高考生物二轮复习 植物生命活动的调节 教案

专题五生命活动的调节

第11讲植物生命活动的调节

。网络建构。

模拟经典实验探究生长素产生部位、作用部位、感光部位及极性运输的特点

.....轶思-列举各激素间协同、拮抗关系

।

达尔文实验，।

鲍森•詹森实验■经典实或

联促进细胞伸长，引起植株增方'厂集维界定果

拜尔实验,系促进种子萌发和果实发育黑--变土工」-

温特实般,实“发

联•育”与

主要是幼嫩的芽、叶［产生部位促进细胞分裂和组织工-八藐二;¥

城；延缓衰老一二组胆分矍勒“成熟”

和发育中的种子

生长素其他植

集中于生长旺盛部分一分

主动：：界定“延

促进果实成熟

运输也好卜野长种子

运输

：：休眠期”

及影:螂……

响困{llW抑制细胞分裂，促进叶和：:与“促

脱落酸

索等两重性.作用特点-果实衰老、脱落1j-*：进种子

‘萌发”

对应懒物环而丽及丕产应再，…

设计实验探究各激索间的协同或拮抗作用

*y力弘R丝।莉m自主排查定标扑♦.

1.下列关于生长素及其类似物的说法,正确的画“J”，错误的画“X”。

(1)温特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。(X)

(2)在植物体中色氨酸经过脱水缩合反应可转变成生长素。(X)

(3)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(X)

(4)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(V)

(5)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同。(X)

［解析］(D温特实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散。

(2)在植物体中色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,但不是经过脱水缩合反应。

(3)顶芽合成的生长素通过主动运输的方式运输到侧芽。

(4)成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。

(5)由于生长素作用的两重性，不同浓度的生长素对茎生长的促进作用可能相同。

2.下列关于其他植物激素的说法,正确的画“J”，错误的画“X”。

(1)赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素，可促进植物生长。(X)

(2)高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。(V)

(3)果实生长发育和成熟受多种激素调节，其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。(X)

(4)草莓果实的自然生长与生长素无关而与乙烯有关。(X)

(5)密封贮藏导致水果各种激素合成增加。(X)

［解析］(D赤霉菌分泌的赤霉素不是植物激素，植物激素由植物体某一部位产生。

(3)脱落酸抑制细胞分裂。

(4)草蒋果实的自然生长过程与生长素有关。

(5)植物的生命活动受多种激素相互作用、共同调节，在某•生理活动中有的激素分泌会增多，有的则减少。

3.细读教材，查缺补漏

(1)用I噪乙酸的元素组成是C、H、0、No(教材必修3P47图3-5)

(2)植物没有专门的内分泌腺，这是植物激素与动物激素在合成部位上的明显不同。(教材必修3P48“知识链接”)

(3)植物体内具有生长素效应的物质，除IAA外还有苯乙酸(PAA)、।即垛丁酸(IBA)。(教材必修3P48)

(4)在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。(教材必修3P48)

(5)生长素不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。(教材必修3P50)

(6)植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化,会引起

植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。(教材必修3P54)

(7)用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生a-淀粉酶。(教材必修3P55“资料分析”)

(8)脱落酸在高温条件下容易降解。(教材必修3P56拓展题)

(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是从形态学上端到形态学下端。

(2)植物向光性的原理:单侧光照射时,尖端产生的生长素由向光侧向背光侧横向运输,背光侧生长素浓度高,再经极性运输

到达尖端下部,导致下部背光侧生长素浓度高,生长速度快，植物向光弯曲生长。

(3)生长素的作用表现出两重性：既能促进牛.长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花

疏果。

(4)顶端优势的原理:植物顶芽产生的牛.长素向下运输,导致侧芽附近的生长素浓度高,抑制其发育，顶芽生长素浓度低,优

先发育。

(5)进行预实验的n的是为进•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、盲口开展

实验而造成人力、物力和财力的浪费。

(6)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。

!•旁口目面摘汽•

考点一生长素的发现、运输及生理作用

6G整合

1.明确生长素发现过程中的3个部位、2个原因、1个作用

至/产生部位—胚芽鞘尖端

3个「隹皂K作用部位一•尖端以下部位(伸长区)

