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选择性必修1 稳态与调节
第七单元 稳态与调节
第38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
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、作用效果相反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及其类似物在生产上得到了广泛应用。 3.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。活动：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。 4.尝试利用乙烯利催熟水果。
考点1 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
一、其他植物激素的种类和作用
促进果实发育≠促进果实成熟。果实的发育指子房膨大形成果实及果实体积的增大；果实的成熟指果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
1．(选择性必修1 P97“文字信息”)油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进_______________、____________等。
2．(选择性必修1 P99“拓展应用”)小麦、玉米在即将成熟时，若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，请解释原因(提示：高温下脱落酸易降解)：_______________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
花粉管生长
种子萌发
脱落酸能促进种子休眠，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，这些种子就不会休眠了，然后，大雨天气又给在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
二、植物激素间的相互作用
1．生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响
3．(选择性必修1 P98“文字信息”)生长素和乙烯在作用上具有相反的效果，此作用特点对于植物生长的意义是____________________ _____________________。
可避免植株过度长高而
出现容易倒伏的现象
2．生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系
3．生长素和细胞分裂素
4．脱落酸和赤霉素
(1)
(2)赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比。(如图所示)
5．在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的_________。各种激素的含量会按照次序出现______，调节着果实的发育和成熟。
顺序性
高峰
三、植物生长调节剂的应用
1．植物生长调节剂的概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有______作用的化学物质。
2．优点：原料广泛、____________、____________等。
3．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)____________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NAA、矮壮素。
调节
容易合成
效果稳定
分子结构
4．应用实例(连线)
5．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______、时间、______以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
浓度
部位
4．(选择性必修1 P102“文字信息”)植物生长调节剂的应用，需要关注可能存在的负面影响有：________________________________ ___________________________________________________________________________________________。
植物生长调节剂使用不当，则可能影响到作物产量和产品品质；过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响
1．赤霉素的合成部位是幼芽、幼根及未成熟的种子。( )
2．细胞分裂素在调节细胞分裂时，主要是促进细胞核的分裂。
( )
提示：细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
3．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。( )
提示：苹果树开花后，喷施适宜浓度的生长素可防止落花落果。
√
×
×
4．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比例较高，有利于形成雄花。
( )
提示：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比例较高，有利于形成雌花。
5．有些植物生长调节剂分子结构和生理效应与植物激素的类似，如吲哚丁酸。( )
×
√
拟南芥的AtABCG4基因突变体的侧芽发育不好，研究发现，其细胞分裂素含量很低，有人认为是AtABCG4基因的表达产物与根中细胞分裂素运输至侧芽部位有关。若用14C标记的细胞分裂素来验证这一说法，请写出实验的设计思路。
设计思路：_________________________________________________ _____________________________________________。
用标记的细胞分裂素分别处理拟南芥突变体和正常植株的去掉根尖的切口，检测侧芽的放射性大小
1．植物在生长发育和适应环境的过程中受多种激素共同调节。下列叙述正确的是( )
A．植物激素直接参与细胞代谢，并给细胞传达调节代谢的信息
B．某品牌啤酒销量大、产量高，生产时可使用乙烯处理大麦实现高产
C．生长素主要在成熟组织中合成，并在成熟组织中进行非极性运输
D．将种子置于流水中浸泡提高种子发芽率，该过程与脱落酸的相关性最大
1
植物激素的作用
√
D [植物激素是一种信息分子，只给细胞传达调节代谢的信息，不直接参与细胞代谢，A错误；乙烯主要是促进果实成熟，不能通过乙烯处理大麦实现高产，B错误；生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输，C错误；脱落酸能够抑制种子萌发，将种子置于流水中浸泡提高种子发芽率，同时解除其对细胞分裂的抑制，以提高种子的发芽率，因此这种做法与脱落酸的相关性最大，D正确。]
2．水稻等粮食作物若在收获期时遭遇高温高湿，部分籽粒会在穗上萌发。研究表明，脱落酸(ABA)是调控植物种子休眠和萌发过程的主要内因。中国科学家通过多年努力，发现SD6基因和ICE2蛋白质分子可通过调控ABA的合成或代谢，进而调控种子ABA含量。在高温条件下SD6基因维持高表达，ICE2含量则维持在较低水平，低温下则情况相反，下列叙述正确的是( )
A．SD6基因能够促进ABA含量上升
B．ICE2分子能够抑制ABA含量上升
C．SD6基因和ICE2分子具有协同作用
D．应选择SD6基因低表达的水稻新种
√
D [脱落酸在高温条件下容易降解，解除对种子萌发的抑制作用，在高温条件下SD6基因维持高表达，ICE2含量则维持在较低水平，说明SD6基因能够抑制ABA含量上升；在低温条件下SD6基因维持较低表达，ICE2含量则维持在较高水平，说明ICE2分子能够促进ABA含量上升，由此可知，SD6基因和ICE2分子具有拮抗作用，A、B、C错误。SD6基因能够抑制ABA含量上升，解除ABA对种子萌发的抑制作用，使种子容易在收获期遭遇高温高湿后在穗上萌发，从而造成粮食作物产量下降，故应选择SD6基因低表达的水稻新种，D正确。]
3．(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。
2
植物激素间的相互作用
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____________。
