资源简介 (共149张PPT)专题八 植物的激素调节核心问题梳理核心概念落实核心素养达成专题作业本课结束0答案解析专题八 植物的激素调节[核心素养] 1.通过观察植物的向光性实验、分析向光性研究资料等,发展科学探究能力。2.关注植物激素应用可能引发的食品安全、环境保护问题,做出理性解释和判断。核心问题梳理考点1 生长素的发现、产生、分布及生理作用1.哪些科学家参与了生长素的发现过程?说出他们的实验结论。提示:科学家实验结论达尔文胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素2.植物受到单侧光的刺激后表现为向光性,原因是什么?提示:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。3.生长素的主要合成部位及分布部位分别是什么?提示:主要合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。4.生长素的运输方式都有哪些?提示:横向运输、极性运输、非极性运输。5.生长素的作用方式、生理作用及作用特点是什么?提示:作用方式:不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。生理作用:调节生长、影响细胞分化。作用特点:两重性(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)。6.根的向地性、茎的背地性、顶端优势、植物的向光性等现象中,能体现生长素作用的两重性的是哪几个?提示:根的向地性、顶端优势。考点2 其他植物激素1.赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯四种激素的合成部位及作用分别是什么?提示:名称合成部位主要生理作用赤霉素主要是幼芽、幼根、未成熟的种子①促进细胞伸长,引起植株增高;②促进种子萌发和果实发育细胞分裂素主要是根尖①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老乙烯植物体各个部位促进果实成熟脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落2.对植物生长和延缓衰老具有协同作用的植物激素都有哪些?提示: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、生长素。3.对种子萌发和细胞衰老分别起拮抗作用的植物激素是什么?提示:赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发。细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老。4.对促进果实成熟和果实坐果并生长具有协同作用的植物激素有哪些?提示:促进果实成熟:脱落酸、乙烯。促进果实坐果并生长:生长素、赤霉素和细胞分裂素。5.对细胞分裂起拮抗作用的植物激素是什么?提示:细胞分裂素促进,脱落酸抑制。6.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,植物激素是孤立地起作用吗?提示:不是,是多种激素相互作用共同调节。7.什么是植物生长调节剂?使用植物生长调节剂有什么好处?提示:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。容易合成、原料广泛、效果稳定。核心概念落实知识点一 概述科学家经过不断的探索,发现了植物生长素,并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性,既能促进生长,也能抑制生长[例1] (2020·海南一模)如图为温特研究某种促进生长的物质的实验示意图。下列叙述正确的是( )A.温特分离出促进生长的物质并命名为生长素B.分别在黑暗和光照条件下进行实验,实验结果不相同C.需要设置空白对照组,以排除琼脂块对实验结果的影响D.去尖端胚芽鞘弯曲侧细胞的体积和数量均明显大于另一侧答案 C解析 温特实验中提出的观点是“胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的”,并将这种和动物激素类似的物质命名为生长素,但并未分离和提取出来,A错误;因胚芽鞘去掉了感光的尖端,故在黑暗和光照条件下进行实验,实验结果相同,B错误;本实验需要设置空白对照组,即用未放置过尖端的琼脂块做相同的实验作为对照,以排除琼脂块本身对实验结果的影响,C正确;去尖端胚芽鞘弯曲侧细胞的体积明显大于另一侧,D错误。[例2] (2019·江苏高考)右图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是( )A.甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输答案 C解析 对照组未照光,胚芽鞘尖端IAA分布均匀,在单侧光照射下,IAA由向光侧向背光侧进行横向运输,使背光侧IAA含量>对照组IAA含量>向光侧IAA含量,背光侧生长快于向光侧,伸长长度较大,故甲为背光侧,乙为向光侧,A错误;对照组未经单侧光处理,能直立生长,B错误;胚芽鞘产生生长素和感受光刺激的部位都在尖端,若光照前去除尖端,则甲、乙两侧的生长状况基本一致,C正确;在单侧光照射时,IAA在胚芽鞘尖端先横向运输,使背光侧IAA含量多于向光侧,再经过极性运输至尖端下方,使背光侧生长快于向光侧,从而使胚芽鞘向光弯曲生长,D错误。知识点二 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[例3] (2020·河北石家庄二中第三次月考)如图甲表示赤霉素的作用机理,图乙表示几种激素对茎段生长的影响。下列分析不合理的是( )A.图甲中的a表示促进,b表示抑制B.图乙说明生长素和赤霉素具有协同作用C.赤霉素缺乏的植物体无法完成生长素的合成D.