第41讲 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
复习目标 1.通过分析植物激素间相互协调、共同调节植物的生命活动,建立稳态与平衡观; 2.通过总结植物激素之间的协同与相抗衡作用,培养归纳与演绎的科学思维能力; 3.通过收集植物激素在生产中应用的相关资料,分析并尝试提出生产实践方案,培养解决生产生活问题的能力。
@考点1 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
考点1 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
A基础知识重点疑难
1.比较五类植物激素
名称 产生部位 生理作用 应用
生长素 芽、幼嫩的叶及发育中的种子 ①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化 ②促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等 ①促进扦插枝条生根 ②促进果实发育,防止落花落果 ③作为农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官 ①促进细胞伸长,引起植株增高 ②促进种子萌发、开花和果实发育 ③促进细胞分裂与分化 ①促进植物茎秆伸长 ②解除种子和其他部位 休眠 ,提早用来播种
细胞分裂素 主要是 根尖 ①促进细胞分裂 ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 —
乙烯 植物体各个部位 ①促进果实 成熟 ②促进开花 ③促进叶、花、果实脱落 用于果实催熟
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂 ②促进气孔关闭 ③促进叶和果实的 衰老与脱落 ④维持种子休眠 控制植物徒长,使植株节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
油菜素内酯 — ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂 ②促进花粉管生长、种子萌发等 —
笔记:2024山东卷T10:以表格形式呈现实验结果,考查拟南芥中基因S对赤霉素的影响(命题新趋势)
2024山东卷T21:融合光合作用跨模块考查细胞分裂素的作用
2023湖北卷T20:与遗传规律结合,多实验探究乙烯作用机制(角度新颖)
2022北京卷T17:以图表为信息载体,探究干旱促进脱落酸(ABA)合成的机制(探究实验)
2.植物激素间的相互关系
(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。
(2)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。
(3)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 。
(4)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 。
3.明确植物激素的相互作用
(1)表现出协同作用的植物激素实例
笔记:2024北京卷T18:探索生长素等植物激素对自身生长和逆境响应的分子机制(探究实验)
(2)作用效果相反的植物激素实例
4.植物生长调节剂的类型和作用
(1)植物生长调节剂的优点及类型
概念 由人工合成的,对植物的 生长 、 发育 有 调节 作用的化学物质
优点 容易合成 、原料广泛、效果稳定等
类型 ①分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸 ②分子结构与植物激素的差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
(2)应用实例
植物生长 调节剂 应用
α-萘乙酸,2,4-D 促进扦插枝条的生根,促进果实发育,防止落花、落果;用作农业除草剂
赤霉素 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,进而用于生产啤酒
膨大剂 优点:会使水果长势 加快 、个头变大, 加快 水果成熟,使其提前上市 缺点:口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存
青鲜素 青鲜素可以 延长 马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽),但可能有副作用
乙烯利 用于催熟果实
矮壮素 控制植物徒长,使植物节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
(3)植物生长调节剂的施用
①注意事项:选择恰当的植物生长调节剂,还要综合考虑施用目的、效果、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:施用的 浓度 、时间、 部位 以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·山东卷)脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗。( √ )
2.(2024·全国甲卷)赤霉素可以诱导某些酶的合成促进种子萌发。( √ )
3.(2024·安徽卷)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。( × )
4.(2024·安徽卷)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。( √ )
5.(2024·贵州卷)矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质。( × )
6.(2024·浙江6月选考)干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放。( × )
7.(2024·全国甲卷)一种激素可通过诱导其他激素的合成发挥作用。( √ )
8.(2022·海南卷)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。( √ )
9.(2022·浙江6月选考)新采摘的柿子与成熟的苹果一起密封,可使柿子快速变得软而甜。( √ )
10.(2020·山东卷)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发。( √ )
11.(2021·浙江1月选考)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态。( × )
12.(2023·重庆卷)马铃薯块茎贮藏期间,赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽。( × )
[情境推理]
1.(2023·新课标卷节选)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面,生长素的主要作用是 ,细胞分裂素的主要作用是 。