(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________________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________________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____________________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____________________________________________________________________________________________________________________。
(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________________实现的。
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)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实验四★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受体功能实现的。
答案：(1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素运输 生长素载体蛋白基因 ③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 (3)生长素信号转导(或生长素受体功能)
4．(2021·广东卷)乙烯可促进香蕉果皮逐
渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。
同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，
以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香
蕉的催熟过程，设计的技术路线如图。
下列分析正确的是( )
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
3
植物生长调节剂的应用
√
C [对照组香蕉会产生内源乙烯，香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，A错误；实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B错误；图示表明每两天取样1次，共6次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖量、淀粉量、果皮色素量，应该从0天开始，故第6次取样的时间为第10天，C正确；处理组3个指标的总体变化趋势不一致，应该是还原糖量增加，淀粉量下降，果皮黄色色素增加，D错误。]
考点2 (探究·实践)探索植物生长调节剂的应用
一、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
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多份，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，放在适宜温度下培养，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
分析结果：由下图曲线可知，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
二、尝试利用乙烯利催熟水果
1．乙烯利的性质
(1)工业品为液体。
(2)当溶液pH<3.5时，比较稳定，但随着溶液pH______，它会分解释放出______。
2．乙烯利的作用
(1)对水果具有______作用。
(2)进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
升高
乙烯
催熟
1．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、遵照重复性原则
(1)设置对照组：预实验必须有蒸馏水组作空白对照，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。
(2)遵照重复性原则：即每组不能少于3枝。
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
(1)生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。
(2)处理时插条上下不能颠倒，否则插条不能成活。
(3)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。
1．研究表明，当乙烯利浓度在0.004%时，拟南芥保卫细胞保持良好的活性，据此将0.004%作为乙烯利的最有效浓度。检测0.004%的乙烯利对拟南芥保卫细胞NO水平的影响，结果表明，拟南芥保卫细胞含有一定水平的内源NO,0.004%
乙烯利能够明显增加气孔保卫细胞的NO
水平，结果如图1所示，最终测得拟南芥
气孔情况如图2所示，下列说法正确的是
( )
A．乙烯利既是植物生长调节剂也是营
养物质，配合浇水适时施用才能更好发
挥作用
B．该实验前，已将拟南芥叶片放在蒸
馏水中浸泡，目的是除掉内源NO
C．在一定范围内，乙烯利对拟南芥气孔关闭的作用与NO的生成量呈正相关
D．加入0.004%的乙烯利后，每段时间的气孔变化情况与未加乙烯利的趋势都一致
√
C [乙烯利是植物生长调节剂，不能作为营养物质，A错误。实验前应将拟南芥叶片放在蒸馏水中浸泡一段时间，以排除内源乙烯对实验的干扰，B错误。由图1可知，在一定范围内，0.004%乙烯利能够明显增加保卫细胞的NO水平；由图2可知，在一定范围内，0.004%乙烯利能够降低拟南芥气孔的开度，由此推测，乙烯利对拟南芥气孔关闭的作用与NO的生成量有关，且在一定范围内呈正相关，C正确。由图2可知，在5～15 min时，加入0.004%的乙烯利后，气孔开度变小，未加乙烯利的植株的气孔开度变大，因此并不是每段时间的气孔变化情况两组的趋势都一致，D错误。]
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( )
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
√
B [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
一、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。
信号
分生组织
(2)调控植物生长发育的反应机制
1．(选择性必修1 P105“思考·讨论”)菊花是一种短日照植物(日照时间短于其临界时长才能开花的植物)，若想延迟菊花的开花时间，给出的合理建议是____________________________。
2．(选择性必修1 P106“相关信息”)光敏色素主要吸收__________________。
适当增加每天的光照时间
红光和远红光
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．温度
(1)温度可以通过影响____________、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)植物分布的_________很大程度上由温度决定的。
种子萌发
地域性
3．(选择性必修1 P107“思考·讨论”)年轮形成的原因：在春夏季细胞_________、细胞体积大，在树干上形成颜色______的带；在秋冬季细胞_________、细胞体积小，树干上形成颜色______的带。
分裂快
较浅
分裂慢
较深
2．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体内一类富含“_________”的细胞，即平衡石细胞来实现的。
运输生长素
不均衡
淀粉体
4．(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：根向地生长，可以深扎根，利于__________________；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于_______________________。