部位、

必aoao蠢0agi

，弯曲的原因一生长素分布不均匀，导致生长不均匀

W,单向刺激:单一光照

,引起生长素分布不均匀的原因(重力等

、人为因索：云母片阻

挡、剃眼的偏放等

1个

作用一

图11-1

2.理解生长素的三类“运输”

(1)极性运输:

图11-2

(2)非极性运输:在成熟组织中，生长素通过进行非极性运输,

(3)横向运输:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下，生长素在能.感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输

(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。

旷―隼

图11-3

促

促

促

进

该

生

进

B(2w,n)生

长

生单子叶

长

。植物

长\c(<,o)

r抑

。OF

抑

制

抑'生长索成度

卧

生

制

生

长10,010-810-610^10-2生长索浓度

生

生长素浓度(mol•17I)长

长

乙丙

图11-4

(1)图甲，①高浓度与低浓度：当生长素浓度小于，时均为“低浓度”，高于/时才会抑制植物生长，称为“高浓度”。

②6H段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍为促

进生长)。

③H点表示促进生长的最适浓度为一g_,C点表示生长素浓度为了时,既不促进生长，也不抑制生长.A点和B点对应生

长素浓度不同,但促进效果相同。

(2)图乙表示不同器官对生长素的敏感程度不同，.根＞芽》茎。

(3)图内表示不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感性」g。

考法一关于生长素的发现、产生、分布、运输等基础知识的考查

1.图11-5是生长素发现过程中的重要实验，下列有关说法错误的是（D）

实验一实验三

A.实验一是为了说明植物感受单侧光刺激的部位,结果表明顶端是感受部位

三必须在黑喑中进行，因为光照会影响生长素在植物体中的运输和分布

［解析］实验一的自变量为遮光部位，实验结果表明胚芽鞘顶端是感受单侧光刺激的部位,A正确;实验二是鲍森•詹森的实

验，由实验结果可以推测植物的弯曲生长是顶端产生的某种物质引起的,B正确；由于光照会影响生长素在植物体中的运输和

分布,为排除受光不均匀对实验结果的影响，该实验应在黑暗中进行,C正确;实验四中的对照实验应是将未接触过尖端的空

白琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧,D错误。

2.棉花植株体内生长素生物合成的主要途径如下：

TAAsYUCs

色氨酸-----H•引晚-3-丙酮酸（IPA）------►生长素（IAA）

图11-6

其中,TAAs是色氨酸转氨酶,遮阴会诱导TAAs基因的表达;YUCs是核黄素单加氧酶,细胞分裂素会抑制该酸活性。下列有关

叙述错误的是（C）

合成受自身基因组控制

B.用细胞分裂素处理顶芽，能在♦定程度上解除顶端优势

D.遮阴会使植物体内合成的IAA增多，使植株生长加快

［解析］植物体内生长素的合成受自身基因组控制,A正确;细胞分裂素会抑制YUCs活性,抑制生长素合成,故用细胞分裂素

处理顶芽,能在一定程度上解除顶端优势,B正确;生长素的极性运输是形态学上端一形态学下端,是主动运输过程,C错误;遮

阴会诱导TAAs基因的表达,促进色氨酸转化为生长素,故遮阴会使植物体内合成的IAA增多，使植株生长加快,D正确。

考法二结合实例考查生长素的作用及作用特点

3.某兴趣小组在适宜条件下做幼小植株的单侧光实验,发现茎具有向光性,根具有背光性。为了进一步探究根具有背光性的

原因，该小组检测根尖4mm处向光侧和背光侧IAA的含量，结果如下表所示。下列有关叙述不合理的是（D）

处理弯曲度（°）向光侧(ng•g')背光侧(ng•g')

