则,需要对5号试管中的2,4D溶液进行的操作是吸走1 mL。
(2)扦插枝条的形态学上端和形态学下端具有不同的特异性,在用2,4D溶液对迎春枝条进行处理时需要注意处理扦插枝条的形态学下端,从而促进其生根。
(3)从图二可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类生长调节剂浓度在10-11～
10-9 mol·L-1之间,对根的生长起抑制作用的生长素类生长调节剂浓度的确定是生根数比蒸馏水组更少的生长素浓度,即10-8 mol·L-1;由于图二中体现了生长素的促进作用和抑制作用,图三中根的向地生长中近地侧(即a侧)体现了生长素的抑制作用,背地侧体现了生长素的促进作用,所以两个图都体现了生长素作用的两重性。
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第2课时　植物激素在生产上被广泛应用和其他因素参与植物生命活动的调节
1.简述植物生长调节剂的类型和作用。2.分析植物生长调节剂的施用。3.举例说明光、温度、重力等环境因素参与植物生命活动的调节。
一、植物激素在生产上被广泛应用
1.植物生长调节剂的概念和优点
(1)概念:通过 方法合成的,在 与各种植物激素相似,对植物的生长发育有 作用的物质。
(2)优点:能人工 合成,价格便宜,而且对植物生长发育的
。
化学
结构和功能上
调节
大量
调节效果
稳定
2.实例分析
生根
落花落果
果实发育
性别
增大
叶菜类
成熟
二、植物生长调节剂探究实验
1.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
(1)尝试确定促进扦插枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的最适浓度。
(2)实验步骤。
生长旺盛、无病虫害
中下
蒸馏水
浸泡
基部
沾蘸
基部
潮湿沙砾
遮阴和
湿度较高
插条的生根
(3)变量处理。
①自变量: 。
②无关变量:溶液处理 、植物材料等。
③因变量:生根的 或生根的平均长度。
2.观察乙烯利对香蕉的催熟现象
(1)选择若干尚未完全成熟的香蕉,均分为两组。
(2)第一组浸在质量分数为0.02%的乙烯利溶液中1 min,第二组浸在 的蒸馏水中1 min。
(3)将处理后的香蕉分别放入两只塑料袋中, 袋口,置于25 ℃左右的阴暗处。
(4)每天观察香蕉的颜色和成熟情况。
不同浓度的生长素类生长调节剂
时间
数目
等量
扎紧
三、其他因素参与植物生命活动的调节
1.光
(1)光影响植物的 。
(2)不同波长的光还可以作为 ,控制植物细胞的分化,导致
的改变,最终这些改变综合影响了植物组织和器官的生成。
(3)实例。
①缺乏光信号,植物会出现幼苗 等现象。
②有些植物(如水稻、甘蔗)的开花要求每天光照必须 一定的时数。
光合作用
信号
结构和功能
黄化
短于
2.温度
(1)温度变化能显著影响植物 和 的速率。
(2)温度影响植物的生长发育。
(3)实例。
①大多数热带和亚热带植物的最适生长温度在 。
②温带植物的最适生长温度则在 。
3.重力
把植物幼苗横放,就会发现幼苗的根向 方向生长,而茎 重力方向生长。
光合作用
细胞呼吸
30～35 ℃
25～30 ℃
重力
背离
判断正误
(1)植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。
(　　)
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。(　　)
×
【提示】 植物生长调节剂的作用效果稳定且持久。
(3)植物生长调节剂可通过提供营养物质来促进植物的生长。(　　)
【提示】 植物生长调节剂不提供营养物质。
×
√
(4)番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利,可促进子房发育成果实。(　　)
×
【提示】 乙烯利是促进果实成熟的,不能促进子房发育成果实。
(5)沾蘸法适用于药液浓度低,而浸泡法适用于药液浓度高。(　　)
【提示】 沾蘸法适用于药液浓度高,而浸泡法适用于药液浓度低。
×
(6)生长素类生长调节剂促进插条生根的实验自变量为扦插枝条生根情况,实验的因变量是生长素类生长调节剂的浓度。(　　)
×
【提示】 自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量是扦插枝条生根情况。
(7)对植物来说,光只是提供能量用于光合作用。(　　)
【提示】 不同波长的光还可以作为信号,控制着细胞的分化。
×
(8)种子播种后,无论胚的方位如何,其根总是向下生长,茎总是向上生长。
(　　)
√
任务一　分析植物生长调节剂在生产上的应用
乙烯利是促进果实成熟的植物生长调节剂,在酸介质中十分稳定,但随着溶液pH升高,会分解释放出乙烯。乙烯利进入植物体内释放出的乙烯能起植物激素乙烯所起的生理作用,在番茄上使用,能促进番茄果实早熟、着色,提前显出成熟色泽和风味,早上市,提高经济价值。
(1)在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是什么
【提示】 天然植物激素在植物体内含量极少,且提取困难。
(2)与乙烯相比,乙烯利作用时间更长,效果更稳定的原因是什么
【提示】 在植物体内,乙烯发挥作用后均会在酶的催化作用下水解而丧失生物活性,而植物体内缺乏水解外源乙烯利的酶,因此乙烯利具有作用时间更长,作用效果更稳定的优势。
(3)种植西瓜、草莓、葡萄时常使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),膨大剂对这些水果的生长有什么作用
【提示】 会使水果长势加快、果实增大,加快水果成熟,使其提前上市。
「核心归纳」
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 乙烯利、IBA、NAA、
2,4-D、6-BA等
「典型例题」
1.(2025·盐城调研)植物生长调节剂在农业生产中被广泛使用。下列相关叙述错误的是(　　)
[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]凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进果实的成熟
[C]施用某种植物生长调节剂后,一定能提高相应农作物的品质和产量
[D]用生长素类生长调节剂处理获得无子番茄的原理与培育三倍体无子西瓜的原理不同
C
【解析】 萘乙酸是生长素类生长调节剂,故用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进枝条生根;乙烯利与乙烯的作用类似,具有促进果实成熟的作用,故凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进果实的成熟;植物的生长发育受多种因素的影响,故施用某种植物生长调节剂后不一定能提高相应农作物的品质和产量;用一定浓度的生长素类生长调节剂处理番茄植株的雌蕊可获得无子番茄,其原理是生长素类生长调节剂具有促进果实发育的作用,三倍体无子西瓜的培育原理是染色体变异,二者原理不同。
