2023版高三一轮总复习生物人教版选择性必修1 第8单元 第6讲植物生命活动的调节

第6讲植物生命活动的调节[课标要求]1.概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时既能促进生长，也能抑制生长2.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3.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调节剂在生产上得到了广泛应用4.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[核心素养](教师用书独具)1．通过分析植物激素间的相互作用，建立稳态与平衡观。(生命观念)2．通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的分析，训练分析与综合的科学思维能力。(科学思维)3．通过“探索植物生长调节剂的应用”的实验，掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力。(科学探究)4．分析植物生长调节剂在生产、生活中的应用，形成关注科技和社会发展的理念。(社会责任)考点1植物生长素1．生长素的发现过程(1)有关实验及结论科学家实验处理及实验结果实验结论达尔文胚芽鞘在单侧光照射下的弯曲生长与胚芽鞘尖端有关胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素(2)植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。2．生长素的产生、运输和分布3．生长素的生理作用4．生长素的作用特点1．鲍森·詹森的实验中，琼脂片可用云母片替代。(×)提示：生长素可以通过琼脂片但不可以通过云母片，所以鲍森·詹森的实验中不能用云母片替代琼脂片。2．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(×)提示：生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散作用。3．生长素在植物体内只能进行极性运输。(×)提示：在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。4．吲哚乙酸是一种具有催化作用的蛋白质。(×)提示：吲哚乙酸不是蛋白质，不具有催化作用。5．对于同一植物的不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。(√)6．生长素与靶细胞内的生长素受体特异性结合后能诱导特定基因的表达。(√)7．高浓度生长素能抑制种子形成，从而形成无子果实。(×)提示：获得无子果实利用的是生长素能促进子房发育的作用，而非抑制种子的形成。1．鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的“影响”可以通过琼脂片传递给下部。若要使此实验更严谨，还需进行的操作是什么？(选择性必修1P91“文字信息”)提示：设置对照组，即云母片替代琼脂块，其他条件均相同。2．若已确定胚芽鞘尖端可以产生生长素，根据胚芽鞘的向光性实验和拜尔实验的比较，能对胚芽鞘的向光性提出哪些可能的解释？(选择性必修1P91－92“文字信息”)提示：单侧光使生长素从向光侧横向运输到背光侧；单侧光使向光侧的生长素被分解。3．若要解除植物的顶端优势，除了去除顶芽外，还可采取何种措施？(选择性必修1P94“与社会的联系”)提示：施用一定浓度的细胞分裂素。1．金丝雀草胚芽鞘的作用有_______________________________________________________________________________________________________。提示：它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用2．顶端优势形成的原因在于________________________________________________________________________________________________________。提示：顶芽产生的生长素向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植物因而表现出顶端优势3．生长素在细胞水平上所起的作用是________________________________________________________________________________________________。提示：促进细胞伸长、诱导细胞分化等1．向光性的原理2．植物茎的背地性和根的向地性(1)表现(2)原因3．生长素浓度与促进程度的曲线分析(1)曲线区间代表的含义①OH段：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。