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第45讲　其他植物激素
(时间:30分钟　满分:36分)
基础强化练
选择题:1~6题,每题2分。
1.(植物激素的功能及相互作用|2024·深圳模拟)下列关于植物激素的叙述,正确的是(　　)
[A] 赤霉素能促进细胞伸长生长,还能促进种子萌发和果实成熟
[B] 生长素浓度过高促进了乙烯合成,乙烯含量的升高则可抑制生长素的作用
[C] 不同浓度的生长素溶液促进根生长的效果肯定不相同
[D] 用适宜浓度的生长素溶液处理番茄的花就能得到无子番茄
2.(植物激素之间的相互作用|2024·西安模拟)下列有关植物激素相互作用关系的叙述,错误的是(　　)
[A] 生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协同作用
[B] 植物根尖的生长同时受根冠产生的脱落酸抑制和分生组织产生的生长素促进
[C] 在种子休眠方面,赤霉素和脱落酸的作用相似
[D] 生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值高低会诱导不同基因的表达
3.(植物激素的功能|2025·陕晋青宁高考适应性考试)十九世纪,人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早,后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯,离路灯越近的树叶脱落却越晚,保持绿色的时间较长。对上述现象解释错误的是(　　)
[A] 离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关
[B] 电灯延长光照时间可增加叶片内脱落酸含量
[C] 保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高
[D] 植物叶片内存在感受光照变化的物质
4.(植物激素的探究实验|2024·黄冈模拟)株高是影响桃产量的重要因素。为研究桃树矮化的机理,研究人员对矮化品种F和正常株高品种Q分别施加外源GA3并测定枝条生长情况,结果如下图。下列说法错误的是(　　)
[A] 内源赤霉素主要由幼根、幼芽、未成熟的种子产生,具有促进植株增高的作用
[B] 赤霉素在促进植株生长方面与生长素表现出协同效应
[C] 该实验的自变量是桃树品种
[D] 品种F是对GA3不敏感的突变体
5.(植物激素间的相互作用|2024·贵阳二模)某研究小组发现,番茄中低浓度油菜素内酯(BR)可促进气孔张开,但高浓度BR可通过促进脱落酸(ABA)的合成而诱导气孔关闭。下列有关说法正确的是(　　)
[A] BR被认定为第六类植物激素,能促进细胞分裂与抑制种子萌发
[B] 高浓度BR促进脱落酸(ABA)的合成有利于番茄植株抵抗干旱
[C] 若番茄在低浓度BR情况下,则番茄的光合作用强度会减弱
[D] BR和ABA二者表现出协同作用,共同调控番茄叶片气孔的开闭
6.(植物激素的作用机理|2024·乐山模拟)番茄成熟过程中会出现乙烯高峰期,果实会变甜变软。研究发现赤霉素可促使番茄的S基因表达,该过程受乙烯影响。在成熟过程中,S基因表达量逐渐下降。若提高S基因的表达量,则会延缓番茄的成熟。下列叙述错误的是(　　)
[A] 乙烯可能通过诱导细胞壁降解酶的合成使番茄变软
[B] S基因表达量高的番茄果实中,乙烯含量可能较低
[C] 乙烯可能通过抑制赤霉素对S基因表达的作用,加快番茄果实的成熟
[D] 赤霉素和乙烯之间通过协同作用来调控番茄果实的成熟过程
能力提升练
选择题:7~9题,每题4分。
7.(植物激素调节的顺序性|2024·昆明模拟)下图表示草莓果实发育和成熟各阶段不同植物激素相对含量的变化情况。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 在果实膨大期额外喷洒大量的外源生长素可以大幅度提高草莓产量
[B] 赤霉素和生长素在促进草莓果实生长方面表现为协同作用,但作用机理不完全相同
[C] 在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老
[D] 由图分析可知,草莓果实发育受多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性
8.(植物激素的探究实验|2024·郑州联考)植物激素对植物的生长发育具有重要的调控作用,对处于萌动期的茶树分别进行100 μmol·L-1的脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)喷施处理,观察腋芽长度情况。其中CK为对照组,实验结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
[A] 本实验中的自变量是外源激素种类及处理时间
[B] 喷施ABA总体表现为抑制腋芽生长
[C] ABA与GA3在调控腋芽长度方面最可能表现为拮抗作用
[D] 通过延长IAA作用时间可促进腋芽生长
9.(植物激素的作用机理|2024·周口模拟)淹水胁迫是制约水稻直接播种技术应用的主要障碍。在淹水条件下,胚芽鞘伸长可作为一种逃避策略,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性。研究发现U酶通过糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA,一种植物激素),精准调控种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而通过ABA和JA信号通路介导胚芽鞘伸长。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用
[B] 根冠和萎蔫叶片合成的ABA可促进细胞分裂
[C] 可通过促进U基因表达来提高水稻的耐淹性
[D] JA在植物体内起着传递信息的作用
10.(12分)(脱落酸的调节机制|2024·武汉模拟)在种子收获前的成熟期如遇连续阴雨不能及时收获,则常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。穗发芽严重影响了作物的产量和品质,造成巨大的经济损失。我国科学家找到了调控水稻、小麦穗发芽问题的两个“开关”——SD6基因和ICE2基因,并分析了这两个基因与脱落酸(ABA)相关基因的关系(见图1),以及温度对这两个基因表达的影响(见图2)。回答下列问题。
(1)脱落酸可　　　　(填“促进”或“抑制”)种子萌发。从脱落酸的角度分析,持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽现象的原因是
　。
(2)据图1和图2分析,水稻、小麦种子在　　　(填“室温”或“低温”)下更容易萌发,理由是　 　。
(3)影响种子萌发的主要植物激素还有　　　　　　　,为抑制穗发芽现象,应选择种植对该植物激素　　　　(填“敏感”或“不敏感”)的品种。
第45讲　其他植物激素
1.B　赤霉素能促进细胞伸长、种子萌发和果实发育,不能促进果实成熟;生长素浓度过高促进乙烯的合成,乙烯含量的升高会抑制生长素的作用,说明各种植物激素之间是密切配合,共同调节生命活动的;在最适浓度两侧,不同浓度的生长素对根的促进效果可能相同;对番茄的花朵必须去雄后套袋,到一定时间后涂抹适宜浓度的生长素溶液后再套袋,才能得到无子番茄。
2.C　生长素和赤霉素均能促进豌豆茎细胞伸长,从而引起植株增高,二者具有协同作用;根尖分生组织可合成生长素,自然状态下处于低浓度促进根的生长,根尖根冠可合成脱落酸,通过抑制细胞分裂而抑制根尖的生长;赤霉素解除种子休眠,脱落酸促进种子休眠,两者的作用相抗衡;生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值不同会诱导不同基因的表达,例如二者比值较高时会诱导细胞分化形成根,比值较低时会诱导细胞分化形成芽。
