1、专题10 植物的激素调节,答案速填: 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 生长旺盛部位 两重性 顶端优势、根的向地性等 果实发育 浸泡法 细胞分裂素 乙烯,考纲要求: 1.植物生长素的发现和作用 2.其他植物激素 3.植物激素的应用,热点一 与植物激素有关的综合实验题 【示范题1】(2017全国卷T3)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
2、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,【考题追问】依据题图可知,植物激素在调节植物 生命活动中的特点是_ _。,并不是孤立地起作用,而是多种,激素相互作用、共同调节,【热点纵横联】 两类与植物激素有关的主要实验类型 类型一 探究激素浓度与作用效果的关系 1.预实验: (1)定义:正式实验之前,用少量材料进行实验。 (2)意义:为正式实验摸索条件,准确控制无关变量。,2.正式实验: (1)实验材料需要分多组(三组或三组以上),各组之间的生物材料在长势
3、、形态、数量等方面要完全保持一致。分组之后,进行编号。 (2)参考预实验确定一个合适的探究范围,按照题目要求设置一系列浓度梯度的激素溶液。,(3)除自变量之外,其他无关变量要保持完全一致。 (4)对因变量的观察:第一,观察指标要具体;第二,统计方案可行性强。,类型二 探究激素的生理作用 1.研究单一激素的生理作用: (1)空白对照的设置。 对植物材料进行必要的处理,去掉激素源。 清水浸泡对照组进行处理,作为空白对照。,(2)变量的设置和观察。 注意给对照组和实验组提供适宜且一致的培养条件。 观察指标要明确、具体、可行。,2.研究不同激素生理作用的差异: (1)除激素之间相互对照之外,还需要设置
4、空白对照。 (2)对实验结果分析时,首先各实验组要与空白组对比分析,其次各实验组之间进行对比分析。,【对点聚焦练】 1.(2018济南一模)研究人员将某植物幼苗切段经缓冲液处理一段时间后分组,在黑暗条件下分别置于低浓度IAA、高浓度IAA、乙烯利(ETH)、低浓度IAA+ETH溶液中培养,每隔一段时间测定幼苗切段伸长率如图所示,下列分析正确的是 ( ),A.该实验的目的是探究不同浓度IAA对幼苗切段生长的影响 B.促进幼苗生长的IAA最适浓度在低浓度IAA和高浓度IAA之间 C.低浓度IAA和ETH对幼苗切段生长的调控具有拮抗作用 D.若另设清水组,其曲线应在高浓度IAA和ETH组之间,【解析
5、】选C。据图分析,该实验的自变量有IAA的浓度、乙烯利(ETH),因变量是伸长率,因此该实验的目的是探究不同浓度IAA以及ETH对幼苗切段生长的影响,A错误;图中显示,促进幼苗生长的IAA最适浓度应该为低浓度IAA,B错误;低浓度IAA和ETH对幼苗切段生长的调控具有拮抗作用,C正确;若另设清水组,其曲线应在高浓度IAA和低浓度IAA+ETH组之间,D错误。,2.(2018合肥二模)对于种子的萌发和休眠的调控机理,目前被人们广泛接受的是“植物激素三因子”假说,其模型如图所示(GA、CK和ABA分别是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸,数字代表组别)。据图分析,下列叙述错误的是 ( ),A.由图可知,只
6、要GA存在生理活性浓度,种子就可萌发 B.通过2、3、4组实验对比可以看出,CK与ABA对GA的影响作用不同 C.通过1、2、3、4组实验对比可以看出,CK在种子萌发时可能会抵消ABA的作用 D.从根本上讲,植物生长发育过程是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果,【解析】选A。由第3组可以看出GA有生理活性浓度,但 种子没有萌发,故A错误。以第4组为对照,可以看出同 样存在GA的情况下,第2组加入CK,种子可以萌发,第3组 加入ABA种子就休眠了,故B正确。由3、4组对照可知 ABA限制了GA的作用,使种子休眠了,而在同时存在GA和 ABA的情况下,加入CK,种子可以萌发,可见CK与AB