②HC段：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。③CD段：抑制生长。(2)曲线特殊点的含义①H点：促进生长的最适浓度为g。②C点：表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。4．不同植物对生长素的敏感程度曲线分析：双子叶植物比单子叶植物敏感1．某学习小组欲验证棉花的顶端优势是由顶芽产生的生长素引起的，他们以棉花幼苗为实验材料，实验思路如下：将棉花幼苗均分为3组，分别不作处理、切除顶芽处理和切除顶芽后涂抹一定浓度生长素类调节剂处理，相同且适宜条件下处理一段时间后，观察并记录侧芽发育成侧枝的长度。请用柱形图的形式记录预期实验结果。提示：2．向触性是某些植物的一种向性运动，是指由接触刺激引起的植物的卷须卷成许多圈呈盘旋状的现象，如图所示。达尔文观察到西番莲卷须的顶端接触到支柱后，在20～30s内就能激发出明显的弯曲现象。他认为如此快速的运动不能用向光性原理进行解释，并大胆提出：卷须的向触性运动是靠电信号传递和原生质收缩来实现的。请设计一个实验探究向触性是否是靠电信号传递的，写出实验的设计思路。提示：在卷须顶端及顶端下部放置一个电极，连接到一个灵敏电表上，让卷须顶端接触到支柱，检测有无电位差出现。考查生长素发现的实验过程分析及拓展1．(2021·沈阳高三一模)1913年科学家分别在燕麦胚芽鞘顶端的背光面或向光面插入深度为胚芽鞘横断面一半的云母片，结果发现只有背光一侧插入云母片时，燕麦胚芽鞘才丧失向光性(简称云母片实验)。如果将胚芽鞘尖端切下，在胚芽鞘切口上放一片具有透过性的明胶薄片，然后再将胚芽鞘尖端放在明胶片上，其向光性仍能发生(简称明胶实验)。下列说法正确的是()A．云母片实验以云母片插入胚芽鞘横断面的背光面、向光面的深度为自变量B．据明胶实验能推知，向光性是因为胚芽鞘顶端产生的某种影响能横向运输C．由云母片实验可知胚芽鞘顶端产生了能影响生长的物质，向背光面运输后向下运输D．明胶实验缺乏对照实验，设计中应增加明胶片上不放置胚芽鞘尖端的一组实验D[云母片实验中，自变量是云母片插入的位置是胚芽鞘横断面的背光面还是向光面，A错误；据明胶实验能推知，向光性是因为胚芽鞘顶端产生的某种影响能透过明胶运输给下部，B错误；由云母片实验可知，胚芽鞘顶端产生了能影响生长的物质，并向下运输，但不能推知向背光面运输，C错误；根据实验对照原则可知，明胶实验缺乏对照实验，设计中应增加明胶片上不放置胚芽鞘尖端的一组实验，D正确。]2．如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。下列叙述不正确的是()A．乙为向光侧，IAA含量低于甲侧和对照组B．对照组的燕麦胚芽鞘直立生长C．若光照前去除尖端，甲、乙两侧的生长状况基本一致D．IAA先极性运输到尖端下部再横向运输D[乙为向光侧，IAA含量低于甲侧和对照组，A正确；对照组的燕麦胚芽鞘生长素分布均匀，直立生长，B正确；若光照前去除尖端，没有感光部位，甲、乙两侧的生长素浓度相同，生长状况基本一致，C正确；IAA先在尖端进行横向运输，再向下进行极性运输，D错误。]“四看法”分析与生长素有关的实验结果第一，看尖端的有无。有尖端才有横向运输，没有尖端就没有横向运输。第二，看插入的材料。云母片可以阻断生长素的运输，琼脂片则不会阻断生长素的运输。第三，看插入的方向。云母片横向插入会影响生长素的极性运输，纵向插入则不会影响生长素的极性运输。第四，看植物的部位。植物的不同部位对生长素的敏感程度不同，同样的浓度对不同部位可能会产生相反的效果。考查生长素的产生、运输及分布3．(2021·潍坊高三一模)生长素极性运输的化学渗透偶联学说的基本观点是生长素以弱酸的形式经输入载体协同运输(能量由跨膜质子电位提供)进入细胞，在细胞质中生长素主要以离子形式存在并大量积累。离子形式的生长素通过分布于细胞基部的输出载体顺浓度梯度输出细胞，正是由于输出载体在细胞中的极性分布决定了生长素的极性运输。下列叙述错误的是()A．植物体内的生长素多为IAA，合成它的原料是色氨酸B．若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，可利用其抑制剂设计实验C．生长素的输入、输出载体都能转运生长素，空间结构相同D．生长素的极性输出载体大多分布在幼嫩组织细胞中C[生长素是一类多种激素，IAA是人类最早发现的一种生长素，植物体内的生长素也多为IAA，其合成原料是色氨酸，A正确；若要研究输出载体在生长素极性运输中的作用，输出载体即为实验自变量，可利用其抑制剂控制输出载体设计实验，B正确；生长素的输入、输出载体虽然都能转运生长素，但是运输的方向不同，其空间结构也不相同，C错误；生长素的合成部位主要集中在植物幼嫩部位，其输出载体也大多分布在幼嫩组织细胞中，D正确。]4．(2021·抚顺高三模拟)生长素渠道化假说用来解释叶脉的形成。