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专题五 植物的激素调节
1．生长素的发现过程(1)有关实验及结论
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}科学家
实验处理及实验结果
实验结论
达尔文
胚芽鞘在______照射下的弯曲生长与______ 有关
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}达尔文
胚芽鞘____受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区____面比____面生长快
单侧光
胚芽鞘尖端
尖端
背光
向光
向光弯曲生长
不生长
不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
①与②对照，自变量
尖端的有无
①③④作对照，自变量
遮光部位不同
感光部位：
弯曲生长部位：
尖端
尖端下部的伸长区
命题点1 生长素的发现及作用
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}科学家
实验处理及实验结果
实验结论
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过______传递给下部
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}拜尔
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的
影响在其下部__________ 造成的
温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素
琼脂片
分布不均匀
如果换成云母片呢？
用云母片替代琼脂片，其他条件都相同；
若胚芽鞘向光弯曲生长，则“影响”可以透过云母片；反之不可。
“影响”不能透过云母片扩散
对温特实验之前的实验结论进行描述时，不能出现“生长素”，只能说“影响”
自变量：
因变量：
琼脂块有无接触过尖端。
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。
1. 生长素的发现、运输、特性及应用
(1)
尖端
尖端
（4） [2019·全国ⅡT29节选]某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度
(α角)，测得数据如下表。下图中角形成的原因是
?
琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽鞘左侧生长快于右侧，形成????角
?
据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的????角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的角，原因是
?
乙组左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量。
分组
甲
乙
琼脂块
左
右
α角/度
20.4
9.0
9.1
2.生长素的产生、运输和分布
色氨酸
叶
种子
*分裂能力较强
胚芽鞘
上端
下端
输导组织
生长旺盛
☆极性运输是细胞的主动运输
形态学上下端区分:以地面为基准。
远离地面的都是形态学上端，
靠近地面的都是形态学下端。
单方向运输
横向运输：由于等单侧光、重力因素，
发生根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位。
主动
(2)
(3)
在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长
根＞芽＞茎
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
浓度/（mol·L）
（1）[2021·全国甲T4]在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官。( )
×
(4)
抑制
促进
促进
[2021·北京选择考]植物顶芽产生生长素向下运输，使侧芽附近生长素浓度较高，抑制侧芽的生长，形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽，侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是( )A. 顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长B. 去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长C. 细胞分裂素能促进植物的顶端优势D. 侧芽生长受不同植物激素共同调节
C
1. 生物学中，解释顶端优势产生原因的学说主要有三种：第一种是生长素直接抑制学说，第二种是生长素间接抑制学说，第三种是营养学说。下列说法错误的是( )A. 顶芽产生的生长素通过极性运输传递给侧芽，使侧芽获得的生长素增多，直接导致生长缓慢。支持第一种学说B. 顶芽产生的生长素通过极性运输传递给侧芽，导致侧芽获得的细胞分裂素减少而生长缓慢。支持第二种学说C. 顶芽的细胞优先得到由根部和叶片运来的营养物质，导致侧芽得不到充足的养分而生长缓慢。支持第三种学说D. “摘心”“打顶”能够解除顶端优势，仅支持第一种学说
D
2. 实验
科学性和可行性
浓度梯度
（探究实验）探索植物生长调节剂的应用
1．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)实验过程
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。
一系列
生长状况
相同
插条生根
情况
为什么要预实验？
制作插条：把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组，每组3枝
　↓配制梯度溶液：取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份，
第10份用蒸馏水作为空白对照
↓
↓
实验培养：把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的
托盘中浸泡，放在适宜温度培养，每天观察一次，记录生根情况记录结果：一段时间后观察插条的生根情况，并记录所得到的数据
↓
无关变量