提示:促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
2.(选择性必修1 P99“拓展应用1”)在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。 。
提示:脱落酸能促进种子休眠、抑制种子萌发。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,抑制作用解除,这些种子就不会和其他种子那样休眠。然后,大雨天气又给穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时地萌发
3.每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用是 。
提示:使雌花的比例降低(减少),使杨树和柳树的种子(果实)数量减少,从而使飞絮减少
4.(选择性必修1 P100“正文”)相比于植物激素,植物生长调节剂的效果更稳定,其原因是 。
提示:植物生长调节剂是人工合成的,植物体内缺乏分解它们的酶
C升华思维实战演练
其他植物激素及植物生长调节剂的应用
1.(2024·浙江6月选考)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,避免失水过多,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。
溯源教材 找答案: 脱落酸 能促进气孔关闭,由以上可以推断A 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
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;由图可知,施用矮壮素的最适浓度不是400 mg/L,应该在200 mg/L左右,B错误;由图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用先增强后减弱,C错误;从图中可以看出,在一定矮壮素浓度范围内,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。
3.生长素及生长素类调节剂能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是( C )
A.棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B.给果树适时喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量
C.用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D.带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
解析:棉花栽培过程中去除顶芽可降低侧芽的生长素浓度,解除顶端优势,促进侧芽生长,提高棉花产量,故A项正确,不符合题意;给果树适时喷施适量的NAA能防止落花落果,有利于保果,从而提高果实的产量,故B项正确,不符合题意;用适宜浓度的IAA处理未受粉的番茄雌蕊,得到的是无子番茄,无法得到番茄种子,故C项错误,符合题意;芽和幼叶均能产生IAA,可以促进扦插枝条生根,故D项正确,不符合题意。
4.(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a为某水稻种子在不同处理下基因R的相对表达量变化,图b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 )
图a 图b
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:分析图a,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;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,导致ABA的合成量增加,D正确。
分步推理 找答案:植物激素ABA是信号分子,通过 传递 信息发挥作用,NaCl、PEG6000通过改变外界溶液的 渗透压 发挥作用,NaCl、PEG6000与ABA作用机理不同,由以上可以推断A 错误 。
5.(2024·山东卷)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( B )
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
解析:拟南芥植株会产生脱落酸和赤霉素,MS为基本培养基,可以排除内源脱落酸和赤霉素的影响,A正确;与MS组相比,MS+PAC(PAC为赤霉素合成抑制剂)组种子萌发率明显降低,这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发,B错误;与MS组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制,C正确;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(作用相抗衡),D正确。
与植物激素及植物生长调节剂有关的实验
6.(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,结果如下表所示。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 +++ +++
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
解析:乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过诱变获得,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,D正确。
解题方法
生长素和乙烯的相互关系
7.(2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受体的功能,部分结果见图。
回答下列问题。
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测X可能是 生长素 。
解析:(1)由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类似物,所以推测激素X为生长素。
(2)为进一步探究X如何参与乙烯对根伸长的调控,设计并开展了实验二、三和四。
①实验二的目的是检测m2的突变基因是否与 生长素合成 有关。
②实验三中使用了可自由扩散进入细胞的NAA,目的是利用NAA的生理效应,初步判断乙烯抑制根伸长是否与 生长素运输 有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测 生长素载体蛋白基因 的表达情况。
③实验四中有3组空气处理组,其中设置★所示组的目的是 作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组 。