2.(2025·盐城调研)植物生长调节剂的类型很多,如 6-BA与细胞分裂素具有类似的生理效应,PP333是赤霉素合成抑制剂。下列有关叙述错误的是(　　)
[A]用一定浓度的6-BA抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期
[B]用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
[C]用赤霉素喷施葡萄幼果,可提高坐果率和单果质量
[D]用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
A
【解析】 6-BA与细胞分裂素具有类似的生理效应,用一定浓度的6-BA可促进马铃薯发芽,缩短贮藏期;赤霉素能促进茎伸长,从而促进植株生长,
PP333是赤霉素合成抑制剂,用PP333处理水稻可使植株赤霉素合成减少,植株矮化,可增强抗倒伏能力;赤霉素能促进果实生长及某些植物坐果,因此用一定浓度赤霉素喷施葡萄幼果,可以提高葡萄坐果率和单果质量;乙烯具有催熟的作用,乙烯利具有和乙烯相似的作用效果,因此用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘。
任务二　分析植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
生长素类生长调节剂(2,4-D)能够促进插条生根。不同浓度的2,4-D溶液对扦插枝条生根的促进效果如图所示。
(1)实验中自变量如何控制 因变量如何检测 无关变量有哪些,如何设置
【提示】 自变量的控制包括配制一定浓度梯度的2,4-D溶液;因变量检测指标包括插条生根的数目或生根的平均长度;无关变量包括温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等,无关变量设置为相同且适宜。
(2)本实验要设置重复组(每组枝条数相等且不少于3枝),目的是什么
【提示】 避免实验的偶然性,减小实验误差,增强实验的准确性。
(3)实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条 所带的叶或芽的数量是否越多越好
【提示】 一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根,实验效果显著。所带叶或芽的数量并非越多越好:留叶过多,叶片蒸腾作用强,失水多,扦插枝条易枯死;留芽过多,分泌较多的生长素,会影响实验的结果,导致结果不准确。
(4)处理插条的方法有哪些 处理插条的形态学上端还是下端
【提示】 浸泡法和沾蘸法。处理插条的形态学下端。
(5)在实验中,若两种浓度的生长素类生长调节剂促进插条生根效果基本相同,如何进一步确定最适浓度
【提示】 最适浓度应在两浓度之间,即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
「核心归纳」
“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验的注意事项
(1)需进行预实验。
预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)设置对照实验。
①设置空白对照——不添加生长素类生长调节剂的一组,如蒸馏水组。预实验中必须设置空白对照组,目的是判断生长素类生长调节剂所起的作用是促进还是抑制。
②设置相互对照——含不同浓度生长素类生长调节剂的组别间相互对照,其目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小。
(3)遵循单一变量原则:本实验的自变量是生长素类生长调节剂的浓度。
(4)控制好无关变量:为保证实验结果的准确性,还应注意把实验材料放在相同且适宜的环境下培养,如遮阴,温度、湿度等条件相对适宜。
(5)在预实验确定的浓度范围内多设置几个浓度梯度进一步实验,但浓度梯度的设置也不是越多越好,原因如下:一是效果不明显,二是会造成不必要的浪费,人为增加实验的难度。
「典型例题」
3.(2025·连云港期中)某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类生长调节剂对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列叙述错误的是(　　)
[A]本实验中,自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量是生根数和根长度
[B]选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
[C]将浓度X溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果可能好于浓度Y
[D]植物生长素类生长调节剂对植物生长具有低浓度促进,高浓度抑制的特点
B
【解析】 本实验是探究不同浓度的生长素类生长调节剂对植物插条生根的影响,该实验的自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量为生根数和根长度;应该选用带有少量芽的枝条进行扦插,以利于插条存活;由题图可知,若X浓度高于Y浓度,将浓度为X的生长素类生长调节剂溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果可能好于浓度为Y的生长素类生长调节剂溶液;由题图可知,植物生长素类生长调节剂对植物生长具有低浓度促进,高浓度抑制的特点。
4.(2025·连云港期中)为探究萘乙酸(NAA)对月季根生长情况的影响,科研人员进行了如下实验:分别对月季茎段扦插枝条施用不同浓度的NAA溶液,
10天后对生根情况进行统计,结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
[A]未施用NAA的扦插枝条生根数目与内源生长素有关
[B]NAA对主根的生长和侧根的数目均有促进作用
[C]将材料换为月季芽,则芽生长情况与主根一致
[D]促进扦插枝条生根的最适浓度在5～15 mol·L-1之间
A
【解析】 在未施用NAA处理的一组中,在月季扦插枝条中可能存在着内源性的生长素,月季扦插枝条根的生长与内源生长素有关;与对照组相比,实验浓度范围内,对月季扦插枝条主根长度,NAA均表现为抑制,对侧根数目的影响具有两重性;芽对NAA的敏感性低于根,将材料换为月季芽,则芽生长情况可能与侧根生长情况相同;在NAA浓度是10×10-7 mol·L-1时,侧根数目最多,说明侧根生长的适宜浓度在该浓度两侧,即在5×10-7～15×10-7 mol·L-1之间,应在该范围下缩小浓度梯度进一步实验。
任务三　分析其他因素参与植物生命活动的调节
探究1　分析光对植物生命活动的调节,提高理解能力
如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图,据图回答问题:
