秘籍05植物生命活动的调节-2022年高考生物抢分秘籍

秘籍05植物生命活动调节专题【高考预测】概率预测☆☆☆☆☆题型预测选择题或非选择题☆☆☆☆☆考向预测生长素的调节【应试秘籍】本专题知识通常以植物激素作用的探究实验、生长调节剂在农业生产中的应用实例等为背景，考查利用植物激素的基本知识进行分析、推理、判断的能力，全国卷多以非选择题的形式出现。【应试必备】植物生长素的发现1．植物生长素的发现过程项目实验处理实验结论达尔文的实验单侧光照射可引起胚芽鞘向光弯曲，向光侧比背光侧生长慢；胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端有关尖端是感受单侧光刺激的部位。胚芽鞘的尖端可能会产生某种影响，这种影响传递至下面的伸长区会造成背光侧比向光侧生长快鲍森·詹森的实验胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔的实验胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特的实验胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质，这种物质可由尖端向下运输，促进下部的生长，该物质被命名为生长素2．生长素的产生、运输和分布生长素的生理作用、特性及应用1．生长素的生理作用及特点（1）生理作用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(既能促进生长，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,此外，生长素能促进果实发育))（2）作用方式：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。（3）特点：两重性。（4）表现：低浓度促进，高浓度抑制。（5）实例①顶端优势a．概念：植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。b．原因c．解除方法：摘除顶芽。d．应用：可适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使它多开花、多结果。②根的向地性重力→生长素分布不均（向地侧生长素浓度高，背地侧生长素浓度低）→生长不均（根的向地侧生长慢，背地侧生长快）→根向地生长。③除草剂从图中可以看出，双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感。用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。2．生长素类似物（1）概念：具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质。（2）应用①防止果实和叶片的脱落。②促进结实，获得无子果实。③促进扦插枝条的生根。其他植物激素及植物生长调节剂的应用1．其他植物激素（1）其他植物激素的合成部位和主要作用激素名称合成部位主要作用赤霉素主要是未成熟的种子、幼根和幼芽促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落乙烯植物体各个部位促进果实成熟（2）在植物生长发育和适应环境变化的过程中，是多种激素相互协调、共同作用的结果。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。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）赤霉素与生长素在促进茎秆伸长方面的关系2．五种植物激素对应的生长调节剂的应用（1）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。（3）应用实例植物激素调节剂作用效果生长素2,4­D培育无子番茄赤霉素赤霉素增加芦苇的纤维长度或使大麦种子无须发芽即产α­淀粉酶细胞分裂素青鲜素保持蔬菜鲜绿脱落酸矮壮素抑制生长，抗倒伏乙烯乙烯利催熟未成熟果实生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1．实验原理（1）生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同浓度、时间下处理插条，其影响程度不同。（2）生长素类似物的影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。（3）用生长素类似物处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法。2．实验过程3．结果分析由下图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类似物浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同浓度。4.易错点拨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：清水空白对照；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似物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个枝条。