資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第29講 植物生命活動的調節
【素養目標】　1.通過生長素發現過程的學習和“探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度”實驗，學習實驗的分析與設計，培養實驗探究能力。(科學探究)2.通過對體現生長素生理作用曲線及實例的分析，培養分析與綜合的思維能力。 (科學思維)3.通過各種植物激素作用及其相互關系的學習，理解植物生長發育是內外因素共同調節的結果。 (生命觀念)4.通過植物激素作用的學習，指導激素及其類似物在生產中的正確使用。(社會責任)
考點一　植物生長素
1．植物生長素的發現過程
項目 實驗處理 實驗結論
達爾文的實驗 胚芽鞘的生長和彎曲與胚芽鞘的尖端有關 在單側光照射下，胚芽鞘的尖端產生的某種“影響”傳遞至下面的伸長區，會造成伸長區背光面比向光面生長快
尖端是感受單側光刺激的部位
鮑森·詹森的實驗 胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部
拜爾的實驗 胚芽鞘的彎曲生長，是由于尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的
溫特的實驗 胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化學物質引起的，并把這種物質命名為生長素
【歸納總結】　胚芽鞘系列實驗的5個結論
(1)生長素的產生部位：胚芽鞘尖端(產生不需要光)。
(2)生長素的作用部位：胚芽鞘尖端下部伸長區。
(3)感光部位：胚芽鞘尖端。
(4)單側光的作用：引起生長素分布不均勻。
(5)胚芽鞘彎曲生長的原因：尖端下部生長素分布不均勻。
2．生長素的產生、運輸和分布
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P92“相關信息”：植物向光性的另一種理論：單側光照射引起某些抑制生長的物質分布不均勻造成的。
3．植物激素
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P93“思考·討論”：植物激素與動物激素的異同
項目 植物激素 動物激素
合成部位 無專門的分泌器官 內分泌腺或內分泌細胞
作用部位 沒有特定的器官 特定的器官、組織
運輸途徑 極性運輸、非極性運輸和橫向運輸 隨血液循環(體液)運輸
化學本質 有機小分子 蛋白質類、類固醇、氨基酸衍生物等
(1)幼芽、幼葉和種子都能產生大量的生長素(　　)
(2)植物莖尖的細胞可利用色氨酸合成生長素(　　)
(3)生長素的極性運輸不需要ATP水解提供能量(　　)
(4)橫向運輸發生在尖端，產生效應的部位也在尖端(　　)
(5)生長素在根部的極性運輸方向為由“根尖端”運往“根近莖端”(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
1．向光性的原理
2．植物莖的背地性和根的向地性
(1)表現
(2)原因
3．探究向性運動的處理方法和結果
類別 圖解 相關結果
遮蓋法 ①直立生長； ②向光生長
暗箱法 ①直立生長； ②向光(小孔)生長
插入法 ①向右側彎曲生長； ②直立生長； ③向光彎曲生長； ④向光彎曲生長
移植法 ①直立生長； ②向左側生長； ③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
旋轉法 ①直立生長； ②向光生長； ③向小孔生長； ④莖向心生長，根離心生長
橫置法 ①a＝b，c＝d，水平生長； ②a[典例剖析]
(2019·江蘇卷，5)如圖為燕麥胚芽鞘經過單側光照射后，甲、乙兩側的生長情況，對照組未經單側光處理。下列敘述正確的是(　　)
