新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题7生命活动的调节第3讲植物生命活动的调节核心考点二植物激素的作用及植物生长发育的整体调控教师用书

核心考点二植物激素的作用及植物生长发育的整体调控1.五类植物激素的合成部位及作用2.植物激素间的相互作用和植物生长发育的整体调控(1)相互作用：在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，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。如①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，二者协调促进细胞分裂的完成，表现为协同关系；②在调节种子萌发的过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反。(2)不同激素在代谢上还存在着相互作用，如：生长素浓度升高到一定值，就会促进乙烯的合成；乙烯含量升高，反过来会抑制生长素的作用。(3)植物各器官中同时存在多种植物激素，决定器官生长、发育的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，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。(5)植物生长发育的整体调控：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。真题感悟常考题型一植物激素的作用及相互关系典例1(2022·江苏卷)采用基因工程技术调控植物激素代谢，可实现作物改良。下列相关叙述不合理的是(B)A．用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实B．大量表达ip(细胞分裂素合成关键基因)可抑制芽的分化C．提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平可获得矮化品种D．在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因可延迟果实成熟【解析】生长素能促进果实发育，用特异启动子诱导表达iaaM(生长素合成基因)可获得无子果实，A正确；大量表达ipt(细胞分裂素合成关键基因)，细胞分裂素含量升高，细胞分裂素和生长素的比例高时，有利于芽的分化，B错误；赤霉素能促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表达水平使赤霉素含量降低从而能获得矮化品种，C正确；乙烯有催熟作用，在果实中表达acs(乙烯合成关键酶基因)的反义基因，即是抑制乙烯的合成，果实成熟会延迟，D正确。故选B。典例2(2023·湖南卷改编)番茄果实发育历时约53天达到完熟期，该过程受脱落酸和乙烯的调控，且果实发育过程中种子的脱落酸和乙烯含量达到峰值时间均早于果肉。基因NCED1和ACO1分别是脱落酸和乙烯合成的关键基因。NDGA抑制NCED1酶活性，1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果实经不同处理后果实中脱落酸和乙烯含量的结果如图所示。下列叙述错误的是(B)A．番茄种子的成熟期早于果肉，这种发育模式有利于种群的繁衍B．果实发育过程中脱落酸生成时，果实中必需有NCED1酶的合成C．NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟D．脱落酸诱导了乙烯的合成，其诱导效应可被1-MCP消除【解析】种子的成熟期早于果肉，能确保果实成熟后被传播时的种子也是成熟的，有利于种群的繁衍，A正确；由题干信息可知，基因NCED1是脱落酸合成的关键基因，且由题左图分析可知，NCED1酶活性被抑制时几乎没有脱落酸，所以只能说明脱落酸的生成必须有NCED1酶的作用，但不能说明脱落酸合成的同时就必须有NCED1酶的合成，B错误；基因ACOI是乙烯合成的关键基因，由题右图分析可知，NDGA组(抑制NCEDI酶)前10天乙烯含量都很少，第10～12天乙烯含量略有一点增加，后面时间乙烯含量未知，因此，NCED1酶失活，ACO1基因的表达可能延迟，C正确；由右图分析可知，脱落酸组乙烯含量更多，所以可推测脱落酸诱导了乙烯合成，但脱落酸＋1-MCP组乙烯含量极少，说明其诱导效应可被1-MCP消除，D正确。故选B。典例3(2021·河北卷)关于植物激素的叙述，错误的是(A)A．基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型延长B．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快C．细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快D．插条浸泡在低浓度NAA溶液中，野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根【解析】脱落酸有促进种子休眠的作用，基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时，种子休眠时间比野生型缩短，A错误；赤霉素能促进大麦种子产生ɑ-淀粉酶，进而催化淀粉分解，赤霉素受体表达量增加的大麦种子，有利于赤霉素发挥作用，能产生更多的ɑ-淀粉酶，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快，B正确；细胞分裂素能促进细胞分裂，故细胞分裂素受体表达量增加的植株，其生长速度比野生型更快，C正确；NAA是生长素类似物，能促进插条生根，生长素受体活性减弱的株系对生长素不敏感，所以野生型比生长素受体活性低的株系更易生根，D正确。故选A。典例4(2023·新课标卷)植物的生长发育受多种因素调控。回答下列问题。(1)细胞增殖是植物生长发育的基础。细胞增殖具有周期性，细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备，物质准备过程主要包括DNA分子复制和有关蛋白质的合成。(2)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是促进细胞核的分裂，细胞分裂素的主要作用是促进细胞质的分裂。(3)给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素(答出1点即可)，除了光，调节植物生长发育的环境因素还有温度、重力(答出2点即可)。【解析】(1)细胞周期中的分裂间期为分裂期进行物质准备，物质准备过程主要包括DNA分子复制和有关蛋白质的合成。(2)在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要表现在促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。(3)植物能对光作出反应，是因为其具有能接受光信号的分子，给黑暗中生长的幼苗照光后幼苗的形态出现明显变化，在这一过程中感受光信号的受体有光敏色素，光敏色素接受光照后，结构发生改变，该信息传导到细胞核，进而调控基因的表达，表现出生物学效应；除了光，温度(如植物代谢会随温度不同而有旺盛和缓慢之分)、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。