(1)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素起作用
【提示】 光照时长在起作用。
(2)据图分析,植物细胞中能感受光信号的分子是什么 其作用机理是什么
【提示】 感受光信号的分子是光敏色素。其作用机理是在受到光照射时,光敏色素结构会发生改变,这一变化的信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
探究2　分析重力对植物生命活动的调节,提高理解能力
如图为某幼苗水平放置示意图,据图探讨:
【提示】 根向地生长、茎背地生长。
(1)图中根尖、茎尖的生长趋势是什么
(2)茎、根出现这种趋势的原因是什么
【提示】 ①在重力作用下,生长素由A→B,B侧生长素浓度高于A侧,根对生长素比较敏感,浓度高抑制了B侧生长,导致A侧生长较快,从而使植物根向地生长。
②在重力作用下,生长素由C→D,D侧生长素浓度高于C侧,茎对生长素不敏感,D侧生长快,从而使茎背地生长。
(3)自然状态下,根、茎出现这种现象,这对于植物的生长发育有何意义
【提示】 根向地生长有利于根吸收水分和无机盐,茎的背地生长有利于植物伸展枝叶,接受光照。
探究3　分析温度对植物生命活动的调节,提高理解能力
萝卜、白菜、大蒜等植物,必须经低温诱导才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。如冬小麦,冬小麦应在秋后播种,如果春播,在整个夏季只生长而不开花,或开花太晚,造成减产或绝收。
(1)有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境的意义是什么
【提示】 可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
(2)春化作用过程中,感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加,说明低温通过什么机制影响植物的开花
【提示】 通过影响基因的转录和翻译影响基因的表达。
「核心归纳」
光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
「典型例题」
5.(2025·郴州月考)2022年2月下旬,天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放,喜迎冬残奥会的胜利召开。为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括(　　)
[A]置于微重力场
[B]改变温度
[C]改变光照时间
[D]施用植物生长调节剂
A
【解析】 微重力场不影响植物的开花,不能使植物在特定时间开花。
6.(2025·盐城期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是(　　)
[A]光敏色素可以参与光能的吸收、传递和转化
[B]日照时间达到一定长度时,植物才能开花说明光为植物的开花提供能量
[C]多种植物激素相互作用、共同调控植物的生长发育和对环境的适应
[D]植物根向地、茎背地生长是光照参与植物生长发育调节的结果
C
【解析】 叶绿素参与光能的吸收、传递和转化,光敏色素主要吸收红光和远红光,参与光信号的接收、传导;日照时间达到一定长度时植物才能开花,说明光为植物的开花提供信号(而不是能量);植物的生长发育过程是由多种植物激素相互作用、共同调控的结果,同时植物激素还能调控植物对环境的适应;植物根向地生长、茎背地生长是重力参与植物生长发育调节的结果。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·常州检测)植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,相关叙述错误的是(　　)
[A]用一定浓度的萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽,可促使花芽向雌花分化
[B]对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快
[C]对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D可以解除顶端优势
[D]用一定浓度的6-苄基腺嘌呤喷洒蔬菜,可延长其存放期
C
【解析】 顶端优势形成的原因是顶芽产生生长素并向下运输,生长素过多地积累在侧芽部位,侧芽对生长素浓度又比较敏感,生长受到抑制,2,4-D是生长素类生长调节剂,对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D会抑制侧芽的生长,并不能解除顶端优势。
2.(2025·镇江期中)光、温度和重力对植物的生长发育起着重要的调节作用,有关叙述错误的是(　　)
[A]光敏色素能感受光刺激并发生结构改变从而传递信号
[B]冬小麦需要经历春化作用才能开花是温度参与植物生长发育调节的结果
[C]重力影响水平放置植物生长素的极性运输,导致茎背地生长
[D]植物年轮的形成主要是因为温度影响了细胞分裂的速度
C
【解析】 重力影响水平放置植物生长素的横向运输,导致近地侧生长素浓度高,从而出现茎背地生长。
3.据了解,现在有越来越多的蔬菜和水果提前上市,在此过程中可能会用膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素处理,在将其催熟的同时又令其外观变得更好看。其中的膨大剂和催熟剂可能分别是(　　)
[A]生长素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
[B]细胞分裂素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
[C]生长素类生长调节剂和细胞分裂素类生长调节剂
[D]赤霉素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
B
【解析】 膨大剂能使果实膨大,主要原因应是细胞数目增多,引起细胞数目增多的应为细胞分裂素类生长调节剂;乙烯能促进果实成熟,催熟剂的作用效果与乙烯相同,其应为乙烯类生长调节剂。
4.植物开花受多种因素的影响,其中低温诱导和光周期(一天之中白天和黑夜的相对长度)最为重要,研究表明有一系列基因产物控制开花。下图表示光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,茎端生长点的花芽分化引起植物开花。
甲、丁植株分别接受长日照、短日照
乙、丙植株方框内为受短日照处理的部分
下列分析正确的是(　　)
[A]温度、光照等环境因素能通过调节相关基因的表达,进而调控植物的生长发育
[B]对照实验甲和丁可说明该植物属于长日照植物
[C]据对照实验乙和丙可推测该植物感受光周期并产生开花激素的部位是顶端花蕾
[D]根据以上所有实验可得出短日照诱导植物顶端花蕾产生开花激素并促进开花
A
