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第42课时　其他植物激素、植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动
1.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素相互作用、共同实现对植物生命活动的调节。2.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其调节剂在生产上得到了广泛应用。3.概述环境因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。
考点一　其他植物激素的种类及其作用
1.其他植物激素
植物激素 合成部位 主要作用 主要应用
赤霉素 幼根、幼芽和未成熟的种子 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育 促进矮生性植物长高；解除种子休眠
细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育和叶绿素合成 保持蔬菜鲜绿，延长储藏时间
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠 使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落 催熟
2.植物激素对植物生长发育的调控方式
通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式来实现。
3.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；同时，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。
(2)决定器官生长、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。
(3)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。
(4)总之，植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
(1)将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上，结实率会降低。（2023·海南卷）(　√　)
(2)基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型延长。(　×　)
(3)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较低，有利于分化形成雌花。(　×　)
(4)植物生长发育过程中，赤霉素和乙烯之间不存在协同作用。(　×　)
(5)（选择性必修1 P96正文）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。
(6)（选择性必修1 P99“拓展应用T1”）研究表明：脱落酸在高温条件下容易降解。据此，请解释小麦、玉米在即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后又遇大雨，种子就容易在穗上发芽的原因：脱落酸能维持种子休眠，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，种子就在穗上萌发。
【情境应用】　植物生命活动调节的基本形式是激素调节。科学家研究了某种植物在不同生长阶段体内各种激素含量的变化，结果如图所示。
【问题探究】　
(1)细胞分裂素的合成部位是根尖，其主要作用是促进细胞分裂、芽的分化和侧枝发育，还能促进叶绿素合成。
(2)在植物各器官中同时存在着多种植物激素。据图判断，决定植物各器官的生长发育的因素是不同激素的相对含量。
(3)图示细胞伸长过程中起主导作用的激素有生长素、赤霉素，促进细胞分裂时二者间的关系是协同作用，其生理作用分别是生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
(4)若该图表示芒果果实生长发育和成熟阶段激素含量的变化，为避免成熟后果皮软化，运输到外地的芒果必须在刚进入成熟期就要及时采摘。据图分析，促进果皮软化的主要激素是乙烯，为保证大量运送到外地的芒果正常上市，可对其采用的处理方法是喷施一定量的乙烯利。
植物激素间的相互作用
考向1 围绕植物激素的生理作用考查科学思维
1.（2024·重庆卷）为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用，研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理，一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化，然后切取枝条，检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图（切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多）。据此分析，下列叙述错误的是(　B　)
A．由切口处乙烯的积累，可推测机械伤害加速乙烯合成
B．由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少，可推测IAA抑制乙烯合成