光强（lx）45126401

黑暗0325325

向光侧的IAA含量都低于背光侧,都起了促进作用

光侧,都起了抑制作用

［解析］在单侧光照下，根的向光侧生长素浓度低,生长快,根的背光侧生长素浓度高,生长慢,因此根的背光性生长体现了

IAA的作用具有两重性,A正确；与茎相比,根对生长素比较敏感,结合选项A分析可知，根具有背光性是IAA分布不均匀和根

对IAA很敏感引起的,B正确;在单侧光照卜.，根和茎的生长素都由向光侧向背光侧运输,根和茎向光侧的IAA含量都低于背

光侧,都起了促进作用,C正确;茎背光侧的IAA含量高于向光侧，由于茎对生长素的敏感度小,故背光侧促进生长的作用高于

向光侧,D错误。

考法三关于生长素的实验分析

4.为研究植物生长素（IAA）的作用机理,科学家做了如下三组实验：

实验1将燕麦胚芽鞘切段放入含一定浓度IAA的培养液中,发现10^15min后切段开始迅速伸长，同时培养液的pH下降，

细胞壁的可塑性增大。

实验2将该切段放入含IAA.pH-4的缓冲溶液中,切段也表现出伸长;若将该切段转入含IAA、pH=7的缓冲溶液中,切段则

停止伸长;若再转入含IAA、pH=4的缓冲溶液中，切段又重新伸长。

实验3将胚芽鞘切段放入不含IAA,pH为3.2飞.5的缓冲溶液中，1min后可检测出切段伸长,且细胞壁的可塑性也增大。

回答下列问题：

（1）根据上述实验可知JAA的生理作用是促进胚芽鞘切段的伸长。科学家提出IAA作用机理的“酸性理论”：IAA结合

并激活细胞膜上的质子泵（H-ATP酶），使1胞质子）跨膜运输至细胞壁形成酸性条件,导致细胞壁中的纤维素断裂,细胞壁

松弛，进而使细胞伸长。

（2）酸性条件下处理1min后可检测出切段伸长,而IAA处理需要10、15min后切段才开始迅速伸长,原因可能是LAA结合

并激活细胞膜上的质了•泵和H.（质子）跨膜运输至细胞壁需要一定的时间.

（3）生长素在植物体各器官中都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、

发育中的种子和果实（答两点）等处。

［解析］⑴实验中将燕麦胚芽鞘切段放入一定浓度的IAA中，切段可以伸长,说明IAA可促进胚芽鞘切段的伸长;实验过程

中,在pH为酸性条件下切段可以伸长,结合“酸性理论”可知，IAA结合并激活细胞膜上的质子泵Q1ATP酶），使H.跨膜运输

至细胞壁形成酸性条件。（2）由于IAA结合并激活细胞膜上的质子泵和II'（质子）跨膜运输至细胞壁需要一定的时间，故酸性

条件下处理1min后可检测出切段伸长，而IAA处理需要10~15min后切段才开始迅速伸长。（3）生长素相对集中地分布在

生长相对旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。

考点二其他植物激素的作用及应用

覆3整合

(1)激素间的协同作用和拮抗作用

「促进生长：生长素、赤霉素、细胞分裂素

I协同作用I

----'L延缓衰老：生长素、细胞分裂素

器官脱落、叶片衰老：脱落酸促进;生长素、细胞

分裂素抑制

।拮抗作用M种；子萌发：赤霉素、细胞分裂索促进；脱落萌抑制

L.；细胞分裂：细胞分裂素促进:脱落酸抑制

图11-7

(2)在植物生长发育和适应环境变化的过程中，各种激素并不是孤立起作用的，而是多种激素相互作用共同调节,不同时期起

主导作用的激素不同。

图11-8

I植物生命活动调I节的三个层面

因组

多种基

制龈

激素影响控

原因

共同木

调节基因选择

性表达

影响

图11-9

(1)乙烯利一一用于果实催熟.

(2)蔡乙酸、2,4-D一一用于促进杆插枝条生根，防止落花落果及除草。

(3)赤霉素一一解除种子休眠，使芦苇、葛苣等植株增高,产量增加:诱导大麦种子合成a-淀粉酶，用于啤酒生

产。

(4)青鲜素一一保持果蔬鲜绿,延长贮藏期.