解析:(2)①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是否与生长素合成有关。②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野生型和突变体m2生长素含量大致一样,则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测生长素载体蛋白基因的表达情况。③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。
(3)分析上述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响 生长素信号转导(或生长素受体功能) 实现的。
解析:(3)分析题述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素受体功能实现的。
@考点2 探索植物生长调节剂的应用
考点2 探索植物生长调节剂的应用
A基础知识重点疑难
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,用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
制作插条 把 形态、大小一致 的插条分成多组,每组3个
配制梯 度溶液 取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成多份,用蒸馏水作为 空白对照
处理插条 ①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约 3 cm ,处理几小时至一天(适用溶液浓度较低时) ②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5 s),深约 1.5 cm 即可
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,放在适宜温度下培养
观察并记 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
分析结果、得出结论 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)关键点拨
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设置对照组、重复组
a.设置对照组:预实验必须有空白对照,正式实验时可不设空白对照;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插条生根的最适浓度。
b.设置重复组:即每组不能少于3个插条。
③控制无关变量
无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
④处理插条
a.生长素类调节剂处理插条可用浸泡法①(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。
b.处理时插条上下不能颠倒②,否则扦插枝条不能成活。
c.扦插时常去掉插条成熟叶片,目的是降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
笔记:①最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理(为了防止因蒸发而改变溶液浓度) ②要将形态学下端朝下
2.尝试利用乙烯利催熟水果
实验 原理 ①乙烯利分解释放出乙烯,乙烯可进一步诱导水果自身产生乙烯 ②乙烯能促进果实成熟
设计 分析 ①本实验的对照形式为空白对照。浸过蒸馏水的一组实验为空白对照组 ②把香蕉放入塑料袋中的目的是防止乙烯利分解成乙烯后逸散 ③把香蕉置于25 ℃左右阴暗处,排除温度和光照对香蕉催熟的影响
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2023·广东卷)插条的不同处理方法均应避免使用较高浓度NAA。( × )
2.(2023·辽宁卷)实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定。( √ )
3.(2024·江苏卷)(题干信息:关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验)判断下列叙述的正误。
(1)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。( × )
(2)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。( × )
(3)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。( × )
(4)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。( √ )
[情境推理]
1.由图可知,促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是 mg·L-1,若该实验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验,则做该预实验的目的是 。
提示:200~600 预实验可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性
2.在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根? 。
提示:芽和叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根
3.如果在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,观察到插条不能生根,可能的原因有哪些?
提示:有可能没有分清形态学的上端与下端;有可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;有可能浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态
C升华思维实战演练
围绕与植物激素调节剂相关实验
1.(多选)(2025·江西吉安期末)人工合成的植物生长调节剂常用于生产实践。某课题组研究了植物生长调节剂甲和乙对微型月季生根生长的影响,结果如图所示。下列叙述正确的是( BCD )
A.正式实验前往往要先做预实验,这样可以使进一步的实验减少实验误差
B.由图可初步得出的结论是甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是促进作用和抑制作用
C.若乙为生长素类调节剂,由图示结果不能判断0.3 μmol/L的乙对微型月季生根生长的影响
D.为进一步探究甲促进微型月季插条生根的最适浓度,应在5~50 μmol/L范围内设置浓度梯度重复上述实验
