新教材適用2024版高考生物二輪總復(fù)習(xí)第1部分核心考點突破專題7生命活動的調(diào)節(jié)第3講植物生命活動的調(diào)節(jié)核心考點一生長素的產(chǎn)生運輸分布及其生理作用教師用書

第三講植物生命活動的調(diào)節(jié)5.6植物生命活動受到多種因素的調(diào)節(jié)，其中最重要的是植物激素的調(diào)節(jié)5.6.1概述科學(xué)家經(jīng)過不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了植物生長素，并揭示了它在調(diào)節(jié)植物生長時表現(xiàn)出既能促進生長，也能抑制生長的特性5.6.2舉例說明幾種主要植物激素的作用，這些激素可通過協(xié)同、相抗衡等方式共同實現(xiàn)對植物生命活動的調(diào)節(jié)5.6.3舉例說明生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯等植物激素及植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用5.6.4概述其他因素參與植物生命活動的調(diào)節(jié)，如光、重力和溫度等1．“更無柳絮因風(fēng)起，惟有葵花向日傾”可體現(xiàn)植物的向光性。(√)2．達爾文實驗證明了植物向光彎曲生長是由生長素造成的。(×)3．溫特的實驗進一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并把這種物質(zhì)命名為生長素。(√)4．在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，稱為極性運輸，極性運輸是一種協(xié)助擴散。(×)5．幼嫩的細胞對生長素敏感，衰老細胞則比較遲鈍；不同器官對生長素的敏感程度不同，表現(xiàn)為根>莖>芽。(×)6．不同濃度的生長素對植物同一器官的作用效果一定不同。(×)7．植物莖的背地生長體現(xiàn)了生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特性。(×)8．生長素在從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的極性運輸過程中，會消耗能量。(√)9．噴施適量調(diào)環(huán)酸鈣溶液能縮短水稻基部節(jié)間長度，若調(diào)環(huán)酸鈣噴施不足，可噴施赤霉素進行補救。(×)10．提高脫落酸含量可解除種子的休眠。(×)11．用一定濃度的6－BA(細胞分裂素類調(diào)節(jié)劑)抑制馬鈴薯發(fā)芽，以延長儲藏期。(×)12．用一定濃度的萘乙酸(生長素類調(diào)節(jié)劑)處理離體的花卉枝條，可促進生根。(√)13．頂端優(yōu)勢體現(xiàn)了生長素既可促進生長也可抑制生長。(√)14．去頂芽或抑制頂芽的生長素運輸可促進側(cè)芽生長。(√)15．給果樹噴施適量的NAA有利于保果，提高果實產(chǎn)量。(√)16．用乙烯利處理棉花可催熟棉桃，便于統(tǒng)一采摘。(√)17．植物的所有生理活動都是在一定的溫度范圍內(nèi)進行。(√)18．用PP333(赤霉素合成抑制劑)處理水稻可使植株矮化，增強抗倒伏能力。(√)19．杏樹開花體現(xiàn)了植物生長發(fā)育的季節(jié)周期性。(√)20．激素的產(chǎn)生和分布是基因表達調(diào)控的結(jié)果，與環(huán)境因素無關(guān)。(×)1．單側(cè)光的刺激下，胚芽鞘向光彎曲生長的原因：尖端產(chǎn)生的生長素在尖端會從向光側(cè)運輸至背光側(cè)，導(dǎo)致背光側(cè)一面生長素分布多于向光側(cè)一面，然后又通過極性運輸至伸長區(qū)，導(dǎo)致伸長區(qū)生長素分布不均勻(背光側(cè)多于向光側(cè))，導(dǎo)致背光側(cè)生長速度快，向光側(cè)生長速度慢。2．生長素發(fā)揮作用的途徑是首先與細胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)(生長素受體)特異性結(jié)合，引發(fā)細胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進而誘導(dǎo)特定基因的表達，從而產(chǎn)生效應(yīng)。3．