3.B　乙烯可促进果实成熟,还可促进叶、花、果实脱落,因此推测离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关;脱落酸可促进叶和果实的衰老和脱落,由题意可知离电路灯越近的树叶脱落却越晚,判断电灯延长光照时间不会增加叶片内脱落酸含量;细胞分裂素可促进叶绿素合成,因此推测保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高;植物叶片内存在感受光照变化的物质,如光敏色素等。
4.C　内源赤霉素主要由幼根、幼芽、未成熟的种子产生,赤霉素能促进细胞伸长,引起植株增高;赤霉素和生长素都能促进细胞伸长,二者表现出协同效应;该实验的自变量是桃树品种和是否添加外源GA3;观察实验结果可得,品种Q施加GA3组枝条生长高度明显高于对照组,品种F施加GA3组枝条生长高度与对照组无差异,说明品种F对添加的GA3无响应,是对GA3不敏感的突变体。
5.B　BR被认定为第六类植物激素,能促进细胞分裂和种子萌发;高浓度BR促进脱落酸(ABA)的合成而诱导气孔关闭,减弱蒸腾作用有利于番茄植株抵抗干旱;低浓度BR可促进气孔张开,番茄的光合作用强度可能会增强;脱落酸有促进气孔关闭的作用,在番茄中低浓度BR可促进气孔张开,因此低浓度BR与ABA表现出拮抗作用。
6.D　植物细胞壁具有支持细胞形态的作用,在番茄成熟过程中,乙烯可能通过诱导细胞壁降解酶的合成,促进细胞壁分解从而使果实软化;根据题意可知,提高S基因的表达量,会延缓番茄的成熟过程,而乙烯可促进果实的成熟,因此S基因表达量高的番茄果实中,乙烯含量可能较低;赤霉素可促使番茄的S基因表达,在番茄成熟过程中,S基因表达量逐渐下降,说明赤霉素的作用受到抑制,因此,乙烯可能通过抑制赤霉素对S基因表达的作用,加快番茄果实的成熟;赤霉素和乙烯在调控番茄果实的成熟过程中体现出相反的作用。
7.A　生长素有低浓度促进、高浓度抑制的特点,喷洒大量的外源生长素可能会导致浓度过高,反而会降低草莓产量;赤霉素和生长素都能促进细胞伸长生长,两者在促进草莓果实生长方面表现为协同作用,但两种不同的激素作用机理不完全相同;由图可知,在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老;由图分析可知,草莓果实发育受生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯等多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性。
8.D　由条形图可知,本实验中的自变量是外源激素种类(脱落酸、赤霉素和生长素)及处理时间;与对照组(CK)相比,脱落酸(ABA)组的腋芽长度降低,这说明喷施ABA总体表现为抑制腋芽生长;与对照组(CK)相比,ABA表现为抑制腋芽生长,GA3表现为促进腋芽生长,因此ABA与GA3在调控腋芽长度方面最可能表现为拮抗作用;由该实验得知第21 d时IAA处理组与对照组的腋芽长度几乎无差异,延长IAA作用时间可能无法促进腋芽生长。
9.B　U基因表达产物可糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA),降低种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而使胚芽鞘伸长,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性,因此ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用,可通过促进U基因表达来提高水稻的耐淹性;脱落酸合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,能起到抑制细胞分裂的作用;植物激素是植物体一定部位产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,JA在植物体内有信息传递的作用。
10.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)抑制　持续一段时间的高温,使种子中的脱落酸降解,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分,于是种子就容易在穗上发芽(3分)
(2)室温　室温下SD6高表达,ICE2表达抑制,抑制ABA的合成,促进ABA的分解,ABA含量降低,对种子萌发的抑制作用减弱;低温下ICE2高表达,SD6表达抑制,ABA含量升高,会抑制种子萌发(4分)
(3)赤霉素(或油菜素内酯)(2分)　不敏感
【解析】 (1)脱落酸促进种子休眠,抑制种子萌发。持续一段时间的高温,使种子中的脱落酸降解,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分,于是种子就容易在穗上发芽,所以持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽。(2)室温下SD6高表达,ICE2表达抑制,抑制ABA的合成,促进ABA的分解,ABA含量降低,可促进种子萌发;低温下ICE2高表达,SD6表达抑制,ABA含量升高,会抑制种子萌发,所以水稻、小麦种子在室温下更容易萌发。(3)脱落酸抑制种子萌发,赤霉素(或油菜素内酯)能促进种子萌发。由于赤霉素促进种子的萌发,为了抑制穗发芽现象,则应该选择种植对赤霉素不敏感的品种。第45讲　其他植物激素
[课标要求]
1.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式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在生产上得到了广泛应用。
考点一　其他植物激素的种类和作用
1.其他植物激素的合成部位、分布和主要作用
提醒　促进果实发育≠促进果实成熟
(1)生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及增大果实体积。
(2)乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
2.植物激素的作用机理
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控　　　　　　　　　　　　　　
和细胞死亡等方式实现的。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P96正文拓展)赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长导致减产。(　　)
(2)(选择性必修1 P97图59拓展)提高脱落酸的含量可解除种子的休眠状态,喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。(　　)
(3)(选择性必修1 P97图59拓展)乙烯能促进果实的成熟,所以在幼嫩的果实中含量较多。(　　)
(4)(选择性必修1 P97图59)细胞分裂素促进细胞伸长。(　　)
(5)(选择性必修1 P97楷体字)油菜素内酯能促进茎、叶细胞分裂,促进种子萌发等。(　　)
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P96正文拓展)赤霉菌也能合成赤霉素,其合成的赤霉素是植物激素吗
(2)(选择性必修1 P97图59拓展)土壤干旱条件下,植物体内脱落酸含量增多,其意义是什么
能力1　结合其他植物激素的种类和作用,培养科学思维
1.(2025·安徽十校联考)下列关于植物激素的叙述正确的是(　　)
[A] 顶芽生长占优势时,侧芽处生长素的合成受到抑制
[B] 合成赤霉素的腺体主要分布在未成熟的种子、幼根和幼芽
[C] 油菜素内酯可促进花粉管生长、种子萌发
[D] 植物体内乙烯只分布在成熟果实中
能力2　结合植物在逆境中的变化,培养理解与探究能力
2.(2024·黑吉辽卷,13)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] 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
考点二　植物激素间的相互作用
1.植物激素间的相互关系
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。
(1)生长素和细胞分裂素之间的关系。