在幼叶的顶端和边缘合成生长素，并运输到叶基部(叶柄)，生长素流经细胞时会诱导细胞成为更有效的生长素运输载体，最开始具有稍高浓度生长素的细胞成为更好的载体，并从周围细胞中汲取生长素，使得生长素运输的差异进一步拉大。这些生长素运输的渠道成为叶脉的基础。下列表述错误的是()A．生长素运输量与生长素运载体的发育之间呈负反馈B．生长素由叶边缘到叶基部的运输是极性运输C．实验研究时可用外部施加的生长素替代来自叶顶端的生长素D．该假说内容不涉及生长素的作用特点A[依题意可知：生长素运载体是由生长素流经细胞发育而成，且生长素运输量随着其发育程度的加大而增大，说明生长素运输量与生长素运载体的发育之间呈正反馈，A错误；生长素在幼叶的顶端和边缘合成，并运输到叶基部(叶柄)，因此生长素由叶边缘到叶基部的运输是极性运输，B正确；实验研究时可用外部施加的生长素替代来自叶顶端的生长素，以排除内源性生长素的干扰，C正确；该假说内容只涉及生长素的运输方向、生长素运输载体等信息，不涉及生长素的作用特点，D正确。]考查生长素的生理作用及特点5．(2021·湖北高三仿真模拟)研究人员以燕麦胚芽鞘为实验材料，研究了蔗糖和KCl对生长素(IAA)促进生长作用的影响，结果如下图所示。下列叙述正确的是()实验一实验二A．实验一、二的蔗糖组和KCl组使用的胚芽鞘不含IAAB．蔗糖和KCl都可以提高IAA对胚芽鞘生长的促进作用C．两个实验中IAA组的结果都是由内源IAA作用引起的D．两图结果说明蔗糖与KCl作用都是为胚芽鞘生长供能B[生长素主要在根尖或茎尖合成，因此实验中所用的胚芽鞘含有IAA，只是含量低，A错误；由实验一的结果：IAA＋蔗糖组燕麦胚芽鞘生长长度增加的百分比＞IAA组，说明蔗糖可以提高IAA对胚芽鞘生长的促进作用，由实验二的结果：IAA＋KCl组燕麦胚芽鞘生长长度增加的百分比＞IAA组，说明KCl可以提高IAA对胚芽鞘生长的促进作用，B正确；两个实验中的IAA组是由内源IAA和施加的IAA共同作用引起的，C错误；两图结果能够说明蔗糖与KCl对IAA有促进生长的作用，并不能证明蔗糖与KCl可以供能，D错误。]6．(2021·哈师大附中高三模拟)下表为研究生长素(IAA)和H＋对燕麦胚芽鞘切段伸长的影响实验及其结果。下列叙述错误的是()处理①IAA②IAA＋pH4缓冲液③IAA＋pH7缓冲液④IAA＋pH4缓冲液⑤pH3.2～3.5缓冲液⑥pH7缓冲液⑦pH3.2～3.5缓冲液切段表现伸长，培养液pH下降伸长(转入③)伸长停止(转入④)重新伸长伸长(转入⑥)伸长停止(转入⑦)重新伸长A．IAA可引起细胞膜对H＋的转运B．细胞伸长可能与细胞壁的酸性化有关C．IAA诱导的伸长可被中性缓冲液抑制D．IAA是引起细胞伸长的必要条件D[由第①实验可以说明生长素作用于细胞后，细胞将H＋运出细胞，使介质pH下降，A正确；由第①实验可以说明应用生长素处理切段后，溶液中H＋浓度会增加，即被酸化，该酸化环境下细胞伸长，故细胞伸长可能与细胞壁的酸性化有关，B正确；据①②③组实验可以说明pH会影响生长素的活化作用，即IAA诱导的伸长可被中性缓冲液抑制，C正确；由⑤⑥⑦组实验可以说明给植物细胞提供酸性环境，不需生长素也可生长，故IAA不是引起细胞伸长的必要条件，D错误。]考点2其他植物激素及植物生长调节剂的应用1．其他植物激素的种类和作用植物激素合成部位分布主要作用赤霉素幼根、幼芽和未成熟的种子主要分布在植物生长相对旺盛的部位①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖主要分布在正在进行细胞分裂的部位①促进细胞分裂；②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸根冠、萎蔫的叶片等将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠乙烯植物体各个部位各器官中都存在①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落2．植物激素间的相互作用(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．植物生长调节剂的应用(1)植物生长调节剂的概念：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：容易合成、原料广泛、效果稳定等。(3)类型①分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。②分子结构与植物激素完全不同，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)A．乙烯利 a．使大麦种子无须发芽就能产生 α­淀粉酶B．赤霉素 b．培育无子番茄C．2,4­D c．保持蔬菜鲜绿D．青鲜素 d．催熟E．膨大素 e．使水果长势加快，个头变大，加快水果成熟提示：A—dB—aC—bD—cE—e(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、部位以及植物的生理状态和气候条件等。1．细胞分裂素主要合成部位是根尖和茎尖。