设置重复组，
避免偶然性
相互对照
减少蒸腾作用
处理条件：
处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。
　↓分析结果：
由如图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度
（3） [2018·浙江4月选考T9]某同学进行了2,4-D对插条生根作用的实验，结果如图所示，其中丙是蒸馏水处理组。则图中纵坐标的名称只能用根数量表示，甲组的2,4-D浓度高于乙组，达到a点的生根效果，甲组处理时间比乙组长。( )
×
（2）[2018·江苏T7改编]如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30min后的生根结果（新生根粗细相近），对照组为不加IAA的清水，则本实验结果体现了IAA对根生长具有低浓度促进高浓度抑制的作用。( )
×
2. [2022·茂名质检]拟南芥种子萌发时，下胚轴顶端形成弯钩（顶勾，如图1），在破土而出时起保护子叶与顶端分生组织的作用，该过程与生长素的作用密切相关。科学家发现一种tmk突变体，其顶勾弯曲度减小，下列有关叙述错误的是( )
C
A. 对顶勾弯曲内、外侧细胞进行显微镜观察时需将材料进行纵切B. 破土后受到光照的影响可能引起生长素分布发生变化而使顶勾弯曲度减小C. 该突变体可能因为外侧细胞生长加快而使顶勾弯曲度减小D. 该突变体可能是在较高IAA浓度条件下促进了内侧细胞的生长
3. [2022·广州联考]在验证生长素类调节剂2,4-D对小麦胚芽鞘伸长影响的实验中，将小麦胚芽鞘切段浸入蒸馏水中1h后，分别转入用含糖的缓冲液配制成的5种不同浓度的2,4-D溶液中（实验组），在适宜条件下避光振荡培养24h后，测量切段长度。下列叙述正确的是( )
A. 本实验应选用胚芽鞘尖端，因该处细胞分裂旺盛B. 本实验共设置6组，其中用蒸馏水组作为对照组C. 避光培养的原因是光会刺激胚芽鞘产生生长素，干扰实验结果D. 若实验组中有两组切段长度相同，不能证明2,4-D具有浓度较低时促进生长、浓度过高时则会抑制生长的特点
D
4. [2022·湛江质检]独脚金内酯（SL）是新型植物激素，研究发现：独脚金内酯可以抑制植物的分枝和侧芽的生长，与生长素具有协同作用。野生型拟南芥往往表现出顶端优势现象，而SL合成受阻的突变体（下称突变体1）或SL不敏感的突变体（下称突变体2）均不具有顶端优势，但体内生长素水平均正常。研究人员利用幼苗期的野生型拟南芥和突变体1、突变体2进行嫁接实验（见下表）。以下叙述错误的是( )
A
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}组别
嫁接处理
结果
1
野生型地下部分+突变体1的地上部分
表现顶端优势
2
野生型地下部分+突变体2的地上部分
不表现顶端优势
3
突变体1地下部分+野生型的地上部分
表现顶端优势
4
突变体2地下部分+野生型的地上部分
表现顶端优势
5
突变体2地下部分+突变体1的地上部分
表现顶端优势
A. 若施加SL，突变体1和突变体2均会表现出顶端优势
B. SL不影响拟南芥生长素的合成，可能影响生长素分布
C. 野生型拟南芥的地下部分和地上部分都能产生SL
D. 该实验证明了SL作用于拟南芥地上部分发挥效应
命题点2　其他植物激素及应用
1. 其他四种植物激素的合成部位与生理作用
根尖
细胞分裂
细胞伸长
各个部位
脱落
抑制
促进
1．其他植物激素的种类和作用
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}植物激素
合成部位
分布
主要作用
赤霉素
幼根、幼芽和未成熟的种子
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
①促进________，从而引起植株增高；②促进______________；
③促进种子萌发、开花和果实发育
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}细胞分裂素
主要是____
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
①促进细胞分裂；
②促进芽的分化、侧枝发育、______合成
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}脱落酸
根冠、______等
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
①抑制细胞分裂；
②促进________；
③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持________
乙烯
植物体各个部位
各器官中都存在
①促进果实____；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落
细胞伸长
细胞分裂与分化
根尖
叶绿素
萎蔫的叶片
气孔关闭
种子休眠
成熟
命题点2　其他植物激素及应用
（1） [2022·浙江T2]新采摘的柿子常常又硬又涩。若将柿子与成熟的苹果一起放入封闭的容器中，可使其快速变得软而甜。这主要是利用苹果产生的脱落酸。( )（2） [2020·浙江T20]胎萌是指种子未脱离母体即发芽。外施脱落酸，可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌。( )（3） [2017·全国ⅠT3]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）、CTK+ABA 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，CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱。( )
×
×
√
（4） [2017·全国ⅢT30（1）]干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如下图所示。
综合分析上图推知，干旱条件下，ABA对野生型幼苗的作用是
促进根的生长，抑制茎叶的生长。
植物激素在植物体内含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
2. 掌握植物激素间的两大作用
协同
细胞分裂素
细胞分裂素
相反
脱落酸
赤霉素
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地生长发育和对环境的适应。（教材P98）
3.