［提醒］植物激素调节的2个

(1)激素调节片植物生命活动调节

①说明:激素调节只是植物生命活动调节的•部分。

②原因：光照、温度等环境因子的变化会引起植物体内产生包括激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。

（2）植物激素W植物生长调节剂

①植物激素是植物体自身合成的调节物质，如生长素。

②植物生长调节剂是人工合成的调节物质，如生长素类似物（2,4-D）o

考法一各种植物激素产生、分布、作用及相互关系的考查

1.卜.列关于植物激素的叙述，错误的是（C）

C.乙烯能促进果实的成熟,幼嫩的果实中该激素含量较多

D.细胞分裂素能促进细胞的分裂,所以茎尖、根尖处该激素含量较多

［解析］植物激素是由植物体内特定部位（细胞）合成的微量有机物,A正确;植物的向光性是由于背光侧比向光侧生长素多，

使得背光侧生长得快,可以说明生长素能促进植物的生长,B正确；乙烯能促进果实的成熟,所以在成熟的果实中含量较多,C

错误;细胞分裂素能促进细胞的分裂,所以茎尖、根尖处该激素含量较多,D正确。

2.图11T0表示植物体内生长素（IAA）与赤霉素（GA）相互作用的关系。下列说法正确的是（I））

A.在植物幼嫩组织的生长过程中,GA和IAA表现为拮抗关系

①和②过程来促进细胞伸长生长

C.用一定浓度的赤霉素溶液处理大麦种子,可使大麦种子中淀粉的含量明显增加

D.生长素促进细胞伸长生长体现了基因通过控制酶合成来控制代谢过程,从而实现对生物性状的控制

［解析］GA和IAA都能促进植物组织的伸长生长,表现为协同关系,A错误;赤霉素可以通过促进①生长素的合成，抑制②生长

素的氧化分解,起到促进细胞伸长的作用,B错误;用赤霉素处理大麦种子，可以促进其细胞内a-淀粉酸的合成,从而使淀粉

含量减少,C错误;生长素是色氨酸经过酶的催化转化而来,体现了基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程来控制生物性

状,D正确。

考法二植物生长调节剂在生产实践中的应用及相关实验探究的考查

3.植物的生长发育受多种激素的调节，以下对植物激素及其类似物在生产实践中应用的叙述，正确的是（C）

A.用生长素类似物2,4D处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体无子番茄

B.用•定浓度细胞分裂素处理采摘后未成熟的香蕉,可以做到有计划地上市

D.玉米扬花期遇上阴雨天气，喷施适宜浓度的乙烯利可以减少损失

［解析］2,4-D不能诱导染色体数目加倍，故不能得到多倍体番茄,A错误;用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉，可以

做到有计划地上市，使用细胞分裂素达不到此效果,B错误;赤霉素能促进茎的伸长,用赤霉素处理生长期的芦苇，可增加纤维

长度,C正确;玉米扬花期遇上阴雨天气,喷施适宜浓度的乙烯利不能减少损失,因为玉米收获的是种子,必须经过受精作用才

能获得,D错误。

4.6-BA是第一个人工合成的细胞分裂素,为探究其生理作用，科研人员做了如下实验，实验①:向植株上的一个叶片喷施适宜

浓度的6-BA,即使其他叶片发黄脱落,被处理的叶片仍然保持绿色,长在枝上。实验②:用一定浓度6-BA在植株的一个叶片

上随机涂抹4个面积等大的小圆点,即使周围其他叶片组织开始发黄，小圆点区域仍然会维持绿色。下列分析合理的是

(A)

①证明了6-BA具有抑制叶片衰老和脱落的功能

②没有对照组,不能证明6-BA具有延缓叶片衰老的作用

C.叶片衰老和脱落与环境变化引起激素水平改变有关,与基因表达无关

D.上述实验均证明6-BA能调节植物生命活动,可推知6-BA是一种植物激素

［解析］结合题意可知，实验①和实验②中用6-BA处理的区域可与未用6-BA处理的区域形成对照，实验结果显示用6-BA处

理后叶片可以保持绿色,而未处理叶片会发黄脱落,则可证明6-BA具有抑制叶片衰老和脱落的功能,A正确；实验②的4个面

积等大的小圆点可与周围未用6-BA处理区域形成对照,B错误;植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥

着重要作用，但叶片衰老和脱落在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，仍与基因表达有关,C错误;植物

激素是由植物体产生的，而“6-BA是第一个人工合成的细胞分裂素”，D错误。

•BEM密EHI5I号・

1.12021•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(D)