(×)提示：细胞分裂素主要合成部位是根尖。2．细胞分裂素在果实生长中起促进作用。(√)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．有些植物生长调节剂分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。(√)5．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。6．油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂。(√)1．1935年科学家从培养基滤液中分离出致水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素。此时就能肯定赤霉素是植物激素吗？请说明理由。(选择性必修1P96“文字信息”)提示：不能，该赤霉素不是从植物体内提取的物质。2．植物生长调节剂的应用，需要关注可能存在的负面影响有哪些？(选择性必修1P102“文字信息”)提示：植物生长调节剂使用不当，则可能影响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等。1．生长素和细胞分裂素协同促进细胞分裂的完成，其协同作用表现在_____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂2．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。银川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)，使杨柳的种子(果实)数量减少，从而使飞絮减少3．植物激素对植物生长发育的调控是通过什么方式实现的？______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的1．明确植物激素的相互作用(1)(2)2．植物生长与多种植物激素之间的关系(1)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响(2)生长素与赤霉素在促进茎秆伸长方面的关系1．有两种关于植物激素的叙述，分别是：A．植物激素几乎控制着植物所有的生命活动；B．在植物的生长发育过程中，几乎所有生命活动都受到植物激素的调节。这两种说法中，哪一种更准确？为什么？提示：B更准确。因为植物所有的生命活动受到基因的控制，而激素是进行调节作用，植物任何一种生理活动都受到多种激素的相互调节。2．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提示：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。考查植物激素的作用1．(2021·广东选择性考试)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[对照组香蕉果实的成熟会受到乙烯影响，因为对照组香蕉会产生内源乙烯，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一次，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。]2．(2021·湖南选择性考试改编)独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2)，其生长素水平正常，但植株缺失顶端优势，与野生型(W)形成明显区别；在幼苗期进行嫁接试验，培养后植株形态如图所示。据此分析，下列叙述不正确的是()Wmax1max2注：R代表根，S代表地上部分，“＋”代表嫁接。A．SL不能在产生部位发挥调控作用B．max1不能合成SL，但对SL敏感C．max2对SL不敏感，但根能产生SLD．推测max2­S＋max1­R表现顶端优势缺失A[max1顶端优势缺失，但将其地上部分与野生型地下部分嫁接到一块后，又出现了顶端优势，说明max1对SL敏感，缺失顶端优势的原因是不能合成SL，B叙述正确；max2顶端优势缺失，将其地上部分与野生型地下部分嫁接到一块后，依然表现顶端优势缺失，说明max2对SL不敏感，但将其地下部分与野生型地上部分嫁接到一块后，表现顶端优势，说明其根能产生SL，C叙述正确；max1的根不能合成SL，max2的地上部分对SL不敏感，将两者嫁接到一块，表现顶端优势缺失，D叙述正确；根据③出现顶端优势可知，SL在地上部分和根均能合成，且可以在产生部位发生调控作用，A叙述错误。]考查植物激素间的相互作用3．(2021·锦州高三模拟)草莓果实成熟经历了绿→纯白→初红→红→全红→暗红几个阶段，着色程度与花青素含量有关。研究人员用1mM的脱落酸(ABA)、1mM的生长素(IAA)、1mM的ABA＋IAA通过100μL微量注射器分别从果柄处注入三组白熟期的草莓果实，研究草莓果实的发育成熟情况，得到下表的实验结果。