C．乙烯处理使成熟叶向下弯曲，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D．去除乙烯合成后成熟叶角度恢复，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
解析：由图可知，与处理3 h后相比，处理32 h后枝条上部颜色加深，这说明处理32 h后切口处乙烯的积累加剧，由此可推测机械伤害加速乙烯合成，A正确；由题图可知，幼叶发育成熟过程中颜色加深，由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多，B错误；乙烯处理后，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞，导致叶柄上侧质量大于下侧，从而导致成熟叶向下弯曲，C正确；去除乙烯合成后，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大，由于生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，导致叶柄上侧细胞的生长减慢，从而使成熟叶角度恢复，D正确。
2.（2024·湖南卷）脱落酸(ABA)是植物响应逆境胁迫的信号分子，NaCl和PEG6000（PEG6000不能进入细胞）皆可引起渗透胁迫。图1为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化，图2为该基因的突变体和野生型种子在不同处理下7天时的萌发率。研究还发现无论在正常还是逆境下，基因R的突变体种子中ABA含量皆高于野生型。下列叙述错误的是(　A　)
A．NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制相同
B．渗透胁迫下种子中内源ABA的含量变化先于基因R的表达变化
C．基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命
D．基因R突变可能解除了其对ABA生物合成的抑制作用
解析：由图1可知，用外源ABA处理，基因R的相对表达量增高，说明ABA可促进基因R的表达；缺失基因R的突变体种子中ABA含量较高，说明基因R的表达又会抑制ABA的合成。由题可知，ABA是植物响应逆境胁迫的信号分子，NaCl和PEG6000可以引起渗透胁迫，促进ABA的合成，进而促进基因R的表达，而ABA可以直接促进基因R的表达，因此NaCl、PEG6000和ABA对种子萌发的调节机制不同，A错误。由图1可知，渗透胁迫会先促进内源ABA的合成，内源ABA含量的升高又会促进基因R的表达，B正确。ABA的存在会抑制种子的萌发，因此基因R突变体种子中ABA含量升高可延长种子贮藏寿命，C正确。无论在正常还是逆境下，基因R突变体种子中ABA的含量皆高于野生型，可能是因为基因R突变解除了其对ABA生物合成的抑制作用，导致ABA的合成量增加，D正确。
考向2 围绕植物激素有关实验考查科学思维、科学探究
3.（2024·湖北卷）研究人员以野生型水稻和突变型水稻（乙烯受体缺失）等作为材料，探究乙烯对水稻根系生长的影响，结果如表所示。下列叙述正确的是(　D　)
实验组别 植物体内生长素含量 根系长度
① 野生型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
② 突变型水稻 ＋ ＋
③ 突变型水稻＋NAA ＋ ＋＋＋
④ 乙烯受体功能恢复型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
　＋越多表示相关指标的量越大。
A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得
B．第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用
C．第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用
D．实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长
解析：突变型水稻缺失乙烯受体，导致乙烯不能正常发挥作用，第④组中的乙烯受体功能恢复型水稻可通过基因突变或基因工程获得，A错误；第②组与第③组对比，自变量为是否含有NAA，只能说明NAA对根系生长有促进作用，不能说明乙烯对根系生长有促进作用，B错误；第③组与第④组对比，自变量不唯一，没有遵循单一变量原则，不能说明NAA对根系生长有促进作用，C错误；根据第①组、第②组和第④组的结果可知，野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻（乙烯受体缺失）组的大，说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长，D正确。
4.（2023·海南卷）禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是(　D　)
A.本实验中只有A组是对照组
B．赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降
C．赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用
D．三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组