吸收水和无机盐
吸收阳光进行光合作用
三、植物生长发育的整体调控
1．植物生长发育的调控，是由___________调控、
____________和_______________共同完成的。
2．植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在___________________ 的调控之下。
3．激素作为____________，会影响细胞的____________，从而起到调节作用。
4．激素的产生和分布是__________________的结果，也受到____________的影响。
基因表达
激素调节
环境因素调节
基因适时选择性表达
信息分子
基因表达
基因表达调控
环境因素
1．植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。( )
2．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。( )
3．重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关。( )
提示：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
4．植物生长发育仅由基因表达调控和激素调节共同完成。( )
提示：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共同完成的。
5．少数植物(如莴苣)的种子需要在有光的条件下才能萌发。( )
√
√
×
×
√
1．阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，使株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应，而阴生植物通常无此反应。自然光被植物滤过后，其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降。R/FR的变化引起植物的避阴反应，从适应环境的角度分析其生理意义是___________________________________________________ ____________________________。
利于捕获更多的光，提高植物遮阴时光合作用强度，为生长发育提供物质和能量
2．“落花生”可以分为果针入土和荚果膨大两个阶段。若人为阻止果针入土，果针将不能膨大形成荚果，科研人员推测荚果的形成可能需要黑暗环境条件，为验证该观点，可以利用野生型花生植株进行研究。(只写实验思路和预期结果)
材料：进入花期的野生花生若干、盛有沙质土的盆栽装置，装有半固态营养液的透明瓶子、遮光罩。
实验思路：________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
预期结果：_________________________________________________ ___________________________________。
将野生花生若干均分为两组分别移栽到两个盛有沙质土的盆栽装置中，果针均插入装有半固态营养液的透明瓶子，一组用遮光罩遮住瓶子，一组不遮盖，每天观察记录荚果的生长情况
用遮光罩遮住瓶子的果针发育(荚果生长)，透明瓶子的果针不发育(荚果不生长)
1．(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
1
光对植物生长发育的调节
√
A [当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；植物的向光性是指在单侧光的作用下，向光侧生长素浓度低于背光侧，导致背光侧生长快，向光侧生长慢，植物向光弯曲，水仙转入室内后，若给以单侧光，植物仍可以发生向光弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，D错误。]
2．植物能对多种环境因素的变化作出反应，下列叙述错误的是( )
A．春化作用有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实
B．光照能改变光敏色素的结构，进而影响特定基因的表达
C．“淀粉－平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转换成运输生长素的信号
D．太空失重状态下，植物中的生长素不再进行极性运输
2
温度、重力对植物生长发育的调节
√
D [冬小麦开花需要长时间低温环境的诱导，该过程称之为春化作用。春化作用有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实，A正确。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，B正确。平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，C正确。植物中的生长素进行极性运输不受重力因素影响，即在失重状态下依然可以进行极性运输，D错误。]
3．“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠内含“淀粉体”的细胞感受对重力的单一方向的刺激。淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA分子。下列叙述错误的是( )
A．淀粉体中可能会进行基因的表达过程
B．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C．植物茎的背地生长体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长
D．根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长
√
C [根据题意可知，淀粉体也含有自己的环状DNA分子，因此淀粉体中可能会进行基因的表达过程，A正确。由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确。植物茎的背地生长没有体现出生长素作用的两重性，C错误。植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地侧的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，即根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D正确。]-第38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
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、作用效果相反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及其类似物在生产上得到了广泛应用。 3.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。活动：探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。 4.尝试利用乙烯利催熟水果。
考点1 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
一、其他植物激素的种类和作用
促进果实发育≠促进果实成熟。果实的发育指子房膨大形成果实及果实体积的增大；果实的成熟指果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
1．(选择性必修1 P97“文字信息”)油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。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、种子萌发等。
2．(选择性必修1 P99“拓展应用”)小麦、玉米在即将成熟时，若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，请解释原因(提示：高温下脱落酸易降解)：脱落酸能促进种子休眠，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，这些种子就不会休眠了，然后，大雨天气又给在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。
二、植物激素间的相互作用