下列相关叙述错误的是()A．ABA处理使草莓果实花青素含量增加，促进果实成熟B．IAA能促进草莓果实发育，对果实的成熟具有抑制作用C．IAA在一定程度上可以削弱ABA诱导草莓果实成熟的作用D．草莓生长发育的实质是基因组在一定时空上程序性表达的结果B[将表格中的ABA处理组同对照组相比，2天时间，ABA处理组为红，比对照组更成熟，推测ABA可促进果实成熟，A正确；IAA可促进果实发育，但从表格可知，IAA处理组中4天草莓变红，而对照组为初红，因此IAA对果实的成熟起促进作用，B错误；ABA＋IAA处理组同ABA处理相比，2天时间前者为初红，后者为红，可见ABA＋IAA成熟更慢，可得出IAA在一定程度上可以削弱ABA诱导草莓果实成熟的作用，C正确；植物的生长发育实质上是基因组在时间和空间上程序性表达的结果，D正确。]4．(2021·保定高三模拟)为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响，某生物小组切取黄瓜幼茎顶端2.5cm长的部分，置于培养液中无菌培养，实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果如图，下列描述正确的是()A．用生长素处理幼茎切段时，应将生长素加入培养液中B．据图示结果可以得出生长素对植物幼茎的生长一定起促进作用C．据图示结果可得出赤霉素对植物生长的抑制效果大于生长素D．在B组条件下，GA3和IAA共同作用对幼茎的促进效果是单独使用IAA的18倍D[由于生长素的运输是极性运输，即从形态学上端运输到下端，因此应将IAA加在茎芽尖端，不能加在培养液中，A错误；高浓度生长素对植物幼茎的生长会起抑制作用，B错误；从图示可以得出赤霉素和生长素对植物生长起促进作用，空白对照是4.0，激素处理组都是大于4，促进效果赤霉素大于生长素，C错误；分析B组可知，与空白对照组相比，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是9，IAA单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是0.5，因此两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是IAA单独处理的18倍，D正确。]考查植物生长调节剂的应用5．(2021·惠州高三调研)研究人员以在坐果期容易发生落果的葡萄品种作为试验材料，研究了激素对葡萄坐果的影响。在开花前10天给葡萄花序去雄并套袋，在开花日，用不同的植物生长调节剂(4­CPA为生长素类调节剂、GA3为赤霉素)或PAC(GA3合成抑制剂)处理未受粉的葡萄子房。在开花后21天，统计坐果率，结果如图所示。下列叙述错误的是()A．要获得无核葡萄需要在开花前去雄B．对比图中第2、3、4组结果可知，4­CPA或GA3单独处理均可提高葡萄坐果率C．第1组的设置对实验结果没有影响，因而是多余的设置D．根据第4、6组结果推测，4­CPA可能通过促进赤霉素的合成来提高坐果率C[要获得无核葡萄，需要防止植物授粉，所以需要在开花前去雄，A正确；对比图中2、3、4组结果，3、4组坐果率高，可知4­CPA或GA3单独处理均可提高葡萄坐果率，B正确；第1组作为对照，可以判断各种植物生长调节剂的作用，所以不是多余的设置，C错误；第6组加4­CPA和PAC，坐果率低，PAC是GA3合成抑制剂，可推知：4­CPA通过提高赤霉素含量(促进赤霉素合成)来提高坐果率，D正确。]考点3(探究·实践)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，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9份，第10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2．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．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(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扦插枝条生根的最适浓度。(2)设置重复组：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，否则扦插枝条不能成活。(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．(2021·菏泽高三模拟)在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长与生长素浓度呈正相关。为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4mm)，分别浸入6种浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24小时后，测量切段长度，结果如图所示。