3．控制无关变量：无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、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）生长素类似物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，原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。【典例剖析】例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“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答案：D【解析】【分析】生长素的化学本质是吲哚乙酸；生长素的运输主要是极性运输，也有非极性运输和横向运输；生长素对植物生长具有双重作用，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。【详解】AB、顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素向下运输，枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感，因而使侧芽的发育受到抑制，可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势，AB正确；C、生物的性状是由基因控制的，生长素能引起生物性状的改变，是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的，C正确；D、根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异，其中根对生长素最敏感，D错误。故选D。【点睛】生长素作用的特点，以及不同器官对生长素的敏感曲线，是解决此类题的数学模型。例2.（2021河北省新高考）关于植物激素的叙述，错误的是（）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答案：A【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。【点睛】植物激素是由植物体内产生，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。不同植物激素的作用：生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片等。主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。例3.（2017·全国Ⅰ卷，3）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答案：C【解析】与蒸馏水组比，CTK能减缓叶绿素的破坏，维持叶绿素含量，延缓该植物离体叶片的衰老，A选项正确。CTK+ABA组与CTK组比，同期叶绿素含量下降快，说明CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱，B选项正确。ABA组与CTK组比，同期叶绿素含量低，光反应弱，叶绿体中的NADPH合成速率小于CTK组，C选项错误。ABA组与蒸馏水组比，同期的叶绿素含量低，说明ABA能加速叶由绿变黄的过程，D选项正确。【点睛】曲线类型题，遵循单一变量原则，在斜线递增或递减区间的影响因素主要是横坐标，达到稳定后的影响因素再考虑两曲线间的不同因素。例4.（2019•全国Ⅱ）某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下图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，测量胚芽鞘切断的弯曲程度（α角），测得数据如下表。据此回答问题。分组甲乙琼脂块左右α角/度20.49.09.1（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________。（2）上图中α角形成的原因是_________________________________________________________________。（3）据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲琼脂块所引起的α角，原因是_________________________________________________________________________________________。答案：从形态学上端到形态学下端

（2）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α角