（1） 乙烯利——用于果实
（2） ?????萘乙酸、????,?????????用于促进插条 ，防止 及作为
?
催熟
生根
落花落果
除草剂
（3） 膨大剂（膨大素）——加快水果 ，使其提前上市。
成熟
（4） 青鲜素——保持果蔬 ， 储藏时间。
鲜绿
延长
（5） 赤霉素——解除 ， 大麦种子?????淀粉酶合成（用于啤酒生产）。
?
种子休眠
诱导
植物激素由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
*植物体内产生的才是植物激素，人工合成的以及微生物产生的即使化学本质、功能、名称均相同，都不能称为植物激素，例如赤霉菌可以产生赤霉素，该赤霉素不是植物激素。
植物生长调节剂不是植物激素。
1. [2022·广东选择考]我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是( )A. 秸秆还田 B. 间作套种 C. 水旱轮作 D. 尿泥促根
2. [2022·高考全国卷甲]植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是( )A. 赤霉素合成途径受阻 B. 赤霉素受体合成受阻C. 脱落酸合成途径受阻 D. 脱落酸受体合成受阻
D
A
1. [2022·韶关综合测试]沙田柚的生长发育过程受多种激素调节，有关叙述错误的是( )A. 春季，赤霉素和细胞分裂素含量增加，促进植株生长B. 夏季，挂果后乙烯含量逐渐增加，促进果实体积增大C. 冬季，植株中的脱落酸含量增加，有利于抵抗不良环境D. 沙田柚的生长发育过程，在根本上是基因组程序性表达的结果
B
考点4 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(1)光的作用①提供能量。②作为一种____，影响、调控植物生长、发育的全过程。
(2)光的信号传导①光敏色素：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________的细胞内比较丰富。
吸收光的类型：
②调控植物生长发育的反应机制
信号
分生组织
光敏色素
生物学
效应
主要是红光和远红光。
2.温度参与植物生长发育的调节的具体表现
（1）随着季节轮回，气温________，植物_____、_____、______、_____，生命活动的节奏追随着季节的步伐；
（2）随着昼夜交替，气温_______，植物的_____也会有_____和______之分；
（3）植物的所有生理活动都是在_______________进行；
（4）温度可以通过影响_______、________、________和________、_____等生命活动，从而参与调节植物的生长发育；
（5）植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的；
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
地域性
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
3.重力①作用：调节植物生长发育和形态建成。②作用机制：植物的根、茎中有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成__________的信号，造成生长素分布的______，从而调节植物的生长方向。③“淀粉—平衡石假说”植物对重力的感受是通过富含“______”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
4.植物生长发育的整体调控
运输生长素
不均衡
淀粉体
2. [2022·潮州二模]赤霉素和光敏色素能协调调节拟南芥主根的生长。某小组用野生型拟南芥植株（WT）、光敏色素A（phyA）缺失突变体和光敏色素B（phyB）缺失突变体为材料，研究在黑暗和光照条件下，赤霉素合成抑制剂——多效唑（PAC）对拟南芥幼苗主根生长的影响，实验结果如图所示，下列分析错误的是( )
D
A. 光敏色素可能不参与黑暗条件下PAC调控主根生长的过程
B. 在光照和黑暗条件下，PAC调控主根生长的效果存在差异
C. phyA介导的光信号对PAC调控主根生长的影响不明显