解析：本实验的自变量是处理方式及时间，A组属于空白对照组，但当自变量为处理时间时，处理时间为0的B组和C组也是对照组，A错误；添加赤霉素的B组的贮藏蛋白质总含量低于未加入赤霉素的A组，更低于用赤霉素合成抑制剂处理的C组，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率增加，B错误；赤霉素可促进贮藏蛋白质的分解，为幼苗生长提供营养，促进萌发，而赤霉素合成抑制剂通过抑制赤霉素合成来抑制贮藏蛋白质的降解，抑制种子萌发，C错误；随着时间变化，贮藏蛋白质总含量为C组>A组>B组，说明B组贮藏蛋白质最少，酶的活性最高，即蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，D正确。
考点二　植物生长调节剂及其应用
1.植物生长调节剂及其应用
2.植物生长调节剂的作用及施用
(1)作用：①提高作物产量、改善产品品质等。如延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落，控制植株高度、形状等。
②减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。
(2)施用时的注意事项：①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：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。
3.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：适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根，不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。
(2)处理方法
(3)实验过程
(4)实验分析
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，通过预实验确定有效浓度的大致范围，为确定最适浓度打下基础，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设置对照组、重复组
a．预实验必须有蒸馏水组作空白对照，正式实验时可不设（填“设”或“不设”）空白对照；设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探索生长素类调节剂促进扦插枝条生根的最适浓度。
b．重复组：即每组不能少于3个枝条。
③控制无关变量：本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。该变量在实验中的处理要遵循相同且适宜的原则。如用相同的处理时间，选用相同的植物材料等。
4.尝试利用乙烯利催熟水果
(1)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质。(　×　)
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久。(　×　)
(3)矮壮素处理后，小麦植株矮小、节间短，说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相同。（2022·海南卷）(　×　)
(4)插条浸泡在低浓度NAA溶液中，野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根。(　√　)
(5)用一定浓度的6 BA（细胞分裂素类植物生长调节剂）抑制马铃薯发芽，以延长储藏期。(　×　)
(6)（选择性必修1 P102“科学方法”）在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。预实验的目的是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。
考向1 围绕植物生长调节剂及其应用考查科学思维
1.（2024·广东惠州模拟）6 BA是一种应用广泛的植物生长调节剂，其不仅能影响植物花芽的分化，改善果实品质，提高光合作用效率，还能延缓植株的衰老，使植株完全落叶的时间推迟10～15天。下列有关6 BA的说法，正确的是(　C　)
A．探究6 BA的最适浓度不需要做预实验
B．6 BA进入植物体后会快速被酶降解而失去正常功效
C．6 BA对植物生长有着和细胞分裂素类似的调节作用
D．6 BA的喷施浓度和时期不会影响其对植物的作用效果
解析：探究6 BA的最适浓度需要做预实验，这样可以检验实验设计的科学性和可行性，同时也能避免人力和物力的浪费，A错误；6 BA是一种植物生长调节剂，细胞内缺乏分解6 BA的酶，因此6 BA进入植物体后不会被酶快速分解，B错误；6 BA能提高光合作用效率，还能延缓植株的衰老，因此，6 BA对植物生长有着和细胞分裂素类似的调节作用，C正确；6 BA对植物的作用效果与其喷施浓度和施用时期有关，因此在施用时需要用合适的浓度以及选择合适的时间和施用方法，D错误。
2.（2024·贵州卷）矮壮素可使草莓植株矮化，提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重，以及对果实总产量的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　D　)
A．矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质
B．种植草莓时，施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1