解析:正式实验前的预实验,可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,但不能减少实验误差,A项错误;图中结果显示,施用生长调节剂甲的月季插条生根数量均多于对照组,施用生长调节剂乙的月季插条生根数量均少于对照组,故可初步确定,甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是促进作用和抑制作用,B项正确;有些植物激素的作用特点为低浓度促进生长、高浓度抑制生长,故0.3 μmol/L的乙可能促进生根,也可能抑制生根,C项正确;图中甲的浓度为10 μmoL/L时对微型月季生根的促进效果最好,故为进一步探究植物生长调节剂甲促进微型月季插条生根的最适浓度,应在5~50 μmoL/L范围内设置浓度梯度重复上述实验,D项正确。
溯源教材 找答案: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,由以上可以推断A错误。
解题方法
抓住“三点”,突玻植物激素实验类图、表信息题
(1)抓“变量”:一般情况下,若实验数据以表格形式呈现,不同组别对应的不同处理是自变量,而实验观察的内容是(或反映)因变量;若实验数据以曲线图、柱形图等形式呈现,则一般横轴为自变量,纵轴为因变量。
(2)抓“首尾”:对于植物激素的相关实验,通常以“首”浓度(横坐标为0)为对照组,若“尾”浓度(可能不止一个)对应的纵坐标值低于“首”浓度的对应值,且”中间”浓度对应的纵坐标值均高于“首”浓度的对应值,则可体现植物激素作用的低浓度促进,高浓度抑制的特性。
(3)抓“范围”:若实验数据以表格形式呈现,要确定植物激素起促进作用的最适浓度范围,首先要确定最高点,然后再找出位于最高点两侧的两个点,这两个点所对应的浓度范围为植物激素起促进作用的最适浓度范围。
2.(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,可能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;用生长素类调节剂处理插条的方法,较高浓度的NAA可以选用沾蘸法,较低浓度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,常常在弱光下进行扦插,D错误。
@考点3 环境因素参与调节植物的生命活动
考点3 环境因素参与调节植物的生命活动
A基础知识重点疑难
1.光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种 信号 ,影响、调控植物生长、发育的全过程,如很多植物的开花与昼夜长短(光周期)有关。
(2)光调控机制:植物具有接收 光信号 的分子,如光敏色素。
(3)光敏色素的本质、分布及调控机制
本质 蛋白质 (色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光
分布 植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富
调控机制
提醒 (1)植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(2)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
影响本质 主要是通过对酶活性的影响来调节植物的生命活动
表现 植物分布的地域性很大程度上由温度决定
年轮的形成:春夏季细胞的分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,在树干上形成颜色较深的带
春化作用:某些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花
笔记:植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,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
(2)重力
根向地、茎背地生长的原理 植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向
淀粉—平衡 石假说 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的
提醒 植物根向地性的感受部位在根冠。
3.植物生长发育的整体调控
基因表达调控 植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下
激素 调节 激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响
环境因素调节 在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境的变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化
B拆解真题情境推理
[判断正误]
1.(2024·江西卷)植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花。( √ )
2.(2024·江西卷)植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中。( × )
3.(2024·江西卷)植物体中光敏色素结构的改变影响细胞核基因的表达。( √ )
4.(2024·江西卷)光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度。( × )
5.(2024·安徽卷)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。( × )
[情境推理]
1.(2023·新课标卷节选)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一过程中感受光信号的受体有 (答出1点即可),除了光,调节植物生长发育的环境因素还有 (答出2点即可)。
提示:光敏色素 温度、重力
2.(选择性必修1 P105“思考·讨论3”)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗? 。
提示:光照时间的长短在起作用;与植物激素的分泌有关系
3.(选择性必修1 P105“思考·讨论4”)种子发芽,植株生长、开花接受光的调控,是如何体现植物对环境的适应的? 。
提示:萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中,跟随着光照的节奏,能保证生命活动正常进行,能保证正常地繁衍后代,这也是植物对环境的适应
4.(选择性必修1 P107“思考·讨论1”)树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系? 。
提示:年轮的形成是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果
5.(选择性必修1 P108“课外实践”拓展)设计实验,验证植物根向地性的感受部位在根冠。 。