A．甲為背光側，IAA含量低于乙側和對照組
B．對照組的燕麥胚芽鞘既不生長也不彎曲
C．若光照前去除尖端，甲、乙兩側的生長狀況基本一致
D．IAA先極性運輸到尖端下部再橫向運輸
C　[據圖分析，與對照組相比，隨著單側光處理時間的延長，甲側的細胞生長比對照組和乙側快，說明甲側的生長素濃度比對照組和乙側高，促進生長的作用比對照組和乙側大，因此甲側表示背光側，乙側表示向光側。根據以上分析已知，甲側為背光側，其生長素(IAA)的含量高于乙側和對照組，A錯誤；對照組的燕麥胚芽鞘沒有受到單側光的照射，因此不彎曲，但是其尖端可以產生生長素，因此其應該直立生長，B錯誤；若光照前去除尖端，則沒有尖端感受單側光刺激，則甲、乙兩側生長情況應該基本一致，C正確；生長素先在尖端進行橫向運輸，再向下進行極性運輸，D錯誤。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息：單側光照射后，甲、乙兩側的生長情況，對照組未經單側光處理＋題圖
信息轉化 甲、乙兩側伸長長度同對照組相比，甲曲線上升、乙曲線下降，所以甲側為背光側，乙側為向光側
素養考查 科學思維：建構模型能力 科學探究：數據處理能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
單側光的刺激下，向光彎曲生長的原因：尖端產生的生長素在尖端會發生橫向運輸，從向光側運輸至背光側，導致背光側一面分布多于向光側一面，然后生長素又通過極性運輸至伸長區，導致伸長區生長素分布不均勻(背光側多于向光側)，背光側生長速度快，向光側生長速度慢。
考向一　生長素發現過程的實驗分析
1．(2023·運城高三檢測)某興趣小組同學利用玉米胚芽鞘完成了a～f組實驗，其中g是某同學對f組實驗的推測。下列有關分析錯誤的是(　　)
A．a、b組實驗結果說明胚芽鞘的生長與尖端有關
B．c、d組實驗結果說明胚芽鞘的感光部位在尖端
C．e組實驗結果說明造成胚芽鞘彎曲生長的化學物質是吲哚乙酸
D．g的推測是錯誤的，胚芽鞘生長狀況應該與e組結果相似
C　[a、b組的自變量為是否含有尖端，有尖端的a組表現為生長，而沒有尖端的b組表現為不生長，因此實驗結果說明胚芽鞘的生長與尖端有關，A正確；c、d組的自變量為是否有尖端，有尖端的c組能彎向光源生長，沒有尖端的d組不能彎向光源，說明彎向光源生長與尖端感受光照有關，B正確；e組實驗結果說明造成胚芽鞘彎曲生長的化學物質是由尖端產生的，不能說明其為吲哚乙酸，C錯誤；中含有生長素的瓊脂塊放在了右側，會導致右側生長較快，胚芽鞘會彎向左側生長，因此g的推測是錯誤的，胚芽鞘生長狀況應該與e組結果相似，D正確。]
2．(2022·洛陽高三檢測)關于植物向光性的發生機制，有人提出了“生長素不對稱分布假說”，即背光側的生長素濃度高于向光側，使背光側生長快于向光側，某科研小組為驗證這一假說，以燕麥胚芽鞘的尖端為實驗材料，設計了如圖所示的A、B、C、D四種方案，分別用瓊脂塊收集生長素，然后再測定其含量。下列敘述錯誤的是(　　)
A．以胚芽鞘尖端為實驗材料的原因是生長素在此部位合成
B．若收集方法選B，在該組實驗中胚芽鞘尖端沒有隔開，生長素可向背光側移動
C．若把B、D兩組實驗中的云母片換成瓊脂片，則兩組實驗結果不同
D．B中左側瓊脂塊生長素含量低于右側，D中左側瓊脂塊生長素含量等于右側
C　[胚芽銷尖端是生長素合成部位，要研究植物向光性的發生機制，以胚芽鞘尖端為實驗材料，A正確；B組尖端沒有隔開，可以使生長素向背光側移動，瓊脂塊分開，可以使生長素收集后不擴散，B正確；因為瓊脂塊不能隔斷生長素的運輸和擴散所以把B、D兩組實驗中的云母片換成瓊脂片，則兩組實驗結果相同，C錯誤；、單側光使尖端生長素由向光側向背光側平移，因此B中左側瓊脂塊生長素含量低于右側，D組實驗中云母片將尖端和瓊脂片都分隔開，單側光不能使尖端生長素由向光側向背光側平移，導致D中左側瓊脂塊生長素含量等于右側，D正確。]