C．一定范围内，随浓度增加，矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱
D．一定浓度范围内，果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近
解析：矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质，不是从植物体提取的，A错误；由题图可知，施用矮壮素的最适浓度不是400 mg·L-1，应该在200 mg·L-1左右，B错误；随矮壮素浓度增加，株高先降低后稳定，曲线并没有回升，因此矮壮素的矮化作用是先增强后稳定，或一直增强只是增强幅度减缓，而非先增强后减弱，C错误；从题图中可以看出，在一定浓度范围内，果实总产量与幼苗地上部鲜重的变化趋势较为相近，D正确。
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 植物体一定部位产生 人工化学合成
作用 对植物生长发育进行调节
作用后去向 被相应酶分解 残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂 持久稳定
考向2 围绕探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，考查科学探究
3.（2023·广东卷）某研学小组参加劳动实践，在校园试验田扦插繁殖药用植物两面针种苗。下列做法正确的是(　B　)
A．插条只能保留1个芽以避免养分竞争
B．插条均应剪去多数叶片以避免蒸腾作用过度
C．插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA
D．插条均须在黑暗条件下培养以避免光抑制生根
解析：为提高扦插枝条的成活率，插条一般保留3～4个芽，因为芽能产生生长素，有利于插条生根，A错误；当插条上叶片较多时，蒸腾作用过于旺盛，导致插条失水过多死亡，因此应剪去多数叶片以降低蒸腾作用，B正确；较高浓度的NAA可以选用沾蘸法，低浓度NAA可以选用浸泡法，C错误；为降低插条的蒸腾作用，同时又可以使其进行光合作用，常常在弱光条件下进行扦插，D错误。
4.（2024·江苏卷）关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验，下列叙述正确的是(　D　)
A．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
B．扦插枝条应保留多个大叶片，以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收
C．对照组的扦插基质用珍珠岩，实验组的扦插基质用等体积的泥炭土
D．用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条，也能获得相同的生根数
解析：本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度，选用扦插的枝条长势和带有幼芽的数量应大致相同，即保持无关变量相同且适宜，通常不用没有芽的枝条，因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根，A错误；扦插枝条应不带有大叶片，这样可以降低蒸腾作用，防止枝条中水分过快减少，以利于生根，B错误；对照组的扦插基质用珍珠岩，实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩，保证无关变量相同且适宜，C错误；用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条，也能获得相同的生根数，因为植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用表现为低浓度促进，高浓度抑制，D正确。
考点三　环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的调节
　植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。光既能作为植物细胞的能量来源，又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构，引起光信号传导，改变细胞激素水平和基因表达水平。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
(2)重力
3.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
(1)当室外栽培的水仙被移入室内，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。原因可能是水仙光敏色素感受的光信号发生改变。（2023·广东卷）(　√　)
(2)“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”能说明温度会影响桃树开花的时间。(　√　)
(3)重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关。(　×　)
(4)可以通过定时遮光处理诱导菊花提前开放。(　√　)
(5)生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果，也受到环境因素的影响。(　√　)