【解析】 植物的生长受多种因素的影响,但最终都是基因在不同的时间和空间上选择性表达的结果,据此可推测温度、光照等环境因素能通过调节相关基因的表达,进而调控植物的生长发育;图中甲植株接受长日照不开花,丁植株接受短日照开花,说明短日照条件下该植物才能产生开花激素并调节植物开花,故该植物属于短日照植物;乙植株下部的叶子接受短日照开花,丙植株的顶端接受短日照不开花,可知受光周期刺激能够产生开花激素的部位是叶,开花激素的作用部位是顶端花蕾;根据以上所有实验可得出短日照诱导植物叶片产生开花激素并作用于顶端花蕾,促进开花。
5.(多选)(2025·镇江期中)某研究性学习小组采用浸泡法进行了“探究2,4-D溶液促进月季扦插枝条生根的最适浓度”的实验,观察记录得到表中数据。
2,4-D浓度
(×10-6
mol·L-1) 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12
生根数(条) 0.6 1.0 1.4 3.2 3.4 3.5 3.2 1.8 0.6 0.4
下列有关叙述正确的有(　　 )
[A]为避免因为芽数不同对实验结果的干扰,每组应有等量的扦插枝条数并保留相同数量的芽
[B]浸泡法是指将10组扦插枝条基部浸泡在不同浓度2,4-D溶液中培养并观察和记录
[C]据表中数据分析得知11×10-6 mol·L-1和 12×10-6 mol·L-1浓度对扦插枝条生根有抑制作用
[D]不加2,4-D组的月季扦插枝条也生根,可能是月季扦插枝条的内源植物激素起作用的结果
AD
【解析】 扦插枝条数和扦插枝条上的芽数量都是无关变量,为避免因为扦插枝条数和芽数不同对实验结果的干扰,每组应有等量的扦插枝条数并保留相同数量的芽;浸泡法是指将10组扦插枝条基部浸泡在不同浓度2,4-D溶液一定时间后取出,扦插一段时间后观察和记录生根情况;与对照组(2,4-D浓度为0)比较可知,12×10-6 mol·L-1的2,4-D溶液对扦插枝条生根具有抑制作用,11×10-6 mol·L-1的2,4-D溶液既不促进也不抑制扦插枝条生根;植物本身能产生植物激素,未用2,4-D溶液处理的月季扦插枝条也能生根,可能是月季扦插枝条的内源植物激素起作用的结果。
联系实际 迁移应用
青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康。科研人员以小鼠为实验材料,对青鲜素毒害性进行了检测,结果如图所示,请回答下列问题。
(1)青鲜素和哪种植物激素的部分作用类似
【提示】 脱落酸。
(2)该实验检测有毒物质的指标是什么 请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导建议。
【提示】 变异细胞比例;应使用无毒害效果的低浓度的青鲜素。第2课时　植物激素在生产上被广泛应用和其他因素参与植物生命活动的调节
[学习目标]　1.简述植物生长调节剂的类型和作用。2.分析植物生长调节剂的施用。3.举例说明光、温度、重力等环境因素参与植物生命活动的调节。
一、植物激素在生产上被广泛应用
1.植物生长调节剂的概念和优点
(1)概念:通过化学方法合成的,在结构和功能上与各种植物激素相似,对植物的生长发育有调节作用的物质。
(2)优点:能人工大量合成,价格便宜,而且对植物生长发育的调节效果稳定。
2.实例分析
二、植物生长调节剂探究实验
1.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
(1)尝试确定促进扦插枝条生根的生长素类生长调节剂溶液的最适浓度。
(2)实验步骤。
(3)变量处理。
①自变量:不同浓度的生长素类生长调节剂。
②无关变量:溶液处理时间、植物材料等。
③因变量:生根的数目或生根的平均长度。
2.观察乙烯利对香蕉的催熟现象
(1)选择若干尚未完全成熟的香蕉,均分为两组。
(2)第一组浸在质量分数为0.02%的乙烯利溶液中1 min,第二组浸在等量的蒸馏水中1 min。
(3)将处理后的香蕉分别放入两只塑料袋中,扎紧袋口,置于25 ℃左右的阴暗处。
(4)每天观察香蕉的颜色和成熟情况。
三、其他因素参与植物生命活动的调节
1.光
(1)光影响植物的光合作用。
(2)不同波长的光还可以作为信号,控制植物细胞的分化,导致结构和功能的改变,最终这些改变综合影响了植物组织和器官的生成。
(3)实例。
①缺乏光信号,植物会出现幼苗黄化等现象。
②有些植物(如水稻、甘蔗)的开花要求每天光照必须短于一定的时数。
2.温度
(1)温度变化能显著影响植物光合作用和细胞呼吸的速率。
(2)温度影响植物的生长发育。
(3)实例。
①大多数热带和亚热带植物的最适生长温度在 30～35 ℃。
②温带植物的最适生长温度则在25～30 ℃。
3.重力
把植物幼苗横放,就会发现幼苗的根向重力方向生长,而茎背离重力方向生长。
判断正误
(1)植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。(　　)
【答案】 √
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。(　　)
【答案】 ×
【提示】 植物生长调节剂的作用效果稳定且持久。
(3)植物生长调节剂可通过提供营养物质来促进植物的生长。(　　)
【答案】 ×
【提示】 植物生长调节剂不提供营养物质。
(4)番茄开花后,喷洒一定浓度乙烯利,可促进子房发育成果实。(　　)
【答案】 ×
【提示】 乙烯利是促进果实成熟的,不能促进子房发育成果实。
(5)沾蘸法适用于药液浓度低,而浸泡法适用于药液浓度高。(　　)
【答案】 ×
【提示】 沾蘸法适用于药液浓度高,而浸泡法适用于药液浓度低。
(6)生长素类生长调节剂促进插条生根的实验自变量为扦插枝条生根情况,实验的因变量是生长素类生长调节剂的浓度。(　　)
【答案】 ×
【提示】 自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量是扦插枝条生根情况。
(7)对植物来说,光只是提供能量用于光合作用。(　　)
【答案】 ×
【提示】 不同波长的光还可以作为信号,控制着细胞的分化。
(8)种子播种后,无论胚的方位如何,其根总是向下生长,茎总是向上生长。(　　)
【答案】 √
任务一　分析植物生长调节剂在生产上的应用
　　乙烯利是促进果实成熟的植物生长调节剂,在酸介质中十分稳定,但随着溶液pH升高,会分解释放出乙烯。乙烯利进入植物体内释放出的乙烯能起植物激素乙烯所起的生理作用,在番茄上使用,能促进番茄果实早熟、着色,提前显出成熟色泽和风味,早上市,提高经济价值。
(1)在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是什么
【提示】 天然植物激素在植物体内含量极少,且提取困难。
(2)与乙烯相比,乙烯利作用时间更长,效果更稳定的原因是什么
【提示】 在植物体内,乙烯发挥作用后均会在酶的催化作用下水解而丧失生物活性,而植物体内缺乏水解外源乙烯利的酶,因此乙烯利具有作用时间更长,作用效果更稳定的优势。
(3)种植西瓜、草莓、葡萄时常使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),膨大剂对这些水果的生长有什么作用
【提示】 会使水果长势加快、果实增大,加快水果成熟,使其提前上市。
核心归纳