D. phyB介导的光信号能增强PAC对主根生长的抑制效果
3. [2022·广州二模]某实验小组探究一定浓度的萘乙酸（NAA）溶液和激动素（KT）溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.NAA和KT都是植物自身产生的具有调节作用的微量有机物
B.乙、丙组分别与甲组比较，可说明NAA抑制主根生长和侧根发生，KT则相反
C.丙、丁组与甲组比较，可说明KT对侧根生长的作用具有在浓度较低时促进生长、在浓度过高时抑制生长的特性
D.甲、乙、丙、丁4组比较，可说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用
D
植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置明确实验目的方可轻松设计对照实验：（1）要证明两种激素“各自”的作用，就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。（2）要证明两种激素的“协同作用”，就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照（此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组）。
1. 拜尔实验选在黑暗中进行的目的是 ，
拜尔认为胚芽鞘弯曲生长是
排除受光不均匀对实验结果的影响
因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀
2. 研究发现，采摘后果实呼吸高峰的出现是因为脱落酸的积累诱发了乙烯的生成，进而使呼吸速率加快，促进果实的成熟与衰老。说明
植物生命活动中，
各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的。
3.去尖端的玉米胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块。下端放置不含IAA的琼脂块。在黑暗中放置一段时间后，胚芽鞘发生弯曲生长。测量实验前后琼脂块中IAA的含量，发现下端琼脂块获得的IAA量小于上端琼脂块输出量，从激素作用特点角度分析原因是
生长素在作用于细胞后被降解失活。
4. 用一定浓度的赤霉素溶液喷施水稻幼苗会引起茎叶生长过快，稻谷产量降低，推测其原因是
赤霉素能促进茎叶细胞伸长，营养物质过多用于茎叶生长，向稻穗输送的营养物质减少，结实率降低
5. 研究发现，低浓度细胞分裂素处理有利于子叶有机物质积累及转运，为幼苗生长提供营养，提高幼苗抗逆性；当细胞分裂素浓度过高时，导致植株细胞内各种酶活性降低，加速幼苗衰老。据此分析，在非盐胁迫下植物幼苗移栽过程中，是否需要添加细胞分裂素促进幼苗生长？请简述理由。
不需要，因为幼苗可以产生内源细胞分裂素促进生长，再添加外源细胞分裂素会导致浓度过高从而使细胞内各种酶活性降低，加速幼苗衰老。
6. 乙烯利是液体化合物，在pH小于3的酸性水溶液中较为稳定，在pH大于4.1时分解。由此推测乙烯利能延缓黄化豌豆幼苗切段伸长的原因是
植物体内pH大于4.1，乙烯利在植物体内分解产生乙烯，而乙烯通过抑制生长素的作用延缓黄化豌豆幼苗切段伸长。
7. 人工合成的芸苔素内酯是一种新型的绿色环保植物生长调节剂。实践证明，在始花期适度喷洒芸苔素内酯能保花保果，显著提高坐果率，请以梨树为材料，设计实验，验证该结论，请简要设计实验思路。
取生长发育状况基本相同的梨树若干株，平均分为两组，一组在梨树始花期定期喷洒适量芸苔素内酯作为实验组，另一组梨树喷洒等量清水作为对照组，观察梨树开花结果和坐果率情况并记录结果。
8. 研究发现，在干旱条件下，ABA浓度与光合色素降解程度呈正相关。请以拟南芥ABA缺失突变体为材料，设计实验验证该结论。写出实验思路和预期结果（光合色素含量的测定方法不作要求）。
实验思路：取经过干旱处理的拟南芥ABA缺失突变体若干并分组编号，用不同浓度的ABA 溶液处理，再置于相同且适宜的条件下培养。一段时间后测定各组叶片的光合色素含量。
预期结果：随着ABA浓度的增大，拟南芥ABA缺失突变体中光合色素含量逐渐下降。

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