控制玉米茎秆高度的基因可能与赤霉素的合成代谢有关答案 C解析 图甲中,赤霉素可以通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长,所以a为促进,b为抑制,A正确;图乙中,生长素和赤霉素都可以促进茎段生长,且两种激素共同使用效果更好,二者为协同关系,B正确;生长素由色氨酸转变而来,没有赤霉素,生长素照样可以合成,C错误;赤霉素可以促进细胞生长,所以控制玉米茎秆高度的基因可能与赤霉素的合成代谢有关,D正确。[例4] (2020·北京密云高三一模)独脚金内酯是一类新型植物激素,具有抑制侧枝生长等多种生理功能。请回答问题:(1)细胞分裂素具有促进侧枝生长的功能,它与独脚金内酯是________关系。为了探究这两种激素在调节侧枝生长方面的相互作用机制,研究者用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24等试剂,以独脚金内酯合成突变体和受体突变体豌豆为实验材料进行相关实验,结果如下图所示。①实验在光照和温度可控的温室中进行,目的是______________________。实验处理和测量的材料都是豌豆原本不发育的________,选择此侧芽实验现象更明显,易观察。②由实验结果可知,6-BA促进侧芽生长的效果______________________。③据实验结果推知,________(填“突变体1”或“突变体2”)是独脚金内酯合成突变体,做出此判断的依据是________________________________________。(2)研究人员推测独角金内酯能够促进细胞分裂素的降解而抑制侧枝生长,为验证此推测需补充的实验组处理为______________。(选填正确选项前面的字母)a.野生型豌豆 b.豌豆突变体1 c.豌豆突变体2 d.细胞分裂素合成缺陷型豌豆 e.用适量BA处理 f.用适量GR24处理 g.用适量6-BA和GR24处理 h.检测细胞分裂素含量 i.检测侧枝长度(3)作为植物激素,独脚金内酯对植物生命活动正常进行具有________作用。请写出细胞分裂素和独脚金内酯以外的其他植物激素__________________(至少写两类)。答案 (1)拮抗 ①排除光照和温度对实验结果的影响 第三侧芽 ②在突变体1和突变体2中比野生型更明显 ③突变体1 突变体1加6-BA+GR24侧枝长度比加6-BA短得比突变体2更明显(2)afh(i)或bfh(i)(3)调节 生长素、乙烯、赤霉素、脱落酸解析 (2)验证独角金内酯能通过促进细胞分裂素的降解而抑制侧枝生长这一机理,实验的因变量应该是细胞分裂素的含量,观察指标是用GR24处理后细胞分裂素含量变化,因此需要a.野生型豌豆,f.用GR24处理,h.并测定细胞分裂素的含量(i.检测侧枝长度)或者是b.选择突变体1,f.用GR24处理,h.测定细胞分裂素的含量(i.检测侧枝长度),故选afh(i)或bfh(i)。知识点三 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类似物在生产上得到了广泛应用[例5] (2020·山东等级考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是( )A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子答案 A解析 提高细胞分裂素和生长素含量的比值,有利于愈伤组织分化成芽,A错误;生长素类似物可以促进子房发育成果实,所以如果用生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊,可以获得无子番茄,B正确;赤霉素可以打破种子休眠,促进种子萌发,C正确;乙烯可以促进果实成熟,成熟木瓜释放的乙烯可以促进未成熟的柿子成熟,D正确。知识点四 概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等[例6] 关于温度参与植物生命活动的调节的叙述,正确的是( )A.植物发芽、开花、落叶、休眠,与季节轮回、气温周期性变化有关B.低温是通过诱导染色体加倍来调节生命活动的C.植物在不同季节代谢活动强弱差别很大,但在同一天内基本没有差别D.温度是通过影响植物生长发育来参与调节开花结果的答案 A解析 低温诱导染色体加倍的概率很低,而温度对植物生命活动的调节无时不在,主要通过影响酶的活性来调节生命活动,B错误;随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分,C错误;温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育,D错误。[例7] (2020·河北武邑中学二模)已知大麦种子萌发会产生α-淀粉酶,α-淀粉酶能水解淀粉产生可溶性糖;6-甲基嘌呤是人工合成的RNA合成抑制剂,研究人员进行了多种植物调节物质对大麦种子萌发影响的实验,结果如图,请回答下列问题:(1)比较1、2、3曲线可知赤霉素对种子萌发有________(填“促进”“抑制”或“无关”)作用,脱落酸在种子萌发中的作用与赤霉素________(填“拮抗”“协同”或“无关”),脱落酸作用的机制可能是通过____________起作用的。(2)根据以上分析,推测大麦种子萌发早期赤霉素和脱落酸的比例变化是________。(3)糊粉层是胚乳的最外层组织,根据曲线1分析,去除糊粉层对α-淀粉酶产生的影响是________________,推测糊粉层细胞和α-淀粉酶的关系可能是_______________,糊粉层细胞和赤霉素的关系可能是____________________。答案 (1)促进 拮抗 抑制RNA的合成(2)增大 (3)α-淀粉酶不再产生 糊粉层细胞是α-淀粉酶合成的地方 糊粉层细胞是赤霉素作用的靶细胞解析 (1)分析曲线1可知,赤霉素可提高α-淀粉酶含量,表明其可促进种子萌发;曲线3与曲线1对比,赤霉素和脱落酸一起施用,产生的α-淀粉酶比单独施用赤霉素有所减少,说明脱落酸与赤霉素具有拮抗作用。赤霉素和脱落酸一起施用的曲线与赤霉素和6-甲基嘌呤一起施用的曲线接近,说明脱落酸的作用可能与6-甲基嘌呤作用类似,即抑制RNA的合成。(2)赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,故大麦种子萌发早期赤霉素含量增多,脱落酸含量减少。(3)去除糊粉层后,α-淀粉酶将不再产生,由此推测糊粉层细胞是α-淀粉酶合成的地方,也是赤霉素作用的靶细胞。