提示:取一定量的萌发状态相同的玉米种子,均分为两组;第一组去除根冠,第二组不做处理,横放在培养皿上进行培养;一段时间后,观察根的生长方向
C升华思维实战演练
环境因素参与调节植物的生命活动
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,遮光处理可使其提前开花,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,以减少水分蒸腾,D正确。
事例支撑 找答案:菊花在秋季开花,秋天日昼变短,故遮光处理可使其 提前 开花,由以上可以推断A 错误 。
2.(2025·八省联考河南卷)植物可以利用光敏色素感知红光与远红光比值(R∶FR)的变化进而调节侧芽的生长。低R∶FR会抑制植物侧芽的生长。为探究高R∶FR和去除顶芽处理对植物侧芽生长的影响,研究人员对某种植物先进行低R∶FR预处理,然后分4组进行实验,在不同时间点测量侧芽的长度,结果如图所示。下列叙述错误的是( D )
A.去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长
B.高R∶FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长
C.高R∶FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果
D.48 h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R∶FR处理
解析:去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长,即去顶芽处理可以打破顶端优势,促进侧芽萌发,A正确;题意显示,光敏色素可感知红光与远红光比值的变化进而调节侧芽的生长,光敏色素起作用过程中空间结构发生改变进而传递了调节信息,即高R∶FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长,B正确;结合实验数据可以看出,高R∶FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果,C正确;根据实验结果不能判断出48 h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R∶FR处理的结论,因为没有单独去顶芽处理的实验结果,D错误。故选D。
提醒 完成限时跟踪检测(四十一)
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第七单元 稳态与调节
第41讲 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
复习目标 1.通过分析植物激素间相互协调、共同调节植物的生命活动,建立稳态与平衡观; 2.通过总结植物激素之间的协同与相抗衡作用,培养归纳与演绎的科学思维能力; 3.通过收集植物激素在生产中应用的相关资料,分析并尝试提出生产实践方案,培养解决生产生活问题的能力。
考点1 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
A基础知识重点疑难
1. 比较五类植物激素
名 称 产生部位 生理作用 应用
生 长 素 ①促进细胞伸长生长、诱导 细胞分化
②促进侧根和不定根发生, 影响花、叶和果实发育等 ①促进扦插枝条生根
②促进果实发育,防止落花落 果
③作为农业除草剂
芽、幼嫩的叶及发
育中的种子
名 称 产生部位 生理作用 应用
赤 霉 素 幼芽、幼根、未成 熟的种子等幼嫩的 组织和器官 ①促进细胞伸长,引起植株 增高
②促进种子萌发、开花和果 实发育
③促进细胞分裂与分化 ①促进植物茎秆伸长
②解除种子和其他部位 ,提早用来播种
细 胞 分 裂 素 主要是 ①促进细胞分裂
②促进芽的分化、侧枝发 育、叶绿素合成 —
休眠
根尖
名 称 产生部位 生理作用 应用
乙 烯 植物体各个部位 ①促进果实
②促进开花
③促进叶、花、果实脱落 用于果实催熟
脱 落 酸 根冠、萎蔫的叶片 等 ①抑制细胞分裂
②促进气孔关闭
③促进叶和果实的
④维持种子休眠 控制植物徒长,使植株节间缩 短,长得矮、壮、粗,根系发 达,抗倒伏
成熟
衰老与
脱落
名称 产生部位 生理作用 应用
油菜素内酯 — ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂
②促进花粉管生长、种子萌发等 —
笔记:2024山东卷T10:以表格形式呈现实验结果,考查拟南芥中基因S对赤霉素的影 响(命题新趋势)
2024山东卷T21:融合光合作用跨模块考查细胞分裂素的作用
2023湖北卷T20:与遗传规律结合,多实验探究乙烯作用机制(角度新颖)
2022北京卷T17:以图表为信息载体,探究干旱促进脱落酸(ABA)合成的机制(探 究实验)
共同调控
相对含
量
顺序性
3. 明确植物激素的相互作用
(1)表现出协同作用的植物激素实例
笔记:2024北京卷T18:探索生长素等植物激素对自身生长和逆境响应的分子机制(探 究实验)
(2)作用效果相反的植物激素实例
4. 植物生长调节剂的类型和作用
(1)植物生长调节剂的优点及类型
概念 由人工合成的,对植物的 、 有 作用的化学物质
优点 、原料广泛、效果稳定等
类型 ①分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸
②分子结构与植物激素的差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应,如α -萘乙酸(NAA)、矮壮素等
生长
发育
调节
容易合成
(2)应用实例
植物生长
调节剂 应用
α-萘乙 酸,2,4 -D 促进扦插枝条的生根,促进果实发育,防止落花、落果;用作农业除草 剂
赤霉素 用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶,进而 用于生产啤酒
膨大剂 优点:会使水果长势 、个头变大, 水果成熟,使其提 前上市
缺点:口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存
青鲜素 青鲜素可以 马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽),但可能有副 作用
加快
加快
延长
乙烯利 用于催熟果实
矮壮素 控制植物徒长,使植物节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
(3)植物生长调节剂的施用
①注意事项:选择恰当的植物生长调节剂,还要综合考虑施用目的、效果、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:施用的 、时间、 以及施用时植物的生理状 态和气候条件等。
浓度
部位
B拆解真题情境推理
[判断正误]
√
√
×
√
×
×
√
√
√
√
×
×
[情境推理]
1. (2023·新课标卷节选)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促 进细胞分裂方面,生长素的主要作用是 ,细胞分裂素的主要作用是 。