归纳提升：植物激素间表现出协同作用和作用效果相反的实例(1)表现出协同效应的植物激素实例植物生长细胞分裂素、生长素、赤霉素果实生长生长素、细胞分裂素、赤霉素果实成熟乙烯、脱落酸延缓衰老生长素、细胞分裂素(2)作用效果相反的植物激素实例器官脱落生长素抑制花的脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落种子发芽赤霉素、细胞分裂素促进种子发芽，脱落酸抑制种子发芽叶片衰老生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老顶端优势浓度过高的生长素抑制侧芽生长，细胞分裂素和赤霉素可解除顶端优势常考题型二环境因素的调节作用及实验探究典例5(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)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【解析】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；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。故选A。典例6(2023·浙江6月卷)为研究红光、远红光及赤霉素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子赤霉素含量的影响如图甲所示，红光、远红光及外施赤霉素对莴苣种子萌发的影响如图乙所示。据图分析，下列叙述正确的是(B)A．远红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，促进种子萌发B．红光能激活光敏色素，促进合成赤霉素相关基因的表达C．红光与赤霉素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同D．若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高【解析】图甲显示远红光使种子赤霉素含量下降，进而抑制种子萌发，与图乙结果相符，红光处理莴苣种子使赤霉素含量增加，A错误；图甲显示红光能使种子赤霉素含量增加，其机理为红光将光敏色素激活，进而调节相关基因表达，B正确；图乙显示红光处理6天左右莴苣种子开始萌发，赤霉素处理10天时莴苣种子开始萌发，两种处理莴苣种子萌发的响应时间不同，C错误；红光处理促进种子萌发，脱落酸会抑制种子萌发，二者作用相反，所以红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。故选B。典例7(2023·全国乙卷)植物的气孔由叶表皮上两个具有特定结构的保卫细胞构成。保卫细胞吸水体积膨大时气孔打开，反之关闭，保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。已知蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。有研究发现，用饱和红光(只用红光照射时，植物达到最大光合速率所需的红光强度)照射某植物叶片时，气孔开度可达最大开度的60%左右。回答下列问题。(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、光合作用和呼吸作用(答出2点即可)等生理过程。(2)红光可通过光合作用促进气孔开放，其原因是叶绿体中的叶绿素对红光有较高的吸收峰值，红光照射下保卫细胞进行光合作用制造有机物，使保卫细胞的渗透压上升，细胞吸水膨胀，气孔开放。(3)某研究小组发现在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大，因此他们认为气孔开度进一步增大的原因是，蓝光促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋。请推测该研究小组得出这一结论的依据是蓝光作为信号能促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，使保卫细胞渗透压上升，细胞吸水膨胀，气孔张开。(4)已知某种除草剂能阻断光合作用的光反应，用该除草剂处理的叶片在阳光照射下气孔不能(填“能”或“不能”)维持一定的开度。【解析】(1)气孔是植物体与外界气体交换的通道，光合作用、呼吸作用与蒸腾作用中氧气、二氧化碳和水蒸气都是经过气孔进出植物叶肉细胞的，故气孔开闭影响植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等生理过程。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。红光照射下保卫细胞进行光合作用制造的有机物，使细胞的渗透压上升，促进保卫细胞吸水，细胞体积膨胀，气孔开放。(3)题中显示，蓝光可作为一种信号促进保卫细胞逆浓度梯度吸收K＋，当细胞内K＋浓度升高时，细胞内渗透压升高，有利于保卫细胞吸水促使气孔开放，因此，在饱和红光的基础上补加蓝光照射叶片，气孔开度可进一步增大。(4)光反应可为暗反应的进行提供ATP和NADPH，某种除草剂能阻断光合作用的光反应，暗反应因缺少ATP和NADPH不能进行，导致光合速率下降，合成的有机物减少，导致保卫细胞渗透压下降，吸水能力下降，气孔开度减小，故在使用该除草剂的条件下，给与光照不能使气孔维持一定的开度。典例8(2021·天津卷)黄瓜的花有雌花、雄花与两性花之分(雌花：仅雌蕊发育；雄花：仅雄蕊发育；两性花：雌雄蕊均发育)。位于非同源染色体上的F和M基因均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜花的性别决定有重要作用。F和M基因的作用机制如图所示。(＋)促进(－)抑制*未被乙烯抑制时雄蕊可正常发育(1)M基因的表达与乙烯的产生之间存在正(正/负)反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。(2)依据F和M基因的作用机制推断，FFMM基因型的黄瓜植株开雌花，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利(乙烯抑制剂/乙烯利)时，出现雌花。(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种基因型的亲本，若要获得基因型为ffmm的植株，请完成如下实验流程设计。母本基因型：FFmm；父本基因型：ffMM；对部分植株施加适量乙烯抑制剂。【解析】(1)据图分析，M基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进M基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育。(2)由题图分析可知，FFmm基因型的黄瓜植株开两性花。当对FFmm基因型的黄瓜植株外源施加乙烯利时，较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花。(3)现有FFMM、ffMM和FFmm三种