(2)生长素和赤霉素之间的关系。
(3)生长素和乙烯之间的关系。
(4)细胞分裂素、脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响。
2.植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例
3.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
在植物各器官中同时存在着多种植物激素,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　　　　　　　。在植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的　　　　。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P98正文)生长素能促进细胞质分裂,而细胞分裂素能促进细胞核分裂,二者具有协同作用。(　　)
(2)(选择性必修1 P98正文)脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用。(　　)
(3)(选择性必修1 P98正文)生长素可通过促进乙烯的合成来促进茎段细胞伸长。(　　)
(4)(选择性必修1 P98正文)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花。(　　)
2.规范表达
(选择性必修1 P99 图511拓展)根据猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化,分析各种植物激素在生命活动的调节中具有怎样的关系。
能力3　围绕植物激素间的相互关系的实验,培养科学探究能力
3.(2023·北京卷,8)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是(　　)
[A] 乙烯抑制主根生长
[B] 赤霉素促进主根生长
[C] 赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
[D] 乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
4.(2024·湖北卷,6)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,结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
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 +++ +++
注:“+”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
能力4　结合各种植物激素的调节机制,培养分析推理能力
5.(2024·山东卷,10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是(　　)
培养 时间 MS MS+ 脱落酸 MS+ PAC MS+PAC +赤霉素
WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
[A] MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
[B] 基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
[C] 基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
[D] 脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
考向一　从生命观念的角度,考查其他植物激素的生理作用
1.(2024·全国甲卷,3)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是(　　)
[A] 赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
[B] 单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
[C] 植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
[D] 一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
2.(2022·江苏卷,6)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是(　　)
[A] 用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
[B] 大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
[C] 提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
[D] 在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
考向二　从科学探究的角度,考查植物激素的作用机理和相互关系
3.(2024·重庆卷,11)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(　　)
[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
4.(2023·重庆卷,11)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] 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/脱落酸比值高抑制发芽
[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
5.(2024·北京卷,18)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(1)生长素(IAA)具有促进生长的作用,脱落酸(ABA)可提高抗逆性并抑制茎叶生长,两种激素均作为　　 　　分子,调节植物生长及逆境响应。
(2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。
图甲结果显示,TS基因功能缺失导致 　 。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是:
　。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“(　 　　　)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果。
(5)综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一,以未选择的条件为对照,在方框中以文字和箭头的形式作答)。
第45讲　其他植物激素
考点一　其他植物激素的种类和作用
必备知识·梳理
1.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
2.细胞分裂、细胞伸长、细胞分化
深挖教材
1.(1)√
(2)×　提高脱落酸的含量可维持种子的休眠状态,喷施细胞分裂素可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。
(3)×　乙烯在成熟的果实中含量较多。
(4)×　细胞分裂素可促进细胞分裂,使细胞数目增加。
(5)√
2.(1)赤霉菌合成的赤霉素不属于植物激素,因为植物激素是指在植物体内合成的化学物质。
(2)植物体内脱落酸含量增多能促进气孔关闭,从而降低植物蒸腾作用以适应干旱环境。
关键能力·提升
能力1