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 乙烯利、IBA、NAA、 2,4-D、6-BA等
典型例题
1.(2025·盐城调研)植物生长调节剂在农业生产中被广泛使用。下列相关叙述错误的是(　　)
[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]凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进果实的成熟
[C]施用某种植物生长调节剂后,一定能提高相应农作物的品质和产量
[D]用生长素类生长调节剂处理获得无子番茄的原理与培育三倍体无子西瓜的原理不同
【答案】 C
【解析】 萘乙酸是生长素类生长调节剂,故用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条,可促进枝条生根;乙烯利与乙烯的作用类似,具有促进果实成熟的作用,故凤梨成熟期喷洒适宜浓度的乙烯利可以促进果实的成熟;植物的生长发育受多种因素的影响,故施用某种植物生长调节剂后不一定能提高相应农作物的品质和产量;用一定浓度的生长素类生长调节剂处理番茄植株的雌蕊可获得无子番茄,其原理是生长素类生长调节剂具有促进果实发育的作用,三倍体无子西瓜的培育原理是染色体变异,二者原理不同。
2.(2025·盐城调研)植物生长调节剂的类型很多,如 6-BA与细胞分裂素具有类似的生理效应,PP333是赤霉素合成抑制剂。下列有关叙述错误的是(　　)
[A]用一定浓度的6-BA抑制马铃薯发芽,以延长贮藏期
[B]用PP333处理水稻可使植株矮化,增强抗倒伏能力
[C]用赤霉素喷施葡萄幼果,可提高坐果率和单果质量
[D]用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘
【答案】 A
【解析】 6-BA与细胞分裂素具有类似的生理效应,用一定浓度的6-BA可促进马铃薯发芽,缩短贮藏期;赤霉素能促进茎伸长,从而促进植株生长,PP333是赤霉素合成抑制剂,用PP333处理水稻可使植株赤霉素合成减少,植株矮化,可增强抗倒伏能力;赤霉素能促进果实生长及某些植物坐果,因此用一定浓度赤霉素喷施葡萄幼果,可以提高葡萄坐果率和单果质量;乙烯具有催熟的作用,乙烯利具有和乙烯相似的作用效果,因此用乙烯利处理棉花可催熟棉桃,便于统一采摘。
任务二　分析植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
　　生长素类生长调节剂(2,4-D)能够促进插条生根。不同浓度的2,4-D溶液对扦插枝条生根的促进效果如图所示。
(1)实验中自变量如何控制 因变量如何检测 无关变量有哪些,如何设置
【提示】 自变量的控制包括配制一定浓度梯度的2,4-D溶液;因变量检测指标包括插条生根的数目或生根的平均长度;无关变量包括温度、处理时间、植物材料、插条的生理状况等,无关变量设置为相同且适宜。
(2)本实验要设置重复组(每组枝条数相等且不少于3枝),目的是什么
【提示】 避免实验的偶然性,减小实验误差,增强实验的准确性。
(3)实验中为什么要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条 所带的叶或芽的数量是否越多
越好
【提示】 一年生苗木的枝条形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根,实验效果显著。所带叶或芽的数量并非越多越好:留叶过多,叶片蒸腾作用强,失水多,扦插枝条易枯死;留芽过多,分泌较多的生长素,会影响实验的结果,导致结果不准确。
(4)处理插条的方法有哪些 处理插条的形态学上端还是下端
【提示】 浸泡法和沾蘸法。处理插条的形态学下端。
(5)在实验中,若两种浓度的生长素类生长调节剂促进插条生根效果基本相同,如何进一步确定最适浓度
【提示】 最适浓度应在两浓度之间,即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
核心归纳
“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验的注意事项
(1)需进行预实验。
预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
(2)设置对照实验。
①设置空白对照——不添加生长素类生长调节剂的一组,如蒸馏水组。预实验中必须设置空白对照组,目的是判断生长素类生长调节剂所起的作用是促进还是抑制。
②设置相互对照——含不同浓度生长素类生长调节剂的组别间相互对照,其目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小。
(3)遵循单一变量原则:本实验的自变量是生长素类生长调节剂的浓度。
(4)控制好无关变量:为保证实验结果的准确性,还应注意把实验材料放在相同且适宜的环境下培养,如遮阴,温度、湿度等条件相对适宜。
(5)在预实验确定的浓度范围内多设置几个浓度梯度进一步实验,但浓度梯度的设置也不是越多越好,原因如下:一是效果不明显,二是会造成不必要的浪费,人为增加实验的难度。
典型例题
3.(2025·连云港期中)某兴趣小组为探究不同浓度的生长素类生长调节剂对植物插条生根的影响,进行了相关实验,结果见下图。下列叙述错误的是(　　)
[A]本实验中,自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量是生根数和根长度
[B]选用没有芽的枝条进行扦插,以消除枝条中原有生长素对生根的影响
[C]将浓度X溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果可能好于浓度Y
[D]植物生长素类生长调节剂对植物生长具有低浓度促进,高浓度抑制的特点
【答案】 B
【解析】 本实验是探究不同浓度的生长素类生长调节剂对植物插条生根的影响,该实验的自变量是生长素类生长调节剂的浓度,因变量为生根数和根长度;应该选用带有少量芽的枝条进行扦插,以利于插条存活;由题图可知,若X浓度高于Y浓度,将浓度为X的生长素类生长调节剂溶液稀释后,重复上述实验,其作用效果可能好于浓度为Y的生长素类生长调节剂溶液;由题图可知,植物生长素类生长调节剂对植物生长具有低浓度促进,高浓度抑制的特点。
4.(2025·连云港期中)为探究萘乙酸(NAA)对月季根生长情况的影响,科研人员进行了如下实验:分别对月季茎段扦插枝条施用不同浓度的NAA溶液,10天后对生根情况进行统计,结果如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
[A]未施用NAA的扦插枝条生根数目与内源生长素有关
[B]NAA对主根的生长和侧根的数目均有促进作用
[C]将材料换为月季芽,则芽生长情况与主根一致
[D]促进扦插枝条生根的最适浓度在5～15 mol·L-1之间
【答案】 A