下列分析正确的是()A．由实验结果可知，促进小麦种子萌发的最适生长素浓度范围在0.1～10mg/LB．由实验结果可知，生长素浓度为10mg/L的溶液对切段的影响是抑制生长C．为确定待测样液中的生长素浓度是0.1mg/L还是10mg/L，可将待测样液适当稀释，重复上述实验D．本实验中温度、处理时间等属于无关变量，对实验结果无影响C[图中可以看出促进切段生长的最适浓度范围应在0.1～10mg/L之间，而不是促进种子萌发的最适浓度，A错误；生长素浓度为10mg/L的溶液对切段的影响是促进生长，只是促进作用减弱，B错误；为确定待测样液中的生长素浓度是0.1mg/L还是10mg/L，可以将待测样液适当稀释，重复上述实验，若切段长度小于10mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1mg/L；反之就为10mg/L，C正确；无关变量对实验结果有影响，D错误。]2．(2021·皖豫名校联盟体高三联考)为探究生长素类调节剂(2,4­D)促进插条生根的最适浓度，小李同学做了预实验，结果如图所示，其中丙是清水处理组。请回答下列问题：(1)该实验的因变量除生根数量外，还可以用_______________表示。(2)小汪同学认为该实验作为预实验，没有达到预期的目的，原因是________________。小张同学认为根据该实验不能得出甲组2,4­D溶液浓度高于乙组，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)请设计实验判断甲、乙两组2,4­D溶液浓度的高低，写出实验思路并预期实验结果。实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________________。预期实验结果：若____________________________________________，则说明乙组溶液浓度高于甲组。[解析](1)探究生长素类调节剂(2,4­D)促进插条生根的最适浓度实验中，自变量是生长素类调节剂的浓度，因变量可以是生根的数量和生根的长度。(2)小汪同学只设置了两组实验组，三组之间生根状况差异不大，实验组别过少，不能确定最适浓度的大致范围，没有达到预期的目的。在最适2,4­D溶液浓度下，生根数量最多；在高于或低于最适2,4­D溶液浓度下，生根数量都将减少。因此，甲组2,4­D溶液浓度最接近最适浓度，乙组2,4­D溶液浓度可能高于也可能低于甲组。(3)由图形可知，甲组生长素类调节剂浓度处理生根数量多于乙组生长素类调节剂浓度下的生根数量，欲判断甲、乙两组2,4­D溶液浓度的高低，可以将乙组所对应的2,4­D溶液用一定量的蒸馏水进行稀释，然后再培养同种插条，观察并比较乙组稀释前后插条的生根情况，若稀释后的生根数量多于原先的乙组，则说明乙组溶液浓度高于甲组。[答案](1)根的长度(2)实验组别过少，不能确定最适浓度的大致范围在最适2,4­D溶液浓度下，生根数量最多；在高于或低于最适2,4­D溶液浓度下，生根数量都将减少。因此，甲组2,4­D溶液浓度最接近最适浓度，乙组2,4­D溶液浓度可能高于也可能低于甲组(合理即可)(3)对乙组所对应的2,4­D溶液用一定量的蒸馏水进行稀释，然后再培养同种插条，观察并比较乙组稀释前后插条的生根情况稀释后的生根数量多于原先的乙组考点4环境因素参与调节植物的生命活动1．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2．参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。(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富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。3．植物生长发育的整体调控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．人为控制每日光照和黑暗的长短，可以使植物的开花期提前或延迟。菊花是一种短日照植物(日照长度短于其临界日长时才能开花的植物)，若想延迟菊花的开花时间，请你给出合理的建议？(选择性必修1P105“思考·讨论”)提示：增加每天的光照时间。2．科研人员测定了某野生型植株和光受体缺失突变体中脱落酸(ABA)的含量，结果为前者小于后者。据此实验结果推测原因可能是什么？(选择性必修1P106“文字信息”)提示：光可能抑制植物ABA的合成。1．光敏色素的作用机理是___________________________________________________________________________________________________________。提示：在受到光照射时，光敏色素的结构发生变化，这一变化的信息会传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应2．