1．生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响
3．(选择性必修1 P98“文字信息”)生长素和乙烯在作用上具有相反的效果，此作用特点对于植物生长的意义是可避免植株过度长高而出现容易倒伏的现象。
2．生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系
3．生长素和细胞分裂素
4．脱落酸和赤霉素
(1)
(2)赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比。(如图所示)
5．在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。各种激素的含量会按照次序出现高峰，调节着果实的发育和成熟。
三、植物生长调节剂的应用
1．植物生长调节剂的概念：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
2．优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
3．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NAA、矮壮素。
4．应用实例(连线)
5．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。
4．(选择性必修1 P102“文字信息”)植物生长调节剂的应用，需要关注可能存在的负面影响有：植物生长调节剂使用不当，则可能影响到作物产量和产品品质；过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。
1．赤霉素的合成部位是幼芽、幼根及未成熟的种子。( √ )
2．细胞分裂素在调节细胞分裂时，主要是促进细胞核的分裂。( × )
提示：细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
3．苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。( × )
提示：苹果树开花后，喷施适宜浓度的生长素可防止落花落果。
4．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比例较高，有利于形成雄花。( × )
提示：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比例较高，有利于形成雌花。
5．有些植物生长调节剂分子结构和生理效应与植物激素的类似，如吲哚丁酸。( √ )
拟南芥的AtABCG4基因突变体的侧芽发育不好，研究发现，其细胞分裂素含量很低，有人认为是AtABCG4基因的表达产物与根中细胞分裂素运输至侧芽部位有关。若用14C标记的细胞分裂素来验证这一说法，请写出实验的设计思路。
设计思路：用标记的细胞分裂素分别处理拟南芥突变体和正常植株的去掉根尖的切口，检测侧芽的放射性大小。
植物激素的作用
1．植物在生长发育和适应环境的过程中受多种激素共同调节。下列叙述正确的是( )
A．植物激素直接参与细胞代谢，并给细胞传达调节代谢的信息
B．某品牌啤酒销量大、产量高，生产时可使用乙烯处理大麦实现高产
C．生长素主要在成熟组织中合成，并在成熟组织中进行非极性运输
D．将种子置于流水中浸泡提高种子发芽率，该过程与脱落酸的相关性最大
D [植物激素是一种信息分子，只给细胞传达调节代谢的信息，不直接参与细胞代谢，A错误；乙烯主要是促进果实成熟，不能通过乙烯处理大麦实现高产，B错误；生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输，C错误；脱落酸能够抑制种子萌发，将种子置于流水中浸泡提高种子发芽率，同时解除其对细胞分裂的抑制，以提高种子的发芽率，因此这种做法与脱落酸的相关性最大，D正确。]
2．水稻等粮食作物若在收获期时遭遇高温高湿，部分籽粒会在穗上萌发。研究表明，脱落酸(ABA)是调控植物种子休眠和萌发过程的主要内因。中国科学家通过多年努力，发现SD6基因和ICE2蛋白质分子可通过调控ABA的合成或代谢，进而调控种子ABA含量。在高温条件下SD6基因维持高表达，ICE2含量则维持在较低水平，低温下则情况相反，下列叙述正确的是( )
A．SD6基因能够促进ABA含量上升
B．ICE2分子能够抑制ABA含量上升
C．SD6基因和ICE2分子具有协同作用
D．应选择SD6基因低表达的水稻新种
D [脱落酸在高温条件下容易降解，解除对种子萌发的抑制作用，在高温条件下SD6基因维持高表达，ICE2含量则维持在较低水平，说明SD6基因能够抑制ABA含量上升；在低温条件下SD6基因维持较低表达，ICE2含量则维持在较高水平，说明ICE2分子能够促进ABA含量上升，由此可知，SD6基因和ICE2分子具有拮抗作用，A、B、C错误。SD6基因能够抑制ABA含量上升，解除ABA对种子萌发的抑制作用，使种子容易在收获期遭遇高温高湿后在穗上萌发，从而造成粮食作物产量下降，故应选择SD6基因低表达的水稻新种，D正确。]
植物激素间的相互作用
3．(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____________。
(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________________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________________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____________________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___________________ ______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(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________________实现的。
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)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实验四★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受体功能实现的。
答案：(1)生长素 (2)①生长素合成 ②生长素运输 生长素载体蛋白基因 ③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 (3)生长素信号转导(或生长素受体功能)
植物生长调节剂的应用
4．(2021·广东卷)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如图。下列分析正确的是( )
A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
C [对照组香蕉会产生内源乙烯，香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，A错误；实验材料应尽量选择未开始成熟的香蕉果实，这样内源乙烯对实验的影响较小，B错误；图示表明每两天取样1次，共6次，为了了解香蕉实验前本身的还原糖量、淀粉量、果皮色素量，应该从0天开始，故第6次取样的时间为第10天，C正确；处理组3个指标的总体变化趋势不一致，应该是还原糖量增加，淀粉量下降，果皮黄色色素增加，D错误。]
考点2 (探究·实践)探索植物生长调节剂的应用
一、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
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多份，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，放在适宜温度下培养，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
分析结果：由下图曲线可知，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
二、尝试利用乙烯利催熟水果
1．乙烯利的性质
(1)工业品为液体。
(2)当溶液pH<3.5时，比较稳定，但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。
2．乙烯利的作用