【解析】 在未施用NAA处理的一组中,在月季扦插枝条中可能存在着内源性的生长素,月季扦插枝条根的生长与内源生长素有关;与对照组相比,实验浓度范围内,对月季扦插枝条主根长度,NAA均表现为抑制,对侧根数目的影响具有两重性;芽对NAA的敏感性低于根,将材料换为月季芽,则芽生长情况可能与侧根生长情况相同;在NAA浓度是10×10-7 mol·L-1时,侧根数目最多,说明侧根生长的适宜浓度在该浓度两侧,即在5×10-7～15×10-7 mol·L-1之间,应在该范围下缩小浓度梯度进一步实验。
任务三　分析其他因素参与植物生命活动的调节
探究1　分析光对植物生命活动的调节,提高理解能力
　　如图是光调控植物生长发育的反应机制示意图,据图回答问题:
(1)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素起作用
【提示】 光照时长在起作用。
(2)据图分析,植物细胞中能感受光信号的分子是什么 其作用机理是什么
【提示】 感受光信号的分子是光敏色素。其作用机理是在受到光照射时,光敏色素结构会发生改变,这一变化的信息会传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
探究2　分析重力对植物生命活动的调节,提高理解能力
　　如图为某幼苗水平放置示意图,据图探讨:
(1)图中根尖、茎尖的生长趋势是什么
【提示】 根向地生长、茎背地生长。
(2)茎、根出现这种趋势的原因是什么
【提示】 ①在重力作用下,生长素由A→B,B侧生长素浓度高于A侧,根对生长素比较敏感,浓度高抑制了B侧生长,导致A侧生长较快,从而使植物根向地生长。
②在重力作用下,生长素由C→D,D侧生长素浓度高于C侧,茎对生长素不敏感,D侧生长快,从而使茎背地生长。
(3)自然状态下,根、茎出现这种现象,这对于植物的生长发育有何意义
【提示】 根向地生长有利于根吸收水分和无机盐,茎的背地生长有利于植物伸展枝叶,接受光照。
探究3　分析温度对植物生命活动的调节,提高理解能力
　　萝卜、白菜、大蒜等植物,必须经低温诱导才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。如冬小麦,冬小麦应在秋后播种,如果春播,在整个夏季只生长而不开花,或开花太晚,造成减产或绝收。
(1)有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境的意义是什么
【提示】 可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
(2)春化作用过程中,感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加,说明低温通过什么机制影响植物的开花
【提示】 通过影响基因的转录和翻译影响基因的表达。
核心归纳
光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
典型例题
5.(2025·郴州月考)2022年2月下旬,天安门广场各种盆栽花卉凌寒怒放,喜迎冬残奥会的胜利召开。为使植物在特定时间开花,园艺工作者需对植株进行处理,常用措施不包括(　　)
[A]置于微重力场
[B]改变温度
[C]改变光照时间
[D]施用植物生长调节剂
【答案】 A
【解析】 微重力场不影响植物的开花,不能使植物在特定时间开花。
6.(2025·盐城期中)下列关于植物生命活动调节的叙述,正确的是(　　)
[A]光敏色素可以参与光能的吸收、传递和转化
[B]日照时间达到一定长度时,植物才能开花说明光为植物的开花提供能量
[C]多种植物激素相互作用、共同调控植物的生长发育和对环境的适应
[D]植物根向地、茎背地生长是光照参与植物生长发育调节的结果
【答案】 C
【解析】 叶绿素参与光能的吸收、传递和转化,光敏色素主要吸收红光和远红光,参与光信号的接收、传导;日照时间达到一定长度时植物才能开花,说明光为植物的开花提供信号(而不是能量);植物的生长发育过程是由多种植物激素相互作用、共同调控的结果,同时植物激素还能调控植物对环境的适应;植物根向地生长、茎背地生长是重力参与植物生长发育调节的结果。
随堂检测反馈
1.(2025·常州检测)植物生长调节剂在生产实践中有着广泛的应用,相关叙述错误的是(　　)
[A]用一定浓度的萘乙酸处理分化初期的黄瓜花芽,可促使花芽向雌花分化
[B]对西瓜、草莓等使用一定浓度的膨大剂处理,会使得水果的长势加快
[C]对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D可以解除顶端优势
[D]用一定浓度的6-苄基腺嘌呤喷洒蔬菜,可延长其存放期
【答案】 C
【解析】 顶端优势形成的原因是顶芽产生生长素并向下运输,生长素过多地积累在侧芽部位,侧芽对生长素浓度又比较敏感,生长受到抑制,2,4-D是生长素类生长调节剂,对棉花植株喷施一定浓度的2,4-D会抑制侧芽的生长,并不能解除顶端优势。
2.(2025·镇江期中)光、温度和重力对植物的生长发育起着重要的调节作用,有关叙述错误的是(　　)
[A]光敏色素能感受光刺激并发生结构改变从而传递信号
[B]冬小麦需要经历春化作用才能开花是温度参与植物生长发育调节的结果
[C]重力影响水平放置植物生长素的极性运输,导致茎背地生长
[D]植物年轮的形成主要是因为温度影响了细胞分裂的速度
【答案】 C
【解析】 重力影响水平放置植物生长素的横向运输,导致近地侧生长素浓度高,从而出现茎背地生长。
3.据了解,现在有越来越多的蔬菜和水果提前上市,在此过程中可能会用膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素处理,在将其催熟的同时又令其外观变得更好看。其中的膨大剂和催熟剂可能分别是(　　)
[A]生长素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
[B]细胞分裂素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
[C]生长素类生长调节剂和细胞分裂素类生长调节剂
[D]赤霉素类生长调节剂和乙烯类生长调节剂
【答案】 B
【解析】 膨大剂能使果实膨大,主要原因应是细胞数目增多,引起细胞数目增多的应为细胞分裂素类生长调节剂;乙烯能促进果实成熟,催熟剂的作用效果与乙烯相同,其应为乙烯类生长调节剂。
4.植物开花受多种因素的影响,其中低温诱导和光周期(一天之中白天和黑夜的相对长度)最为重要,研究表明有一系列基因产物控制开花。下图表示光周期(日照长短)诱导植物开花激素的产生以及影响开花的实验,图中植物去掉了顶端的全部叶子,茎端生长点的花芽分化引起植物开花。下列分析正确的是(　　)
甲、丁植株分别接受长日照、短日照
乙、丙植株方框内为受短日照处理的部分
[A]温度、光照等环境因素能通过调节相关基因的表达,进而调控植物的生长发育
[B]对照实验甲和丁可说明该植物属于长日照植物
[C]据对照实验乙和丙可推测该植物感受光周期并产生开花激素的部位是顶端花蕾
[D]根据以上所有实验可得出短日照诱导植物顶端花蕾产生开花激素并促进开花
【答案】 A
