第二节 其他植物激素
第1课时 其他植物激素及其生理功能和植物激素共同调节植物的生命活动
[学习目标] 1.举例说出其他植物激素,概述这几种植物激素的作用。2.举例说明几种主要植物激素之间存在复杂的相互作用。
一、其他植物激素及其生理功能
1.植物激素的概念:植物体内,在极低浓度下,即可对植物的生长和发育产生显著调节作用的有机物叫作植物激素。
2.其他植物激素
(1)乙烯:在果实成熟阶段产生最多。生理作用主要有以下方面:
促进 作用 解除休眠,茎和根细胞的生长和分化,不定根的形成,部分类型果实成熟,叶片和果实脱落,茎增粗
抑制 作用 生长素的转运,茎和根的伸长生长
(2)脱落酸:在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多。生理作用主要有以下
方面:
促进 作用 叶、花、果脱落,气孔关闭,侧芽生长,种子、芽和块茎休眠,叶片衰老,光合作用产物运向发育着的种子,种子成熟,果实产生乙烯,果实成熟
抑制 作用 种子发芽,生长素的运输,植物生长,气孔张开
(3)赤霉素:较多地存在于生长旺盛的部分,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子。生理作用主要有以下方面:
促进 作用 种子萌发和茎伸长,两性花的雄花形成,单性结实,某些植物开花,花粉发育,细胞分裂,叶片扩大,侧枝生长,果实生长以及某些植物坐果
抑制 作用 成熟,侧芽休眠,植物衰老,块茎形成
(4)细胞分裂素:主要存在于进行细胞分裂的部位,如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实。生理作用主要有以下方面:
促进 作用 细胞分裂,细胞膨大,侧芽生长,叶片扩大,叶绿体发育,养分移动,气孔张开,伤口愈合,种子发芽,形成层活动,根瘤形成,果实生长,某些植物坐果
抑制 作用 不定根形成,侧根形成,叶片衰老
(5)油菜素:科学家已在各种植物中发现了化学结构确定的许多类似物,统称为油菜素甾醇类,花粉中分布最多。主要作用是促进细胞分裂和细胞伸长,促进根、茎和叶的生长,花粉管的伸长以及种子萌发。除此之外,油菜素甾醇类还能提高植物抗寒、抗旱和抗盐的能力。
二、植物激素共同调节植物的生命活动
1.植物激素相互作用的主要表现
2.植物激素含量对植物生长发育的影响
(1)决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激素之间的相对含量。
(2)实例。
(3)环境变化也影响植物激素的含量。
判断正误
(1)生长素、赤霉素、乙烯均可促进果实发育。( )
【答案】 ×
【提示】 乙烯是促进部分类型果实成熟,而非促进果实发育。
(2)在番茄花期喷洒一定浓度的脱落酸可防止落花落果。( )
【答案】 ×
【提示】 在番茄花期喷洒一定浓度的生长素可防止落花落果。
(3)植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量不会发生变化。( )
【答案】 ×
【提示】 植物的生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量会发生变化。
(4)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。( )
【答案】 √
(5)脱落酸促进气孔关闭,而细胞分裂素促进气孔张开,这说明两者之间存在拮抗作用。( )
【答案】 √
(6)生长素和细胞分裂素之间不同的配比会影响根和芽的分化。( )
【答案】 √
任务一 分析其他植物激素
资料1:20世纪20年代,科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后会疯长(恶苗病),结实率大大降低。研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康的水稻幼苗上,这些没有感染赤霉菌的幼苗也出现了恶苗病的症状。
资料2:1935年,科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素(简称GA)。
资料3:20世纪50年代,科学家发现外源性赤霉素可以使矮生型玉米(一种突变体)显著长高,可以达到正常玉米的高度,但是不能使正常(野生型)玉米明显增高。为此科学家作了两种解释:
①矮生型和野生型玉米体内均可产生内源性赤霉素,但矮生型玉米缺乏赤霉素的受体。
②矮生型玉米体内产生的内源性赤霉素较正常玉米少,外源性赤霉素补充了内源性赤霉素的不足。
(1)根据资料1,你能得出哪些重要信息
【提示】 导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体,而是赤霉菌产生的某种化学物质。
(2)根据资料2,能不能确定赤霉素是植物激素 为什么
【提示】 还不能确定赤霉素是植物激素。因为科学家们只是从赤霉菌的培养液中得到了这种化学物质,在植物体内还没有被发现。
(3)根据资料3中的实验现象,你认同哪种解释 说出理由。
【提示】 认同解释②。解释①,如果矮生型玉米缺乏赤霉素受体,即使施加外源性赤霉素,也不会使矮生型玉米长高;解释②,如果矮生型玉米的内源性赤霉素合成少,则施加外源性赤霉素后会使其显著长高,而正常玉米由于自身的内源性赤霉素能正常合成,所以对外源性赤霉素不敏感,因此解释②更为合理。
典型例题
1.下列有关植物激素的叙述,错误的是( )
[A]使用适宜浓度的生长素可促进果实发育
[B]使用适宜浓度的赤霉素处理芹菜幼苗,能提高芹菜的产量
[C]使用适宜浓度的脱落酸处理浸泡过的小麦种子,能提高种子的萌发率
[D]使用适宜浓度的乙烯处理凤梨,能让凤梨提前上市
【答案】 C
【解析】 脱落酸能促进种子休眠,因此使用适宜浓度的脱落酸处理浸泡过的小麦种子,不能提高种子的萌发率。
2.(2025·徐州期中)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( )
[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
【答案】 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;干旱胁迫下,植物含水量下降,增强抗旱能力;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;赤霉素能促进植株生长,但在干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素,不利于植物抗旱。
任务二 分析植物激素共同调节植物的生命活动
探究1 分析植物激素间的相互作用,提高理解能力
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。如图表示三种植物激素的相互作用模型,其中①②③表示植物激素。
(1)植物激素①②③的名称依次是什么
【提示】 ①为生长素,②为脱落酸,③为赤霉素。
(2)在调节种子休眠上,②和③有什么关系 在调节植物生长上,①和③有什么关系