(1)对水果具有催熟作用。
(2)进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。
1．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、遵照重复性原则
(1)设置对照组：预实验必须有蒸馏水组作空白对照，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。
(2)遵照重复性原则：即每组不能少于3枝。
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
(1)生长素类调节剂处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。
(2)处理时插条上下不能颠倒，否则插条不能成活。
(3)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。
1．研究表明，当乙烯利浓度在0.004%时，拟南芥保卫细胞保持良好的活性，据此将0.004%作为乙烯利的最有效浓度。检测0.004%的乙烯利对拟南芥保卫细胞NO水平的影响，结果表明，拟南芥保卫细胞含有一定水平的内源NO,0.004%乙烯利能够明显增加气孔保卫细胞的NO水平，结果如图1所示，最终测得拟南芥气孔情况如图2所示，下列说法正确的是( )
A．乙烯利既是植物生长调节剂也是营养物质，配合浇水适时施用才能更好发挥作用
B．该实验前，已将拟南芥叶片放在蒸馏水中浸泡，目的是除掉内源NO
C．在一定范围内，乙烯利对拟南芥气孔关闭的作用与NO的生成量呈正相关
D．加入0.004%的乙烯利后，每段时间的气孔变化情况与未加乙烯利的趋势都一致
C [乙烯利是植物生长调节剂，不能作为营养物质，A错误。实验前应将拟南芥叶片放在蒸馏水中浸泡一段时间，以排除内源乙烯对实验的干扰，B错误。由图1可知，在一定范围内，0.004%乙烯利能够明显增加保卫细胞的NO水平；由图2可知，在一定范围内，0.004%乙烯利能够降低拟南芥气孔的开度，由此推测，乙烯利对拟南芥气孔关闭的作用与NO的生成量有关，且在一定范围内呈正相关，C正确。由图2可知，在5～15 min时，加入0.004%的乙烯利后，气孔开度变小，未加乙烯利的植株的气孔开度变大，因此并不是每段时间的气孔变化情况两组的趋势都一致，D错误。]
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( )
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
B [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
一、光对植物生长发育的调节
1．光的作用
(1)提供能量。
(2)作为一种信号，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，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
(2)调控植物生长发育的反应机制
1．(选择性必修1 P105“思考·讨论”)菊花是一种短日照植物(日照时间短于其临界时长才能开花的植物)，若想延迟菊花的开花时间，给出的合理建议是适当增加每天的光照时间。
2．(选择性必修1 P106“相关信息”)光敏色素主要吸收红光和远红光。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．温度
(1)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)植物分布的地域性很大程度上由温度决定的。
3．(选择性必修1 P107“思考·讨论”)年轮形成的原因：在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。
2．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。
(3)“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。
4．(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：根向地生长，可以深扎根，利于吸收水和无机盐；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。
三、植物生长发育的整体调控
1．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。
2．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。
3．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。
4．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。
1．植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。( √ )
2．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。( √ )
3．重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关。( × )
提示：重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
4．植物生长发育仅由基因表达调控和激素调节共同完成。( × )
提示：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共同完成的。
5．少数植物(如莴苣)的种子需要在有光的条件下才能萌发。( √ )
1．阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，使株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应，而阴生植物通常无此反应。自然光被植物滤过后，其中红光(R)/远红光(FR)的比例下降。R/FR的变化引起植物的避阴反应，从适应环境的角度分析其生理意义是利于捕获更多的光，提高植物遮阴时光合作用强度，为生长发育提供物质和能量。
2．“落花生”可以分为果针入土和荚果膨大两个阶段。若人为阻止果针入土，果针将不能膨大形成荚果，科研人员推测荚果的形成可能需要黑暗环境条件，为验证该观点，可以利用野生型花生植株进行研究。(只写实验思路和预期结果)
材料：进入花期的野生花生若干、盛有沙质土的盆栽装置，装有半固态营养液的透明瓶子、遮光罩。
实验思路：将野生花生若干均分为两组分别移栽到两个盛有沙质土的盆栽装置中，果针均插入装有半固态营养液的透明瓶子，一组用遮光罩遮住瓶子，一组不遮盖，每天观察记录荚果的生长情况。
预期结果：用遮光罩遮住瓶子的果针发育(荚果生长)，透明瓶子的果针不发育(荚果不生长)。
光对植物生长发育的调节
1．(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是( )
A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
A [当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A正确；叶绿素可以吸收、传递和转化光能，叶绿素本身不传递光信号，B错误；植物的向光性是指在单侧光的作用下，向光侧生长素浓度低于背光侧，导致背光侧生长快，向光侧生长慢，植物向光弯曲，水仙转入室内后，若给以单侧光，植物仍可以发生向光弯曲，C错误；室外栽培的水仙被移入室内后，光照强度减弱，D错误。]
温度、重力对植物生长发育的调节
2．植物能对多种环境因素的变化作出反应，下列叙述错误的是( )
A．春化作用有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实
B．光照能改变光敏色素的结构，进而影响特定基因的表达
C．“淀粉－平衡石假说”认为平衡石细胞将重力信号转换成运输生长素的信号
D．太空失重状态下，植物中的生长素不再进行极性运输
D [冬小麦开花需要长时间低温环境的诱导，该过程称之为春化作用。春化作用有利于冬小麦避免在寒冷条件下开花后无法结实，A正确。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，B正确。平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，C正确。植物中的生长素进行极性运输不受重力因素影响，即在失重状态下依然可以进行极性运输，D错误。]