1.C　植物的顶芽生长占优势时,侧芽处生长素的合成没有受到抑制,只是顶芽产生的生长素运输到侧芽部位,使侧芽部位生长素浓度过高,生长受到抑制;赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼根和未成熟的种子,但不能称为腺体;油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发;乙烯分布在植物体的各个部位。
能力2
2.A　分析图1可知,砷处理6 h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量降低,细胞分裂素合成酶基因相对表达量增加,根中细胞分裂素的合成多、降解少,含量会增加;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;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;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。
考点二　植物激素间的相互作用
必备知识·梳理
1.(1)体积　细胞核　细胞质　数目　(2)促进　(4)赤霉素　脱落酸
2.生长素、细胞分裂素　乙烯、脱落酸　生长素与乙烯　赤霉素与脱落酸
3.相对含量　顺序性
深挖教材
1.(1)×　生长素能促进细胞核分裂,而细胞分裂素能促进细胞质分裂,二者具有协同作用。
(2)×　脱落酸与细胞分裂素对种子休眠的作用效果相反。
(3)×　生长素可通过促进乙烯的合成来抑制茎段细胞伸长。
(4)√
2.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。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。
关键能力·提升
能力3
3.D　与对照相比,外源施加乙烯主根长度反而减少,说明乙烯可以抑制主根生长;与对照相比,外源施加赤霉素,主根长度增加,说明赤霉素可以促进主根生长;乙烯可以抑制主根生长,赤霉素可以促进主根生长,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长;同时施加赤霉素和乙烯,主根长度与单独施加赤霉素相比减少,说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用。
4.D　由题可知,乙烯受体缺失水稻由基因突变得到,因此乙烯受体功能恢复型水稻可以通过转基因技术获得,也可以通过诱变处理获得;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;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,不能得出结论;根据第①组、第②组和第④组的结果可知,乙烯可以起作用的水稻植物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。
能力4
5.B　拟南芥植株会产生内源脱落酸和赤霉素,MS组可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响;对比MS+PAC+赤霉素的野生型和基因S过表达株系可知,两种种子萌发率相同,基因S并未增加赤霉素活性;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸可以抑制拟南芥种子的萌发,对比MS+脱落酸组WT与OX的种子萌发率降低水平,可以看出基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制;与MS组相比,MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子的萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子的萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗。
研练真题·感悟高考
考向一
1.B　赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽,赤霉素能促进植物的生长,可以诱导某些酶的合成促进种子萌发;生长素的极性运输属于主动运输,主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量;植物激素与受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应;调节植物生命活动的激素不是孤立发挥作用的,而是相互作用共同调节的,因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用。
2.B　生长素能促进果实发育,用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实;细胞分裂素能促进芽的分化,大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因),细胞分裂素含量升高,有利于芽的分化;赤霉素能促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平使赤霉素含量降低从而能获得矮化品种;乙烯有催熟作用,在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因,即乙烯的合成被抑制,果实成熟会延迟。
考向二
3.B　与处理3 h后相比,处理32 h后的颜色加深,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;由图可知,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;乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,从而导致成熟叶向下弯曲;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、高浓度抑制的特点,导致叶柄上侧细胞的生长减慢,从而使成熟叶角度恢复。
4.A　从图1中可知,贮藏第60天时,4 ℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20 ℃时,而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用,因此4 ℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20 ℃;赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用,解除休眠,促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽;据分析可知,降低温度可使马铃薯延迟发芽,从而延长马铃薯块茎的贮藏时间,喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽,缩短马铃薯块茎的贮藏时间;从图2中只能看出20 ℃下贮藏120天后,赤霉素的相对含量比生长素低,无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小。
5.【答案】 (1)信息
(2)IAA含量降低,生长减缓;干旱处理下,植株生存率提高
(3)在0~2 μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
(4)
(5)
【解析】 (1)两种植物激素均作为信息分子,参与调节植物生长及逆境响应。(2)由图甲可知,TS基因功能缺失会导致IAA含量降低,植株生长减缓;在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比野生型植株生存率高。(3)由图乙可知,在0~2 μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。(4)结合题意可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能均缺失突变株(ts+bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图如图所示:
(5)由上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。TS调节机制模型如图:(共78张PPT)
第45讲
其他植物激素
[课标要求]
1.举例说明几种主要植物激素的作用,这些激素可通过协同、拮抗等方式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在生产上得到了广泛应用。
其他植物激素的种类和作用
考点一
1.其他植物激素的合成部位、分布和主要作用
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
提醒　促进果实发育≠促进果实成熟
(1)生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及增大果实体积。
(2)乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
2.植物激素的作用机理
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控
和细胞死亡等方式实现的。
细胞分裂、细胞
伸长、细胞分化
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P96正文拓展)赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长导致
减产。(　　)
(2)(选择性必修1 P97图5-9拓展)提高脱落酸的含量可解除种子的休眠状态,喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。(　　)
√
【提示】 提高脱落酸的含量可维持种子的休眠状态,喷施细胞分裂素可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。
×
(3)(选择性必修1 P97图5-9拓展)乙烯能促进果实的成熟,所以在幼嫩的果实中含量较多。(　　)
×
【提示】 乙烯在成熟的果实中含量较多。
(4)(选择性必修1 P97图5-9)细胞分裂素促进细胞伸长。(　　)
×
【提示】 细胞分裂素可促进细胞分裂,使细胞数目增加。
(5)(选择性必修1 P97楷体字)油菜素内酯能促进茎、叶细胞分裂,促进种子萌发等。(　　)
√
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P96正文拓展)赤霉菌也能合成赤霉素,其合成的赤霉素是植物激素吗
【提示】 赤霉菌合成的赤霉素不属于植物激素,因为植物激素是指在植物体内合成的化学物质。
(2)(选择性必修1 P97图5-9拓展)土壤干旱条件下,植物体内脱落酸含量增多,其意义是什么
【提示】 植物体内脱落酸含量增多能促进气孔关闭,从而降低植物蒸腾作用以适应干旱环境。
能力1　结合其他植物激素的种类和作用,培养科学思维
1.(2025·安徽十校联考)下列关于植物激素的叙述正确的是(　　)
[A] 顶芽生长占优势时,侧芽处生长素的合成受到抑制
[B] 合成赤霉素的腺体主要分布在未成熟的种子、幼根和幼芽
[C] 油菜素内酯可促进花粉管生长、种子萌发
[D] 植物体内乙烯只分布在成熟果实中
C
【解析】 植物的顶芽生长占优势时,侧芽处生长素的合成没有受到抑制,只是顶芽产生的生长素运输到侧芽部位,使侧芽部位生长素浓度过高,生长受到抑制;赤霉素的合成部位主要是幼芽、幼根和未成熟的种子,但不能称为腺体;油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发;乙烯分布在植物体的各个部位。
能力2　结合植物在逆境中的变化,培养理解与探究能力
2.(2024·黑吉辽卷,13)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] 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
A
【解析】 分析图1可知,砷处理6 h,细胞分裂素水解酶基因相对表达量降低,细胞分裂素合成酶基因相对表达量增加,根中细胞分裂素的合成多、降解少,含量会增加;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;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;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。
考点二　
植物激素间的相互作用
1.植物激素间的相互关系
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。
(1)生长素和细胞分裂素之间的关系。
体积
细胞核
细胞质
数目
(2)生长素和赤霉素之间的关系。
促进
(3)生长素和乙烯之间的关系。
(4)细胞分裂素、脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响。
赤霉素
脱落酸
2.植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例
生长素、细胞分裂素
乙烯、脱落酸
生长素与乙烯
赤霉素与脱落酸
3.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
在植物各器官中同时存在着多种植物激素,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 。在植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的 。
相对含量
顺序性
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P98正文)生长素能促进细胞质分裂,而细胞分裂素能促进细胞核分裂,二者具有协同作用。(　　)
×
【提示】 生长素能促进细胞核分裂,而细胞分裂素能促进细胞质分裂,二者具有协同作用。
(2)(选择性必修1 P98正文)脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用。
(　　)
×
【提示】 脱落酸与细胞分裂素对种子休眠的作用效果相反。
(3)(选择性必修1 P98正文)生长素可通过促进乙烯的合成来促进茎段细胞伸长。(　　)
×
【提示】 生长素可通过促进乙烯的合成来抑制茎段细胞伸长。
(4)(选择性必修1 P98正文)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花。(　　)
√
2.规范表达
(选择性必修1 P99 图5-11拓展)根据猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化,分析各种植物激素在生命活动的调节中具有怎样的关系。
【提示】 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。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。
能力3　围绕植物激素间的相互关系的实验,培养科学探究能力
3.(2023·北京卷,8)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是(　　)
[A] 乙烯抑制主根生长
[B] 赤霉素促进主根生长
[C] 赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长
[D] 乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用
D
【解析】 与对照相比,外源施加乙烯主根长度反而减少,说明乙烯可以抑制主根生长;与对照相比,外源施加赤霉素,主根长度增加,说明赤霉素可以促进主根生长;乙烯可以抑制主根生长,赤霉素可以促进主根生长,说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长;同时施加赤霉素和乙烯,主根长度与单独施加赤霉素相比减少,说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用。