考向二　生長素的產生、運輸和分布的分析
3．(2021·重慶卷，18)新中國成立初期，我國學者巧妙地運用長瘤的番茄幼苗研究了生長素的分布及鋅對生長素的影響，取樣部位及結果見下表。據此分析，下列敘述錯誤的是(　　)
取樣部位 生長素含量(μg·kg－1)
對照組 低鋅組
①莖尖 12.5 3.3
②莖的上部 3.7 2.5
③瘤上方的莖部 4.8 2.9
④長瘤的莖部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
A．部位①與部位②的生長素運輸方向有差異
B．部位③含量較高的生長素會促進該部位側芽生長
C．因部位⑤的存在，部位④生長素含量高于部位③
D．對照組生長素含量明顯高于低鋅組，表明鋅有利于生長素合成
B　[部位①可以進行橫向運輸，而部位②則不能，A正確；生長素作用具有兩重性，部位③含量較高的生長素會抑制該部位側芽生長，B錯誤；由表格可知，部位⑤瘤子的生長素含量有26.5 μg/kg，遠大于其他部位，瘤子長在部位④處，使④處的生長素含量高于稍遠處的部位③，C正確；由表格分析可知，對照組生長素含量明顯高于低鋅組，表明鋅有利于生長素合成，D正確。]
4．(2022·沈陽高三模擬)植物細胞中IAA有兩種存在狀態：分子態(IAAH)和離子態(IAA－)。“化學滲透極性運輸假說”認為：①IAAH親脂性較強，可由細胞壁進入細胞質；②細胞壁中IAA－可與H＋借助于AUX1蛋白“協同轉運”進入細胞質；③細胞質中IAA－借助PIN蛋白運出細胞膜進入細胞壁，大部分IAA－可與H＋又結合成IAAH，使細胞壁中IAA－濃度低于細胞質。下圖為莖尖組織中IAA運輸過程示意圖，請結合以上信息，分析下列敘述不正確的是(　　)
A．生長素極性運輸的方向與細胞膜上轉運蛋白有關
B．IAAH以自由擴散方式進入細胞質，IAA－以主動運輸方式運出細胞質
C．IAA－以主動運輸方式進入細胞質需借助AUX1蛋白并與H＋“協同轉運”
D．土壤板結、低溫環境都會影響生長素在植物體內的極性運輸
B　[由題干信息可知，生長素極性運輸要借助AUX1蛋白和PIN蛋白，因而生長素極性運輸的方向與細胞膜上轉運蛋白有關，A正確；由于“IAAH親脂性較強”，故IAAH以自由擴散方式進入細胞質；由于IAA－借助PIN蛋白運出細胞膜進入細胞壁，且由題干信息“大部分IAA－可與H＋又結合成IAAH，使細胞壁中IAA－濃度低于細胞質”可知，IAA－從細胞膜到細胞壁是順濃度梯度運輸，屬于協助擴散，B錯誤；因細胞壁中IAA－濃度低于細胞質，故IAA－以主動運輸的方式進入細胞質需借助AUX1蛋白并與H＋“協同轉運”，C正確；土壤板結會影響細胞呼吸，從而影響響生長素在植物體內的極性運輸，低溫環境主要影響酶的活性，從而影響細胞的呼吸，進而影響生長素在植物體內的極性運輸，D正確。]
考向三　植物生長方向的判斷與分析
5．(2023·孝感高三檢測)如下圖所示，從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側芽)，自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，放入水中后半邊莖m側、n側細胞中生長素濃度都不會升高。對半邊莖向外彎曲生長這一現象的分析，不合理的是(　　)
A．m側、n側細胞中生長素濃度分別為d、e，m側細胞生長更快
B．m側、n側細胞中生長素濃度均為b，m側細胞對生長素更敏感
C．m側、n側細胞中生長素濃度分別為c、b，m側細胞生長更快
D．m側、n側細胞中生長素濃度分別為c、d，n側細胞生長得慢