提示:促进细胞核的分裂 促进细胞质的分裂
2. (选择性必修1 P99“拓展应用1”)在自然界存在这样一种现象:小麦、玉米在即将 成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝 试对此现象进行解释(提示:研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解)。 。
提示:脱落酸能促进种子休眠、抑制种子萌发。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,抑制作用解除,这些种子就不会和其他种子那 样休眠。然后,大雨天气又给穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就 会不适时地萌发
3. 每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘 散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用 是 。
提示:使雌花的比例降低(减少),使杨树和柳树的种子(果实)数量减少,从而使 飞絮减少
4. (选择性必修1 P100“正文”)相比于植物激素,植物生长调节剂的效果更稳定,其 原因是 。
提示:植物生长调节剂是人工合成的,植物体内缺乏分解它们的酶
C升华思维实战演练
其他植物激素及植物生长调节剂的应用
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
D
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,避免失水过多,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。
溯源教材 找答案: 能促进气孔关闭,由以上可以推断A 。
脱落酸
错误
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
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
D
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 图可知,施用矮壮素的最适浓度不是400 mg/L,应该在200 mg/L左右,B错误;由图 可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用先增强后减弱,C错 误;从图中可以看出,在一定矮壮素浓度范围内,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。
A. 棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量
B. 给果树适时喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量
C. 用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子
D. 带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA
解析:棉花栽培过程中去除顶芽可降低侧芽的生长素浓度,解除顶端优势,促进侧芽 生长,提高棉花产量,故A项正确,不符合题意;给果树适时喷施适量的NAA能防止 落花落果,有利于保果,从而提高果实的产量,故B项正确,不符合题意;用适宜浓 度的IAA处理未受粉的番茄雌蕊,得到的是无子番茄,无法得到番茄种子,故C项错 误,符合题意;芽和幼叶均能产生IAA,可以促进扦插枝条生根,故D项正确,不符合 题意。
C
图a 图b
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:分析图a,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;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,导致ABA的合成量增加,D 正确。
分步推理 找答案:植物激素ABA是信号分子,通过 信息发挥作用,NaCl、 PEG6000通过改变外界溶液的 发挥作用,NaCl、PEG6000与ABA作用机理 不同,由以上可以推断A 。
传递
渗透压
错误
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
B
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
解析:拟南芥植株会产生脱落酸和赤霉素,MS为基本培养基,可以排除内源脱落酸和 赤霉素的影响,A正确;与MS组相比,MS+PAC(PAC为赤霉素合成抑制剂)组种子萌 发率明显降低,这说明基因S通过促进赤霉素的合成来促进种子萌发,B错误;与MS 组相比,MS+脱落酸组种子萌发率明显降低,这说明基因S过表达减缓脱落酸对种子 萌发的抑制,C正确;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(作用相抗衡),D正确。
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。
D
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:乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过诱变获得,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,D正确。
解题方法
生长素和乙烯的相互关系
7. (2024·广东卷)乙烯参与水稻幼苗根生长发育过程的调控。为研究其机理,我国科学 家用乙烯处理萌发的水稻种子3天,观察到野生型(WT)幼苗根的伸长受到抑制,同时 发现突变体m2,其根伸长不受乙烯影响;推测植物激素X参与乙烯抑制水稻幼苗根伸 长的调控,设计并开展相关实验,其中K试剂抑制激素X的合成,A试剂抑制激素X受 体的功能,部分结果见图。
回答下列问题。
(1)为验证该推测进行了实验一,结果表明,乙烯抑制WT根伸长需要植物激素X,推测 X可能是 。
解析:(1)由实验一结果分析,加入K试剂不加NAA组与加入K试剂和NAA组对比可发 现,同时加入K试剂和NAA,乙烯可以抑制WT根伸长,由题干信息K试剂抑制激素X 的合成,可推测NAA的作用效果和激素X类似,NAA是生长素类似物,所以推测激素 X为生长素。
生长素
生长素合成
生长素运输
生长素载体蛋白基因
作为实验组检测A试剂和
NAA是否影响根伸长;作为乙烯处理的对照组
解析:(2)①实验二的因变量是激素X含量,所以实验二的目的是检测m2的突变基因是 否与生长素合成有关。②实验三野生型幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根伸长均受抑 制,而突变体m2幼苗在乙烯、NAA+乙烯作用下根长均正常,由实验二结果可知,野 生型和突变体m2生长素含量大致一样,则初步判断乙烯抑制根伸长与生长素运输有 关。若要进一步验证该结论并检验m2的突变基因是否与此有关,可检测生长素载体蛋 白基因的表达情况。③★所示组和其他空气处理组对比,可作为实验组检测A试剂和 NAA是否影响根伸长;★所示组和同处理乙烯组对比,可作为乙烯处理的对照组。