树木年轮形成的原因是___________________________________________________________________________________________________________。提示：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、细胞体积较小，树干上形成颜色较深的带3．冬小麦经过低温环境才能开花，这是由于幼苗感受低温刺激产生某种特殊蛋白质所致。该作用称为春化作用，高温、低氧、缺水等均可以解除春化而不能抽穗开花。春化作用导致特定蛋白质的产生，说明_______________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：春化作用(低温)激活了决定该蛋白质的基因1．辨析光合色素和光敏色素(1)化学本质不同。绿色植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，不是蛋白质；光敏色素是由色素参与组成的一种蛋白质复合体。(2)接受光照有本质区别。光合色素能吸收并转化光能储存在有机物中，是自然界各种生物的能量和物质基础；光敏色素是光的受体，光仅是一种信号，被接受后经信息传递系统传导到细胞核，影响基因表达，从而达到调节植物的生长发育。(3)分布不同。光合色素主要分布在叶肉细胞的叶绿体中，光敏色素分布在植物的各个器官中，尤其在分生组织细胞中更多，如胚芽鞘尖端、根尖等。(4)合成条件不同。光是叶绿素合成的必要条件，黑暗培养的黄化苗不含叶绿素，但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20～100倍。2．植物生长发育的整体调控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。提示：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能量。2．已知拟南芥的向光性生长受蓝光的调节，隐花色素是细胞的蓝光受体。请以野生型和隐花色素缺失突变体拟南芥幼苗为材料，设计实验验证隐花色素的作用。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。提示：实验思路：将野生型和隐花色素缺失突变体拟南芥幼苗置于黑暗(或均匀光照)环境中，并观察生长情况。用蓝光持续单侧照射两组幼苗，一段时间后观察两组幼苗的生长状况。预期结果和结论：蓝光单侧照射前野生型拟南芥幼苗直立生长，照射后野生型拟南芥幼苗向光弯曲生长。蓝光单侧照射前后，隐花色素缺失突变体拟南芥幼苗均不向光弯曲。说明隐花色素是细胞的蓝光受体。光对植物生长发育的调节1．(2021·襄阳高三模拟)CONSTANS(缩写为CO)基因是监测日照长度，调控植物开花的重要基因。长日照条件下，植物韧皮部细胞中的CO蛋白会结合在成花素基因FT靠近转录起始的部位，从而激发基因FT表达出成花素，并运输到茎顶端，促进植物开花。下列分析正确的是()A．CO蛋白通过与非基因片段结合，调控基因的表达B．成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式为协助扩散C．成花素的加工与核糖体、内质网、高尔基体有关D．植物开花受到日照长短和相关基因的共同影响D[CO蛋白结合的是成花素基因FT，即基因片段，A错误；据题目信息，无法判断成花素从韧皮部细胞运输到茎顶端细胞的方式，有可能为主动运输，B错误；成花素的合成场所是核糖体，内质网和高尔基体是加工场所，C错误；由题意可知，在长日照条件下，植物体内相关基因表达，植物才会开花，D正确。]2．光敏色素是一种接收光信号的蛋白质，分布在植物的各个器官中。为研究赤霉素和光敏色素在水稻幼苗发育中的作用，科研人员将野生型、光敏色素A的突变体、光敏色素B的突变体的水稻种子播种在含不同浓度赤霉素合成抑制剂PAC的培养基上，光照条件下培养8天后，测量幼苗地上部分高度和主根长度，得到如图所示结果，下列叙述错误的是()图一图二A．水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是幼根和幼芽B．光照条件下，PAC处理对水稻地上部分的生长具有抑制作用C．光敏色素B突变体增强了PAC对水稻地上部分的作用效果D．浓度为10－7mol·L－1的PAC对野生型水稻幼苗主根生长起促进作用C[水稻幼苗中赤霉素的主要合成部位是幼根和幼芽，A正确；据图一分析，光照条件下，10－7～10－4mol/L的PAC处理时，水稻地上部分相对长度均小于空白对照组，因此PAC对水稻地上部分的生长具有抑制作用，B正确；据图一可知，光敏色素B突变体的地上部分相对长度最大，因此光敏色素B突变体减缓了PAC的抑制效果，C错误；据图二可知，野生型水稻在浓度为10－7mol/LPAC的条件下，幼苗主根的长度大于空白对照组，因此10－7mol/L的PAC对野生型水稻幼苗主根生长起促进作用，D正确。]温度、重力对植物生长发育的调节3．