（3）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】分析图表：甲、乙两组的自变量为胚芽鞘尖端是否被云母片完全阻隔。甲组的胚芽鞘尖端无云母片阻隔，尖端产生的生长素既能从向光侧运输到背光侧，也能从尖端向下运输到琼脂块；乙组的胚芽鞘尖端因云母片的完全阻隔，导致尖端产生的生长素不能从向光侧运输到背光侧，但能从尖端向下运输到琼脂块，所以左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，但明显低于甲组琼脂块中生长素的含量。胚芽鞘之所以弯曲生长，是因为琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输，造成生长素在胚芽鞘中分布不均匀。(1)生长素的极性运输是指生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输。(2)琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输。图示中的琼脂块放置在去顶胚芽鞘切面的左侧，导致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，引起胚芽鞘左侧细胞的生长快于右侧，形成α角。(3)表中信息显示：乙组左、右两侧琼脂块中生长素的含量基本相同，但小于甲组琼脂块中生长素的含量，导致乙组琼脂块左、右部分中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量几乎相同，但明显小于甲组琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段左侧的量，所以乙组左、右两侧的琼脂块所引起的α角基本相同，但小于甲组琼脂块所引起的α角。【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质：①有生长素的来源则可能生长；②琼脂块中的生长素只能沿着与胚芽鞘的接触面向下运输；③生长素若均匀分布，则直立生长；若分布不均匀，则弯曲生长。抓住了问题的实质，结合图示信息分析与题意，对各问题情境进行分析解答。【误区点拨】植物的激素调节一直是高考的考点,其中与植物生长素的发现,作用及其应用的相关知识,更是历年高考的热点。在高考试题中,此部分内容既可单独命题,也可与其他相关知识联系起来综合命题,命题形式多样。答此类实验题时，面对新的情境，通过认知剖析后，答案通常是课本上的知识点。【名校模拟】1.(2022届西北工大附中高三模拟）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（）A.植物激素和动物激素都是有机分子，都会影响到基因的选择性表达B.各种植物激素并不孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节C.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D.植物激素通过摄食进入动物体后，会有跟植物体内相同的作用效果答案：D【解析】植物激素和动物激素都是有机分子，属于信息分子，能调节生命活动，因此植物激素和动物激素都会通过影响基因的选择性表达来对生物的生长做出调节，A正确；在植物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的起作用，而是多种激素相互作用共同调节，有的相互促进，有的相互拮抗，B正确；脱落酸具有抑制种子萌发从而保持种子休眠状态的作用，而赤霉素具有解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用，故两者之间具有拮抗作用，C正确；由于人体中缺少识别植物激素的受体，植物激素通过摄食进入动物体后，进而起不到调节作用，D错误。【点睛】不同植物激素的生理作用：生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。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的起作用，而是多种激素相互作用共同调节。有的相互促进，有的相互拮抗。2.（2022届四川省蓉城市名校高三联盟考试）植物激素是对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。下列有关植物激素的说法，正确的是（）A.植物激素与酶一样具有微量、高效的催化作用B.植物激素几乎控制着植物所有的生命活动C.高温干旱后又遇大雨的天气，脱落酸的降解使小麦种子容易在穗上发芽D.生长素和细胞分裂素在植物生长发育过程中的作用是相互拮抗的答案：C【解析】激素只起调节作用，A错；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，B错；高温条件下脱落酸降解，脱落酸抑制种子萌发的作用解除，所以种子在穗上发芽，C对；植物任何一种生理活动都受到激素多种激素的相互调节，生长素和细胞分裂素在植物生长过程中的作用是协同，D错。【点睛】动植物激素都只起调节作用，动物激素由特定的内分泌腺产生，植物激素由一定的部位产生，都是生物体内微量有机物。3.（2021届东北三省三校高三联考）植物能以一定的方式调节自身生命活动，下列说法错误的是（）A.乙烯只在果实中合成并促进其成熟B.植物激素的合成也受基因组调控C.脱落酸在高温条件下容易降解D.植物向光性没有体现两重性答案：A【解析】乙烯在植物体的各个部位都能产生，具有促进果实成熟的作用，A错误；植物激素的合成受酶的控制，而酶的合成受基因组的控制，同时植物激素也对基因的程序性表达具有调节作用，B正确；脱落酸在高温条件下容易降解，C正确；在单侧光的照射下，生长素向背光侧运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，引起背光侧生长更快而出现向光性，没有体现两重性，D正确。