核心概念:植物生命活动受多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节。生命观念:信息观。[例6] 西红柿种子萌发过程,多种植物激素共同调控其生长过程,请完成相应空格。答案 生长素 赤霉 赤霉 细胞分裂 脱落酸核心素养达成 (2017·全国卷Ⅰ)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)、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,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ABA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此题为曲线类试题,为高考常考类型,这类试题的解题方法为:一看横纵坐标。横坐标是自变量,纵坐标是因变量。曲线表示纵坐标随横坐标的变化而变化。二看曲线变化。分析同一条曲线升、降或平的变化及原因。三看特殊点。特殊点:即曲线的起点、终点、顶点、转折点、交叉点等五点,理解特殊点的意义。四看坐标系中有几条曲线。当有多条曲线时,应从两个方面分析:①当横坐标相同时,对应的纵坐标之间的关系;②当纵坐标相同时,对应的横坐标之间的关系。1.分析横纵坐标含义(1)横坐标:时间;(2)纵坐标:叶绿素的相对含量,含量下降可作为叶片衰老的检测指标。2.单独分析每条曲线横纵坐标的关系(1)蒸馏水组:随培养时间的延长,叶绿素的相对含量迅速下降;(2)CTK组:随培养时间的延长,叶绿素的相对含量缓慢下降;(3)ABA组:随培养时间的延长,叶绿素的相对含量迅速下降;(4)CTK+ABA组:随培养时间的延长,叶绿素的相对含量迅速下降。3.结合题目选项确定比较对象,进行比较A项:研究细胞分裂素对植物离体叶片的衰老的影响,自变量为CTK和蒸馏水,观察图中两条曲线,处理相同时间时,CTK组叶绿素的相对含量高细胞分裂素能延缓该植物叶片的衰老。B项:研究ABA对CTK对植物离体叶片作用的影响,自变量为CTK、CTK+ABA,观察图中两条曲线,处理相同时间时,CTK+ABA组叶绿素的相对含量低CTK的作用可被ABA削弱。C项:比较ABA组与CTK组叶绿体中NADPH的合成速率,自变量为ABA、CTK,观察图中两条曲线,处理相同时间时,ABA组中叶绿素的相对含量低ABA组光反应强度低ABA组叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组。D项:研究ABA的功能,自变量为ABA和蒸馏水,观察图中两条曲线,处理相同时间时,ABA组中叶绿素的相对含量低ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程。答案 C[练1] (2020·北京平谷一模)研究生长素(IAA)对燕麦胚芽鞘生长的影响,结果如图。下列说法错误的是( )A.蔗糖可以延长IAA对胚芽鞘切段作用时间B.生长素能够促进胚芽鞘切段伸长生长C.结果说明蔗糖为胚芽鞘切段生长提供能量D.综合两图结果说明蔗糖与KCl的作用相同答案 C解析 由“蔗糖”组胚芽鞘切段长度增加百分比大于零可知,蔗糖可以促进胚芽鞘切段伸长生长,结合图2分析,KCl不能提供能量,但作用效果与蔗糖一致可知,蔗糖不是通过提供能量起促进作用,C错误。 (2019·全国卷Ⅱ)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。据此回答问题。(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是_________________________________________________________________。(2)上图中α角形成的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角,原因是__________________________________________。第(2)题为分析原因类试题,这类试题的解题方法为:首先理清已知条件与结果之间的逻辑关系,同时将所学的生物学的基本概念和原理与之联系,找到解决这类问题的知识载体,然后运用生物学专有名词答题,不要出现自造词。1.确定已知条件和结果(1)已知条件:将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的左侧。(2)结果:形成α角左右两侧生长素浓度不同。2.推理由已知条件到结果的中间环节:将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的左侧―→琼脂块中的生长素进入去顶胚芽鞘切段的左侧―→左侧生长素浓度高于右侧―→左侧生长速度大于右侧―→形成α角。3.语言描述:按已知条件―→中间环节―→结果顺序进行描述。第(3)题也为分析原因类试题,根据(2)的解题方法,自己填写本题思路引领。1.确定已知条件和结果(1)已知条件:将甲组、乙组左右两侧的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧。(2)结果:乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的α角。2.推理由已知条件到结果中间环节乙组从胚芽鞘中央纵向插入云母片―→生长素不能横向运输,只能向下运输―→左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等―→乙组中左右两侧的琼脂块所引起α角基本相同。甲组无云母片处理→甲组琼脂块中生长素含量等于乙组左、右两侧琼脂块中生长素含量之和―→乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角小于甲琼脂块所引起的α角。3.语言描述:按已知条件―→中间环节―→结果顺序进行描述。