【提示】 ②脱落酸促进种子休眠,③赤霉素抑制种子休眠,二者表现为拮抗作用;①生长素促进植物生长,③赤霉素也能促进植物生长,二者表现为协同作用。
(3)研究表明,黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较高时才有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化成雄花,这一事实说明了什么
【提示】 决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激素之间的相对含量。
探究2 分析植物激素在不同发育阶段的动态变化,提高理解能力
(1)生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化 这种变化有什么意义
【提示】 生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低,前期含量升高的意义是这些激素能较好地促进果实的生长和膨大,后期含量处于低水平有利于果实成熟。
(2)脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化 能起到什么作用
【提示】 脱落酸在开花期含量较高,其能促进花瓣的脱落,有利于果实的发育;后期含量升高,有利于果实产生乙烯,果实成熟。
(3)由上述各种激素变化能得出什么结论
【提示】 在植物生长发育和适应环境的过程中,每种激素的含量都会发生变化;几类植物激素在植物生长发育过程中相继发挥作用,共同调节植物的性状,表现出一定的连锁作用。
核心归纳
植物激素间的相互作用
(1)协同作用。
协同 作用 作用 激素
促进种子萌发 赤霉素、生长素、油菜素甾醇类、细胞分裂素
促进细胞分裂 生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素甾醇类
促进果实生长、发育 生长素、赤霉素、细胞分裂素
促进细胞伸长 生长素、赤霉素、油菜素甾醇类
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
促进果实成熟 乙烯、脱落酸
(2)拮抗作用。
拮 抗 作 用 作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落 脱落酸、乙烯 生长素、细胞分裂素
种子萌发 赤霉素、 细胞分裂素 脱落酸
叶片衰老 脱落酸 生长素、细胞分裂素
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
(3)反馈作用。
(4)连锁作用。
在小麦籽粒的发育过程中,赤霉素、生长素等相继发挥作用。
典型例题
3.(2025·连云港期中)草莓果实的生长发育包括细胞分裂、细胞伸长、成熟、衰老四个阶段,由多种植物激素共同调节,下列叙述错误的是( )
[A]细胞分裂阶段,细胞分裂素含量较高,促进细胞的分裂、果实生长
[B]细胞伸长阶段,赤霉素含量较高,既能促进细胞伸长也能促进细胞分裂
[C]成熟阶段、衰老阶段,乙烯分别促进果实的成熟和脱落
[D]各种植物激素共同调节草莓的生长、发育,都表现为协同作用
【答案】 D
【解析】 并不是所有的植物激素都表现为协同作用,有些植物激素之间表现为拮抗作用,如赤霉素和脱落酸,细胞分裂素和脱落酸。
4.(2025·邵阳月考)如图表示不同浓度生长素(IAA)对某植物幼苗茎切段长度及其乙烯含量的影响的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
[A]该实验的自变量是IAA的浓度,因变量是茎切段长度增加量和乙烯含量
[B]图中茎切段长度增加量变化曲线体现了生长素“低促高抑”的作用特点
[C]生长素浓度增大会促进乙烯合成,乙烯含量升高会抑制生长素的作用
[D]植物的生长发育是多种激素共同调控的结果,也受到环境因素的影响
【答案】 B
【解析】 实验是探究不同浓度生长素(IAA)对某植物幼苗茎切段长度及其乙烯含量的影响,实验的自变量是IAA的浓度,因变量是茎切段长度增加量和乙烯含量;各实验组(IAA浓度大于零)切段长度增加量都大于空白对照组(IAA浓度等于零),说明实验中使用的各IAA浓度对茎切段的伸长均起促进作用,没有体现出抑制作用;据题图可知,IAA浓度大于10-6mol/L时,茎切段中乙烯含量随IAA浓度的增加而增加,说明IAA浓度达到一定值时可以促进茎切段中乙烯的生成,进而抑制茎切段伸长,说明乙烯含量升高会抑制生长素的作用;植物的生长发育是多种激素共同调控的结果,也受到环境因素的影响。
随堂检测反馈
1.夏季收获的马铃薯处于休眠状态,为了一年两季栽培马铃薯,故应解除休眠。导致马铃薯休眠和解除其休眠的植物激素分别是( )
[A]脱落酸和赤霉素
[B]乙烯和细胞分裂素
[C]生长素和细胞分裂素
[D]乙烯和赤霉素
【答案】 A
【解析】 根据植物激素的作用,脱落酸能促进种子、芽、块茎休眠,而赤霉素、乙烯能解除休眠。
2.(2025·南京期中)下列关于植物激素作用的叙述,错误的是( )
[A]用赤霉素多次喷洒水稻植株将导致水稻产量降低
[B]细胞分裂素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
[C]决定植物某一生理效应的往往是不同激素的相对含量
[D]多种激素相互作用共同调控植物的生长和发育
【答案】 B
【解析】 赤霉素能促进茎伸长,促进细胞分裂,多次喷洒赤霉素会使水稻植株生长速度过快,从而导致水稻产量降低;高等植物各器官都能产生乙烯,并不是只分布在成熟果实中,只是在果实成熟阶段产生最多;决定植物某一生理效应的往往是不同激素的相对含量,例如在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素不同比例影响植物的脱分化和再分化;多种激素相互作用形成的调节网络调控植物的生长和发育,例如生长素和乙烯相互作用调节植物的生长。
3.(2025·无锡期中)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是( )
[A]正其行,通其风(据《齐民要术》)
[B]适时打顶去心,可促棉株开花结实(据《农桑辑要》)
[C]正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟(据《广志》)
[D]新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失(据《格物粗谈》)
【答案】 A
【解析】 正其行,通其风,能使大田植物获得足够多的CO2,促进光合作用,提高产量,没有体现植物激素的作用;适时打顶去心,使生长素不能由顶端向侧芽运输,从而降低了侧芽的生长素浓度,解除顶端优势,促进侧芽发育成侧枝,促进棉株开花结实,体现了植物激素的作用;“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟”描述的是植物的生长发育过程,与多种植物激素有关,体现了植物激素的作用;乙烯的作用是促进部分类型果实成熟,所以“新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气(乙烯)即发(红柿成熟)”体现乙烯促进果实成熟,体现了植物激素的作用。