某些植物必须经过春化作用才能开花结实。如表是对冬小麦进行春化处理的研究结果，以下对研究结果的分析错误的是()处理方式未经低温处理(第1组)经低温处理(第2组)先低温处理后高温处理(第3组)检测结果没有某些特殊蛋白质有某些特殊蛋白质出现某些特殊蛋白质，高温处理后这些蛋白质消失现象不能抽穗开花抽穗开花不能抽穗开花A．温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素B．高温可以解除冬小麦的春化作用C．春化作用产生的特殊蛋白质是低温诱导基因突变的结果D．未经低温处理，北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果C[第1组未经低温处理，冬小麦不能抽穗开花，而第2组经低温处理，冬小麦抽穗开花，说明温度是决定冬小麦抽穗开花的环境因素，A正确；第2组经低温处理，冬小麦抽穗开花，而第3组先低温处理后高温处理，冬小麦不能抽穗开花，说明高温可以解除冬小麦的春化作用，B正确；细胞中原来就存在这些特殊蛋白质基因，只是这些基因在低温条件下进行了选择性表达，C错误；北方春季补种的冬小麦只会长苗不会开花结果，因为没有经过低温处理，D正确。]4．(2021·东城区高三二模)下图是解释玉米根向重力生长原因的模型。平衡石是根冠细胞特有的结构。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布(如图1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输(如图2)。根据该模型，下列分析正确的是()图1图2A．IAA在根部只能从伸长区向根冠运输B．在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度低于远地侧C．若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能观察到根向地弯曲生长D．玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关D[析图可知：IAA在根部既能从伸长区向根冠运输，也能从根冠向伸长区运输，A错误；在水平放置的根中，近地侧伸长慢的原因是IAA浓度高于远地侧，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，B错误；若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，C错误；玉米根向重力生长与平衡石在根冠细胞中的位置密切相关，D正确。]1．核心概念(1)(选择性必修1P92)植物激素：指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。(2)(选择性必修1P100)植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。2．结论语句(1)(选择性必修1P94)生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。(2)(选择性必修1P98)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。(3)(选择性必修1P99)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。(4)(选择性必修1P99)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。(5)(选择性必修1P106)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。(6)(选择性必修1P108)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。1．(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是()A．植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长C．生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官D[植物的“顶端优势”是指顶芽产生的生长素极性运输到达侧芽部位并积累，使侧芽部位的生长素浓度过高，抑制侧芽生长，从而表现出顶芽优先于侧芽生长的现象。摘除顶芽后，侧芽部位的生长素浓度逐渐降低到适宜的浓度，顶端优势解除，A、B叙述正确。高浓度生长素通过促进乙烯的合成从而抑制植物的生长，是通过调节与乙烯合成有关的基因的表达来实现的，C叙述正确。同种植物的根、芽、茎几种器官中，根对生长素最敏感，茎对生长素最不敏感，D叙述错误。]2．(2021·山东等级考)实验发现，物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽；乙可解除种