答案 (1)从形态学上端到形态学下端(2)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α角(3)乙组左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲组琼脂块中生长素的含量解析 (2)图中在胚芽鞘切段左侧放上含有生长素的琼脂块,琼脂块中的生长素进入胚芽鞘左侧,使该侧生长素浓度高于右侧,细胞生长的速度大于右侧,形成α角。(3)生长素在胚芽鞘顶端能进行横向运输和极性运输。生长素不能透过云母片,乙组中从胚芽鞘中央纵向插入云母片导致生长素只能向下运输,左、右两侧琼脂块中生长素含量几乎相等,约是甲组琼脂块中生长素含量的一半。左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用大体相等,所引起的α角基本相同;甲组琼脂块中生长素对胚芽鞘生长的促进作用大于乙组中左、右两侧琼脂块中生长素的促进作用,所引起的α角大于乙组中左、右两侧琼脂块所引起的α角。[练2] 为探究单侧光对生长素分布的影响,科研工作者利用玉米胚芽鞘做了如下实验。下列分析不正确的是( )A.胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量B.单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散C.单侧光能在有光的一面诱导生长素在光下发生分解D.单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧转移答案 C解析 胚芽鞘的弯曲角度θ可反映琼脂块中生长素的含量,在一定范围内,弯曲角度θ越大,琼脂块中生长素的含量越多,A正确;通过甲、乙比较可知,单侧光不影响生长素从胚芽鞘尖端向琼脂块的扩散,B正确;通过丙、丁比较可知,单侧光可以引起胚芽鞘中的生长素向背光侧横向运输,不能在有光的一面诱导生长素在光下发生分解,C错误,D正确。 阅读下面的材料,完成(1)~(5)题。植物病虫害会造成农作物减产、品质下降,是世界各国农业生产中的主要威胁。植物激素在抵御病虫害时发挥了极其重要的作用。茉莉酸是关键的防卫激素之一,对植物抵御咬食性昆虫和死体营养型病原菌尤其重要。水杨酸是另一个重要防卫激素,对植物抵抗活体、半活体营养型病原微生物起关键作用。当植物被害虫捕食受损后,损伤叶片和远端未损伤叶片均会产生防御反应。那么,抵御信号是如何由受损部位传递到未损伤部位的呢?有文章报道了植物可通过“神经系统”传递抵御捕食或机械损伤的信号。科研人员发现,拟南芥叶片在遭受捕食或机械损伤后,2s内就在受损部位细胞内检测到Ca2+浓度显著增加,2min内在远处未损伤叶片细胞内也检测到Ca2+浓度显著增加,15min左右检测到茉莉酸合成相关基因的表达量以及茉莉酸含量的显著增加。这种信息传递速率大约为1mm/s,比物质扩散速率还要快,这说明植物体内可能存在着一种快速的、长距离的电信号传递途径。进一步研究发现,受损拟南芥的韧皮部也有Ca2+浓度的显著增加,当抑制韧皮部细胞间胞间连丝的传导,发现植物在受到损伤时,远距离的未损伤叶片的Ca2+浓度和茉莉酸合成相关基因的表达量都没有显著增加。由此推测,这种电信号是通过韧皮部细胞间的胞间连丝传递的。由于植物体内抵御信号的快速传递与谷氨酸样受体蛋白(GLR,受谷氨酸调控)有关,且该蛋白是Ca2+的通道蛋白。因此,科研人员又构建了拟南芥GLR缺失的突变体,研究发现该突变体的叶片受损后,远距离未损伤叶片细胞内Ca2+浓度没有显著变化。进一步用谷氨酸处理未受损的野生型拟南芥叶片,发现该叶片细胞内Ca2+浓度和抵御侵害相关基因表达量显著增加。科研人员还构建了在细胞壁特异表达谷氨酸敏感蛋白(有谷氨酸存在时,该蛋白会发出绿色荧光)的拟南芥植株,检测发现受损部位的谷氨酸含量显著增加。(1)植物激素是对植物生长发育起________作用的微量有机物。据文中信息,能够帮助植物抵御病虫害的激素有________________。(2)文中构建拟南芥GLR缺失突变体时,需要用________________诱变处理野生型拟南芥种子或愈伤组织,提取突变植株细胞中的蛋白质,与________进行抗原—抗体杂交,筛选出________的个体,即为拟南芥GLR缺失突变体。(3)本文科研人员所进行的研究中,最重要的发现是________(选择下列选项字母填写)。A.植物细胞具有谷氨酸样受体蛋白B.植物受到损伤后,Ca2+通过谷氨酸样受体蛋白进入细胞C.植物长距离传递抵御信号与Ca2+、谷氨酸和谷氨酸样受体蛋白有关D.植物通过产生茉莉酸、水杨酸等激素抵御病虫害E.植物叶片受损后,Ca2+通过韧皮部细胞间胞间连丝传递到未受损叶片(4)综合文章信息,请写出当植物某部位叶片被捕食受损后,抵御信号在损伤叶片产生并传递到远端未损伤叶片,最终引起激素释放的途径:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)结合文章信息及所学知识,从细胞与分子水平总结植物抵御信号传递与动物神经调节中信息传递的相似之处:_________________________________________________________________________________________________________________________。(答出1点即可)答案 (1)调节 茉莉酸和水杨酸(2)物理或化学因素 抗GLR的抗体 没有杂交带(3)C(4)当植物某部位叶片被捕食受损后,受损部位谷氨酸含量增加,与周围细胞上的GLR结合,使其Ca2+浓度增加,从而产生电信号;电信号通过韧皮部细胞间胞间连丝传导到远端未损伤叶片,使该处细胞内Ca2+浓度增加,从而促进茉莉酸合成相关基因的表达,进而引起茉莉酸含量显著增加(5)细胞都有离子浓度的变化导致电信号的产生;都有细胞间传递信息的化学信号专题作业1——一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1.下列有关生长素的叙述,错误的是( )A.生长素在植物体内相对集中地分布在生长旺盛的部位B.去掉顶芽有利于侧芽生长素的合成,从而能解除顶端优势C.在植物的成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输D.梨树开花后,喷施适宜浓度的生长素溶液能防止落花落果答案 B解析 去掉顶芽后不再有顶芽产生的生长素运到侧芽部位,使侧芽部位生长素的量降低,以解除顶端优势,而不是有利于侧芽生长素的合成,B错误。