(6)（选择性必修1 P107“思考·讨论”）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。
(7)（选择性必修1 P107“旁栏思考”）根的向地生长和茎的背地生长的意义是根向地生长，可以深扎根，利于吸收水分和无机盐；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收阳光进行光合作用。
考向　围绕环境因素对植物生长的调节考查科学思维、社会责任
1.（2024·安徽卷）植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是(　D　)
A．菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可使其延迟开花
B．玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C．组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D．土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
解析：菊花是自然条件下秋季开花的植物，属于短日照植物，遮光处理可促进其开花，A错误；玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关，B错误；组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导芽的分化，细胞分裂素与生长素浓度比值低时能诱导根的分化，C错误；土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭，以减少水分蒸发，D正确。
2.（2025·湖北宜昌开学考）某植物的春化作用与FRI基因和FLC基因有关，该过程的分子机制如下图，其中FRI基因编码的FRI蛋白在低温下易形成凝聚体。下列叙述错误的是(　A　)
A．低温诱导促进植物开花的作用称为春化作用，植物都需要经过春化作用才能开花
B．温暖条件下，游离的FRI蛋白能使FLC染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，进而促进FLC基因表达，抑制开花
C.低温条件下，FRI蛋白易形成凝聚体，FLC染色质的组蛋白甲基化程度因此变低，FLC表达被抑制，从而解除开花抑制
D．植物开花还受光的调控，光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花
解析：低温诱导可促进植物开花，该作用称为春化作用，但并非所有植物都要经过春化作用才能开花，A错误；由题图可知，温暖条件下，游离的FRI蛋白能结合到FLC所在的染色体上，使FLC染色质的组蛋白乙酰化和甲基化，促进FLC基因表达，进而抑制开花，B正确；低温条件下，FLC表达受抑制，原因可能是FRI蛋白易在细胞核内形成凝聚体，组蛋白的甲基化程度比温暖条件下降低，从而解除抑制使植物开花，C正确；光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），光照时光敏色素主要吸收红光和远红光，其结构发生变化，该变化经信息传递影响植物的开花，D正确。
1.（2024·浙江卷）干旱胁迫下，植物体内脱落酸含量显著增加，赤霉素含量下降。下列叙述正确的是(　D　)
A．干旱胁迫下脱落酸含量上升，促进气孔开放
B．干旱胁迫下植物含水量上升，增强抗旱能力
C．干旱胁迫下，脱落酸受体缺失突变体较耐干旱
D．干旱胁迫下，叶面喷施赤霉素不利于植物抗旱
解析：干旱胁迫下，植物体内的脱落酸含量显著增加，促使气孔关闭，避免蒸腾失水，A错误；干旱胁迫下，植物含水量下降，增强抗旱能力，B错误；干旱胁迫下，脱落酸受体缺失突变体因脱落酸不能正常发挥作用，气孔不能正常关闭，一般不耐旱，C错误；干旱胁迫下，叶面喷施赤霉素促进植株生长，不利于植物抗旱，D正确。
2.（2023·重庆卷）为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率（图1），以及20 ℃条件下3种内源激素的含量（图2）。下列叙述正确的是(　A　)
A．贮藏第60天时，4 ℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20 ℃
B．马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸的值高，抑制发芽
C．降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间
D．20 ℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素
解析：由图1可知，贮藏第60天时，4 ℃下马铃薯块茎的发芽率显著低于20 ℃时，而脱落酸具有抑制马铃薯块茎发芽的作用，因此4 ℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20 ℃，A正确；脱落酸抑制发芽，赤霉素促进发芽，马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸的值高，会促进发芽，B错误；喷洒赤霉素会缩短马铃薯块茎的贮藏时间，C错误；由图2可知，20 ℃下贮藏120天后，马铃薯块茎中生长素和赤霉素的含量均较高，且无单独的作用数据，无法比较赤霉素和生长素对马铃薯芽生长作用的大小，D错误。