【解析】 植物的生长受多种因素的影响,但最终都是基因在不同的时间和空间上选择性表达的结果,据此可推测温度、光照等环境因素能通过调节相关基因的表达,进而调控植物的生长发育;图中甲植株接受长日照不开花,丁植株接受短日照开花,说明短日照条件下该植物才能产生开花激素并调节植物开花,故该植物属于短日照植物;乙植株下部的叶子接受短日照开花,丙植株的顶端接受短日照不开花,可知受光周期刺激能够产生开花激素的部位是叶,开花激素的作用部位是顶端花蕾;根据以上所有实验可得出短日照诱导植物叶片产生开花激素并作用于顶端花蕾,促进开花。
5.(多选)(2025·镇江期中)某研究性学习小组采用浸泡法进行了“探究2,4-D溶液促进月季扦插枝条生根的最适浓度”的实验,观察记录得到表中数据。下列有关叙述正确的有(　　)
2,4-D浓度 (×10-6 mol·L-1) 0 4 5 6 7 8 9 10 11 12
生根数(条) 0.6 1.0 1.4 3.2 3.4 3.5 3.2 1.8 0.6 0.4
[A]为避免因为芽数不同对实验结果的干扰,每组应有等量的扦插枝条数并保留相同数量的芽
[B]浸泡法是指将10组扦插枝条基部浸泡在不同浓度2,4-D溶液中培养并观察和记录
[C]据表中数据分析得知11×10-6 mol·L-1和 12×10-6 mol·L-1浓度对扦插枝条生根有抑制作用
[D]不加2,4-D组的月季扦插枝条也生根,可能是月季扦插枝条的内源植物激素起作用的结果
【答案】 AD
【解析】 扦插枝条数和扦插枝条上的芽数量都是无关变量,为避免因为扦插枝条数和芽数不同对实验结果的干扰,每组应有等量的扦插枝条数并保留相同数量的芽;浸泡法是指将10组扦插枝条基部浸泡在不同浓度2,4-D溶液一定时间后取出,扦插一段时间后观察和记录生根情况;与对照组(2,4-D浓度为0)比较可知,12×10-6 mol·L-1的2,4-D溶液对扦插枝条生根具有抑制作用,11×10-6 mol·L-1的2,4-D溶液既不促进也不抑制扦插枝条生根;植物本身能产生植物激素,未用2,4-D溶液处理的月季扦插枝条也能生根,可能是月季扦插枝条的内源植物激素起作用的结果。
　　青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂,从而抑制发芽,被用于蔬菜和水果的保鲜,但其残留会损害人体健康。科研人员以小鼠为实验材料,对青鲜素毒害性进行了检测,结果如图所示,请回答下列问题。
(1)青鲜素和哪种植物激素的部分作用类似
【提示】 脱落酸。
(2)该实验检测有毒物质的指标是什么 请根据实验结果提出一条关于青鲜素使用的指导建议。
【提示】 变异细胞比例;应使用无毒害效果的低浓度的青鲜素。
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　植物生长调节剂在生产上的应用
1.(2025·连云港月考)植物生长调节剂在农业中发挥了重要作用。下列关于植物生长调节剂的叙述,不正确的是(　　)
[A]植物生长调节剂具有价格便宜、容易合成、效果稳定等优点
[B]植物生长调节剂效果稳定可能跟植物体内没有分解植物生长调节剂相应的酶有关
[C]植物生长调节剂优点多,效果好,在农业生产中可以大量使用,不会对人体造成伤害
[D]用乙烯利溶液浸种,可以促进部分植物的种子萌发
【答案】 C
【解析】 植物生长调节剂是人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质,具有容易合成、价格便宜、效果稳定等优点;正常情况下,植物激素发挥作用后会被分解失活,植物生长调节剂效果稳定可能跟植物体内没有分解植物生长调节剂相应的酶有关;有些植物生长调节剂具有一定的毒性,大量使用可能对人体健康产生危害,应按规定使用;有些植物在播种前用乙烯利的水溶液浸种,有明显促进种子萌发的作用。
2.(2025·扬州期中)下列关于农业生产问题与相对应的解决措施的叙述,正确的是(　　)
[A]油菜开花期遇连续阴雨天气影响授粉——喷洒2,4D可防止减产
[B]刚采收的柿子硬而有涩味——用脱落酸处理加速果实成熟
[C]大蒜、马铃薯贮存——用青鲜素处理可以延长储藏期
[D]水稻种子发芽率低——用适宜浓度的乙烯利溶液浸泡种子以提高发芽率
【答案】 C
【解析】 油菜是收获种子的作物,2,4D是生长素类生长调节剂,能形成无子果实,油菜开花期遇连续阴雨天气影响授粉,喷洒2,4D不能防止减产;脱落酸不能促进果实成熟,乙烯能促进果实成熟,刚采收的柿子硬而有涩味,用乙烯处理可加速果实成熟;青鲜素能抑制发芽,大蒜、马铃薯贮存时用青鲜素处理可以延长储藏期;乙烯利能促进果实成熟,不能提高水稻种子发芽率,赤霉素能促进种子萌发,用适宜浓度的赤霉素溶液浸泡种子可提高发
芽率。
知识点2　探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用
3.为了探究植物生长调节剂物质X和Y对扦插枝条生根的影响,某兴趣小组用物质X和Y处理同一植物的枝条,得到的实验结果如图所示,下列推断正确的是(　　)
[A]物质Y对有叶枝条根的形成无明显影响
[B]物质X为枝条根的形成提供了营养物质
[C]叶片可能产生与物质X类似作用的物质
[D]物质X有利于促进无叶枝条根的形成
【答案】 A
【解析】 由题图可知,与蒸馏水组比较,物质Y对有叶枝条根的形成无明显影响;植物生长调节剂不能为植物的生长提供营养物质,只能发挥调节作用;对比物质X处理和蒸馏水处理组可知,物质X有利于促进有叶枝条根的形成,若叶片可能产生与物质X类似作用的物质,则蒸馏水处理组的有叶枝条生根数应多于无叶枝条,与题图不符。
4.(2025·连云港期中)某小组开展了探究生长素类生长调节剂2,4D促进扦插枝条生根作用的实验,关于这个实验的叙述正确的是(　　)
[A]预实验不需要设置一组用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
[B]可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度
[C]为了保证实验结果的可靠性,一般取母体植株中上部枝条
[D]不同浓度的2,4D处理扦插枝条,生根数量均不相同
【答案】 B
【解析】 为了保证实验结果的可靠性,预实验需要设置一组用蒸馏水处理扦插枝条的对照组;文献中的2,4D浓度是实验的结果,数据可靠,所以可用查阅文献的方式取代预实验确定初始实验的浓度梯度;一般取母体植株枝条的中下部,因为枝条的中下部贮藏的养分较多;不同浓度的2,4D溶液处理扦插枝条,生根数量可能相同,即在促进扦插枝条生根的最适浓度的两侧可找到不同的2,4D浓度处理却有着相同生理效应的情况。
知识点3　其他因素参与植物生命活动的调节
5.玉米的根冠被切除后,约5天即可再生出完整的新根冠,但在太空中却不能再生根冠,其最可能的理由是下列中的(　　)
[A]根冠的形成与空气中CO2含量有关
[B]根冠的形成与光周期有关
[C]根冠的形成与昼夜温差有关
[D]根冠的形成与重力有关
【答案】 D
【解析】 相对于地面环境 ,太空处于失重状态,因此根再生根冠最可能与重力有关。
6.光、温度等环境信号对植物的开花有重要影响,下列相关叙述错误的是(　　)
[A]冬小麦经历低温诱导才能开花结实,说明冬小麦的开花结实与植物体内的激素无关
[B]日照时间影响植物开花,本质上是对基因表达的调控
[C]可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的