3．“淀粉—平衡石假说”认为植物依靠内含“淀粉体”的细胞感受对重力的单一方向的刺激。淀粉体是一种特化的白色体，植物光合作用产生的葡萄糖聚合成淀粉，再以淀粉粒的形式储存于淀粉体中，淀粉体也含有自己的环状DNA分子。下列叙述错误的是( )
A．淀粉体中可能会进行基因的表达过程
B．淀粉体最终将重力信号转变成运输生长素的信号
C．植物茎的背地生长体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长
D．根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长
C [根据题意可知，淀粉体也含有自己的环状DNA分子，因此淀粉体中可能会进行基因的表达过程，A正确。由题干可知，平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变，如通过生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布，说明“淀粉体”能将重力信号转换成运输生长素的信号，B正确。植物茎的背地生长没有体现出生长素作用的两重性，C错误。植物的根系在生长过程中由于重力的作用近地侧的一面生长素浓度高，高浓度生长素对植物根有抑制生长的作用，即根的近地侧生长素分布较多，细胞生长受抑制；根的远地侧生长素分布较少，细胞生长快，使根向地生长，D正确。]
课时分层作业(三十八)
1．(2022·广东卷)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
D [农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量，该过程主要是利用了物质循环的特点，与植物生长调节剂无直接关系，A不符合题意；采用间作套种的措施可以提高作物产量，其原理是保证作物叶片充分接收阳光，提高光能利用率，与植物生长调节剂无直接关系，B不符合题意；水旱轮作改变了生态环境和食物链，使害虫难以生存，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无直接关系，C不符合题意； 尿泥促根与生长素(类似物)密切相关，D符合题意。]
2．(2025·广东江门模拟)砂糖橘是重要的经济植物，在不同的生长发育过程中，受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A．栽植时应注意保持顶端优势，以便增加枝条的数量
B．用适宜浓度的赤霉素处理种子能抑制其发芽
C．喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D．脱落酸和乙烯均能促进果实脱落
D [为了增加枝条的数量，需要去除顶端优势，让侧芽生长，A错误；赤霉素能促进种子萌发，用适宜浓度的赤霉素处理种子能促进其发芽，B错误；乙烯利是乙烯的类似物，能促进果实成熟，不能促进生长发育，C错误；乙烯能促进果实成熟脱落，脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，所以脱落酸和乙烯均能促进果实脱落，D正确。]
3．甲瓦龙酸代谢在植物激素生物合成过程中起着重要作用，它的中间产物——异戊烯焦磷酸(IPP)通过一系列反应会转变成赤霉素(GA)、细胞分裂素和脱落酸(ABA)等植物激素。下图是某植物体内赤霉素、脱落酸的合成关系。下列叙述错误的是( )
A．IPP会在不同条件下转变成不同的植物激素
B．夏季促进赤霉素的产生可能促进该植物的生长
C．该植物叶片变黄时，脱落酸的含量可能增加
D．赤霉素和脱落酸直接参与细胞内的代谢过程而实现对生命活动的调节
D [据图可知，IPP在不同条件下可转变为脱落酸、赤霉素，A正确；赤霉素能促进植物生长，夏季促进赤霉素的产生可能促进该植物的生长，B正确；脱落酸促进叶片的衰老和脱落，该植物叶片变黄时，脱落酸的含量可能增加，C正确；激素不能直接参与细胞结构的组成，也不直接参与代谢，而是通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节，D错误。]
4．高等植物的生长发育受环境因素调节，光、温度、重力等因素对植物生长发育的调节尤为重要。下列叙述正确的是( )
A．光调控机制：感受信号→传导信号→表现效应→发生反应
B．年轮的形成、春化作用均能体现温度对植物生长发育的调节作用
C．植物生长调节剂分子结构均与植物激素相似而具有类似的生理效应
D．光敏色素是色素—蛋白复合体，主要吸收红光和蓝光两种光信号
B [光调控植物生长发育的机制：感受信号(光敏色素被激活，结构发生变化)→传导信号(信号经过转导，传递到细胞核内)→发生反应(细胞核内特定基因的转录变化)→表现效应(相应mRNA翻译出特定蛋白质，从而表现出相应生物学效应)，A错误；年轮的形成需要温度差，春化过程需要低温，年轮的形成、春化作用均能体现温度对植物生长发育的调节作用，B正确；植物生长调节剂是人工合成的化学物质，植物激素是植物体内产生的微量有机物，植物生长调节剂分子结构可能与植物激素分子结构相似，也可能差别较大，C错误；光敏色素主要吸收红光和远红光，D错误。]
5．噻苯隆是一种具有生长素和细胞分裂素双重功能的植物生长调节剂，能够解除基因阻遏，调节有关酶及蛋白质的合成，使棉铃吐絮相对提前、集中，也可用于番茄等蔬菜提高坐果率、增加单果重量及促进果实成熟。下列分析正确的是( )
A．噻苯隆的分子结构、生理效应类似于生长素和细胞分裂素
B．噻苯隆与脱落酸在调节果实发育和成熟方面表现出协同作用
C．噻苯隆与受体特异性结合后诱导特定基因表达来发挥生理效应
D．与生长素和细胞分裂素相比，噻苯隆在植物体内更容易被降解
C [噻苯隆的分子结构与生长素和细胞分裂素不同，生理效应类似于生长素和细胞分裂素，A错误；噻苯隆与脱落酸在调节果实发育和成熟方面并不表现出协同作用，B错误；噻苯隆是一种植物生长调节剂，与其特异性受体结合使相关基因表达，进而发挥生理效应，C正确；植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点，噻苯隆在发挥作用时，不容易被降解，D错误。]
6．研究发现，盐胁迫可通过诱导细胞分裂素信号道路中一个重要的响应因子ARR1/10/12的降解，使植物生长受到抑制并进一步适应盐胁迫，过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用
B．盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是协同的
C．MPK3/6突变体对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型
D．植物激素和环境形成的复杂网络共同调控植物生命活动
B [盐胁迫可通过诱导ARR1/10/12的降解，使植物生长受到抑制并进一步适应盐胁迫，26S蛋白酶体能降解ARR1/10/12，溶酶体可降解机体中损伤和衰老的细胞器，所以26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用，A正确；盐胁迫能阻断细胞分裂素信号通路，使其不能发挥作用，故盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是相反的，B错误；MPK3/6突变体不能阻断细胞分裂素信号通路，对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型，C正确；植物生命活动受植物激素、基因、环境等多方面调控，图示说明植物激素和环境形成的复杂网络共同调控植物生命活动，D正确。]
7．乙烯信号通路中的关键蛋白能结合在赤霉素(GA)水解酶的启动子区域。研究乙烯和GA在水稻初生根发育过程中的作用，结果如图。乙组GA含量在添加乙烯前后无差异，丙组添加乙烯后GA含量显著降低。据此不能得出的结论是( )
A．乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用
B．赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用
C．外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因的表达
D．乙烯还可能通过其他机制抑制初生根生长