A　[根據題干可知，上述黃化苗莖段中生長素濃度都是促進生長的，且放入水中后半邊莖m側、n側細胞中生長素都不升高，由圖可知濃度e為抑制生長的生長素濃度，所以生長素濃度不可能為e，A錯誤；內外兩側細胞中的生長素濃度相同，即生長素濃度均為b，但內外側細胞對生長素敏感性不同，m側(內側)細胞更敏感，該濃度的生長素更有利于內側細胞的生長，生長更快，B正確；若內外側細胞對生長素的敏感程度相同，內側細胞生長較快，則有可能內側細胞中生長素濃度大于外側細胞，比如m側、n側細胞中生長素濃度分別為c、b，m側細胞生長更快，C正確；若內外側細胞對生長素的敏感程度相同，內側細胞生長較快，則有可能內側細胞中生長素濃度小于外側細胞，比如m側、n側細胞中生長素濃度分別為c、d，n側細胞生長得慢，D正確。]
6．(2022·常德高三檢測)如圖所示，在方形暗箱內放一盆幼苗(最初狀態如甲所示)，暗箱一側開一小窗，固定光源在裝置左側，光可從窗口射入。下列相關說法正確的是(　　)
A．暗箱不動花盆旋轉，保持每20 min轉一圈，一周后幼苗生長情況如圖乙
B．暗箱旋轉花盆不動，保持每20 min轉一圈，一周后幼苗生長情況如圖丙
C．暗箱和花盆同步旋轉，保持每20 min轉一圈，一周后幼苗生長情況如圖甲
D．單側光導致莖彎曲部位的生長素出現橫向運輸
B　[暗箱不動花盆旋轉，對于植物而言，相當于沒有光源照射，故幼苗將直立生長，A錯誤；暗箱旋轉花盆不動，對于植物而言，相當于接受的是單側光光照，幼苗將向左彎曲生長，B正確；暗箱和花盆同步旋轉，相當于植物接受單側光照射，植物向小窗彎曲生長，如圖乙，C錯誤；單側光導致莖尖端生長素出現橫向運輸，D錯誤。]
【方法規律】　判斷植物“長不長、彎不彎”的方法
考點二　生長素的生理作用及特性
1．生長素的生理作用
2．生長素的作用特點
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P94“思考·討論”
(1)不同濃度的生長素對莖生長的促進作用一定不同嗎？
不一定，在最適濃度的兩側，會有兩個不同濃度的生長素對植物產生相同的促進效果。
(2)不同濃度的生長素對根生長的抑制作用一定不同嗎？一定(填“一定”或“不一定”)。
(1)楊樹頂芽的快速生長需要側芽提供生長素(　　)
(2)自然生長的雪松樹冠呈塔形與激素的作用有關(　　)
(3)植物生長素能促進植物生長是通過促進細胞的伸長生長實現的(　　)
(4)頂端優勢現象、根的向地生長、莖的背地生長都說明了生長素在濃度較低時促進生長，在濃度較高時抑制生長(　　)
(5)兩種不同濃度的生長素溶液都不具有促進植物細胞生長的作用，其原因一定是其中的一種溶液濃度過高，另一種溶液濃度過低(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
1．生長素濃度與所起作用的曲線分析
a點：既不促進生長也不抑制生長。
a～c段(不含a點)：隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸增強。
c點：促進生長的最適濃度，其促進效果最好。
c～e段(不含e點)：隨生長素濃度升高，對生長的促進作用逐漸減弱。
e點：促進生長的濃度“閾值”。低于此值時為促進生長的“低濃度”；超過此值時，將由“促進”轉向“抑制”，從而進入抑制生長的“高濃度”。
b、d兩點：生長素濃度雖然不同，但促進效果相同。
e～f段：隨生長素濃度升高，對生長的抑制作用逐漸增強。
2．對生長素的敏感程度曲線分析
(1)不同器官對生長素的敏感程度不同，敏感性大小：根>芽>莖。
(2)不同生物對生長素的敏感程度不同，敏感性大小：雙子葉植物>單子葉植物。
用適當濃度的生長素類似物來殺死單子葉農田里的雙子葉雜草，同時促進單子葉植物的生長。
[典例剖析]