4.(2025·连云港月考)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,下列说法错误的是( )
[A]激素①为细胞分裂素,能促进细胞伸长和分裂
[B]图中a浓度和b浓度的大小关系为a>b
[C]当激素③含量高时,会抑制激素②促进细胞伸长的作用
[D]黄瓜生长过程中,不仅仅受激素①②③的调节
【答案】 A
【解析】 赤霉素可以促进细胞伸长和细胞分裂,因此激素①为赤霉素;生长素也能促进细胞伸长,低浓度生长素促进细胞的伸长,当生长素浓度增加到一定值时会促进乙烯的合成,乙烯含量增加会抑制生长素促进细胞伸长的作用,因此激素②为生长素,③为乙烯,由以上分析可知,a浓度和b浓度的大小关系为a>b;在植株生长过程中受多种激素的共同调节,不限于①②③。
5.(多选)(2025·连云港月考)油菜素内酯(EBR,属于油菜素甾醇类物质)是一种重要的植物激素,对植物多种生理过程都有调节作用。科研人员研究了喷洒EBR对葡萄果实发育的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的有( )
[A]在果实发育的过程中,油菜素内酯和生长素、细胞分裂素等有协同作用
[B]图中对照组的处理是用等量清水喷洒葡萄果实
[C]本实验中的自变量包括EBR浓度和开花后天数,实验设计不符合单一变量原则
[D]从图中可以看出,高浓度EBR对葡萄果实中还原糖的积累有抑制作用
【答案】 AB
【解析】 油菜素内酯能促进细胞分裂和细胞伸长,和生长素、细胞分裂素等有协同作用;与各实验组相比,对照组(CK)的操作是开花后用等量清水喷洒葡萄果实;本实验中的自变量包括EBR浓度和开花后天数,实验各组之间符合单一变量原则;与对照组相比,高浓度EBR处理组葡萄果实中还原糖的含量依然增多,因此对还原糖的积累有促进作用。
科学家发现赤霉素在植物中普遍存在,除引起植株增高外,还具有促进种子萌发等多种作用。某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理,用去胚小麦种子(保留完整胚乳)做了下面的实验。
(1)分析并解释实验现象,据此推测赤霉素是如何促进种子萌发的
【提示】 赤霉素可以诱导胚乳产生淀粉酶,淀粉酶促进淀粉分解,为胚的萌发提供充足的能源物质,从而促进了种子的萌发。
(2)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】 脱落酸促进种子休眠,抑制发芽。高温条件下脱落酸降解,然后,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分。
课时作业
(时间:30分钟 分值:43分)
第1～7题每题3分,第8～9题每题6分,共计33分。
基础对点练
知识点1 其他植物激素
1.(2025·扬州期中)下列词语所述现象中,不是植物激素起主要作用的是( )
[A]红杏出墙 [B]节外生枝
[C]枯木逢春 [D]瓜熟蒂落
【答案】 C
【解析】 红杏出墙是植物向光性的表现,原因是:植物在单侧光的照射下,生长素向背光一侧横向运输,导致生长素在背光侧分布多,对背光侧生长促进作用大,因而出现向光弯曲生长的现象。该现象与生长素的作用有关;节外生枝是侧芽生长的现象,与作用于侧芽的生长素和细胞分裂素等激素有关;枯木逢春是枯干的树到了春天又恢复了活力的现象,该现象主要受温度、湿度等环境因素影响,不是植物激素起主要作用;瓜熟蒂落主要是乙烯和脱落酸的作用,与植物激素有关。
2.(2025·盐城期中)下列关于植物激素的叙述,正确的说法是( )
[A]燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照有关
[B]生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用
[C]在种子萌发过程中,赤霉素能抑制种子萌发
[D]细胞分裂素既能促进细胞分裂也能促进细胞伸长
【答案】 B
【解析】 燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照无关,横向运输与单侧光照有关;生长素能促进果实的发育,乙烯有促进果实成熟的作用;赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发;细胞分裂素能促进细胞分裂,不能促进细胞伸长。
3.科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥气孔开闭的机制进行了研究,结果如图所示(气孔阻力与通气能力呈负相关)。下列相关叙述错误的是( )
[A]ABA是一种植物激素,可以调节气孔开闭
[B]恢复浇水后ABA含量减少,有利于减少水分的散失
[C]给植物叶片喷洒ABA,短时间内叶绿体内C5的含量将增加
[D]干旱处理会增大叶片细胞的渗透压,进而促进ABA的合成和分泌
【答案】 B
【解析】 ABA(脱落酸)是一种植物激素,实验结果显示气孔阻力与ABA含量变化趋势基本一致,说明ABA可以调节气孔开闭;恢复浇水后ABA含量减少,气孔阻力降低,气孔开放,拟南芥体内水分的散失增加;给植物叶片喷洒ABA,会导致其气孔阻力增加,气孔关闭,CO2进入减少,短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢,C5的消耗速率减慢,但C3的还原速率不变,C5的产生速率不变,所以C5的含量将增加;由题图可知,停止浇水后,首先是细胞渗透压相对值增大,停止浇水2 d后ABA的含量也随之增加,说明干旱处理会增大叶片细胞的渗透压,进而促进ABA的合成和分泌。
4.(2025·南京期中)赤霉素对植物的开花具有调节作用,其作用机制如图所示,下列叙述错误的是( )
[A]检测植物体内SOC蛋白的含量可以预测植物能否开花
[B]SPL蛋白通过激活SOC编码基因的表达从而促进开花
[C]赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除对SPL蛋白的阻止作用
[D]有SOC编码基因的存在及赤霉素的作用,植物即可开花
【答案】 D
【解析】 由题图可知,SOC编码基因表达产生SOC蛋白,而SOC蛋白可以促进植物开花,可见检测植物体内SOC蛋白的含量可以预测植物能否开花;转录和翻译称为基因表达,由题图可知,SPL蛋白可以激活SOC编码基因转录、翻译过程,而SOC蛋白可以促进植物开花,可见SPL蛋白通过激活SOC编码基因的表达从而促进开花;DEL蛋白可以阻止SPL蛋白激活SOC编码基因的转录和翻译过程,而赤霉素可以促进DEL蛋白降解,故赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除对SPL蛋白的阻止作用;有SOC编码基因的存在及赤霉素的作用,植物不一定开花,需要SOC编码基因表达出相应的蛋白、SPL蛋白及赤霉素发挥作用,植物可开花。