探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度實驗時，先做預(yù)實驗的目的是可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性。4．植物表現(xiàn)頂端優(yōu)勢的原因：頂芽產(chǎn)生的生長素逐漸向下運輸，枝條上部的側(cè)芽附近生長素濃度較高，由于側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢。5．研究發(fā)現(xiàn)，生長素所發(fā)揮的作用，不僅因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異；不同種類的植物對生長素的敏感性也不同，比如雙子葉植物一般比單子葉植物敏感，所以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常常用較高濃度的2,4－D作為單子葉農(nóng)作物田里滅除雙子葉雜草的除草劑。一般情況下，生長素在濃度較低時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長。6．小麥種子經(jīng)適當?shù)母邷靥幚砗蟾酌劝l(fā)的原因：在高溫條件下脫落酸容易降解，小麥種子經(jīng)適當高溫處理后，脫落酸抑制種子萌發(fā)的作用解除，所以更容易萌發(fā)。7．赤霉素和生長素的主要生理作用有什么相似之處？不同點又有哪些？二者都具有促進細胞伸長、誘導(dǎo)細胞分化，影響花、果實發(fā)育等作用。不同點：赤霉素有促進細胞分裂、促進種子萌發(fā)的作用，而生長素不能單獨完成細胞分裂進程，不能促進種子萌發(fā)等。8．歸納植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的異同點。①不同點：植物激素是由植物體內(nèi)產(chǎn)生的，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，植物體內(nèi)有相關(guān)的酶，可以分解植物激素；而植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的化學(xué)物質(zhì)，植物體內(nèi)一般沒有相關(guān)的酶分解它。②相同點：都是微量、高效的有機物，均能對植物生命活動起調(diào)節(jié)作用。核心考點一生長素的產(chǎn)生、運輸、分布及其生理作用1.生長素的產(chǎn)生、分布和運輸分析2.向光性的原理3.植物莖的背地性和根的向地性(1)表現(xiàn)(2)解釋：“淀粉—平衡石假說”4.生長素的生理作用曲線分析(1)植物同一器官對生長素敏感程度曲線分析(2)同一植物不同器官對生長素敏感程度曲線分析(3)不同植物對生長素敏感程度曲線分析真題感悟常考題型一生長素的發(fā)現(xiàn)及作用機理典例1(2023·山東卷)擬南芥的向光性是由生長素分布不均引起的，以其幼苗為實驗材料進行向光性實驗，處理方式及處理后4組幼苗的生長、向光彎曲情況如圖表所示。由該實驗結(jié)果不能得出的是(D)分組處理生長情況彎曲情況甲不切斷正常彎曲乙在①處切斷慢彎曲丙在②處切斷不生長不彎曲丁在③處切斷不生長不彎曲A．結(jié)構(gòu)Ⅰ中有產(chǎn)生生長素的部位B．①②之間有感受單側(cè)光刺激的部位C．甲組的①②之間有生長素分布不均的部位D．②③之間無感受單側(cè)光刺激的部位【解析】據(jù)表格和題圖可知，不切斷任何部位，該幼苗正常彎曲生長，但在①處切斷，即去除結(jié)構(gòu)Ⅰ，生長變慢，推測結(jié)構(gòu)Ⅰ中有產(chǎn)生生長素的部位，A不符合題意；據(jù)表格可知，在①處切斷，該幼苗緩慢生長且彎曲，而在②處切斷后，該幼苗不能生長，推測①②之間含有生長素，且具有感光部位，推測可能是受到單側(cè)光照射后，①②之間生長素分布不均，最終導(dǎo)致生長不均勻，出現(xiàn)彎曲生長，B、C不符合題意；在②處切斷和在③處切斷，兩組實驗結(jié)果相同，幼苗都不生長、不彎曲，說明此時不能產(chǎn)生生長素，也無法得出有無感受單側(cè)光刺激的部位，D符合題意。故選D。典例2(2023·天津卷)研究人員探究植物根部生長素運輸情況，得到了生長素運輸方向示意圖(圖1)(1)生長素從根尖分生區(qū)運輸?shù)缴扉L區(qū)的運輸類型是_極性運輸(主動運輸)__。