(2020·全國Ⅲ卷，2)取燕麥胚芽鞘切段，隨機分成三組，第1組置于一定濃度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能進入胚芽鞘細胞)，第2組置于適宜濃度的生長素(IAA)溶液中，第3組置于IAA＋Suc溶液中，一定時間內測定胚芽鞘長度的變化，結果如圖所示。用KCl代替蔗糖進行上述實驗可以得到相同的結果。下列說法不合理的是(　　)
A．KCl可進入胚芽鞘細胞中調節細胞的滲透壓
B．胚芽鞘伸長生長過程中，伴隨細胞對水分的吸收
C．本實驗中Suc是作為能源物質來提高IAA的作用效果的
D．IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高
C　[滲透壓的大小與溶質微粒數目的多少有關，KCl進入胚芽鞘細胞以后，導致細胞中溶質微粒數目增多，可以使細胞內的滲透壓增大，A正確；生長素和蔗糖只有溶解在水中才能被細胞吸收，細胞在吸收生長素和蔗糖的同時，也吸收水分，而且細胞各項生命活動的進行都離不開水，B正確；本實驗中蔗糖的作用是調節細胞滲透壓，而不是作為能源物質，C錯誤；從圖中可以看出，第1組和第2組的胚芽鞘伸長率都小于第3組，且題干中說到用KCl代替蔗糖進行實驗，效果是相同的，說明IAA促進胚芽鞘伸長的效果可因加入Suc或KCl而提高，D正確。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：用KCl代替蔗糖進行上述實驗可以得到相同的結果
信息2：本實驗中Suc是作為能源物質來提高IAA作用效果的
信息3：取燕麥胚芽鞘切段，隨機分成三組＋題圖
信息轉化 1.KCl可以進入胚芽鞘細胞中，該過程伴隨細胞對水分的吸收，調節植物細胞的滲透壓
2.蔗糖沒有充當能源物質
3.曲線變化趨勢說明Suc或KCl能提高IAA促進胚芽鞘伸長的效果
素養考查 科學思維：建構模型能力 科學探究：數據處理能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
生長素發揮作用的途徑是首先與細胞內某種蛋白質(生長素受體)特異性結合，引發細胞內發生一系列信號轉導過程，進而誘導特定基因的表達，從而產生效應。
考向一　生長素的生理作用、特點
7．(多選)(2021·湖南卷，14)獨腳金內酯(SL)是近年來新發現的一類植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突變體都會出現頂端優勢缺失。現有擬南芥SL突變體1(max1)和SL突變體2(max2)，其生長素水平正常，但植株缺失頂端優勢，與野生型(W)形成明顯區別；在幼苗期進行嫁接試驗，培養后植株形態如圖所示。據此分析，下列敘述正確的是(　　)
注：R代表根，S代表地上部分，“＋”代表嫁接。
A．SL不能在產生部位發揮調控作用
B．max1不能合成SL，但對SL敏感
C．max2對SL不敏感，但根能產生SL
D．推測max2_S＋max1_R表現頂端優勢缺失
BCD　[根據野生型W和③、④的生長情況進行分析，W可以產生SL，且W和③、④地上部分都表現出了頂端優勢，說明SL可以在產生部位(地上部位)發揮調節作用，A錯誤；根據題圖分析可知，max1沒有表現出頂端優勢，但當其地上部分和W植株的根進行嫁接后(①)，就表現出了頂端優勢，說明其自身不能產生SL，由于野生型可產生的SL從根運輸至地上部分，所以max1接受了SL，表現出頂端優勢，因此對SL敏感，B正確；根據題圖分析可知，②中max2的地上部分和野生型的根結合，沒有恢復頂端優勢，說明max2對SL不敏感，又從⑤中(max1不能產生SL，但當其與max2結合后，表現出了頂端優勢)可以看出，max2的根產生了SL，運輸至地上部分，使地上部分表現出頂端優勢，C正確；當max2的地上部分和max1的根結合后由于max2對SL不敏感，因此不會表現出頂端優勢，即表現為頂端優勢缺失，D正確。]