知识点2 植物激素之间的相互关系
5.研究人员探究生长素(IAA)和赤霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到如图所示结果,据图可判断( )
[A]生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性
[B]赤霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高
[C]生长素、赤霉素都能够促进插条生根
[D]高浓度赤霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
【答案】 B
【解析】 图中所示生长素浓度并没有对胚芽鞘的生长产生抑制作用,所以不能体现生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性;由题图中数据可以看出,赤霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高;实验研究的是激素对胚芽鞘切段生长的影响,实验结果不能说明生长素、赤霉素都能够促进插条生根;由题图中数据可以看出,高浓度赤霉素也能对胚芽鞘切段的伸长起促进作用。
6.(2025·无锡月考)下图表示GA(赤霉素)、ET(乙烯)和IAA(生长素)的关系,“+”表示促进,“-”表示抑制,下列有关叙述中,错误的是( )
[A]GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用
[B]GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来降低IAA浓度
[C]由图推测,IAA两重性可能与ET有关
[D]束缚态IAA可能具有平衡植物体内IAA水平的作用
【答案】 B
【解析】 由题图可知,GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用;GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来阻止IAA浓度的降低;IAA对ET有促进作用,而ET的作用是抑制生长,因此IAA两重性可能与ET有关;束缚态IAA与IAA能相互转化,因此束缚态IAA可能具有平衡植物体内IAA水平的作用,束缚态的IAA对维持植物体内IAA的浓度有重要作用。
7.糖槭种子通过低温层积解除休眠。该过程涉及相关激素的消长变化、种子胚的细胞数目增多和随后的伸长生长。该种子休眠解除过程中三类激素的含量变化如图所示,其中曲线b代表( )
[A]脱落酸(ABA) [B]生长素(IAA)
[C]赤霉素(GA3) [D]细胞分裂素(CTK)
【答案】 D
【解析】 种子休眠与种子中存在脱落酸有关,只有通过低温层积处理将脱落酸水平降低后,种子才能正常发芽,故脱落酸含量减少,曲线a表示脱落酸。种子胚的细胞数目增多主要通过细胞分裂实现,而细胞分裂素可促进细胞分裂,曲线b表示细胞分裂素(CTK)。细胞的伸长生长主要受赤霉素的调节,故曲线c表示赤霉素。
综合提升练
8.(多选)在水稻的生长过程中,首先出现的是初生根,其生长时间很短,一般会在水稻发芽后一到两周内死亡,主要作用是固定幼苗,吸收营养物质供给幼苗早期生长发育,对幼苗的存活和形态建成至关重要,有研究者对其生长的调控机制进行了研究,得到了如图所示的实验结果,下列有关实验结果的分析和判断正确的有( )
注:ET表示乙烯,GA表示赤霉素,EIN2和EIL1是乙烯信号通路中的关键组分。
[A]在调节初生根的生长方面,赤霉素和乙烯作用效果相反
[B]由两图纵坐标可知,本实验的因变量是初生根的长度和GA含量
[C]乙烯可能通过抑制赤霉素的合成来实现对初生根生长的调控
[D]赤霉素能够通过抑制乙烯的信号转导促进初生根的生长
【答案】 ABC
【解析】 从题中左图可以看出,乙烯处理,初生根长度小于对照组,赤霉素处理,初生根长度大于对照组,二者的作用效果相反;由两图纵坐标可知,本实验的因变量是初生根的长度和GA含量;从题中右图可以发现,乙烯信号通路中的关键组分过表达,赤霉素含量会降低,关键组分发生突变,赤霉素含量升高,因此可以推测乙烯可能会调控赤霉素的合成,乙烯可能通过抑制赤霉素的合成来抑制初生根的生长;赤霉素是否会抑制乙烯的信号转导过程,从题图中数据无法作出判断。
9.(多选)(2025·连云港月考)在缺水条件下,植物叶片中脱落酸(ABA)的含量增多,引起气孔关闭,取正常水分条件下生长的某种植物的野生型幼苗和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。下列相关叙述错误的有( )
[A]缺水情况下,ABA能抑制茎叶生长,促进根部生长
[B]ABA在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多,可以促进细胞分裂
[C]缺水情况下,ABA对野生型幼苗的作用不利于植物的生存
[D]若给干旱处理的突变体幼苗施加适量ABA,则其叶片的光合速率会上升
【答案】 BCD
【解析】 在干旱缺水条件下,野生型的根长度增加值大于突变体,突变体的茎叶长度增加值大于野生型,说明ABA能抑制茎叶的生长,同时促进根的生长,从而有利于植物度过干旱缺水的环境;ABA在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多,可以抑制细胞分裂,促进衰老和脱落;缺水情况下,ABA抑制野生型幼苗茎叶生长,促进根的生长,这有利于吸水,同时减少水分散失,这是植物适应干旱环境的表现,有利于植物的生存;突变体幼苗不能合成ABA,幼苗气孔开度较大,其蒸腾速率较高,在施加适量的ABA后,气孔开度减小,植物吸收CO2减少,因此叶片的光合速率会下降。
10.(10分)(2025·盐城检测)请回答下列有关植物激素的问题。
(1)当棉花生长到一定高度后,棉农常常会摘掉其顶芽,目的是解除 ,促进侧芽发育成枝条。
(2)番茄果实成熟过程中,乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如图1。从该图可得出乙烯的生理作用是能促进 以及番茄果实成熟。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图2所示。由图分析可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起 作用;加入赤霉素溶液的时间在图中的 (填“A点”“B点”或“C点”)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原理是 。
【答案】 (每空2分)
(1)顶端优势
(2)细胞壁松弛酶活性升高、果实色素积累
(3)抑制 B点 赤霉素降低了细胞壁上Ca2+的浓度
【解析】 (1)顶端优势是指顶端生长旺盛而抑制侧芽生长的现象,棉花开在侧芽,常需要解除顶端优势,促进侧芽发育成枝条,即所谓的“打顶摘心”。