4.(2024·湖北卷,6)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,结果如下表所示。
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 +++ +++
注:“+”越多表示相关指标的量越大。
下列叙述正确的是(　　)
[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
D
【解析】 由题可知,乙烯受体缺失水稻由基因突变得到,因此乙烯受体功能恢复型水稻可以通过转基因技术获得,也可以通过诱变处理获得;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;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,不能得出结论;根据第①组、第②组和第④组的结果可知,乙烯可以起作用的水稻植物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。
能力4　结合各种植物激素的调节机制,培养分析推理能力
5.(2024·山东卷,10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理,处理方式及种子萌发率(%)如表所示,其中MS为基本培养基,WT为野生型,OX为基因S过表达株系,PAC为赤霉素合成抑制剂。
培养 时间 MS MS+脱落酸 MS+PAC MS+PAC+赤霉素
WT OX WT OX WT OX WT OX
24小时 0 80 0 36 0 0 0 0
36小时 31 90 5 72 3 3 18 18
下列说法错误的是(　　)
[A] MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响
[B] 基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发
[C] 基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制
[D] 脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗
B
【解析】 拟南芥植株会产生内源脱落酸和赤霉素,MS组可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响;对比MS+PAC+赤霉素的野生型和基因S过表达株系可知,两种种子萌发率相同,基因S并未增加赤霉素活性;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸可以抑制拟南芥种子的萌发,对比MS+脱落酸组WT与OX的种子萌发率降低水平,可以看出基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制;与MS组相比,MS+PAC组种子萌发率明显降低,这说明赤霉素能促进拟南芥种子的萌发;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明脱落酸能抑制拟南芥种子的萌发,因此脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗。
考向一　从生命观念的角度,考查其他植物激素的生理作用
1.(2024·全国甲卷,3)植物生长发育受植物激素的调控。下列叙述错误的是
(　　)
[A] 赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发
[B] 单侧光下生长素的极性运输不需要载体蛋白
[C] 植物激素可与特异性受体结合调节基因表达
[D] 一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用
研练真题·感悟高考
B
【解析】 赤霉素主要合成部位是未成熟的种子、幼根和幼芽,赤霉素能促进植物的生长,可以诱导某些酶的合成促进种子萌发;生长素的极性运输属于主动运输,主动运输需要载体蛋白的协助并消耗能量;植物激素与受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应;调节植物生命活动的激素不是孤立发挥作用的,而是相互作用共同调节的,因此一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用。
2.(2022·江苏卷,6)采用基因工程技术调控植物激素代谢,可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是(　　)
[A] 用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实
[B] 大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化
[C] 提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种
[D] 在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟
B
【解析】 生长素能促进果实发育,用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实;细胞分裂素能促进芽的分化,大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因),细胞分裂素含量升高,有利于芽的分化;赤霉素能促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和植物增高,提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平使赤霉素含量降低从而能获得矮化品种;乙烯有催熟作用,在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因,即乙烯的合成被抑制,果实成熟会延迟。
考向二　从科学探究的角度,考查植物激素的作用机理和相互关系
3.(2024·重庆卷,11)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(　　)
[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
B
【解析】 与处理3 h后相比,处理32 h后的颜色加深,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;由图可知,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;乙烯处理后,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞,从而导致成熟叶向下弯曲;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、高浓度抑制的特点,导致叶柄上侧细胞的生长减慢,从而使成熟叶角度恢复。
4.(2023·重庆卷,11)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] 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/脱落酸比值高抑制发芽
[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
A