[D]光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果
【答案】 A
【解析】 经低温诱导后的冬小麦在开花结实过程中细胞分裂、分化都会受到生长素、细胞分裂素等激素的调节;日照长短影响植物细胞分化,发生结构与功能的改变,是基因选择性表达的结果;不少植物的开花与昼夜长短有关系,所以可以通过人为控制光照时间,达到花卉分批上市的目的;光周期现象及低温影响植物开花都是长期进化的结果,通过长期的进化,适应相应的环境。
7.(2025·扬州期中)光周期广泛调控植物生长发育的多个方面,光周期响应因子(简称CO)在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥所结种子的大小,结果如下图。下列说法正确的是(　　)
[A]研究者主要探究了拟南芥种子大小与不同光照条件的关系
[B]短日照下拟南芥种子变小,可能是短日照抑制CO基因表达的结果
[C]若光受体基因发生突变,拟南芥种子大小也可能会发生改变
[D]上图表明种子大小除受基因控制外,还受环境因素和激素影响
【答案】 C
【解析】 此实验的自变量为不同光照条件、CO是否过表达(或敲除),因变量是种子面积,故研究者主要探究了拟南芥种子面积与不同光照条件、CO是否过表达(或敲除)的关系;与野生型相比,CO敲除后长日照与短日照条件下种子面积相同,说明长日照通过CO起作用,而CO过表达之后长日照条件下种子面积更大,说明长日照可能通过促进CO基因表达而发挥作用,而短日照处理对各组种子大小没有影响;光受体基因发生突变后,光受体结构可能改变,影响信号接收,进而导致拟南芥种子大小发生改变;此实验不能说明激素对种子大小的影响。
综合提升练
8.坐果是指子房向果实转变的过程。为研究激素对葡萄坐果的影响,在开花前10 d给葡萄花序去雄并套袋。在开花日,用不同的植物生长调节剂(4CPA为生长素类生长调节剂、GA3为赤霉素)或PAC(GA3合成抑制剂)处理未授粉的葡萄子房(标记为2～7组)。在开花后21 d,统计坐果率,结果如图所示。以下说法错误的是(　　)
[A]去雄并套袋可防止授粉产生的种子分泌激素对实验的干扰
[B]4CPA或GA3单独处理均可提高未授粉葡萄的坐果率
[C]推测4CPA可能通过促进赤霉素合成来提高坐果率
[D]在影响葡萄坐果率方面4CPA和GA3具有协同作用
【答案】 D
【解析】 对比3、4、5组可知,与单独施用相比,4CPA与GA3共同施用时,坐果率未见明显提升,因此,二者在影响坐果率方面没有协同作用。
9.(多选)某研究性学习小组的同学进行了如下实验:取甲、乙、丙、丁4个培养皿,在每个培养皿中均铺上潮湿的滤纸,并分别放入同一品种的莴苣种子100粒,然后分别给予不同的光照,数天后统计萌发种子数,结果如表所示,分析该实验及其数据,不能得出的结论有(　　)
项目 甲 乙 丙 丁
光照 条件 用黑纸 遮光 照橘 红光 先照橘红 光,再照 远红光 先照橘红光,再 照远红光,最后 再照橘红光
萌发 种子数 10 99 40 98
[A]光照对莴苣种子萌发没有影响,适量的水分是莴苣种子萌发的必需条件
[B]橘红光能促进莴苣种子萌发,但本实验不能证明适量水分是种子萌发的必需条件
[C]光照、适量水分是莴苣种子萌发的必需条件
[D]莴苣种子只用远红光照射不能萌发
【答案】 ACD
【解析】 分析表格可知,甲用黑纸遮光,数天后萌发的种子数为10,乙照橘红光,数天后萌发的种子数为99,表明光照对莴苣种子萌发有影响,橘红光可促进莴苣种子萌发,但本实验各组均含水分,不能证明适量水分是莴苣种子萌发的必需条件;丙组与乙组对比,表明远红光可能有抵消橘红光的作用,但不能证明莴苣种子只用远红光照射不能萌发。
10.(多选)(2025·徐州期末)某兴趣小组为探究植物生长调节剂萘乙酸(NAA)对绿豆芽生长的影响,选取长势相同的绿豆芽,用不同浓度NAA溶液和蒸馏水分别进行处理。一段时间后,测量不定根数量和胚轴长度,计算NAA处理组减去蒸馏水组的差值,结果如图所示。相关分析正确的有(　　)
[A]蒸馏水处理组作为该实验的对照组
[B]由实验结果可知NAA具有促进和抑制作用
[C]10-6g·mL-1NAA处理组胚轴依然生长
[D]10-10 g·mL-1 NAA抑制了不定根生根数量
【答案】 ABC
【解析】 本实验探究植物生长调节剂萘乙酸(NAA)对绿豆芽生长的影响,自变量为NAA浓度,需要设置蒸馏水处理组作为该实验的对照组;NAA处理组减去蒸馏水组的差值有正值也有负值,差值为正值说明NAA具有促进作用,差值为负值说明NAA有抑制作用;10-6 g·mL-1 NAA处理组,胚轴长度差值大约为 -2.5 cm,说明该浓度的NAA抑制了胚轴的生长,但胚轴依然生长,只是比对照组更短;NAA浓度为 10-10 g·mL-1时,NAA处理组减去蒸馏水组的差值大于零,说明此浓度NAA促进了不定根的生根数量。
11.(12分)为探究植物生长调节剂2,4D溶液浓度对迎春枝条生根的影响,某同学首先按照图一所示步骤配制了一系列浓度梯度的2,4D溶液,然后选择扦插枝条,分组、编号,浸泡枝条,并在适宜条件培养,得到实验结果如图二所示。图三是迎春幼苗横放后根和茎的生长情况。请回答下列问题。
(1)配制系列浓度梯度的2,4D溶液各9 mL,具体过程如图一,由图分析可知,对5号试管中的2,4D溶液的操作还有　　　　,该操作体现实验的　　　　原则。
(2)扦插枝条的形态学上端和形态学下端具有不同的特异性,在用2,4D溶液对迎春枝条进行处理时需要注意处理扦插枝条的　　　　　　。
(3)从图二可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类生长调节剂浓度在　　　　 mol·L-1之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类生长调节剂浓度是　　　　 mol·L-1。图二、图三的实验结果体现了生长素作用具有　　　　特点;图三的a、b、c、d四处中,生长素类生长调节剂可能对植物生长起抑制作用的是　　　　处。
【答案】 (除标注外,每空2分)
(1)吸走1 mL　单一变量
(2)形态学下端　
(3)10-11～10-9(1分)　10-8(1分)　两重性　a
【解析】 (1)由图一分析可知,5号试管中的2,4D溶液的量比其他4个试管中溶液多1 mL,为了遵循单一变量原则,需要对5号试管中的2,4D溶液进行的操作是吸走1 mL。
(2)扦插枝条的形态学上端和形态学下端具有不同的特异性,在用2,4D溶液对迎春枝条进行处理时需要注意处理扦插枝条的形态学下端,从而促进其生根。
(3)从图二可确定促进迎春枝条生根的最适生长素类生长调节剂浓度在10-11～
10-9 mol·L-1之间,对根的生长起抑制作用的生长素类生长调节剂浓度的确定是生根数比蒸馏水组更少的生长素浓度,即10-8 mol·L-1;由于图二中体现了生长素的促进作用和抑制作用,图三中根的向地生长中近地侧(即a侧)体现了生长素的抑制作用,背地侧体现了生长素的促进作用,所以两个图都体现了生长素作用的两重性。
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