【点睛】（1）在植物个体生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素不是孤立地起作用，而是相互协调、共同调节，植物激素的合成受基因的控制，也对基因的程序性表达具有调节作用。（2）生长素作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，主要表现为：既能促进生长，也能抑制生长；既可以疏花蔬果，也可以防止落花落果；既能促进生根，也能抑制生根。能够体现生长素两重性的实例有：顶端优势、根的向地性、根的背光性等。（3）脱落酸在高温条件下容易降解。4.（2020届东北三省三校高三联考）为探究2，4D促进插条生根的最适浓度，下列相关叙述合理的是（）A.在进行正式实验前先要进行预实验，预实验的浓度梯度较小B.若实验插条全部生根，说明配制的2，4D溶液对插条生根都有促进作用C.用低浓度的2，4D溶液处理插条时，可在空气湿度大的地方用沾蘸法操作D.观察实验结果时，除了可以观察生根数目之外，还可以观察根的长度答案：D【解析】在进行正式实验前先要进行预实验，预实验的浓度梯度较大，A错误；实验中应该比较生根数量和生根长度，而不是比较是否生根，因此若实验插条全部生根，不能说明配制的2，4D溶液对插条生根都有促进作用，还需要比较实验组与对照组生根数量或生根长度，B错误；用低浓度的2，4D溶液处理插条时，应该用浸泡法，而不是用沾蘸法操作，C错误；观察实验结果时，除了可以观察生根数目之外，还可以观察根的长度作为观察指标，D正确。【点睛】沾蘸法所用的生长素溶液浓度较高，浸泡法较低。两种方法都先把插条底部削成斜面，前者把插条底部浸在高溶液几秒后拿出来，反复几次。后者在低浓度溶液浸泡1天后拿出。后者耗时长但用于探究生长素浓度对植物生根影响时结果比较准确。5.（2022届辽宁高三联合体模拟）下图表示转基因番茄甲（转入乙烯合成抑制基因）和普通番茄乙的果实采摘后，进一步成熟过程中，生长素/脱落酸（IAA/ABA）含量比值变化。下列分析错误的是（）A.实验探究了采摘后番茄果实成熟过程中乙烯对IAA/ABA含量比值的影响B.番茄甲采摘后，脱落酸的含量均高于生长素的含量C.番茄乙采摘4天后，IAA/ABA下降，可能是乙烯含量升高抑制了生长素的合成D.实验结果说明果实成熟过程中生长素、脱落酸和乙烯相互作用共同调节答案：B【解析】根据以上分析可知，番茄甲与番茄乙的区别是乙烯产生量的多少，因此该实验探究了采摘后番茄果实成熟过程中乙烯对IAA/ABA含量比值的影响，A正确；识图分析可知，番茄甲采摘后，脱落酸的含量在开始阶段高于生长素的含量，而大约7天左右到9天之间生长素的含量高于脱落酸，后期脱落酸的含量又高于生长素的含量，B错误；根据以上分析可知，番茄乙为普通番茄，在乙烯合成基因的控制下，产生的乙烯含量较高，因此结合图示可知，番茄乙采摘4天后，IAA/ABA下降，可能是乙烯含量升高抑制了生长素的合成，C正确；识图分析可知，图示实验结果说明果实成熟过程中是生长素、脱落酸和乙烯相互作用共同调节的结果，D正确。【点睛】根据题意可知，转基因番茄甲转入乙烯合成抑制基因，那么与普通番茄相比，番茄果实中合成的乙烯的量减少，据此结合图示可知，该实验探究了采摘后番茄果实成熟过程中乙烯对IAA/ABA含量比值的影响，识图分析可知，番茄甲采摘后，脱落酸的含量在开始阶段高于生长素的含量，而大约7天左右到9天之间生长素的含量高于脱落酸；图中番茄乙采摘4天后，IAA/ABA下降，可能普通番茄中产生较多的乙烯，从而抑制了生长素的合成。以上实验结果说明果实成熟过程中受到生长素、脱落酸和乙烯多种激素相互作用共同调节。6.（2022届辽宁高三学业水平模拟）如图是三种不同的植物生长调节剂对格木苗鲜重的影响。下列相关叙述正确的是（）A.格木苗细胞不存在上述三种植物生长调节剂的受体B.图中GA3对格木苗鲜重的影响未体现出其作用的两重性C.一定存在与5mg/L作用效果相同的另一GGR6溶液浓度D.三种植物生长调节剂对格木苗作用的最适宜浓度相同答案：B【解析】由图可知，三种植物生长调节剂对格木苗的鲜重都有影响，因此格木苗中一定存在相应的受体，否则植物生长调节剂无法发挥作用，A错误；据图分析，GA3只表现出了促进效果，B正确；只根据图无法得出GGR6浓度在45mg/L之后的作用效果，C错误；据图可知，三种植物生长调节剂对格木苗发挥作用的最适浓度并不相同，NAA最适宜浓度最小，D错误。【点睛】由图可知，三种植物生长调节剂对格木苗的鲜重都有影响，三种植物生长调节剂都表现出了促进效果，据图三种植物生长调节剂对格木苗发挥作用的最适宜浓度有所差异。7.（2021佛山高三一模）研究多种植物激素对豌豆植株侧芽生长的影响，进行了a～e组实验，结果如图所示。据图分析，错误的是（）A．体内多种激素的浓度或比例会影响侧芽生长速度 B．对比a和b，说明赤霉素对侧芽的生长有明显的促进作用 C．对比a和e，说明赤霉素能解除顶芽对侧芽生长的抑制作用 D．对比b、d和e，说明顶芽通过生长素对侧芽生长有抑制作用答案：C【解析】保留顶芽的e组，侧芽生长受抑制，当去顶芽后，切口涂抹赤霉素或生长素后，侧芽都会生长，保留顶芽的组，侧芽上涂抹细胞分裂素侧芽也会生长，说明侧芽的生长受多种激素的影响，A对；a和b，自变量是是否涂抹赤霉素，根据曲线的变化可知，赤霉素对侧芽的生长有明显的促进作用，B对；a和e，自变量不唯一，无法确定侧芽生长由哪个因素决定，C错；bde三组相互对照说明，顶芽产生生长素抑制侧芽生长。【点睛】