2.如图是科学家对水稻根进行单侧光照后的生长状况,下表是处理后的实验结果。下列关于该实验结果和数据的叙述,正确的组合是( )①茎具有向光性,而由图示结果可知,根具有背光生长的特性 ②背光侧生长素对根的生长一般起抑制作用 ③生长素分布不均匀既可能与生长素向背光侧运输有关,也可能与光照加快了生长素的分解有关 ④水稻根弯曲的角度一定随光照强度的增加而增大A.①③④B.②③④C.①②③D.①②④答案 C解析 由于背光一侧生长素多,但生长慢,所以背光侧生长素对根的生长一般起抑制作用,②正确;向光侧的生长素浓度比背光侧低,生长素分布不均匀既可能与生长素向背光侧运输有关,也可能与光照加快了生长素的分解有关,③正确;图中只有三组对比实验,无法得出该结论,④错误。3.瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关,鲜重累积增加率下降时插花衰败。下图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响,下列叙述错误的是( )A.蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用B.蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物C.同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜D.第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低答案 D解析 与清水组相比,蔗糖组和细胞分裂素组维持较高增加率的时间长,说明蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用,A正确;蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物,提供能量,B正确;3d之后蔗糖+细胞分裂素组鲜花鲜重积累增加率最高,维持较高增加率的时间最长,说明同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜,C正确;第5天清水组鲜花鲜重积累增加率最低,此时脱落酸含量最高,D错误。4.下列关于植物激素在生长发育中所起作用叙述正确的是( )A.生长素可诱导产生无子果实,脱落酸能抑制马铃薯发芽B.重力刺激会影响植物体内生长素的极性运输方向C.同一植株的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根D.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存答案 A解析 无子果实的培育利用了生长素促进果实发育的原理,脱落酸会抑制细胞分裂,进而抑制种子的萌发,促进休眠,所以脱落酸抑制马铃薯发芽,A正确;生长素的极性运输只能从植物的形态学上端向形态学下端运输,这是由基因决定的,不受重力影响,B错误;不同器官对生长素的敏感程度不一样,根对生长素的敏感程度大于芽,芽对生长素的敏感程度大于茎,C错误;赤霉素能够解除种子休眠,促进茎的伸长,所以用赤霉素处理马铃薯块茎,不能延长其休眠时间,D错误。5.对菊花幼苗施用不同浓度的生长素,10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数,结果如表。据表分析以下说法错误的是( )A.采用适当浓度的植物激素如2,4-D也可以得到类似的实验结果B.将X稀释后作用于菊花幼苗,根据侧根生长情况可确定其实际浓度C.据表可知,促进侧根数量增加的生长素浓度会抑制主根伸长D.由表中数据可知,生长素对侧根生长的作用具有两重性答案 A解析 2,4-D不是植物激素,是人工合成的生长素类似物,A错误;根据未知浓度生长素溶液(X)侧根数目可知,其浓度相对值为50或150,将X适当稀释后作用于菊花幼苗,侧根数目在6~8个,则原浓度相对值为150,如果侧根数目小于6个,则原浓度相对值为50,B正确;生长素浓度相对值为0~150时,侧根数量增加,却抑制主根生长,C正确;相对于生长素浓度为0时,生长素浓度相对值为0~150时,侧根数量增加,生长素浓度相对值为200时侧根数目减少,体现了生长素对侧根生长的作用具有两重性,D正确。6.在植物体内,生长素和乙烯的关系如图所示,下列说法正确的是( )A.从图中可知,生长素和乙烯在促进菠萝开花方面起拮抗作用B.在植物体内,只要有色氨酸就能合成生长素C.在植物体内,有蛋氨酸的部位都可能会合成乙烯D.据图可知基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状答案 C解析 从图中可知,生长素可以促进乙烯的合成,而乙烯浓度升高会促进菠萝开花,同时乙烯浓度升高,会抑制生长素的合成,两者发挥作用的过程不同,故不属于拮抗作用,A错误;在植物体内,有色氨酸不一定能合成生长素,在生长素合成部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,且从图中可以看出乙烯会抑制色氨酸合成生长素,B错误;据图可知基因能通过控制酶的形成,控制代谢过程间接控制生物体的性状,D错误。7.南瓜的矮生型突变体可分为激素合成缺陷型和激素不敏感型两种类型,研究人员以某一种矮生南瓜突变体为实验材料,进行了相关实验,实验结果如图。下列叙述正确的是( )A.该实验的自变量是植物激素的种类和浓度,因变量是茎伸长量B.0.3~1.5mmol/L赤霉素对正常南瓜的促进作用随浓度增加而增强C.赤霉素对正常南瓜生理作用的两重性不如生长素明显D.实验结果表明该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型答案 B解析 该实验的自变量是植株的种类、植物激素的种类和浓度,因变量是茎伸长量,A错误;据图分析,不同浓度赤霉素都能促进正常植株茎伸长,没有体现两重性,生长素作用曲线先上升后下降,当生长素浓度为125μmol/L时,抑制茎的伸长,说明生长素作用具有两重性,C错误;由图可知,喷施赤霉素或生长素不能使矮生南瓜的茎恢复至正常,说明激素对矮生南瓜的茎不起作用,由此可推测:该矮生南瓜不属于激素合成缺陷型突变体,D错误。