C [由野生型组可看出，乙烯处理组的初生根长度较对照组短，因而可推测乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用，A不符合题意；由野生型组和丙组对照可知，GA水解酶高表达突变体的对照组比野生型组的生根长度短，说明赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用，B不符合题意；题图无法得出外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因的表达这一结论，C符合题意；由甲、丁组可知，乙烯处理组的生根长度均要短于对照组，因而推测乙烯还可能通过其他机制抑制初生根的生长，D不符合题意。]
8．已知赤霉素(GA)能诱导合成α-淀粉酶，促进种子萌发，而脱落酸(ABA)能抑制种子萌发。某研究小组利用GA、ABA和6-甲基嘌呤(mRNA合成抑制剂)对某种植物的种子进行处理，设计了甲(喷施GA和蒸馏水)、乙(喷施GA和6-甲基嘌呤)、丙(喷施GA和ABA)三组实验，结果如图所示(实验过程中严格控制无关变量)，下列相关叙述错误的是( )
A．甲组喷施一定量的蒸馏水，目的是控制无关变量
B．ABA与GA在诱导合成α-淀粉酶方面具有抗衡作用
C．该实验证明6-甲基嘌呤抑制了与GA合成相关基因的转录
D．该植物种子的萌发既受基因的调控，也受激素的调节
C [甲组喷施一定量的蒸馏水，目的是控制无关变量，体现了对照实验中单一变量的原则，A正确；比较甲组和乙组实验结果可知，GA促进α-淀粉酶的合成，ABA抑制α-淀粉酶的合成，所以ABA与GA在诱导合成α-淀粉酶方面具有抗衡作用，B正确；6-甲基嘌呤是mRNA合成抑制剂，甲、乙、丙三组实验结果比较可知，6-甲基嘌呤抑制了α-淀粉酶的合成，但是6-甲基嘌呤不一定抑制了与GA合成相关基因的转录，C错误；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，该植物种子的萌发既受基因的调控，也受激素的调节，D正确。]
9．拟南芥是生物学实验常用的模式植物。为研究生长素(IAA)对植物生根的影响，科学家用拟南芥插条进行相关实验，结果如图1；图2为外施IBA、NAA、2,4-D三种生长素类调节剂对拟南芥主根伸长影响的研究结果。
(1)图1所示实验结果说明_______________________________________________ ___________________________________________________________________。
(2)图2所示实验的自变量是________________________，外施三种生长素类调节剂后，对主根生长的作用都是________________________________________。
(3)在探讨植物抗冷害的调控机制时，研究人员发现外施ABA和H2O2均能提高植物的抗冷性。有一种假说是细胞产生的H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生，ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用。现欲将生理状况相同的若干拟南芥植株分别进行不同的处理后，观察统计植株的冷害发生率来验证上述假设。现有试剂如下：蒸馏水、ABA、ABA合成抑制剂、H2O2、H2O2清除剂，上述溶液均用蒸馏水配制，浓度适宜。请你利用以上试剂来完成上述实验设计，写明实验思路，并预测假说成立时的实验结果。
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析：(1)分析图1可知，浓度为0时的生根数为对照组，从图上可以看出其他浓度下生根数均高于对照组，因此实验结果说明在一定浓度范围内生长素能促进植物生根。(2)由图可知，图2所示实验的自变量是生长素类调节剂的种类和浓度，施加NAA、IBA、2,4-D三种生长素类调节剂与对照组相比，主根长度均低于对照组，因此施加三种生长素类调节剂后对主根生长的作用都是抑制。(3)根据题干信息“H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生，ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用”可知，甲组作为对照组，乙组施加适量ABA，甲组与乙组对照，如果乙组冷害发生率低于甲组，说明ABA能降低冷害发生率；乙组与丙组对照，丙组加ABA＋H2O2清除剂，如果丙组的冷害发生率高于乙组，就可以说明ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用；甲组与丁组对照，丁组加了ABA合成抑制剂，可以抑制ABA的作用，单独来看H2O2的作用，如果丁组的冷害发生率小于甲组，就可以说明H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生。
答案：(1)在一定的浓度范围内，生长素能促进植物生根 (2)生长素类调节剂的种类和浓度 抑制 (3)实验思路：①选取生理状况相同的若干拟南芥植株随机均分为四组，编号为甲、乙、丙、丁；②甲组施加适量蒸馏水，乙组施加等量且适量ABA，丙组施加等量且适量ABA和H2O2清除剂，丁组施加等量且适量ABA合成抑制剂和H2O2；③把以上各组均置于寒冷环境中，培养观察并统计植株的冷害发生率。实验结果：若假说成立，则乙组冷害发生率低于甲组，丙组冷害发生率高于乙组，丁组冷害发生率低于甲组
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时分层作业(三十八) 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．(2022·广东卷)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
D [农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的储碳量，该过程主要是利用了物质循环的特点，与植物生长调节剂无直接关系，A不符合题意；采用间作套种的措施可以提高作物产量，其原理是保证作物叶片充分接收阳光，提高光能利用率，与植物生长调节剂无直接关系，B不符合题意；水旱轮作改变了生态环境和食物链，使害虫难以生存，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无直接关系，C不符合题意； 尿泥促根与生长素(类似物)密切相关，D符合题意。]
2．(2025·广东江门模拟)砂糖橘是重要的经济植物，在不同的生长发育过程中，受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是( )
A．栽植时应注意保持顶端优势，以便增加枝条的数量
B．用适宜浓度的赤霉素处理种子能抑制其发芽
C．喷洒适宜浓度的乙烯利可促进果实的生长发育
D．脱落酸和乙烯均能促进果实脱落
D [为了增加枝条的数量，需要去除顶端优势，让侧芽生长，A错误；赤霉素能促进种子萌发，用适宜浓度的赤霉素处理种子能促进其发芽，B错误；乙烯利是乙烯的类似物，能促进果实成熟，不能促进生长发育，C错误；乙烯能促进果实成熟脱落，脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，所以脱落酸和乙烯均能促进果实脱落，D正确。]
3．甲瓦龙酸代谢在植物激素生物合成过程中起着重要作用，它的中间产物——异戊烯焦磷酸(IPP)通过一系列反应会转变成赤霉素(GA)、细胞分裂素和脱落酸(ABA)等植物激素。下图是某植物体内赤霉素、脱落酸的合成关系。下列叙述错误的是( )
A．IPP会在不同条件下转变成不同的植物激素
B．夏季促进赤霉素的产生可能促进该植物的生长
C．该植物叶片变黄时，脱落酸的含量可能增加
D．赤霉素和脱落酸直接参与细胞内的代谢过程而实现对生命活动的调节
D [据图可知，IPP在不同条件下可转变为脱落酸、赤霉素，A正确；赤霉素能促进植物生长，夏季促进赤霉素的产生可能促进该植物的生长，B正确；脱落酸促进叶片的衰老和脱落，该植物叶片变黄时，脱落酸的含量可能增加，C正确；激素不能直接参与细胞结构的组成，也不直接参与代谢，而是通过影响细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节，D错误。]
4．高等植物的生长发育受环境因素调节，光、温度、重力等因素对植物生长发育的调节尤为重要。下列叙述正确的是( )
A．光调控机制：感受信号→传导信号→表现效应→发生反应
B．年轮的形成、春化作用均能体现温度对植物生长发育的调节作用
C．植物生长调节剂分子结构均与植物激素相似而具有类似的生理效应
D．光敏色素是色素—蛋白复合体，主要吸收红光和蓝光两种光信号
B [光调控植物生长发育的机制：感受信号(光敏色素被激活，结构发生变化)→传导信号(信号经过转导，传递到细胞核内)→发生反应(细胞核内特定基因的转录变化)→表现效应(相应mRNA翻译出特定蛋白质，从而表现出相应生物学效应)，A错误；年轮的形成需要温度差，春化过程需要低温，年轮的形成、春化作用均能体现温度对植物生长发育的调节作用，B正确；植物生长调节剂是人工合成的化学物质，植物激素是植物体内产生的微量有机物，植物生长调节剂分子结构可能与植物激素分子结构相似，也可能差别较大，C错误；光敏色素主要吸收红光和远红光，D错误。]