7、A的,作用是相互抵消的,故C正确。从根本上讲,植物生长发育过程是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果,故D正确。,3.(2017全国卷)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和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。,回答下列问题: (1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是_。 (2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会_,以对环境的变化作出反应。,(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有_(答出两点即可)。 (4)根系是植物吸收
8、水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有_(答出两点即可)。,【解析】(1)据题图可知,干旱条件下,突变体茎叶长度 增加值比野生型大,根长度增加值比野生型小,说明ABA 对野生型幼苗的作用是抑制茎叶的生长,促进根的生 长。(2)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成,给干 旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的 蒸腾速率会降低,以适应干旱环境。(3)脱落酸(ABA)主 要在植物体的根冠和萎蔫的叶片中合成。(4)根细胞内,水以自由水和结合水两种形式存在,结合水是根细胞的重要组成成分;自由水可以为生化反应提供水环境,也可以作为原料直接参与细胞内的生化反应,还可以作为溶剂运输营养物质和
9、代谢废物。,答案:(1)促进根的生长,抑制茎叶的生长 (2)降低 (3)根冠、萎蔫叶片 (4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应,4.(2018东城区三模)乙烯是植物代谢过程中合成的一种植物激素,影响植物的生长发育。 (1)乙烯在植物体各个部位均有合成,能通过在细胞之间传递_进而实现对植物生长发育的_作用,主要功能是促进果实的_等。,(2)已有研究表明,乙烯能够影响黑麦的抗低温能力。某研究小组以拟南芥为材料,进行了以下实验。 合成乙烯的前体物质是1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)。分别使用含有ACC和不含ACC的MS培养基培养拟南芥,然后统计其在相应温度下的存活率,结果如图1所
10、示。由实验结果可知,外源性乙烯能够_。,为研究内源性乙烯的作用,研究人员构建了拟南芥的乙烯合成量增多突变体(突变体1)和乙烯合成量减少突变体(突变体2),并在相应温度下统计其存活率,结果如图2所示。根据图1、图2结果可知,内源性乙烯与外源性乙烯的作用效果_。,研究人员将拟南芥植株分别置于常温(22 )和非致死低温(4 ),定时检测植株体内的乙烯合成量,结果如图3。实验结果显示,在此过程中乙烯合成量的变化趋势为_ _。,将拟南芥植株进行一段时间的4 低温“训练”后,移至-8 致死低温下,植株的存活率明显提高。研究人员推测,低温“训练”可使植株降低乙烯合成量的能力增强,从而提高了植株的抗致死低温能
11、力。请提供实验设计的基本思路,以检验这一推测:_ _ _ _。,【解析】(1)乙烯在植物体各个部位均有合成,能作为信息分子通过在细胞之间传递信息进而实现对植物生长发育的调节作用,主要功能是促进果实的成熟等。 (2)据图1可知,在常温下,两组拟南芥的存活率相同,而在致死低温条件下,不含ACC的MS培养基中的拟南芥的存活率高于含有ACC一组,而ACC是合成乙烯的前体物质,含有ACC的培养基中含有外源性乙烯,因此,由实验结果可知,外源性乙烯能够降低拟南芥的抗低温能力。,根据图2可知,在致死低温条件下,乙烯合成量增多,突变体(突变体1)存活率低于野生型,而乙烯合成量减少,突变体(突变体2)的存活率高于