(2)由题图可知,乙烯能促进细胞壁松弛酶活性升高、果实色素积累,促进番茄果实成熟。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关,而加入CaCl2后生长速率下降,说明一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起抑制作用;B点生长速率迅速升高,该点可能是加入赤霉素的点;根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是赤霉素降低了细胞壁上Ca2+的浓度。
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课时作业
(时间:30分钟 分值:43分)
第1～7题每题3分,第8～9题每题6分,共计33分。
基础对点练
知识点1 其他植物激素
1.(2025·扬州期中)下列词语所述现象中,不是植物激素起主要作用的是( )
[A]红杏出墙 [B]节外生枝
[C]枯木逢春 [D]瓜熟蒂落
【答案】 C
【解析】 红杏出墙是植物向光性的表现,原因是:植物在单侧光的照射下,生长素向背光一侧横向运输,导致生长素在背光侧分布多,对背光侧生长促进作用大,因而出现向光弯曲生长的现象。该现象与生长素的作用有关;节外生枝是侧芽生长的现象,与作用于侧芽的生长素和细胞分裂素等激素有关;枯木逢春是枯干的树到了春天又恢复了活力的现象,该现象主要受温度、湿度等环境因素影响,不是植物激素起主要作用;瓜熟蒂落主要是乙烯和脱落酸的作用,与植物激素有关。
2.(2025·盐城期中)下列关于植物激素的叙述,正确的说法是( )
[A]燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照有关
[B]生长素有促进果实发育的作用,乙烯有促进果实成熟的作用
[C]在种子萌发过程中,赤霉素能抑制种子萌发
[D]细胞分裂素既能促进细胞分裂也能促进细胞伸长
【答案】 B
【解析】 燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与单侧光照无关,横向运输与单侧光照有关;生长素能促进果实的发育,乙烯有促进果实成熟的作用;赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发;细胞分裂素能促进细胞分裂,不能促进细胞伸长。
3.科研人员对脱落酸(ABA)调节干旱环境下拟南芥气孔开闭的机制进行了研究,结果如图所示(气孔阻力与通气能力呈负相关)。下列相关叙述错误的是( )
[A]ABA是一种植物激素,可以调节气孔开闭
[B]恢复浇水后ABA含量减少,有利于减少水分的散失
[C]给植物叶片喷洒ABA,短时间内叶绿体内C5的含量将增加
[D]干旱处理会增大叶片细胞的渗透压,进而促进ABA的合成和分泌
【答案】 B
【解析】 ABA(脱落酸)是一种植物激素,实验结果显示气孔阻力与ABA含量变化趋势基本一致,说明ABA可以调节气孔开闭;恢复浇水后ABA含量减少,气孔阻力降低,气孔开放,拟南芥体内水分的散失增加;给植物叶片喷洒ABA,会导致其气孔阻力增加,气孔关闭,CO2进入减少,短时间内叶绿体中CO2的固定速率减慢,C5的消耗速率减慢,但C3的还原速率不变,C5的产生速率不变,所以C5的含量将增加;由题图可知,停止浇水后,首先是细胞渗透压相对值增大,停止浇水2 d后ABA的含量也随之增加,说明干旱处理会增大叶片细胞的渗透压,进而促进ABA的合成和分泌。
4.(2025·南京期中)赤霉素对植物的开花具有调节作用,其作用机制如图所示,下列叙述错误的是( )
[A]检测植物体内SOC蛋白的含量可以预测植物能否开花
[B]SPL蛋白通过激活SOC编码基因的表达从而促进开花
[C]赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除对SPL蛋白的阻止作用
[D]有SOC编码基因的存在及赤霉素的作用,植物即可开花
【答案】 D
【解析】 由题图可知,SOC编码基因表达产生SOC蛋白,而SOC蛋白可以促进植物开花,可见检测植物体内SOC蛋白的含量可以预测植物能否开花;转录和翻译称为基因表达,由题图可知,SPL蛋白可以激活SOC编码基因转录、翻译过程,而SOC蛋白可以促进植物开花,可见SPL蛋白通过激活SOC编码基因的表达从而促进开花;DEL蛋白可以阻止SPL蛋白激活SOC编码基因的转录和翻译过程,而赤霉素可以促进DEL蛋白降解,故赤霉素促进DEL蛋白的降解,解除对SPL蛋白的阻止作用;有SOC编码基因的存在及赤霉素的作用,植物不一定开花,需要SOC编码基因表达出相应的蛋白、SPL蛋白及赤霉素发挥作用,植物可开花。
知识点2 植物激素之间的相互关系
5.研究人员探究生长素(IAA)和赤霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到如图所示结果,据图可判断( )
[A]生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性
[B]赤霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高
[C]生长素、赤霉素都能够促进插条生根
[D]高浓度赤霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
【答案】 B
【解析】 图中所示生长素浓度并没有对胚芽鞘的生长产生抑制作用,所以不能体现生长素对胚芽鞘生长的影响具有两重性;由题图中数据可以看出,赤霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高;实验研究的是激素对胚芽鞘切段生长的影响,实验结果不能说明生长素、赤霉素都能够促进插条生根;由题图中数据可以看出,高浓度赤霉素也能对胚芽鞘切段的伸长起促进作用。
6.(2025·无锡月考)下图表示GA(赤霉素)、ET(乙烯)和IAA(生长素)的关系,“+”表示促进,“-”表示抑制,下列有关叙述中,错误的是( )
[A]GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用
[B]GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来降低IAA浓度
[C]由图推测,IAA两重性可能与ET有关
[D]束缚态IAA可能具有平衡植物体内IAA水平的作用
【答案】 B
【解析】 由题图可知,GA和IAA均可促进生长,表现为协同作用;GA可以通过抑制IAA氧化酶的活性来阻止IAA浓度的降低;IAA对ET有促进作用,而ET的作用是抑制生长,因此IAA两重性可能与ET有关;束缚态IAA与IAA能相互转化,因此束缚态IAA可能具有平衡植物体内IAA水平的作用,束缚态的IAA对维持植物体内IAA的浓度有重要作用。
7.糖槭种子通过低温层积解除休眠。该过程涉及相关激素的消长变化、种子胚的细胞数目增多和随后的伸长生长。该种子休眠解除过程中三类激素的含量变化如图所示,其中曲线b代表( )