3.（2024·吉林卷）为研究土壤中重金属砷抑制拟南芥生长的原因，研究者检测了高浓度砷酸盐处理后拟南芥根的部分指标。据图分析，下列推测错误的是(　A　)
A．砷处理6 h，根中细胞分裂素的含量会减少
B．砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关
C．增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用
D．抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长
解析：由图1可知，砷处理6 h，细胞分裂素水解酶基因相对表达量远低于细胞分裂素合成酶基因相对表达量，根中细胞分裂素的含量会增加，A错误；结合图2、3推测，与空白对照组相比，砷处理组生长素含量高但是根长度短，砷处理抑制根的生长可能与生长素含量过高有关，B正确；结合图1，随着砷处理时间的延长，LOG2基因相对表达量减少，推测增强LOG2蛋白活性可能缓解砷对根的毒害作用，C正确；根可吸收水和无机盐，抑制根生长后，植物因吸收水和无机盐的能力下降而影响生长，D正确。
4.（2024·湖北卷）气孔是指植物叶表皮组织上两个保卫细胞之间的孔隙。植物通过调节气孔大小，控制CO2进入和水分的散失，影响光合作用和含水量。科研工作者以拟南芥为实验材料，研究并发现了相关环境因素调控气孔关闭的机理（图1）。已知ht1基因、rhc1基因各编码蛋白甲和乙中的一种，但对应关系未知。研究者利用野生型(wt)、ht1基因功能缺失突变体(h)、rhc1基因功能缺失突变体(r)和ht1/rhc1双基因功能缺失突变体(h/r)，进行了相关实验，结果如图2所示。
回答下列问题：
(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致保卫细胞失水（填“吸水”或“失水”），引起气孔关闭，进而使植物光合作用速率减小（填“增大”“不变”或“减小”）。
(2)图2中的wt组和r组对比，说明高浓度CO2时rhc1基因产物促进（填“促进”或“抑制”）气孔关闭。
(3)由图1可知，短暂干旱环境中，植物体内脱落酸含量上升，这对植物的积极意义是脱落酸含量升高可促进气孔关闭，从而减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱环境中生存。
(4)根据实验结果判断：编码蛋白甲的基因是rhc1（填“ht1”或“rhc1”）。
解析：(1)保卫细胞液泡中的溶质转运到胞外，导致细胞液的渗透压降低，保卫细胞失水引起气孔关闭。气孔关闭后，叶肉细胞CO2吸收减少，植物光合作用速率减小。(2)r是rhc1基因功能缺失突变体，即缺少rhc1基因产物，wt能正常表达rhc1基因产物。分析图2，高浓度CO2处理时，wt组气孔开放度低于r组，说明rhc1基因产物能促进气孔关闭。(3)短暂干旱条件下脱落酸含量升高，促进气孔关闭，从而减少蒸腾作用，保存植物体内水分，使植物能够在干旱环境中生存。(4)根据图1可知，蛋白甲、乙作用的上下游关系为蛋白甲在上游、蛋白乙在下游，即缺失蛋白甲，蛋白乙仍然能够发挥调控作用，而若缺失蛋白乙，则蛋白甲即使存在也不能发挥调控作用，因为蛋白甲必须通过蛋白乙发挥作用。根据图2，h组、h/r组气孔开度相同，可知在缺失h的前提下，r存在与否都不影响气孔开放度，即r不能单独发挥调控作用，必须通过h进行调控，即r在h上游；r组、h/r组气孔开放度不同，可知在缺失r的前提下，h仍然能够发挥调控作用，h在r下游。综上，蛋白甲、乙关系为甲→乙，h和r的关系为r→h，可知甲对应r，即蛋白甲由rhc1编码。
课时作业42
（总分：50分）
一、选择题（每小题4分，共36分）
1.（2025·湖北武汉联考）研究发现，脱落酸(ABA)能提高植物对高盐胁迫的耐受能力，BG1能催化无活性的ABA转变为有活性的ABA，TSB1能促进生长素的合成。高盐胁迫下，植物中TSB1含量降低，从而减少对BG1活性的抑制。下列叙述错误的是(　D　)
A．ABA增强高盐耐受性可能与其调节气孔有关
B．有活性的ABA在高盐胁迫环境下会增多
C．降低TSB1的含量能增强植物的高盐耐受性
D．高盐胁迫环境下有利于植物合成生长素
解析：脱落酸(ABA)能提高植物对高盐胁迫的耐受能力，ABA可能通过调节气孔，减少蒸腾作用，从而提高植物对高盐胁迫的耐受能力，A正确；高盐胁迫下，植物中TSB1含量降低，从而减少对BG1活性的抑制，有活性的ABA增多，B正确；降低TSB1的含量，BG1的活性增强，有活性的ABA增多，能提高植物对高盐胁迫的耐受能力，C正确；高盐胁迫的环境下，植物中TSB1含量降低，TSB1能促进生长素的合成，所以高盐胁迫环境下不利于生长素合成，D错误。
2.（2025·河北衡水模拟）“果蔬农残”一直以来都是大众非常关心的话题，其实农药对农产品生产来说，犹如医药对人类一样重要，植物生长调节剂属于农药中的一类。下列关于植物生长调节剂的说法，正确的是(　D　)
A．植物生长调节剂的分子结构都与植物激素相类似，所以才有类似的作用
B．植物生长调节剂残留在蔬菜、水果上会损害人体健康，所以应该禁止使用
C．施用植物生长调节剂一定可以提高农产品的品质和产量
D．乙烯利是一种植物生长调节剂，常用于果实的催熟
解析：植物生长调节剂有两种类型，一种分子结构和生理效应与植物激素类似，另一种分子结构与植物激素差别较大，但是具有与植物激素类似的生理效应，A错误；植物生长调节剂残留在蔬菜、水果上会损害人体健康，但合理地使用可以确保残留量在安全范围内，所以需要合理使用，而非简单禁用，B错误；合理地施用植物生长调节剂可以提高农产品的品质和产量，但如果使用时期、方法、部位、浓度等不合理，反而可能会造成农产品品质和产量的下降或者造成农药残留影响人的身体健康，C错误；乙烯利是一种植物生长调节剂，与乙烯的功能相同，常用于果实的催熟，D正确。