8．(2022·南通高三檢測)豌豆苗橫放一段時間后的生長狀況如圖甲；用不同濃度的生長素溶液處理豌豆幼苗莖切段，其長度變化如圖乙；棉花、蘋果等枝條去除頂芽后的生長狀況如圖丙。下列有關說法中錯誤的是(　　)
甲　　　　　　　　乙
丙
A．圖甲中a、b、c三處的生長素均具有促進作用
B．圖丙中的去頂操作有利于側枝的生長，有利于棉花產量的提高
C．題中三組實驗均可證明生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的作用特點
D．若圖甲中a處的生長素濃度為200 mg/L，則b處的生長素濃度可能在200～600 mg/L之間
C　[分析題圖可知，圖甲中a、b、c三處的生長素均具有促進作用，A正確；圖丙中的去頂操作有利于側枝的生長，且有利于棉花產量的提高，B正確；圖乙沒有體現生長素抑制幼苗莖切段生長的作用，只體現了生長素促進幼苗莖切段生長的作用，沒有體現生長素的兩重性，C錯誤；圖甲中，在重力的作用下，生長素濃度a＜b，b處生長素濃度促進生長作用大于a處，所以b處的生長素濃度可能在200～600 mg/L之間，D正確。]
考向二　生長素作用的曲線分析
9．(2021·福建卷，14)煙草是以葉片為產品的經濟作物。當煙草長出足夠葉片時打頂(摘去頂部花蕾)是常規田間管理措施，但打頂后側芽會萌動生長，消耗營養，需要多次人工抹芽(摘除側芽)以提高上部葉片的質量，該措施費時費力。可以采取打頂后涂抹生長素的方法替代人工抹芽。科研人員探究打頂后涂抹生長素對煙草上部葉片生長的影響，實驗結果如圖所示。
下列分析錯誤的是(　　)
A．打頂后涂抹的生長素進入煙草后，可向下運輸
B．打頂后的抹芽措施不利于營養物質向上部葉片轉運
C．打頂涂抹生長素能建立人工頂端優勢抑制側芽萌發
D．打頂后涂抹生長素與不涂抹相比，能增強上部葉片凈光合速率
B　[生長素的運輸方向是從形態學上端到形態學下端，生長素涂抹處為形態學上端，因此打頂后涂抹的生長素進入煙草后，可向下運輸，A正確；由題意可知，打頂后的抹芽措施是為了提高上部葉片的質量，因此該措施利于營養物質向上部葉片轉運，B錯誤；由題意可知，打頂涂抹生長素能抑制側芽萌動，相當于建立人工頂端優勢抑制側芽萌發，C正確；由題意和圖示可知，打頂后涂抹生長素與不涂抹相比，能增強上部葉片凈光合速率，D正確。]
10．(2022·北京高三模擬)下圖為植物生長素(IAA)濃度對豌豆莖生長的影響，據圖不能得出的結論是(　　)
(注：圖中相對生長是指相同濃度下，實驗組與對照組的差值。)
A．生長素的作用具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度抑制生長
B．用濃度為10－7mol·L－1的生長素(IAA)處理豌豆莖，莖也會伸長
C．生長素促進豌豆莖伸長的最適濃度介于10－5～10－4mol·L－1之間
D．相同濃度的生長素處理植物的不同部位，會有同樣的作用效果
D　[當生長素濃度大于10－3mol·L－1時，加IAA組豌豆莖生長量小于不加IAA組，說明高濃度生長素抑制了生長，而生長素濃度大于10－7mol·L－1、小于10－3mol·L－1時，加IAA組豌豆莖生長量大于不加IAA組，說明低濃度生長素促進生長，A正確；用濃度為10－7mol·L－1的生長素(IAA)處理豌豆莖，莖的相對增長趨勢為0，即實驗組與對照組相比增長趨勢為0，但由于自然狀態下，對照組也會表現為生長，因此莖也會伸長，B正確；據圖可知，促進莖生長達到最大值的最適生長素濃度介于10－5～10－4mol·L－1之間，C正確；本實驗研究的是不同濃度的生長素對莖生長的影響，因此不能得出相同濃度的生長素處理植物的不同部位，會有同樣作用效果的結論，D錯誤。]
【題后歸納】　利用“三看法”判斷生長素的作用特點
考點三　其他植物激素及植物生長調節劑的應用
1．其他植物激素的種類和作用
植物激素 合成部位 分布 主要作用