12、野生型,说明内源性乙烯也能降低拟南芥的抗低温能力,即内源性乙烯与外源性乙烯的作用效果一致。 据图3可知,与常温条件相比,在非致死低温条件下,乙烯合成量迅速降低,然后维持低水平状态。 检验思路的关键在于植株是否经历低温“训练”。,答案:(1)信息 调节 成熟 (2)降低拟南芥的抗低温能力 一致 在非致死低温条件下,乙烯合成量迅速降低,然后维持低水平状态 将经4 低温“训练”与未经低温“训练”的两组拟南芥植株均置于-8 条件下,分别测量乙烯合成量,热点二 植物激素的产生、分布与作用 【示范题2】(2015全国卷T2)下列关于植物生长素的叙述,错误的是 ( ) A.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长
13、素 B.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输 C.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同 D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响,【考题追问】极性运输是指_ _。该运输涉及的部位是 _。,生长素只能从形态学,上端运输到形态学下端,胚芽鞘、芽、幼叶和幼根等,【热点纵横联】 一、生长素的发现和作用 1.生长素发现过程中的3个部位、2个原因、1个作用:,2.与植物生长有关的4种判断方法: (1)长不长生长素有没有。 (2)弯不弯生长素分布均不均。 (3)均不均单侧光、重力、离心力等有没有;人为因素有没有。 (4)感不感尖端有没有。,3.理解生长素的3类运输方式:,4.对生长素敏感性的比
14、较:,5.明确生长素作用的两重性: (1)图解:,(2)解读。 高浓度与低浓度: a.生长素浓度小于D点时均为低浓度,都为促进作用; b.当生长素浓度大于D点时均为高浓度,都为抑制作用。,区间描述: a.OB段:随生长素浓度的增大,促进作用增强; b.BD段:随生长素浓度的增大,促进作用减弱; c.DE段:随生长素浓度的增大,抑制作用增强。,点的分析: a.B点对应的生长素浓度是促进生长的最适浓度; b.D点对应的生长素浓度的生理作用是既不促进生长也不抑制生长,生长状况与添加蒸馏水的对照组相同; c.A、C两点对应的生长素浓度不同,但促进效果相同。,(3)生长素作用两重性的体现:D点之前是促进
15、,之后是抑制,二者合在一起共同体现生长素作用的两重性。 (4)实例:顶端优势,根向地性。,二、其他植物激素及应用 1.明确植物激素间的2大作用:,2.生长素与乙烯的相互作用机理:,3.生长素与赤霉素的相互作用机理:,【对点聚焦练】 1.(2018江苏高考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度 IAA 浸泡 30 min 后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加 IAA 的清水。 下列叙述正确的是 ( ),A.对照组生根数量少是因为枝条中没有 IAA B.四组实验中,300 mg/L IAA 诱导茎细胞分化出根原基最有效 C.100 mg/L IAA与 300 mg/L IAA 处理获得的根生物
16、量相近 D.本实验结果体现了 IAA 对根生长作用的两重性,【解析】选B。本题以生长素促进扦插枝条生根的实验为依据,考查对实验数据分析、判断、推理的能力。由于扦插枝条本身带有芽,所以对照组枝条自身也会产生IAA,A项错误;生长素浸泡的作用是诱导茎细胞分化出根原基,四组实验中,浓度为300 mg/L IAA诱导分化生根数最多,且平均根长较长,所以其诱导效果最好,B项正确;100 mg/L IAA与 300 mg/L IAA 处理获得的根的长度相近,而不是生物量相近,判断根的生物量应从生根数和生根长度两方面考虑,C项错误;实验组的三组实验中,没有效果比对照组差的,所以实验数据未能体现生长素作用的两