解析:(3)分析题述结果,推测乙烯对水稻幼苗根伸长的抑制可能是通过影响生长素受 体功能实现的。
生长素信号转
导(或生长素受体功能)
考点2 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,用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
A基础知识重点疑难
制作插条 把 的插条分成多组,每组3个
配制梯
度溶液 取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成多份,用蒸馏水作为
处理插条 ①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约 ,处理 几小时至一天(适用溶液浓度较低时)
②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5 s),深约 即可
实验培养 把每组处理过的枝条 依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托 盘中浸泡,放在适宜温度下培养
观察并记
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
形态、大小一致
空白对
照
3 cm
1.5
cm
下端
分析结 果、得出 结论 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)关键点拨
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设置对照组、重复组
a.设置对照组:预实验必须有空白对照,正式实验时可不设空白对照;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插条生根 的最适浓度。
b.设置重复组:即每组不能少于3个插条。
③控制无关变量
无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的植物材料,插条的生理状 况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。
④处理插条
a.生长素类调节剂处理插条可用浸泡法①(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处 理时间较短)。
b.处理时插条上下不能颠倒②,否则扦插枝条不能成活。
c.扦插时常去掉插条成熟叶片,目的是降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。
笔记:①最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理(为了防止因蒸发而改变溶液浓 度) ②要将形态学下端朝下
2. 尝试利用乙烯利催熟水果
实验
原理 ①乙烯利分解释放出乙烯,乙烯可进一步诱导水果自身产生乙烯
②乙烯能促进果实成熟
设计
分析 ①本实验的对照形式为空白对照。浸过蒸馏水的一组实验为空白对照组
②把香蕉放入塑料袋中的目的是防止乙烯利分解成乙烯后逸散
③把香蕉置于25 ℃左右阴暗处,排除温度和光照对香蕉催熟的影响
×
√
×
×
×
√
[情境推理]
1. 由图可知,促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是 mg·L-1,若该实 验是探究豌豆幼苗茎切段最适浓度的预实验,则做该预实验的目的是 。
提示:200~600 预实验可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性 和可行性
2. 在植物进行扦插时,为什么保留有芽和幼叶的枝条比较容易生根? 。
提示:芽和叶在生长时能产生生长素,而生长素可促进扦插枝条生根
3. 如果在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,观察到插条不能生 根,可能的原因有哪些?
提示:有可能没有分清形态学的上端与下端;有可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过 强,失水太多;有可能浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态
C升华思维实战演练
围绕与植物激素调节剂相关实验
A. 正式实验前往往要先做预实验,这样可以使进一步的实验减少实验误差
B. 由图可初步得出的结论是甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是促进作用和抑制 作用
C. 若乙为生长素类调节剂,由图示结果不能判断0.3 μmol/L的乙对微型月季生根生长 的影响
D. 为进一步探究甲促进微型月季插条生根的最适浓度,应在5~50 μmol/L范围内设置 浓度梯度重复上述实验
BCD
解析:正式实验前的预实验,可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,但不能减少实验误差,A项错误;图中结果显示,施用生长 调节剂甲的月季插条生根数量均多于对照组,施用生长调节剂乙的月季插条生根 数量均少于对照组,故可初步确定,甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是促 进作用和抑制作用,B项正确;有些植物激素的作用特点为低浓度促进生长、高 浓度抑制生长,故0.3 μmol/L的乙可能促进生根,也可能抑制生根,C项正确; 图中甲的浓度为10 μmoL/L时对微型月季生根的促进效果最好,故为进一步探究 植物生长调节剂甲促进微型月季插条生根的最适浓度,应在5~50 μmoL/L范围 内设置浓度梯度重复上述实验,D项正确。
科
学性
错误
解题方法
抓住“三点”,突玻植物激素实验类图、表信息题
(1)抓“变量”:一般情况下,若实验数据以表格形式呈现,不同组别对应的不同处 理是自变量,而实验观察的内容是(或反映)因变量;若实验数据以曲线图、柱形图 等形式呈现,则一般横轴为自变量,纵轴为因变量。
(2)抓“首尾”:对于植物激素的相关实验,通常以“首”浓度(横坐标为0)为对 照组,若“尾”浓度(可能不止一个)对应的纵坐标值低于“首”浓度的对应值, 且”中间”浓度对应的纵坐标值均高于“首”浓度的对应值,则可体现植物激素作用 的低浓度促进,高浓度抑制的特性。
(3)抓“范围”:若实验数据以表格形式呈现,要确定植物激素起促进作用的最适浓 度范围,首先要确定最高点,然后再找出位于最高点两侧的两个点,这两个点所对应 的浓度范围为植物激素起促进作用的最适浓度范围。