赤霉素 幼根、幼芽和未成熟的種子 主要分布在植物生長相對旺盛的部位 促進細胞伸長，從而引起植株增高；促進細胞分裂與分化；促進種子萌發、開花和果實發育
細胞分裂素 主要是根尖 主要分布在正在進行細胞分裂的部位 促進細胞分裂；促進芽的分化、側枝發育、葉綠素合成
脫落酸 根冠、萎蔫的葉片等 將要脫落或進入休眠期的器官和組織中含量多 抑制細胞分裂；促進氣孔關閉；促進葉和果實的衰老和脫落；維持種子休眠
乙烯 植物體各個部位 各器官中都存在 促進果實成熟；促進開花；促進葉、花、果實脫落
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P97“小字部分”：油菜素內酯被認定為第六類植物激素。油菜素內酯能促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花粉管生長、種子萌發等。
2．植物激素間的相互作用
(1)在植物的生長發育和適應環境變化的過程中，某種激素的含量會發生變化。
(2)各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調控植物的生長發育和對環境的適應。
(3)決定器官生長、發育的，往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量。
(4)在植物生長發育過程中，不同種激素的調節還往往表現出一定的順序性。
3．植物生長調節劑的應用
(1)植物生長調節劑的概念：人工合成的對植物的生長、發育有調節作用的化學物質。
(2)優點：容易合成、原料廣泛、效果穩定等。
(3)類型
①分子結構和生理效應與植物激素類似，如吲哚丁酸。
②分子結構與植物激素完全不同，但具有與植物激素類似的生理效應，如NAA、矮壯素。
(4)應用實例(連線)
(5)植物生長調節劑的施用
①注意事項：選擇恰當的植物生長調節劑，還要考慮施用目的、效果、毒性，調節劑殘留、價格和施用是否方便等因素。
②影響施用效果的因素：施用的濃度、時間、部位以及植物的生理狀態和氣候條件等。
(1)細胞分裂素在果實生長中起促進作用(　　)
(2)植物激素赤霉素可由植物的特定部位或赤霉菌產生(　　)
(3)乙烯在果實生長和成熟中起抑制作用(　　)
(4)蘋果樹開花后，噴施適宜濃度的脫落酸可防止果實脫落(　　)
(5)用一定濃度的乙烯利處理采摘后未成熟的香蕉，可促使其成熟(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
1．明確植物激素的相互作用
2．植物生長與多種植物激素之間的關系
(1)生長素和乙烯對細胞伸長生長的影響
(2)生長素與赤霉素在促進莖稈伸長方面的關系
[典例剖析]
(2022·遼寧卷，10)亞麻籽可以榨油，莖稈可以生產纖維。在亞麻生長季節，北方比南方日照時間長，亞麻開花與晝夜長短有關，只有白天短于一定的時長才能開花。赤霉素可以促進植物伸長生長，但對亞麻成花沒有影響。烯效唑可抑制植物體內赤霉素的合成。下列在黑龍江省栽培亞麻的敘述，正確的是(　　)
A．適當使用烯效唑，以同時生產亞麻籽和亞麻纖維
B．適當使用赤霉素，以同時生產亞麻籽和亞麻纖維
C．適當使用赤霉素，以提高亞麻纖維產量
D．適當使用烯效唑，以提高亞麻籽產量
C　[已知赤霉素可以促進植物伸長生長，烯效唑可抑制植物體內赤霉素的合成。故適當使用烯效唑，不利于生產亞麻纖維，A錯誤；赤霉素對亞麻成花沒有影響，亞麻開花與晝夜長短有關，故適當使用赤霉素，不能提高亞麻籽產量，B錯誤；已知赤霉素可以促進植物伸長生長，莖稈可以生產纖維故適當使用赤霉素，以提高亞麻纖維產量，C正確；烯效唑可抑制植物體內赤霉素的合成，不能調節亞麻開花，適當使用烯效唑，不能提高亞麻籽產量，D錯誤。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：赤霉素