【解析】 从图1中可知,贮藏第60天时,4 ℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20 ℃时,而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用,因此4 ℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20 ℃;赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用,解除休眠,促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽;据分析可知,降低温度可使马铃薯延迟发芽,从而延长马铃薯块茎的贮藏时间,喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽,缩短马铃薯块茎的贮藏时间;从图2中只能看出20 ℃下贮藏120天后,赤霉素的相对含量比生长素低,无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小。
5.(2024·北京卷,18)植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应(应对不良环境的系列反应)的关系,研究者对其分子机制进行了探索。
(1)生长素(IAA)具有促进生长的作用,脱落酸(ABA)可提高抗逆性并抑制茎叶生长,两种激素均作为　　　　分子,调节植物生长及逆境响应。
信息
【解析】 (1)两种植物激素均作为信息分子,参与调节植物生长及逆境响应。
(2)TS基因编码的蛋白(TS)促进IAA的合成。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。研究者用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图甲。
IAA含量降低,生长减缓;干旱处理下,
图甲结果显示,TS基因功能缺失导致
　 。
植株生存率提高
【解析】 (2)由图甲可知,TS基因功能缺失会导致IAA含量降低,植株生长减缓;在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)生存率比野生型植株生存率高。
(3)为了探究TS影响抗旱性的机制,研究者通过实验,鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG,进行体外酶活性测定,结果如图乙。由实验结果可知TS具有抑制BG活性的作用,判断依据是: 　 。
在0～2 μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低
【解析】 (3)由图乙可知,在0～2 μg的浓度范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低,证明TS具有抑制BG活性的作用。
(4)为了证明TS通过抑制BG活性降低ABA水平,可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙“(　　　　)”处补充第三种突变株的类型,并在图中相应位置绘出能证明上述结论的结果。
【答案】 (4)
【解析】 (4)结合题意可知,还需要在图丙中补充TS、BG功能均缺失突变株(ts+bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图如图所示:
(5)综合上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。请完善TS调节机制模型(从正常和干旱两种条件任选其一,以未选择的条件为对照,在方框中以文字和箭头的形式作答)。
【答案】 (5)
【解析】 (5)由上述信息可知,TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡,使植物适应复杂多变的环境。TS调节机制模型如图:
(时间:30分钟　满分:36分)
基础强化练
选择题:1～6题,每题2分。
1.(植物激素的功能及相互作用|2024·深圳模拟)下列关于植物激素的叙述,正确的是(　　)
[A] 赤霉素能促进细胞伸长生长,还能促进种子萌发和果实成熟
[B] 生长素浓度过高促进了乙烯合成,乙烯含量的升高则可抑制生长素的作用
[C] 不同浓度的生长素溶液促进根生长的效果肯定不相同
[D] 用适宜浓度的生长素溶液处理番茄的花就能得到无子番茄
B
【解析】 赤霉素能促进细胞伸长、种子萌发和果实发育,不能促进果实成熟;生长素浓度过高促进乙烯的合成,乙烯含量的升高会抑制生长素的作用,说明各种植物激素之间是密切配合,共同调节生命活动的;在最适浓度两侧,不同浓度的生长素对根的促进效果可能相同;对番茄的花朵必须去雄后套袋,到一定时间后涂抹适宜浓度的生长素溶液后再套袋,才能得到无子番茄。
2.(植物激素之间的相互作用|2024·西安模拟)下列有关植物激素相互作用关系的叙述,错误的是(　　)
[A] 生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协同作用
[B] 植物根尖的生长同时受根冠产生的脱落酸抑制和分生组织产生的生长素促进
[C] 在种子休眠方面,赤霉素和脱落酸的作用相似
[D] 生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值高低会诱导不同基因的表达
C
【解析】 生长素和赤霉素均能促进豌豆茎细胞伸长,从而引起植株增高,二者具有协同作用;根尖分生组织可合成生长素,自然状态下处于低浓度促进根的生长,根尖根冠可合成脱落酸,通过抑制细胞分裂而抑制根尖的生长;赤霉素解除种子休眠,脱落酸促进种子休眠,两者的作用相抗衡;生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值不同会诱导不同基因的表达,例如二者比值较高时会诱导细胞分化形成根,比值较低时会诱导细胞分化形成芽。
3.(植物激素的功能|2025·陕晋青宁高考适应性考试)十九世纪,人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早,后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯,离路灯越近的树叶脱落却越晚,保持绿色的时间较长。对上述现象解释错误的是(　　)
[A] 离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关
[B] 电灯延长光照时间可增加叶片内脱落酸含量
[C] 保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高
[D] 植物叶片内存在感受光照变化的物质
B
【解析】 乙烯可促进果实成熟,还可促进叶、花、果实脱落,因此推测离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关;脱落酸可促进叶和果实的衰老和脱落,由题意可知离电路灯越近的树叶脱落却越晚,判断电灯延长光照时间不会增加叶片内脱落酸含量;细胞分裂素可促进叶绿素合成,因此推测保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高;植物叶片内存在感受光照变化的物质,如光敏色素等。
4.(植物激素的探究实验|2024·黄冈模拟)株高是影响桃产量的重要因素。为研究桃树矮化的机理,研究人员对矮化品种F和正常株高品种Q分别施加外源GA3并测定枝条生长情况,结果如下图。下列说法错误的是(　　)
[A] 内源赤霉素主要由幼根、幼芽、未成熟的种子产生,具有促进植株增高的作用
[B] 赤霉素在促进植株生长方面与生长素表现出协同效应
[C] 该实验的自变量是桃树品种
[D] 品种F是对GA3不敏感的突变体
C
【解析】 内源赤霉素主要由幼根、幼芽、未成熟的种子产生,赤霉素能促进细胞伸长,引起植株增高;赤霉素和生长素都能促进细胞伸长,二者表现出协同效应;该实验的自变量是桃树品种和是否添加外源GA3;观察实验结果可得,品种Q施加GA3组枝条生长高度明显高于对照组,品种F施加GA3组枝条生长高度与对照组无差异,说明品种F对添加的GA3无响应,是对GA3不敏感的突变体。
5.(植物激素间的相互作用|2024·贵阳二模)某研究小组发现,番茄中低浓度油菜素内酯(BR)可促进气孔张开,但高浓度BR可通过促进脱落酸(ABA)的合成而诱导气孔关闭。下列有关说法正确的是(　　)
[A] BR被认定为第六类植物激素,能促进细胞分裂与抑制种子萌发