[A]脱落酸(ABA) [B]生长素(IAA)
[C]赤霉素(GA3) [D]细胞分裂素(CTK)
【答案】 D
【解析】 种子休眠与种子中存在脱落酸有关,只有通过低温层积处理将脱落酸水平降低后,种子才能正常发芽,故脱落酸含量减少,曲线a表示脱落酸。种子胚的细胞数目增多主要通过细胞分裂实现,而细胞分裂素可促进细胞分裂,曲线b表示细胞分裂素(CTK)。细胞的伸长生长主要受赤霉素的调节,故曲线c表示赤霉素。
综合提升练
8.(多选)在水稻的生长过程中,首先出现的是初生根,其生长时间很短,一般会在水稻发芽后一到两周内死亡,主要作用是固定幼苗,吸收营养物质供给幼苗早期生长发育,对幼苗的存活和形态建成至关重要,有研究者对其生长的调控机制进行了研究,得到了如图所示的实验结果,下列有关实验结果的分析和判断正确的有( )
注:ET表示乙烯,GA表示赤霉素,EIN2和EIL1是乙烯信号通路中的关键组分。
[A]在调节初生根的生长方面,赤霉素和乙烯作用效果相反
[B]由两图纵坐标可知,本实验的因变量是初生根的长度和GA含量
[C]乙烯可能通过抑制赤霉素的合成来实现对初生根生长的调控
[D]赤霉素能够通过抑制乙烯的信号转导促进初生根的生长
【答案】 ABC
【解析】 从题中左图可以看出,乙烯处理,初生根长度小于对照组,赤霉素处理,初生根长度大于对照组,二者的作用效果相反;由两图纵坐标可知,本实验的因变量是初生根的长度和GA含量;从题中右图可以发现,乙烯信号通路中的关键组分过表达,赤霉素含量会降低,关键组分发生突变,赤霉素含量升高,因此可以推测乙烯可能会调控赤霉素的合成,乙烯可能通过抑制赤霉素的合成来抑制初生根的生长;赤霉素是否会抑制乙烯的信号转导过程,从题图中数据无法作出判断。
9.(多选)(2025·连云港月考)在缺水条件下,植物叶片中脱落酸(ABA)的含量增多,引起气孔关闭,取正常水分条件下生长的某种植物的野生型幼苗和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。下列相关叙述错误的有( )
[A]缺水情况下,ABA能抑制茎叶生长,促进根部生长
[B]ABA在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多,可以促进细胞分裂
[C]缺水情况下,ABA对野生型幼苗的作用不利于植物的生存
[D]若给干旱处理的突变体幼苗施加适量ABA,则其叶片的光合速率会上升
【答案】 BCD
【解析】 在干旱缺水条件下,野生型的根长度增加值大于突变体,突变体的茎叶长度增加值大于野生型,说明ABA能抑制茎叶的生长,同时促进根的生长,从而有利于植物度过干旱缺水的环境;ABA在将要脱落或即将进入休眠的器官和组织中含量较多,可以抑制细胞分裂,促进衰老和脱落;缺水情况下,ABA抑制野生型幼苗茎叶生长,促进根的生长,这有利于吸水,同时减少水分散失,这是植物适应干旱环境的表现,有利于植物的生存;突变体幼苗不能合成ABA,幼苗气孔开度较大,其蒸腾速率较高,在施加适量的ABA后,气孔开度减小,植物吸收CO2减少,因此叶片的光合速率会下降。
10.(10分)(2025·盐城检测)请回答下列有关植物激素的问题。
(1)当棉花生长到一定高度后,棉农常常会摘掉其顶芽,目的是解除 ,促进侧芽发育成枝条。
(2)番茄果实成熟过程中,乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如图1。从该图可得出乙烯的生理作用是能促进 以及番茄果实成熟。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图2所示。由图分析可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起 作用;加入赤霉素溶液的时间在图中的 (填“A点”“B点”或“C点”)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原理是 。
【答案】 (每空2分)
(1)顶端优势
(2)细胞壁松弛酶活性升高、果实色素积累
(3)抑制 B点 赤霉素降低了细胞壁上Ca2+的浓度
【解析】 (1)顶端优势是指顶端生长旺盛而抑制侧芽生长的现象,棉花开在侧芽,常需要解除顶端优势,促进侧芽发育成枝条,即所谓的“打顶摘心”。
(2)由题图可知,乙烯能促进细胞壁松弛酶活性升高、果实色素积累,促进番茄果实成熟。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关,而加入CaCl2后生长速率下降,说明一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起抑制作用;B点生长速率迅速升高,该点可能是加入赤霉素的点;根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是赤霉素降低了细胞壁上Ca2+的浓度。
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第二节 其他植物激素
第1课时 其他植物激素及其生理功能和植物激素共同调节植物的生命活动
1.举例说出其他植物激素,概述这几种植物激素的作用。2.举例说明几种主要植物激素之间存在复杂的相互作用。
一、其他植物激素及其生理功能
1.植物激素的概念:植物体内,在 浓度下,即可对植物的生长和发育产生 作用的 叫作植物激素。
极低
2.其他植物激素
(1)乙烯:在 阶段产生最多。生理作用主要有以下方面:
促进作用 解除休眠, 的生长和分化,不定根的形成,部分类型果实 ,叶片和果实脱落,茎增粗
抑制作用 的转运,茎和根的伸长生长
显著调节
有机物
果实成熟
茎和根细胞
成熟
生长素
(2)脱落酸:在 的器官和组织中含量较多。生理作用主要有以下方面:
促进
作用 叶、花、果 ,气孔 ,侧芽生长,种子、芽和块茎 ,叶片衰老,光合作用产物运向发育着的种子,种子 ,果实产生乙烯,果实成熟
抑制
作用 种子 ,生长素的运输,植物生长,气孔
将要脱落或即将进入休眠
脱落
关闭
休眠
成熟
发芽
张开
(3)赤霉素:较多地存在于 的部分,如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子。生理作用主要有以下方面:
促进
作用 种子 和茎 ,两性花的雄花形成,单性结实,某些植物开花,花粉发育,细胞分裂,叶片扩大,侧枝生长,果实生长以及某些植物坐果
抑制
作用 成熟,侧芽 ,植物衰老,块茎形成
生长旺盛
萌发
伸长
休眠
(4)细胞分裂素:主要存在于进行 的部位,如 、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实。生理作用主要有以下方面:
促进
作用 细胞 ,细胞膨大,侧芽 ,叶片扩大,叶绿体发育,养分移动,气孔张开,伤口愈合,种子发芽,形成层活动,根瘤形成,果实生长,某些植物坐果
抑制
作用 形成,侧根形成,叶片
细胞分裂
茎尖、根尖
分裂
生长
不定根
衰老