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,可能导致插条失 水过多死亡,因此应剪去多数叶片以降低蒸腾作用,B正确;用生长素类调节剂处理 插条的方法,较高浓度的NAA可以选用沾蘸法,较低浓度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,常常在弱光下进行扦 插,D错误。
B
考点3 环境因素参与调节植物的生命活动
A基础知识重点疑难
1. 光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种 ,影响、调控植物生长、发育的全过程,如很多植物的开花与 昼夜长短(光周期)有关。
(2)光调控机制:植物具有接收 的分子,如光敏色素。
信号
光信号
(3)光敏色素的本质、分布及调控机制
本质 (色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光
分布 植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富
调控 机制
提醒 (1)植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(2)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。
蛋白质
2. 参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
影响 本质 主要是通过对酶活性的影响来调节植物的生命活动
表现 植物分布的地域性很大程度上由温度决定
年轮的形成:春夏季细胞的分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的 带;秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,在树干上形成颜色较深的带
春化作用:某些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花
笔记:植物所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,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
(2)重力
根向地、茎 背地生长的 原理 植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运 输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向
淀粉—平衡
石假说 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细 胞来实现的
提醒 植物根向地性的感受部位在根冠。
3. 植物生长发育的整体调控
基因表 达调控 植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下
激素
调节 激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激 素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响
环境因 素调节 在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境的变 化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变 化
√
×
√
×
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[情境推理]
1. (2023·新课标卷节选)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化,在这一 过程中感受光信号的受体有 (答出1点即可),除了光,调节植物生长发育的环境因 素还有 (答出2点即可)。
提示:光敏色素 温度、重力
2. (选择性必修1 P105“思考·讨论3”)有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪 种环境因素在起作用?这与植物激素的分泌有关系吗? 。
提示:光照时间的长短在起作用;与植物激素的分泌有关系
3. (选择性必修1 P105“思考·讨论4”)种子发芽,植株生长、开花接受光的调控,是如 何体现植物对环境的适应的? 。
提示:萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应——萌发后能立即进行光合 作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;植株在生长、开花过程中,跟随着光 照的节奏,能保证生命活动正常进行,能保证正常地繁衍后代,这也是植物对环境的 适应
4. (选择性必修1 P107“思考·讨论1”)树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关 系? 。
提示:年轮的形成是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果
5. (选择性必修1 P108“课外实践”拓展)设计实验,验证植物根向地性的感受部位在 根冠。 。
提示:取一定量的萌发状态相同的玉米种子,均分为两组;第一组去除根冠,第二组 不做处理,横放在培养皿上进行培养;一段时间后,观察根的生长方向
C升华思维实战演练
环境因素参与调节植物的生命活动
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
D
解析:菊花是自然条件下秋季开花的植物,属于短日照植物,遮光处理可使其提前开 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,以减少水分蒸腾,D正确。
事例支撑 找答案:菊花在秋季开花,秋天日昼变短,故遮光处理可使其 开 花,由以上可以推断A 。
提前
错误
A. 去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长
B. 高R∶FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长
C. 高R∶FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生长的效果
D. 48 h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作用大于高R∶FR处理
D
解析:去顶芽处理导致植物侧芽处的生长素浓度降低,促进侧芽生长,即去顶芽处理 可以打破顶端优势,促进侧芽萌发,A正确;题意显示,光敏色素可感知红光与远红 光比值的变化进而调节侧芽的生长,光敏色素起作用过程中空间结构发生改变进而传 递了调节信息,即高R∶FR信号通过改变光敏色素结构传递信息,促进侧芽生长,B 正确;结合实验数据可以看出,高R∶FR处理协同增强了去顶芽处理促进植物侧芽生 长的效果,C正确;根据实验结果不能判断出48 h后,去顶芽处理对侧芽生长的促进作 用大于高R∶FR处理的结论,因为没有单独去顶芽处理的实验结果,D错误。故选D。