(2)圖2是正常植物和某蛋白N對應(yīng)基因缺失型的植物根部大小對比及生長素分布對比，據(jù)此回答：①N蛋白基因缺失，會導(dǎo)致根部變短，并導(dǎo)致生長素在根部_中央__處(填“表皮”或“中央”)運輸受阻。②如圖3，在正常植物細胞中，PIN2蛋白是一種主要分布在植物頂膜的蛋白，推測其功能是將生長素從細胞_頂膜__運輸?shù)郊毎鸰側(cè)膜和底膜__，根據(jù)圖3，N蛋白缺失型的植物細胞中，PIN2蛋白分布特點為：_頂膜處最多，側(cè)膜和細胞質(zhì)中也有分布__。(3)根據(jù)上述研究，推測N蛋白的作用是：促進生長素從細胞質(zhì)和側(cè)膜等部位向伸長區(qū)細胞頂膜集中，從而促進了伸長區(qū)細胞伸長?！窘馕觥?1)據(jù)圖可知，生長素從根尖分生區(qū)運輸?shù)缴扉L區(qū)是從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸，屬于極性運輸，運輸方式是主動運輸。(2)①分析圖2，N蛋白缺失型個體的根部明顯縮短，且據(jù)生長素的分布情況可知，伸長區(qū)中央部分的生長素較少，據(jù)此可推測生長素在根部中央運輸受阻。②據(jù)圖3可知，正常型個體和N蛋白缺失型個體頂膜的PIN2蛋白含量相同，側(cè)膜和細胞質(zhì)中沒有分布，結(jié)合圖1推測，其功能是將生長素從細胞頂膜運輸至側(cè)膜和底膜；而N蛋白缺失型的植物細胞中，PIN2蛋白分布特點為：頂膜處最多，側(cè)膜和細胞質(zhì)中也有分布，但是相對較少，其中細胞質(zhì)中含量最少。(3)根據(jù)上述研究，正常型個體只有頂膜有PIN蛋白分布，而N蛋白缺失型個體則在多處都有分布，推測N蛋白的作用是：促進生長素從細胞質(zhì)和側(cè)膜等部位向伸長區(qū)細胞頂膜集中，從而促進了伸長區(qū)細胞伸長。典例3(2023·全國甲卷)植物激素是一類由植物體產(chǎn)生的，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物，下列關(guān)于植物激素的敘述，錯誤的是(D)A．在植物幼嫩的芽中色氨酸可以轉(zhuǎn)變成生長素B．生長素可以從產(chǎn)生部位運輸?shù)狡渌课话l(fā)揮作用C．生長素和乙烯可通過相互作用共同調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育D．植物體內(nèi)生長素可以作為催化劑直接參與細胞代謝過程【解析】生長素的產(chǎn)生部位主要是植物幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，色氨酸是合成生長素的原料，A正確；植物激素都是由產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课坏?，B正確；植物激素之間相互協(xié)調(diào)、互相配合共同影響植物生命活動，調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育，C正確；生長素是信號分子，不是催化劑，不直接參與細胞代謝，D錯誤。故選D。典例4(2022·海南卷)植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑可調(diào)控植物的生長發(fā)育。下列有關(guān)敘述錯誤的是(C)A．將患惡苗病的水稻葉片汁液噴灑到正常水稻幼苗上，結(jié)實率會降低B．植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基含生長素、不含細胞分裂素時，易形成多核細胞C．矮壯素處理后，小麥植株矮小、節(jié)間短，說明矮壯素的生理效應(yīng)與赤霉素的相同D．高濃度2,4-D能殺死雙子葉植物雜草，可作為除草劑使用【解析】將患惡苗病的水稻葉片汁液噴灑到正常水稻幼苗上，會使正常水稻幼苗營養(yǎng)生長過于旺盛，由于光合產(chǎn)物過多的用于營養(yǎng)生長，因此結(jié)實率會降低，A正確；生長素主要促進細胞核的分裂，細胞分裂素主要促進細胞質(zhì)的分裂，植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基含生長素、不含細胞分裂素時，易形成多核細胞，B正確；赤霉素的主要作用是促進細胞伸長，從而引起植物的增高，而矮壯素處理后，小麥植株矮小、節(jié)間短，說明矮壯素的生理效應(yīng)與赤霉素的相反，C錯誤；高濃度2,4-D能殺死雙子葉植物雜草，而對農(nóng)作物(單子葉植物)起到促進作用，可作為除草劑使用，D正確。