A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除

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

［解析］植物生长的“顶端优势”现象是因为顶芽产生的生长素通过极性运输在侧芽附近枳累,侧芽附近生长素含量高抑制

了侧芽的生长，可通过去除顶芽来解除“顶端优势”，A、B正确;激素调节是植物生命活动调节的一部分，植物的生长发育过

程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，因此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,C正确;在促进根、茎两种器官生长时,根是对生长素更敏感的器官,D错误。

2.［2020•全国卷HI］取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖（Sue）溶液中（蔗糠能进入胚芽鞘细胞）,

第2组置于适宜浓度的生长素（IAA）溶液中，第3组置于lAA+Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图11-

11所示。用KC1代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是（C）

享

e耳

鎏

尽

目

可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压

B.胚芽鞘伸长生长过程中，伴随细胞对水分的吸收

Sue是作为能源物质来提高IAA作用效果的

KC1而提高

［解析］本题考查生长素的作用和细胞的吸水与失水。把燕麦胚芽鞘置于KC1溶液中（KC1代替蔗糖），K'和C1会通过主动运

输作用进入胚芽鞘细胞,无机盐离子能调节细胞的渗透压,A正确;水既是重要的反应原料,又是维持细胞形态的物质，所以在

胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收,B正确;本实验中KC1代替蔗糖后可得到相同的实验结果,说明蔗糖不是作

为能源物质来发挥作用的,C错误；由题干信息可知,第3组实验中胚芽鞘伸长率最大,KC1代替蔗糖后有相同的效果，故IAA

促进胚芽鞘伸长的效果因加入蔗糖或KC1而提高,D正确。

3.［2020•山东卷］植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是（A）

B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄

［解析］提高培养基中生长素和细胞分裂素含量的比值可促进愈伤组织分化1"根,A错误;番茄的雌蕊没有受粉，直接涂抹生

长素类似物可刺激了房发育,形成无子番

茄,B正确;赤霉素能打破种子的休眠，促进种子的萌发,C正确；乙烯能促进果实成熟,D正确。

4.［2019•全国卷1【］某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按图11T2所示的方法用琼脂块收集生长

素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度（a角），测得数据如下

表，据此回答问题。

图11-12

分组乙

甲

琼脂块左右

a角/度

(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于•极性运输，这种运输的方向是从形态学上端到形态学下端。

(2)上图中Q角形成的原因是琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧，使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧，引起胚芽

鞘左侧生长快于右侧,形成a角。

(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的a角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的a角，原因是乙左、右两侧琼

脂块中的生长素含量基本相同，但小于甲琼脂块中生长素的含量。

［解析］本题考查生长素的运输以及作用特点。

(1)极性运输的方向是从植物形态学的上端到形态学的下端。(2)胚芽鞘切段左侧放置的琼脂块中含有生长素,琼脂块中的生

长素进入胚芽鞘切段的左侧，左侧的生长素浓度高于右侧，胚芽鞘左侧比右侧生长快，形成a角。(3)乙组中左、右两侧的琼

脂块引起的a角基本相同，是因为乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，但其角度小于甲琼脂块引起的a角，是

因为乙组左、右琼脂块中的生长素含量小于甲琼脂块中的生长素的含量。

1.在植物体内，生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家提出IAA对细胞伸长的

作用机理，如图所示。下列说法正确的是(D)

•的运输方式为协助扩散

较低的环境中细胞壁的纤维素微丝伸长使细胞壁对细胞压力增大，利于细胞纵向生长

C.图中生长素与细胞膜上相应受体识别并结合,发挥作用，体现了结构与功能相适应

［解析］图中1「跨膜出细胞需要消耗ATP,该过程为主动运输,A错误;pH较低的环境中细胞壁的纤维素微丝伸长，使细胞壁对

细胞的压力减小，有利于细胞纵向生长,B错误;生长素进入细胞与细胞内的活化蛋白因子结合,从而促进细胞核中相关基因

转录合成mRNA,C错误,D正确。

2.植物体内产生的激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等，都是些简单的小分子有机化合物，但它们的生理

效应却非常复杂、多样。以下相关叙述错误的是(C)

A.各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节

B.脱落酸能使种子保持休眠状态,赤霉素能促进种子萌发,两者具有拮抗作用

C.植物激素通过摄食进入动物体