17、重性,D项错误。,2.(2015安徽高考改编)下列关于植物生长素及其类 似物的叙述,不正确的是 ( ) A.同一株植物的幼根对生长素的反应敏感程度高于幼 芽 B.棉花表现出的顶端优势是因为顶芽生长素含量高于 侧芽 C.在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果 D.用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根,【解析】选B。按照顺序,茎、芽、根对生长素的作用越来越敏感,故A正确。棉花顶芽产生的生长素,极性运输到侧芽,因此引起侧芽部分生长素浓度过高,从而抑制侧芽的发育,故B错误。生长素可以防止落花落果,故C正确。IBA(吲哚丁酸)同样具有生长素效应,可以促进插条生根,故D正确。,3.乙
18、烯和生长素都能够调节植物生命活动,下列叙述正确的是 ( ) A.体外合成的乙烯不能调节植物的生命活动 B.吲哚乙酸、吲哚丁酸、苯乙酸、2,4-D都是植物激素 C.生长素与乙烯在促进果实成熟方面有协同作用 D.生长素具有两重性,乙烯不具有两重性,【解析】选D。乙烯无论是内源还是外源,其生理性质是一致的,都能调节植物的生命活动,A错误。2,4-D一定是外源的,属于植物生长调节剂,B错误。生长素促进的是果实发育,不是果实成熟,它和乙烯没有协同作用,C错误。乙烯不具有生长素那样的两重性,D正确。,【加固训练】下列关于植物激素的叙述,正确的是 ( ) A.植物激素的产生部位和作用部位相同 B.细胞分裂素
19、和生长素不可在同一细胞中起作用 C.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长 D.生长素和赤霉素都能促进细胞生长和果实发育,【解析】选D。植物激素的产生部位和作用部位可以不同,如茎尖产生的生长素能运输到侧芽,抑制侧芽生长,A错误;细胞分裂素能促进细胞分裂,生长素能促进细胞伸长,两者可对同一细胞起作用,B错误;低浓度的生长素能促进细胞伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用,C错误;生长素和赤霉素都能促进细胞生长和果实发育,D正确。,4.呼吸跃变指果实成熟前呼吸速率急速上升的现象,是果实完全成熟的特征。如图为香蕉成熟过程中细
20、胞呼吸和乙烯含量变化曲线,请回答:,(1)据图推测乙烯促进果实成熟的机理是_ _。 (2)机械损伤可促进乙烯的大量产生,因此在果实贮藏和运输过程中需要将受损的香蕉挑拣出来,请结合所学知识解释挑拣的理由是_ _。,(3)果实贮藏和运输过程中,重要的问题是延迟其成熟。果实贮藏时需控制的外界环境条件主要是_。将果实贮藏于密闭的土窖中,贮藏时间可以达到45个月之久,这种方法在生物学上称为“自体保藏法”,其利用的主要原理是_。,(4)有人提出乙烯抑制剂可以延缓呼吸跃变的出现,请写出探究思路:_ _。,【解析】本题以图示为信息载体综合考查其他植物激素、植物激素与代谢的关系以及实验探究。 (1)呼吸跃变是果
21、实成熟的特征之一,据图可知呼吸跃变与乙烯含量剧增有关,由此可推测乙烯可促进呼吸跃变的出现,进而促进果实成熟。,(2)乙烯是一种气体激素。损伤的香蕉产生大量的乙烯,乙烯易扩散,进而促进其他果实提前成熟,不利于贮藏和运输,严重时果实会全部腐烂。 (3)延迟果实成熟,需要延迟呼吸跃变的出现,因此果实贮藏时需要降低呼吸强度,“自体保藏法”是利用果实自身呼吸产生的二氧化碳抑制自身呼吸作用,从而减弱呼吸强度。,(4)实验设计需要遵循等量原则、单一变量原则。应以状态相同的果实为实验材料,单一变量为乙烯抑制剂的有无,观测指标是果实呼吸速率,按照这些要点组织语言进行实验设计即可。,答案:(1)乙烯促进呼吸跃变的出现,从而促进果实成熟 (2)受损的香蕉大量合成乙烯,乙烯是气体激素,易扩散,促进其他正常果实提早成熟,不易贮藏,耐运输能力降低,严重时全部腐烂 (3)温度和气体条件 利用果实呼吸作用释放的二氧化碳抑制自身的呼吸作用,(4)将正常的相同状态的果实均分为两组,一组不作处理,一组用乙烯抑制剂处理,观测两组果实的呼吸速率,交汇命题点:“激素调节”跨专题考查,