8.土壤盐渍化严重影响了农业生产。水杨酸(SA)是一种植物激素,对植物抗逆性有一定作用。为了研究外源施加SA对植物抗逆性的作用(相对浓度0.1~0.3),科研人员做了以下实验,结果如下图。分析正确的是( )A.该实验中对照组是清水组B.为确定SA的最适浓度应在0.1~0.2间进一步实验C.SA对抗逆性的调节具有两重性D.SA可能通过增加细胞液的渗透压提高抗逆性答案 D解析 分析题意和题图可知,该实验目的是验证水杨酸对植物抗逆性有作用,实验中对照组是清水组和NaCl组,A错误;为确定SA的最适浓度应在0.1~0.3间设置更小的浓度梯度,进一步实验,B错误;与NaCl组比较,题中加不同浓度的水杨酸都可提高植物抗逆性,不能说明SA对抗逆性的调节具有两重性,SA提高抗逆性可能通过增加细胞液的渗透压,C错误,D正确。9.下列有关植物激素的描述,错误的是( )A.植物激素必须与受体结合后才能发挥作用B.植物激素具有调节作用,但不直接参与细胞的代谢C.植物激素都是由特定的组织细胞产生的微量有机物D.外界因素会影响激素的合成,进而调节基因组的表达答案 C解析 植物激素必须与受体结合后才能发挥作用,A正确;植物激素对植物体的生命活动具有显著的调节作用,不直接参与细胞的代谢,B正确;植物激素是由植物体内一定部位产生的微量有机物,不是特定的组织细胞产生,C错误;外界因素会影响激素的合成,进而调节基因组的表达,例如光照等环境因子的变化会引起植物激素合成等的变化,进而对基因组的表达进行调节,D正确。二、非选择题10.植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质。对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。其中以水稻为实验材料的研究揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制(见下图)。(1)在已经确定的五大类植物激素中,图中未提及的还有________。(写出两类)(2)水稻插秧前用“移栽灵”处理,可提高成活率。“移栽灵”的有效成分应该是________。(3)依图判断,细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于________调节。(4)研究者采用基因工程方法敲除细胞分裂素氧化酶基因,获得了水稻的突变体。相比于野生型,该突变体根的长度会________。(5)水稻幼苗移栽过程中,为了促进根系快速生长,是否需要添加细胞分裂素?根据上图简述理由。答案 (1)赤霉素、脱落酸和乙烯(答出两个即可)(2)生长素类似物 (3)(负)反馈 (4)变短(5)不需要,因为过多的细胞分裂素会抑制根系生长。解析 (1)已经确定的五大类植物激素是生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。题干中提到了生长素和细胞分裂素,未提到的有赤霉素、脱落酸和乙烯。(2)“移栽灵”属于人工合成的化学物质,可以提高植物的成活率,所以有效成分应该为生长素类似物。(3)分析题图可知,细胞分裂素含量上升,会促进合成细胞分裂素氧化酶,而细胞分裂素氧化酶会降解细胞分裂素,使细胞分裂素含量下降,所以这种平衡调控机制属于(负)反馈调节。(4)突变体被敲除细胞分裂素氧化酶基因,因此不能合成细胞分裂素氧化酶,这会导致细胞分裂素含量上升,细胞分裂素含量上升会抑制根系生长,因此该突变体根的长度会变短。(5)由于过多的细胞分裂素会抑制根系生长,因此为促进根系快速生长,不需要添加细胞分裂素。11.为研究IAA(生长素)对番茄子房发育成果实的调节,科研人员做了系列实验。(1)科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组进行实验,处理及结果见下表。(注:NPA为生长素运输阻断剂。)①1组番茄花发育成果实,其子房生长所需的生长素主要来自于发育着的________。②比较2、3组实验结果,表明______________________________________。③依据3、4组实验结果,推测IAA不能______________________。④根据上述实验结果推测,芽产生的生长素能否用于果实的发育?为什么?(2)为进一步研究IAA对果实发育的调节作用,科研人员将处于花蕾期的番茄花分成4组,实验处理及各组所结果实平均重量如图所示(图中“+”表示在花柄处施加NPA,“-”表示未进行该处理)。据图分析,授粉后在花柄处施加NPA导致番茄不能结实的原因是:_________________________________________。(3)在果业生产中,有人质疑生长素类似物的使用会导致儿童性早熟。请你结合激素调节相关知识,撰写一段文字,向公众进行科学解释。(60字内)答案 (1)①种子 ②子房发育成果实需要IAA(IAA促进子房发育成果实) ③从花柄运输到子房 ④不能 芽产生的生长素无法通过花柄运输到子房而用于果实的发育。(2)授粉后,发育的种子和子房均产生生长素,由于NPA阻断生长素由花柄运出,导致子房生长素浓度过高,抑制果实发育(3)激素需要与靶细胞膜上的受体结合发挥作用,生长素是植物激素,在人体细胞膜上没有生长素及其类似物的受体,不会引起儿童性早熟。专题作业2——一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1.如图是植物激素生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析,正确的是( )A.相对根而言,茎对IAA和GA更敏感B.IAA浓度为b时,根不生长C.IAA浓度大于c时,茎的生长受抑制D.仅IAA表现出两重性,GA无两重性答案 D解析 据图可知在IAA和GA较低浓度下对根就有显著调节作用,根比茎对IAA和GA更敏感,A错误;IAA浓度为b时,对根既不促进,也不抑制,根仍能生长,B错误;IAA浓度大于c时,在一定浓度范围内对茎的生长仍有促进作用,只是促进作用随浓度增加而减弱,只有IAA过高才抑制茎的生长,C错误;据图可知仅IAA表现出两重性,GA无两重性,D正确。2.不同处理对某植物性别分化的影响如表所示,下列叙述正确的是( )A.