(5)油菜素:科学家已在各种植物中发现了化学结构确定的许多类似物,统称为油菜素甾醇类, 中分布最多。主要作用是促进 ,促进根、茎和叶的生长,花粉管的 以及种子 。除此之外,油菜素甾醇类还能提高植物抗寒、抗旱和抗盐的能力。
花粉
细胞分裂和细胞伸长
伸长
萌发
二、植物激素共同调节植物的生命活动
1.植物激素相互作用的主要表现
增强
抵消
促进
抑制
反过来
促进
抑制
相继发挥作用
2.植物激素含量对植物生长发育的影响
(1)决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激素之间的 含量。
(2)实例。
(3) 变化也影响植物激素的含量。
相对
根
芽
愈伤组织
环境
判断正误
(1)生长素、赤霉素、乙烯均可促进果实发育。( )
×
【提示】 乙烯是促进部分类型果实成熟,而非促进果实发育。
(2)在番茄花期喷洒一定浓度的脱落酸可防止落花落果。( )
×
【提示】 在番茄花期喷洒一定浓度的生长素可防止落花落果。
(3)植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量不会发生变化。( )
【提示】 植物的生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量会发生变化。
×
(4)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。( )
(5)脱落酸促进气孔关闭,而细胞分裂素促进气孔张开,这说明两者之间存在拮抗作用。( )
(6)生长素和细胞分裂素之间不同的配比会影响根和芽的分化。( )
√
√
√
任务一 分析其他植物激素
资料1:20世纪20年代,科学家观察到,当水稻感染了赤霉菌后会疯长(恶苗病),结实率大大降低。研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到健康的水稻幼苗上,这些没有感染赤霉菌的幼苗也出现了恶苗病的症状。
资料2:1935年,科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,称之为赤霉素(简称GA)。
资料3:20世纪50年代,科学家发现外源性赤霉素可以使矮生型玉米(一种突变体)显著长高,可以达到正常玉米的高度,但是不能使正常(野生型)玉米明显增高。为此科学家作了两种解释:
①矮生型和野生型玉米体内均可产生内源性赤霉素,但矮生型玉米缺乏赤霉素的受体。
②矮生型玉米体内产生的内源性赤霉素较正常玉米少,外源性赤霉素补充了内源性赤霉素的不足。
(1)根据资料1,你能得出哪些重要信息
【提示】 导致水稻患恶苗病的不是赤霉菌菌体,而是赤霉菌产生的某种化学物质。
(2)根据资料2,能不能确定赤霉素是植物激素 为什么
【提示】 还不能确定赤霉素是植物激素。因为科学家们只是从赤霉菌的培养液中得到了这种化学物质,在植物体内还没有被发现。
(3)根据资料3中的实验现象,你认同哪种解释 说出理由。
【提示】 认同解释②。解释①,如果矮生型玉米缺乏赤霉素受体,即使施加外源性赤霉素,也不会使矮生型玉米长高;解释②,如果矮生型玉米的内源性赤霉素合成少,则施加外源性赤霉素后会使其显著长高,而正常玉米由于自身的内源性赤霉素能正常合成,所以对外源性赤霉素不敏感,因此解释②更为合理。
「典型例题」
1.下列有关植物激素的叙述,错误的是( )
[A]使用适宜浓度的生长素可促进果实发育
[B]使用适宜浓度的赤霉素处理芹菜幼苗,能提高芹菜的产量
[C]使用适宜浓度的脱落酸处理浸泡过的小麦种子,能提高种子的萌发率
[D]使用适宜浓度的乙烯处理凤梨,能让凤梨提前上市
C
【解析】 脱落酸能促进种子休眠,因此使用适宜浓度的脱落酸处理浸泡过的小麦种子,不能提高种子的萌发率。
2.(2025·徐州期中)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( )
[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;干旱胁迫下,植物含水量下降,增强抗旱能力;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;赤霉素能促进植株生长,但在干旱胁迫下,叶面喷施赤霉素,不利于植物抗旱。
任务二 分析植物激素共同调节植物的生命活动
探究1 分析植物激素间的相互作用,提高理解能力
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。如图表示三种植物激素的相互作用模型,其中①②③表示植物激素。
(1)植物激素①②③的名称依次是什么
【提示】 ①为生长素,②为脱落酸,③为赤霉素。
(2)在调节种子休眠上,②和③有什么关系 在调节植物生长上,①和③有什么关系
【提示】 ②脱落酸促进种子休眠,③赤霉素抑制种子休眠,二者表现为拮抗作用;①生长素促进植物生长,③赤霉素也能促进植物生长,二者表现为协同作用。
(3)研究表明,黄瓜茎端脱落酸与赤霉素的比值较高时才有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化成雄花,这一事实说明了什么
【提示】 决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激素之间的相对含量。
探究2 分析植物激素在不同发育阶段的动态变化,提高理解能力
(1)生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化 这种变化有什么意义
【提示】 生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低,前期含量升高的意义是这些激素能较好地促进果实的生长和膨大,后期含量处于低水平有利于果实成熟。
(2)脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化 能起到什么作用
【提示】 脱落酸在开花期含量较高,其能促进花瓣的脱落,有利于果实的发育;后期含量升高,有利于果实产生乙烯,果实成熟。
(3)由上述各种激素变化能得出什么结论
【提示】 在植物生长发育和适应环境的过程中,每种激素的含量都会发生变化;几类植物激素在植物生长发育过程中相继发挥作用,共同调节植物的性状,表现出一定的连锁作用。
「核心归纳」
植物激素间的相互作用
(1)协同作用。
协同
作用 作用 激素
促进种子萌发 赤霉素、生长素、油菜素甾醇类、细胞分裂素
促进细胞分裂 生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素甾醇类
促进果实生长、发育 生长素、赤霉素、细胞分裂素
促进细胞伸长 生长素、赤霉素、油菜素甾醇类
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
促进果实成熟 乙烯、脱落酸
(2)拮抗作用。
拮
抗
作
用 作用 起促进作用的激素 起抑制作用的激素
器官脱落 脱落酸、乙烯 生长素、细胞分裂素
种子萌发 赤霉素、