[B] 高浓度BR促进脱落酸(ABA)的合成有利于番茄植株抵抗干旱
[C] 若番茄在低浓度BR情况下,则番茄的光合作用强度会减弱
[D] BR和ABA二者表现出协同作用,共同调控番茄叶片气孔的开闭
B
【解析】 BR被认定为第六类植物激素,能促进细胞分裂和种子萌发;高浓度BR促进脱落酸(ABA)的合成而诱导气孔关闭,减弱蒸腾作用有利于番茄植株抵抗干旱;低浓度BR可促进气孔张开,番茄的光合作用强度可能会增强;脱落酸有促进气孔关闭的作用,在番茄中低浓度BR可促进气孔张开,因此低浓度BR与ABA表现出拮抗作用。
6.(植物激素的作用机理|2024·乐山模拟)番茄成熟过程中会出现乙烯高峰期,果实会变甜变软。研究发现赤霉素可促使番茄的S基因表达,该过程受乙烯影响。在成熟过程中,S基因表达量逐渐下降。若提高S基因的表达量,则会延缓番茄的成熟。下列叙述错误的是(　　)
[A] 乙烯可能通过诱导细胞壁降解酶的合成使番茄变软
[B] S基因表达量高的番茄果实中,乙烯含量可能较低
[C] 乙烯可能通过抑制赤霉素对S基因表达的作用,加快番茄果实的成熟
[D] 赤霉素和乙烯之间通过协同作用来调控番茄果实的成熟过程
D
【解析】 植物细胞壁具有支持细胞形态的作用,在番茄成熟过程中,乙烯可能通过诱导细胞壁降解酶的合成,促进细胞壁分解从而使果实软化;根据题意可知,提高S基因的表达量,会延缓番茄的成熟过程,而乙烯可促进果实的成熟,因此S基因表达量高的番茄果实中,乙烯含量可能较低;赤霉素可促使番茄的S基因表达,在番茄成熟过程中,S基因表达量逐渐下降,说明赤霉素的作用受到抑制,因此,乙烯可能通过抑制赤霉素对S基因表达的作用,加快番茄果实的成熟;赤霉素和乙烯在调控番茄果实的成熟过程中体现出相反的作用。
能力提升练
选择题:7～9题,每题4分。
7.(植物激素调节的顺序性|2024·昆明模拟)下图表示草莓果实发育和成熟各阶段不同植物激素相对含量的变化情况。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 在果实膨大期额外喷洒大量的外源生长素可以大幅度提高草莓产量
[B] 赤霉素和生长素在促进草莓果实生长方面表现为协同作用,但作用机理不完全相同
[C] 在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老
[D] 由图分析可知,草莓果实发育受多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性
A
【解析】 生长素有低浓度促进、高浓度抑制的特点,喷洒大量的外源生长素可能会导致浓度过高,反而会降低草莓产量;赤霉素和生长素都能促进细胞伸长生长,两者在促进草莓果实生长方面表现为协同作用,但两种不同的激素作用机理不完全相同;由图可知,在果实发育的后期脱落酸的含量最高,说明脱落酸的作用主要是促进果实衰老;由图分析可知,草莓果实发育受生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯等多种激素调控,不同激素的调节表现出一定的顺序性。
8.(植物激素的探究实验|2024·郑州联考)植物激素对植物的生长发育具有重要的调控作用,对处于萌动期的茶树分别进行100 μmol·L-1的脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)喷施处理,观察腋芽长度情况。其中CK为对照组,实验结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
[A] 本实验中的自变量是外源激素种类及处理时间
[B] 喷施ABA总体表现为抑制腋芽生长
[C] ABA与GA3在调控腋芽长度方面最可能表现为拮抗作用
[D] 通过延长IAA作用时间可促进腋芽生长
D
【解析】 由条形图可知,本实验中的自变量是外源激素种类(脱落酸、赤霉素和生长素)及处理时间;与对照组(CK)相比,脱落酸(ABA)组的腋芽长度降低,这说明喷施ABA总体表现为抑制腋芽生长;与对照组(CK)相比,ABA表现为抑制腋芽生长,GA3表现为促进腋芽生长,因此ABA与GA3在调控腋芽长度方面最可能表现为拮抗作用;由该实验得知第21 d时IAA处理组与对照组的腋芽长度几乎无差异,延长IAA作用时间可能无法促进腋芽生长。
9.(植物激素的作用机理|2024·周口模拟)淹水胁迫是制约水稻直接播种技术应用的主要障碍。在淹水条件下,胚芽鞘伸长可作为一种逃避策略,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性。研究发现U酶通过糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA,一种植物激素),精准调控种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而通过ABA和JA信号通路介导胚芽鞘伸长。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用
[B] 根冠和萎蔫叶片合成的ABA可促进细胞分裂
[C] 可通过促进U基因表达来提高水稻的耐淹性
[D] JA在植物体内起着传递信息的作用
B
【解析】 U基因表达产物可糖基化脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA),降低种子和胚芽鞘中游离态ABA和JA含量,从而使胚芽鞘伸长,有助于提高水稻种子萌发过程中的耐淹性,因此ABA和JA可能对水稻胚芽鞘的伸长起到抑制作用,可通过促进U基因表达来提高水稻的耐淹性;脱落酸合成部位是根冠、萎蔫的叶片等,能起到抑制细胞分裂的作用;植物激素是植物体一定部位产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,JA在植物体内有信息传递的作用。
10.(12分)(脱落酸的调节机制|2024·武汉模拟)在种子收获前的成熟期如遇连续阴雨不能及时收获,则常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。穗发芽严重影响了作物的产量和品质,造成巨大的经济损失。我国科学家找到了调控水稻、小麦穗发芽问题的两个“开关”——SD6基因和ICE2基因,并分析了这两个基因与脱落酸(ABA)相关基因的关系(见图1),以及温度对这两个基因表达的影响(见图2)。回答下列问题。
(1)脱落酸可　　　　(填“促进”或“抑制”)种子萌发。从脱落酸的角度分析,持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽现象的原因是
　　　　　　　 　　　。
抑制
持续一段时间
的高温,使种子中的脱落酸降解,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分,于是种子就容易在穗上发芽
【解析】 (1)脱落酸促进种子休眠,抑制种子萌发。持续一段时间的高温,使种子中的脱落酸降解,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分,于是种子就容易在穗上发芽,所以持续一段时间干热后又遇大雨容易导致穗发芽。
(2)据图1和图2分析,水稻、小麦种子在　　 　(填“室温”或“低温”)下更容易萌发,理由是
　 　 。
室温
室温下SD6高表达,ICE2表达抑制,抑制ABA的合成,促进ABA的
分解,ABA含量降低,对种子萌发的抑制作用减弱;低温下ICE2高表达,SD6表达抑制,ABA含量升高,会抑制种子萌发
【解析】 (2)室温下SD6高表达,ICE2表达抑制,抑制ABA的合成,促进ABA的分解,ABA含量降低,可促进种子萌发;低温下ICE2高表达,SD6表达抑制,ABA含量升高,会抑制种子萌发,所以水稻、小麦种子在室温下更容易萌发。
(3)影响种子萌发的主要植物激素还有　　　 　,为抑制穗发芽现象,应选择种植对该植物激素　　　　(填“敏感”或“不敏感”)的品种。
赤霉素(或油菜素内酯)
不敏感
【解析】 (3)脱落酸抑制种子萌发,赤霉素(或油菜素内酯)能促进种子萌发。由于赤霉素促进种子的萌发,为了抑制穗发芽现象,则应该选择种植对赤霉素不敏感的品种。

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