根产生的赤霉素能促进雌株形成B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素C.若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂,则雌株数量增多D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用不是相互拮抗的答案 C解析 由1、2、3组处理的结果比较可知,根产生的细胞分裂素可促进雌株形成,A错误;由1、4、5组处理结果可知,叶产生促进雄株形成的赤霉素,B错误;若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂,则叶片产生的赤霉素含量降低,雄株的数量减少而雌株数量增多,C正确;赤霉素和细胞分裂素在单独使用时促进性别分化的效应是相互拮抗的,D错误。3.油菜素内酯(BL)是植物体内一种重要的激素,被称为第六类植物激素。研究人员利用相应浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子,观察其对主根伸长的影响,结果如图所示。结合图示和所学知识分析,下列相关说法错误的是( )A.单独IAA处理对主根伸长的影响是低浓度促进、高浓度抑制B.随着IAA浓度的增加,BL对主根的抑制作用先增强,后减弱C.该实验能证明BL对主根生长的作用具有两重性D.高浓度IAA抑制主根生长可能与其促进乙烯的产生有关答案 C解析 单独用IAA处理时(根据曲线BL0nmol/L判断),低于某浓度时促进主根的生长,高于该浓度时则表现为抑制主根的生长,所以根据图中曲线的趋势可以说明低浓度促进生长,高浓度抑制生长,A正确;加入BL时(根据曲线BL100nmol/L判断),随着IAA浓度的增加,BL对主根的抑制作用先增强,后减弱,B正确;该实验中BL只表现了对主根生长的抑制,而没有表现对主根生长的促进,不能体现其作用的两重性,C错误;高浓度的IAA能促进乙烯的合成,乙烯能抑制植物的生长,所以高浓度的IAA抑制主根生长可能与其促进乙烯的产生有关,D正确。4.某实验小组用一定浓度的生长素类似物(NAA)溶液和细胞分裂素类似物(KT)溶液探究二者对棉花主根长度及侧根数的影响,结果如下图。据此分析,下列相关叙述不正确的是( )A.棉花的主根和侧根对NAA的敏感程度不同B.NAA能一定程度地消除根的顶端优势,而KT能增强根的顶端优势C.NAA能抑制主根生长,KT能促进主根生长,且浓度越高效果越明显D.一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用答案 C解析 从图中可以看出,与甲组对照相比,乙组经NAA处理,棉花的主根长度减小,侧根数目增多,因此主根和侧根对NAA的敏感程度不同,A正确;NAA处理能减小主根长度,增加侧根的数目,能一定程度地消除根的顶端优势,而KT处理(丙组)能增加主根长度,减少侧根的数目,增强根的顶端优势,B正确;从乙、丙两组实验可知,NAA能抑制主根生长,KT能促进主根生长,但图中无法得知浓度越高效果越明显,C错误;甲、乙相比,可知NAA促进侧根数目的增多,再与丁组相比,可知加了KT以后NAA的促进作用更大,因此一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用,D正确。5.植物越冬休眠和夏天生长受多种激素调节,相关激素合成如下图,下列叙述正确的是( )A.环境因素的变化,会引起包括①~⑥过程在内的多种变化,进而调节基因组的表达B.植物的休眠和生长的根本原因是植物激素调节的结果,同时受环境影响C.夏季植物体内专门分泌赤霉素的器官中②过程比较旺盛D.NAA、2,4-D、乙烯、青鲜素与图中激素的来源不同,但都属于植物生长调节剂答案 A解析 光照、温度等环境因素的变化,会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节,A正确;植物休眠和生长的根本原因是基因的选择性表达,B错误;植物体内没有专门分泌激素的器官,C错误;植物体内的乙烯是植物体产生的激素,不属于植物生长调节剂,人工合成的乙烯利是植物生长调节剂,D错误。6.水杨酸是植物体内一种重要的内源激素,能诱导植物体内产生某些与抗病有关的蛋白质,提高抗病能力。为探究水杨酸对不同品系(YTA、YTB)水稻幼苗叶片中蛋白质含量的影响,研究人员所做相关实验的结果如下图。下列分析正确的是( )A.水杨酸是细胞合成的能催化水稻细胞中蛋白质合成的有机物B.相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果基本相同C.水杨酸对YTA、YTB水稻幼苗叶片中蛋白质合成均具有两重性D.在实验处理浓度范围内,品系YTB对水杨酸的浓度变化更敏感答案 D解析 水杨酸是植物激素,起调节作用,不是催化作用,A错误;在实验处理浓度范围内,水杨酸对品系YTA蛋白质相对含量起促进作用,对品系YTB蛋白质相对含量既有促进作用,又有抑制作用,所以相同浓度的水杨酸处理不同水稻幼苗后的实验结果不同,B、C错误;在实验处理浓度范围内,对YTA品系而言,除了1.5×10-4mol·L-1外其他浓度水杨酸促进蛋白质相对含量增加差异不显著,对YTB品系而言,低浓度水杨酸促进蛋白质相对含量增加,高浓度水杨酸抑制蛋白质相对含量增加,YTB品系对浓度变化更敏感,D正确。二、非选择题7.研究发现,正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,即pH4~5的溶液能促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因,研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如下图。(1)黄瓜幼苗下胚轴的伸长是细胞数量和细胞长度________的结果。(2)如图1所示,冰冻融化处理使细胞膜破裂,导致细胞内容物流失,下胚轴切段中的细胞仅剩________,经这种处理后的下胚轴切段称为Y。(3)由图可知,对Y进行的实验处理包括:___________________________。