3.（2025·贵州黔南州模拟）近年来，很多学校通过打造农业科技园开展劳动教育，同学们通过参与农作物的种植、管理、采摘等全过程，体验劳动收获的乐趣，提升了实践创新能力。下列有关叙述错误的是(　D　)
A．播种时，种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠
B．扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同
C．管理中，高浓度2，4 D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用
D．采摘后，植物生长调节剂乙烯利可作为信息分子直接促进果实的成熟
解析：脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发，因此播种时，种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠，A正确；生长素对扦插枝条生根的作用表现为低浓度促进，高浓度抑制，因此扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同，B正确；双子叶植物杂草对生长素类调节剂敏感，因此管理中，高浓度2，4 D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用，C正确；采摘后，植物生长调节剂乙烯利分解会释放出乙烯，乙烯作为信息分子促进果实的成熟，D错误。
4.（2025·安徽亳州开学考）光照是调节植物生长发育的重要环境因子。生长在室内等光线较暗环境中的植物，会发生一系列变化，表现为茎或叶片在生长过程中变得长而细弱，失去紧凑均匀的形态和结构，甚至容易倒伏。下列叙述错误的是(　B　)
A．植物在室内生长时，由于生长素分布不均匀导致其弯向窗户光源生长
B．植物对光作出反应与光敏色素有关，光敏色素主要吸收红光和蓝紫光
C．黑暗环境下豆芽茎比光下要长很多，有利于植物更早到达有光的环境
D．黄瓜生长时，茎端脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花
解析：室内光线暗，植物在单侧光照射下，生长素横向运输，向光侧生长素浓度低于背光侧，弯向窗户生长，A正确；植物对光作出反应与光敏色素有关，光敏色素主要吸收红光和远红光，B错误；黑暗环境下豆芽茎比光下要长很多，生长速度更快，有利于植物更早到达有光的环境，从而能进行光合作用，C正确；黄瓜生长时，茎端脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，D正确。
5.植物体中存在多种激素共同调节植物的生长发育，不同季节，同一植株不同器官中，起主导作用的激素往往不同。自然界中也有众多因素参与对植物生长发育的调节，随着研究的进行，人们已经可以合成各种植物生长调节剂用于生产。下列相关叙述正确的是(　A　)
A．黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较低，有利于分化出更多的雄花
B．生长素主要促进细胞质分裂，而细胞分裂素主要促进细胞核分裂
C．光通过提供能量来调控种子萌发和植株生长、开花、衰老等过程
D．植物生长调节剂的分子结构和生理效应均与植物内源激素相似
解析：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花，比值较低时，有利于分化形成雄花，A正确；在促进细胞分裂时，生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，B错误；光是植物进行光合作用的能量来源，但对植物而言，光不只是起提供能量的作用，在自然界中，种子萌发和植株生长、开花、衰老等过程，都会受到光的调控，该过程中光也可作为信号起作用，C错误；植物生长调节剂的分子结构不一定与植物内源激素相似，但生理效应通常相同，D错误。
6.（2025·云南曲靖联考）在黑暗中生长的植物幼苗通常表现为黄叶，称为黄化苗。光照影响幼苗叶色的分子机制如图所示。下列叙述错误的是(　A　)
A．光敏色素仅分布在叶绿体类囊体薄膜上
B．光敏色素接收光信号后，其空间结构会发生变化，影响特定基因的表达
C．光照环境下，进入细胞核的光敏色素抑制HY5降解，使幼苗发生去黄化反应
D．黑暗条件可能促进了细胞分裂素的降解，导致叶绿素合成量减少，形成黄化苗
解析：光敏色素分布在植物体的各个部位，在分生组织细胞中含量比较丰富，A错误；由图可知，黑暗环境下光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同，推测其在接收光信号后，空间结构发生变化，并且根据图中信息推测，光敏色素结构改变之后，进入细胞核内，抑制了HY5降解，HY5影响特定基因的表达，B、C正确；细胞分裂素可以促进叶绿素合成，黑暗条件可能加速了细胞分裂素的降解，导致叶绿素合成量减少，形成黄化苗，D正确。
7.（2025·黑龙江大庆模拟）喷施外源生长素可改变黄瓜花芽分化成雌花和雄花的比例，调控机理如图所示。下列相关叙述正确的是(　D　)
A．外源生长素与受体结合后可直接催化乙烯的合成
B．施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用几乎相同
C．该调控机理说明除生长素和乙烯外，脱落酸和赤霉素也会影响花芽分化
D．花芽发育期大量使用生长素可能会降低黄瓜产量