细胞分裂素 脱落酸
叶片衰老 脱落酸 生长素、细胞分裂素
气孔张开 细胞分裂素 脱落酸
(3)反馈作用。
(4)连锁作用。
在小麦籽粒的发育过程中,赤霉素、生长素等相继发挥作用。
「典型例题」
3.(2025·连云港期中)草莓果实的生长发育包括细胞分裂、细胞伸长、成熟、衰老四个阶段,由多种植物激素共同调节,下列叙述错误的是( )
[A]细胞分裂阶段,细胞分裂素含量较高,促进细胞的分裂、果实生长
[B]细胞伸长阶段,赤霉素含量较高,既能促进细胞伸长也能促进细胞分裂
[C]成熟阶段、衰老阶段,乙烯分别促进果实的成熟和脱落
[D]各种植物激素共同调节草莓的生长、发育,都表现为协同作用
D
【解析】 并不是所有的植物激素都表现为协同作用,有些植物激素之间表现为拮抗作用,如赤霉素和脱落酸,细胞分裂素和脱落酸。
4.(2025·邵阳月考)如图表示不同浓度生长素(IAA)对某植物幼苗茎切段长度及其乙烯含量的影响的实验结果。下列相关叙述错误的是( )
[A]该实验的自变量是IAA的浓度,因变量是茎切段长度增加量和乙烯含量
[B]图中茎切段长度增加量变化曲线体现了生长素“低促高抑”的作用特点
[C]生长素浓度增大会促进乙烯合成,乙烯含量升高会抑制生长素的作用
[D]植物的生长发育是多种激素共同调控的结果,也受到环境因素的影响
B
【解析】 实验是探究不同浓度生长素(IAA)对某植物幼苗茎切段长度及其乙烯含量的影响,实验的自变量是IAA的浓度,因变量是茎切段长度增加量和乙烯含量;各实验组(IAA浓度大于零)切段长度增加量都大于空白对照组(IAA浓度等于零),说明实验中使用的各IAA浓度对茎切段的伸长均起促进作用,没有体现出抑制作用;据题图可知,IAA浓度大于10-6mol/L时,茎切段中乙烯含量随IAA浓度的增加而增加,说明IAA浓度达到一定值时可以促进茎切段中乙烯的生成,进而抑制茎切段伸长,说明乙烯含量升高会抑制生长素的作用;植物的生长发育是多种激素共同调控的结果,也受到环境因素的影响。
思维导图
随堂检测反馈
1.夏季收获的马铃薯处于休眠状态,为了一年两季栽培马铃薯,故应解除休眠。导致马铃薯休眠和解除其休眠的植物激素分别是( )
[A]脱落酸和赤霉素
[B]乙烯和细胞分裂素
[C]生长素和细胞分裂素
[D]乙烯和赤霉素
A
【解析】 根据植物激素的作用,脱落酸能促进种子、芽、块茎休眠,而赤霉素、乙烯能解除休眠。
2.(2025·南京期中)下列关于植物激素作用的叙述,错误的是( )
[A]用赤霉素多次喷洒水稻植株将导致水稻产量降低
[B]细胞分裂素在植物体内广泛分布,乙烯只分布在成熟果实中
[C]决定植物某一生理效应的往往是不同激素的相对含量
[D]多种激素相互作用共同调控植物的生长和发育
B
【解析】 赤霉素能促进茎伸长,促进细胞分裂,多次喷洒赤霉素会使水稻植株生长速度过快,从而导致水稻产量降低;高等植物各器官都能产生乙烯,并不是只分布在成熟果实中,只是在果实成熟阶段产生最多;决定植物某一生理效应的往往是不同激素的相对含量,例如在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素不同比例影响植物的脱分化和再分化;多种激素相互作用形成的调节网络调控植物的生长和发育,例如生长素和乙烯相互作用调节植物的生长。
3.(2025·无锡期中)我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验,至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是( )
[A]正其行,通其风(据《齐民要术》)
[B]适时打顶去心,可促棉株开花结实(据《农桑辑要》)
[C]正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟(据《广志》)
[D]新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失(据《格物粗谈》)
A
【解析】 正其行,通其风,能使大田植物获得足够多的CO2,促进光合作用,提高产量,没有体现植物激素的作用;适时打顶去心,使生长素不能由顶端向侧芽运输,从而降低了侧芽的生长素浓度,解除顶端优势,促进侧芽发育成侧枝,促进棉株开花结实,体现了植物激素的作用;“正月种白稻,五月收获后,根茬长新稻,九月又成熟”描述的是植物的生长发育过程,与多种植物激素有关,体现了植物激素的作用;乙烯的作用是促进部分类型果实成熟,所以“新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气(乙烯)即发(红柿成熟)”体现乙烯促进果实成熟,体现了植物激素的作用。
4.(2025·连云港月考)如图表示多种植物激素对黄瓜幼苗生长的调节作用,下列说法错误的是( )
[A]激素①为细胞分裂素,能促进细胞伸长和分裂
[B]图中a浓度和b浓度的大小关系为a>b
[C]当激素③含量高时,会抑制激素②促进细胞伸长的作用
[D]黄瓜生长过程中,不仅仅受激素①②③的调节
A
【解析】 赤霉素可以促进细胞伸长和细胞分裂,因此激素①为赤霉素;生长素也能促进细胞伸长,低浓度生长素促进细胞的伸长,当生长素浓度增加到一定值时会促进乙烯的合成,乙烯含量增加会抑制生长素促进细胞伸长的作用,因此激素②为生长素,③为乙烯,由以上分析可知,a浓度和b浓度的大小关系为a>b;在植株生长过程中受多种激素的共同调节,不限于①②③。
5.(多选)(2025·连云港月考)油菜素内酯(EBR,属于油菜素甾醇类物质)是一种重要的植物激素,对植物多种生理过程都有调节作用。科研人员研究了喷洒EBR对葡萄果实发育的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的有( )
[A]在果实发育的过程中,油菜素内酯和生长素、细胞分裂素等有协同作用
[B]图中对照组的处理是用等量清水喷洒葡萄果实
[C]本实验中的自变量包括EBR浓度和开花后天数,实验设计不符合单一变量原则
[D]从图中可以看出,高浓度EBR对葡萄果实中还原糖的积累有抑制作用
AB
【解析】 油菜素内酯能促进细胞分裂和细胞伸长,和生长素、细胞分裂素等有协同作用;与各实验组相比,对照组(CK)的操作是开花后用等量清水喷洒葡萄果实;本实验中的自变量包括EBR浓度和开花后天数,实验各组之间符合单一变量原则;与对照组相比,高浓度EBR处理组葡萄果实中还原糖的含量依然增多,因此对还原糖的积累有促进作用。
联系实际 迁移应用
科学家发现赤霉素在植物中普遍存在,除引起植株增高外,还具有促进种子萌发等多种作用。某兴趣小组为了探究赤霉素促进种子萌发的原理,用去胚小麦种子(保留完整胚乳)做了下面的实验。
(1)分析并解释实验现象,据此推测赤霉素是如何促进种子萌发的
【提示】 赤霉素可以诱导胚乳产生淀粉酶,淀粉酶促进淀粉分解,为胚的萌发提供充足的能源物质,从而促进了种子的萌发。
(2)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】 脱落酸促进种子休眠,抑制发芽。高温条件下脱落酸降解,然后,大雨天气又给种子提供了萌发所需的水分。