(4)图2结果表明,Y的特性表现为_________________________________;已知细胞壁主要由________________、蛋白质三类物质构成,因此推测下胚轴细胞壁中的某种蛋白质在酸性条件下促进了细胞壁延展。(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低,促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等膜蛋白。在上述实验结果的基础上,请选用已知信息,提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。答案 (1)增加 (2)细胞壁(3)①一组加热,一组不加热;②分别、先后放入不同酸度的溶液中(4)在酸性条件下伸长,在加热后该特性丧失 纤维素、果胶(5)生长素与受体结合,激活了膜上的H+泵,将H+从细胞内转运到细胞外,降低pH,促进细胞壁伸展,进而促进细胞体积增大。解析 (3)由图可知,对Y进行的实验处理包括:①一组加热,一组不加热;②加热处理组切段和未加热处理组切段,先分别放入pH7.0的溶液中处理一段时间(小于1个小时),然后再分别放入pH4.5的溶液中处理一段时间(大于2个小时)。(5)根据上述实验和本小题提供的关键信息可知生长素促进细胞生长的机制可能是:生长素与受体结合,激活了膜上的H+泵,将H+从细胞内转运到细胞外,降低细胞外pH,促进细胞壁伸展,进而促进细胞体积增大。题目中给出的“水通道、钾通道、蔗糖运载体等膜蛋白”为干扰信息,根据所学知识和本题提供的信息,无法确定它们跟生长素发挥作用的直接关系。8.植物在机械损伤或受到病虫侵害时,会表达一种防御蛋白——蛋白P。为研究一种新的植物激素茉莉酸对蛋白P基因表达的影响,科研人员用番茄植株进行实验。(1)茉莉酸是在植物生命活动中传递________,有显著调节作用的微量有机物。(2)科研人员设计了下图所示装置,将番茄叶片C1和J1置于封口的玻璃瓶中,其内分别放置含清水或含茉莉酸(具有挥发性)的海绵,叶片M紧贴在玻璃瓶的封口外。4小时后,测定各叶片中蛋白P的mRNA量,结果如下表。叶片蛋白P的mRNA量C16±4C27±3M7±3J1223±7J2172±4①本实验中,C1叶片的结果排除了_______________________________(写出两点)的影响。②本实验中,M叶片的结果说明,J2叶片蛋白P的mRNA量变化不是由____________________________引起的。③本实验可以得出的两个结论有________________________________。(3)依据上述实验结果,请提出一个清晰的、解释J2叶片数据的科学假设:________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)其他研究结果表明,模拟叶片机械损伤可以诱导蛋白P的表达和脱落酸(ABA)含量增加。科研人员推测,叶片受到机械损伤后内源茉莉酸增加,诱导ABA合成增加,ABA进而促进蛋白P的表达。为验证上述推测,需要在上述已知事实的基础上,进一步补充下列实验中的________(选填下列字母),以完善证据链。a.给叶片单独施加ABA,检测蛋白P含量b.给叶片同时施加ABA和茉莉酸,检测蛋白P含量c.机械损伤叶片后,检测损伤叶片的茉莉酸含量d.给叶片单独施加茉莉酸,检测ABA含量答案 (1)信息 (2)①玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果 ②茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外 ③茉莉酸可促进蛋白P基因转录;茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强(3)J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片(或茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片,引起蛋白P基因转录增强或J1叶片通过其他信号分子(通路)引起J2叶片蛋白P基因转录增强)(4)a、c、d解析 (1)植物激素是对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物,在生命活动中传递信息。(2)图中看出,C1和J1的自变量为是否有茉莉酸,M和J2的自变量为是否和J1位于同一植株,因变量是蛋白P的mRNA含量。①C1叶片作为对照组,J1作为实验组用玻璃瓶罩住,并且含有海绵,所以C1叶片的结果排除了玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果的影响。②由于茉莉酸具有挥发性,而M叶片和C2叶片蛋白P的mRNA量是一样的,说明J2叶片蛋白P的mRNA含量的变化不是由茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外引起的。③通过J1和C1比较,说明茉莉酸可促进蛋白P基因转录,通过J2(和J1位于同一植株)和M(不在同一植株)的比较说明茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强。(3)J2和J1位于同一植株,并且二者P蛋白的mRNA含量比较高,推测可能是茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片,促进P蛋白基因转录,使mRNA增多,或者J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片。(4)根据信息叶片受到机械损伤后内源茉莉酸增加,诱导ABA合成增加,ABA进而促进蛋白P的表达,所以可以通过施加ABA,检测蛋白P含量和机械损伤叶片后,检测损伤叶片的茉莉酸含量和给叶片单独施加茉莉酸,检测ABA含量来完善证据链。而同时施加ABA和茉莉酸不能判断P蛋白的增加的直接原因是ABA还是茉莉酸。故选a、c、d。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题8植物的激素调节(149 张).ppt 专题8植物的激素调节.doc