解析：由题图可知，外源生长素与受体结合后可通过影响CS2基因的表达来影响乙烯的合成，A错误；乙烯合成抑制剂会抑制乙烯合成，由题图可知，喷施外源生长素会促进乙烯合成，施用乙烯合成抑制剂与喷施外源生长素作用不相同，B错误；该调控机理不能说明脱落酸和赤霉素会影响花芽分化，C错误；花芽发育期大量使用生长素会促进营养生长，抑制生殖生长，不利于提高黄瓜产量，D正确。
8.（2024·河南周口三模）某研究小组研究了用不同生长素类似物在不同浓度处理时对牡丹插条生根指数（生根指数是生根数和根长的综合指标，生根数越多，根越长，则生根指数越大）的影响，牡丹插条生根指数如下表所示，下列叙述正确的是(　D　)
A.实验所用的牡丹插条要是生长状态基本相同的且不带芽的
B.对照组所用的牡丹插条生根与生长素和生长素类似物无关
C.实验说明IBA有低浓度促进生根，高浓度抑制生根的特点
D.实验说明最适宜生根的2，4 D浓度可能在0.3 mg·L-1左右
解析：由空白对照组中生根指数不为0可知，实验所用的牡丹插条要是生长状态基本相同的且带芽的，A错误；对照组没有用生长素类似物处理，所用的牡丹插条生根与生长素类似物无关，但与自身产生的生长素有关，B错误；所有的实验组的生根指数都高于对照组，所以实验不能说明IBA有高浓度促进生根，低浓度抑制生根的特点，C错误；在2，4 D浓度为0.3 mg·L-1时，生根指数最大，所以实验说明最适宜生根的2，4 D浓度可能在0.3 mg·L-1左右，D正确。
9.（2024·四川成都一模）为研究外源脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)对水稻幼苗生长的影响，研究人员以HY和IR29两种水稻为实验材料，分别对水稻幼苗进行以下4种处理：对照组、ABA(3 μmol/L)、GA3(0.5 μmol/L)、ABA(3 μmol/L)＋GA3(0.5 μmol/L)，一段时间后测定各组幼苗的生长情况，结果如图所示。下列分析错误的是(　C　)
A.与对照组相比，ABA(3 μmol/L)可以显著抑制HY和IR29幼苗的生长
B.GA3(0.5 μmol/L)均能解除ABA(3 μmol/L)对两种幼苗地上部生长的抑制作用
C.本实验说明ABA可以通过抑制赤霉素的合成从而抑制水稻幼苗地上部的生长
D.实验过程中，对照组幼苗应用等量清水处理，其目的是排除内源激素的影响
解析：结合实验数据可知，与对照组相比，ABA(3 μmol/L)可以显著抑制HY和IR29幼苗的生长，A正确；ABA(3 μmol/L)＋GA3(0.5 μmol/L)混合使用组和ABA(3 μmol/L)单独使用组相比，两种水稻无论地上部长度、还是地上部鲜重，混合使用组均高于单独使用ABA(3 μmol/L)组，因而可推测，GA3(0.5 μmol/L)均能解除ABA(3 μmol/L)对两种幼苗地上部生长的抑制作用，B正确；本实验结果能说明ABA可以抑制水稻地上部的生长，但不能说明ABA通过抑制赤霉素的合成从而抑制水稻幼苗地上部的生长，C错误；实验过程中，对照组幼苗应用等量清水处理，其目的是排除内源激素的影响，使实验更具说服力，D正确。
二、非选择题（共14分）
10.（14分）（2024·福建福州一模）镉(Cd)是典型的土壤重金属污染物。为给Cd2+污染土壤的合理利用和番茄的安全生产提供参考，科研人员将番茄种子浸泡在0.15 mmol·L-1褪黑素（MT，一种植物激素）溶液中12小时后，转移到0.5 mmol·L-1 Cd2+溶液中进行处理，测量番茄种子发芽率（图1）。回答下列问题：
(1)实验结果表明Cd2+能降低番茄种子发芽率，外源MT能缓解该影响。
(2)重金属镉进入液泡中，会被钝化进而沉淀。外源MT能促进细胞膜和液泡膜上相关转运蛋白基因的表达，其意义是将Cd2+隔离（收集）在液泡中或排出细胞外，有效降低Cd2+对细胞的毒性。
(3)种子萌发是由多种激素共同调控的，其中赤霉素/脱落酸(GA/ABA)的值高（填“高”或“低”）时，有利于种子萌发。为研究外源MT作用机理，科研人员测定了GA与ABA的含量，据图2分析Cd2+胁迫下外源MT影响种子萌发的机理是外源MT通过提高GA含量、降低ABA含量来促进种子萌发[或外源MT通过调节赤霉素/脱落酸(GA/ABA)的值，促进Cd2+胁迫下番茄种子的萌发]。
(4)为进一步研究ABA含量变化的原因，需提取总RNA（填“总DNA”或“总RNA”）进行PCR，以测定ABA合成和分解过程中相关基因的表达量。
解析：(1)根据图1可知，与对照组相比，Cd2+组的番茄种子发芽率更低，说明Cd2+能降低番茄种子发芽率。与Cd2+组相比，Cd2+＋MT组的番茄种子发芽率更高但低于对照组的发芽率，说明外源MT能缓解该影响。(2)外源MT能促进细胞膜和液泡膜上相关转运蛋白基因的表达，从而促进重金属镉进入液泡或排出细胞外，进而有效降低Cd2+对细胞的毒性。(3)激素具有调控（或调节）植物生长发育的作用，种子萌发是由多种激素共同调控（或调节）的。赤霉素能促进种子萌发，而脱落酸会抑制种子萌发，故赤霉素/脱落酸(GA/ABA)的值高时，有利于种子萌发。据图2可知，与Cd2+组相比，Cd2+＋MT组的GA含量更高，而ABA含量更低，说明外源MT通过提高GA含量、降低ABA含量来促进种子萌发[或外源MT通过调节赤霉素/脱落酸(GA/ABA)的值，促进Cd2+胁迫下番茄种子的萌发]。(4)基因表达包括转录和翻译，转录形成RNA，故为进一步研究ABA含量变化的原因，需提取总RNA进行PCR，以测定ABA合成和分解过程中相关基因的表达量。

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