5．噻苯隆是一种具有生长素和细胞分裂素双重功能的植物生长调节剂，能够解除基因阻遏，调节有关酶及蛋白质的合成，使棉铃吐絮相对提前、集中，也可用于番茄等蔬菜提高坐果率、增加单果重量及促进果实成熟。下列分析正确的是( )
A．噻苯隆的分子结构、生理效应类似于生长素和细胞分裂素
B．噻苯隆与脱落酸在调节果实发育和成熟方面表现出协同作用
C．噻苯隆与受体特异性结合后诱导特定基因表达来发挥生理效应
D．与生长素和细胞分裂素相比，噻苯隆在植物体内更容易被降解
C [噻苯隆的分子结构与生长素和细胞分裂素不同，生理效应类似于生长素和细胞分裂素，A错误；噻苯隆与脱落酸在调节果实发育和成熟方面并不表现出协同作用，B错误；噻苯隆是一种植物生长调节剂，与其特异性受体结合使相关基因表达，进而发挥生理效应，C正确；植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点，噻苯隆在发挥作用时，不容易被降解，D错误。]
6．研究发现，盐胁迫可通过诱导细胞分裂素信号道路中一个重要的响应因子ARR1/10/12的降解，使植物生长受到抑制并进一步适应盐胁迫，过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用
B．盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是协同的
C．MPK3/6突变体对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型
D．植物激素和环境形成的复杂网络共同调控植物生命活动
B [盐胁迫可通过诱导ARR1/10/12的降解，使植物生长受到抑制并进一步适应盐胁迫，26S蛋白酶体能降解ARR1/10/12，溶酶体可降解机体中损伤和衰老的细胞器，所以26S蛋白酶体与溶酶体均具有维持细胞内稳态的作用，A正确；盐胁迫能阻断细胞分裂素信号通路，使其不能发挥作用，故盐胁迫和细胞分裂素对植物生长的调节作用是相反的，B错误；MPK3/6突变体不能阻断细胞分裂素信号通路，对盐胁迫的耐受能力将大大低于野生型，C正确；植物生命活动受植物激素、基因、环境等多方面调控，图示说明植物激素和环境形成的复杂网络共同调控植物生命活动，D正确。]
7．乙烯信号通路中的关键蛋白能结合在赤霉素(GA)水解酶的启动子区域。研究乙烯和GA在水稻初生根发育过程中的作用，结果如图。乙组GA含量在添加乙烯前后无差异，丙组添加乙烯后GA含量显著降低。据此不能得出的结论是( )
A．乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用
B．赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用
C．外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因的表达
D．乙烯还可能通过其他机制抑制初生根生长
C [由野生型组可看出，乙烯处理组的初生根长度较对照组短，因而可推测乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用，A不符合题意；由野生型组和丙组对照可知，GA水解酶高表达突变体的对照组比野生型组的生根长度短，说明赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用，B不符合题意；题图无法得出外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因的表达这一结论，C符合题意；由甲、丁组可知，乙烯处理组的生根长度均要短于对照组，因而推测乙烯还可能通过其他机制抑制初生根的生长，D不符合题意。]
8．已知赤霉素(GA)能诱导合成α-淀粉酶，促进种子萌发，而脱落酸(ABA)能抑制种子萌发。某研究小组利用GA、ABA和6-甲基嘌呤(mRNA合成抑制剂)对某种植物的种子进行处理，设计了甲(喷施GA和蒸馏水)、乙(喷施GA和6-甲基嘌呤)、丙(喷施GA和ABA)三组实验，结果如图所示(实验过程中严格控制无关变量)，下列相关叙述错误的是( )
A．甲组喷施一定量的蒸馏水，目的是控制无关变量
B．ABA与GA在诱导合成α-淀粉酶方面具有抗衡作用
C．该实验证明6-甲基嘌呤抑制了与GA合成相关基因的转录
D．该植物种子的萌发既受基因的调控，也受激素的调节
C [甲组喷施一定量的蒸馏水，目的是控制无关变量，体现了对照实验中单一变量的原则，A正确；比较甲组和乙组实验结果可知，GA促进α-淀粉酶的合成，ABA抑制α-淀粉酶的合成，所以ABA与GA在诱导合成α-淀粉酶方面具有抗衡作用，B正确；6-甲基嘌呤是mRNA合成抑制剂，甲、乙、丙三组实验结果比较可知，6-甲基嘌呤抑制了α-淀粉酶的合成，但是6-甲基嘌呤不一定抑制了与GA合成相关基因的转录，C错误；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，该植物种子的萌发既受基因的调控，也受激素的调节，D正确。]
9．拟南芥是生物学实验常用的模式植物。为研究生长素(IAA)对植物生根的影响，科学家用拟南芥插条进行相关实验，结果如图1；图2为外施IBA、NAA、2,4-D三种生长素类调节剂对拟南芥主根伸长影响的研究结果。
(1)图1所示实验结果说明_______________________________________________ ____________________________________________________________________。
(2)图2所示实验的自变量是________________________，外施三种生长素类调节剂后，对主根生长的作用都是_________________________________________。
(3)在探讨植物抗冷害的调控机制时，研究人员发现外施ABA和H2O2均能提高植物的抗冷性。有一种假说是细胞产生的H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生，ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用。现欲将生理状况相同的若干拟南芥植株分别进行不同的处理后，观察统计植株的冷害发生率来验证上述假设。现有试剂如下：蒸馏水、ABA、ABA合成抑制剂、H2O2、H2O2清除剂，上述溶液均用蒸馏水配制，浓度适宜。请你利用以上试剂来完成上述实验设计，写明实验思路，并预测假说成立时的实验结果。
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解析：(1)分析图1可知，浓度为0时的生根数为对照组，从图上可以看出其他浓度下生根数均高于对照组，因此实验结果说明在一定浓度范围内生长素能促进植物生根。(2)由图可知，图2所示实验的自变量是生长素类调节剂的种类和浓度，施加NAA、IBA、2,4-D三种生长素类调节剂与对照组相比，主根长度均低于对照组，因此施加三种生长素类调节剂后对主根生长的作用都是抑制。(3)根据题干信息“H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生，ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用”可知，甲组作为对照组，乙组施加适量ABA，甲组与乙组对照，如果乙组冷害发生率低于甲组，说明ABA能降低冷害发生率；乙组与丙组对照，丙组加ABA＋H2O2清除剂，如果丙组的冷害发生率高于乙组，就可以说明ABA通过H2O2的信号途径起抗冷害作用；甲组与丁组对照，丁组加了ABA合成抑制剂，可以抑制ABA的作用，单独来看H2O2的作用，如果丁组的冷害发生率小于甲组，就可以说明H2O2能参与自由基的调控过程，延缓冷害的发生。
答案：(1)在一定的浓度范围内，生长素能促进植物生根 (2)生长素类调节剂的种类和浓度 抑制 (3)实验思路：①选取生理状况相同的若干拟南芥植株随机均分为四组，编号为甲、乙、丙、丁；②甲组施加适量蒸馏水，乙组施加等量且适量ABA，丙组施加等量且适量ABA和H2O2清除剂，丁组施加等量且适量ABA合成抑制剂和H2O2；③把以上各组均置于寒冷环境中，培养观察并统计植株的冷害发生率。实验结果：若假说成立，则乙组冷害发生率低于甲组，丙组冷害发生率高于乙组，丁组冷害发生率低于甲组
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