故選C。歸納提升：生長素作用機理1．作用方式：不像酶那樣催化細胞代謝，也不為細胞提供能量，而是給細胞傳達信息，起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用。2．作用效果：在植物體內(nèi)，生長素在細胞水平上起著促進細胞伸長生長、誘導(dǎo)細胞分化等作用；在器官水平上則影響器官的生長、發(fā)育，如促進側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等。常考題型二生長素的作用特點典例5(2021·全國甲卷)生長素具有促進植物生長等多種生理功能。下列與生長素有關(guān)的敘述，錯誤的是(D)A．植物生長的“頂端優(yōu)勢”現(xiàn)象可以通過去除頂芽而解除B．頂芽產(chǎn)生的生長素可以運到側(cè)芽附近從而抑制側(cè)芽生長C．生長素可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)某些基因的表達從而影響植物生長D．在促進根、莖兩種器官生長時，莖是對生長素更敏感的器官【解析】頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因是頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸，枝條上部的側(cè)芽部位生長素濃度較高，側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因而使側(cè)芽的發(fā)育受到抑制，可以通過摘除頂芽的方式解除植株頂端優(yōu)勢，A、B正確；生物的性狀是由基因控制的，生長素能引起生物性狀的改變，是通過調(diào)控某些基因的表達來影響植物生長的，C正確；根、莖兩種器官對生長素的反應(yīng)敏感程度有明顯差異，其中根對生長素最敏感，D錯誤。故選D。典例6(2020·江蘇卷)為提高銀杏枝條扦插成活率，采用800mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝條1小時，然后將其插入苗床。下圖為誘導(dǎo)生根過程的示意圖，下列敘述錯誤的是(D)A．枝條下切面的愈傷組織是細胞脫分化形成的B．愈傷組織的形成有利于分化出更多的不定根C．不定根的分化是枝條內(nèi)多種激素共同調(diào)控的結(jié)果D．新生的不定根中生長素濃度可能高于800mg/L【解析】愈傷組織的形成是枝條下切面細胞脫分化的結(jié)果，A正確；愈傷組織的形成有利于根原基發(fā)生，從而產(chǎn)生更多的不定根，B正確；枝條內(nèi)存在多種植物激素，不定根的分化是多種激素共同調(diào)控的結(jié)果，C正確；根對生長素敏感，低濃度促進根的生長，高濃度抑制其生長，故新生的不定根中生長素濃度應(yīng)低于800mg/L，D錯誤。故選D。典例7(浙江卷)下列關(guān)于生長素及其作用的敘述，正確的是(B)A．植物的生長是由單側(cè)光引起的B．生長素在細胞內(nèi)可由色氨酸合成C．生長素由苗尖端產(chǎn)生并促進苗尖端的伸長D．不同濃度的生長素對植物同一器官的作用效果一定不同【解析】植物的生長是由細胞分裂、生長和分化引起的，單側(cè)光照射引起的是植物向光生長，A錯誤；生長素的本質(zhì)是吲哚乙酸，由色氨酸合成，B正確；生長素由苗尖端產(chǎn)生，運輸?shù)郊舛讼路?，使尖端下方的細胞伸長，C錯誤；由于生長素低濃度的生長素能夠促進生長，高濃度的生長素會抑制生長，所以不同濃度的生長素對同一器官的作用效果不一定不同，D錯誤。典例8(海南卷)為探究植物生長素對枝條生根的影響，研究人員在母體植株上選擇適宜的枝條，在一定部位進行環(huán)剝?nèi)コ龢淦?含韌皮部)，將一定濃度的生長素涂抹于環(huán)剝口上端，并用濕土包裹環(huán)剝部位，觀察枝條的生根情況，實驗的部分結(jié)果如表所示。生長素用量(mg/枝)處理枝條數(shù)第90天存活枝條數(shù)第90天存活時的生根枝條數(shù)首次出根所需天數(shù)0505012750.5505040301.0505043251.5505041302.0504338303.050373333回答下列問題：(1)據(jù)表可知，生長素用量為0時，有些枝條也生根。其首次出根需要天