信息2：烯效唑
信息轉化 1.促進細胞的伸長、解除種子、塊莖的休眠并促進萌發的作用
2.抑制植物體內赤霉素的合成
素養考查 生命觀念：穩態與平衡觀 科學思維：比較與分類能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
在植物各器官中同時存在著多種植物激素，決定器官生長、發育的，是某種激素的絕對含量嗎？如不是，是什么決定的呢？不是。是不同激素的相對含量。
考向一　植物激素間的相互作用分析
11．(2022·山東卷，10)石蒜地下鱗莖的產量與鱗莖內淀粉的積累量呈正相關。為研究植物生長調節劑對石蒜鱗莖產量的影響，將適量赤霉素和植物生長調節劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋，處理長勢相同的石蒜幼苗，鱗莖中合成淀粉的關鍵酶AGPase的活性如圖。下列說法正確的是(　　)
A．多效唑通過增強AGPase活性直接參與細胞代謝
B．對照組應使用等量清水處理與實驗組長勢相同的石蒜幼苗
C．噴施赤霉素能促進石蒜植株的生長，提高鱗莖產量
D．該實驗設計遵循了實驗變量控制中的“加法原理”
D　[由題圖可知，多效唑可以增強AGPase活性，促進鱗莖中淀粉的合成，作為信息分子調控細胞代謝，A錯誤；由題目中的“適量赤霉素和植物生長調節劑多效唑的粉末分別溶于少量甲醇后用清水稀釋”可知，對照組應使用等量的甲醇－清水稀釋液處理，B錯誤；由題可知，赤霉素降低AGPase的活性，進而抑制鱗莖中淀粉的積累，根據石蒜地下鱗莖的產量與鱗莖內淀粉的積累量呈正相關，噴施赤霉素不能提高鱗莖產量，反而使得鱗莖產量減少，C錯誤；與常態比較，人為增加某種影響因素稱為“加法原理”，用外源激素赤霉素和植物生長調節劑多效唑處理遵循了實驗變量控制中的“加法原理”，D正確。]
12．(2022·安陽高三檢測)為研究5 μmol/L的生長素(IAA)和2 μmol/L的獨腳金內酯類似物(GR24)對黃芪主根伸長生長的相互作用，某研究小組進行了有關實驗，結果如圖所示(CK為對照組)。下列說法不正確的是(　　)
A．若用5 μmol/L的IAA和2 μmol/L的GR24對黃芪的莖進行實驗，則實驗結果和本實驗基本一致
B．2 μmol/L的GR24不能解除5 μmol/L的IAA對黃芪根伸長的不利影響
C．若降低IAA的濃度，則CK組曲線可能會在最下方
D．5 μmol/L的IAA和2 μmol/L的GR24對黃芪主根生長發育分別具有抑制作用、促進作用
A　[若用5 μmol/L的IAA和2 μmol/L的GR24對黃芪的莖進行實驗，則實驗結果和本實驗結果可能不一致，A錯誤；2 μmol/L的GR24和5 μmol/L的IAA共同處理組的實驗結果和5 μmol/L的IAA單獨處理組的實驗結果為前5天接近、6天以后相同，因此2 μmol/L的GR24不能解除5 μmol/L的IAA對黃芪根伸長的不利影響(抑制作用)，B正確；若降低IAA的濃度，則IAA對黃芪主根生長發育可能是促進作用，因此，CK組曲線可能會在最下方，C正確；5 μmol/L的IAA和2 μmol/L的GR24對黃芪主根生長發育的影響分別在對照組的下方和上方，因此對黃芪主根生長發育分別具有抑制作用、促進作用，D正確。]
考向二　植物激素及生長調節劑的應用
13．(2022·海南卷，7)植物激素和植物生長調節劑可調控植物的生長發育。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．將患惡苗病的水稻葉片汁液噴灑到正常水稻幼苗上，結實率會降低
B．植物組織培養中，培養基含生長素、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、節間短，說明矮壯素的生理效應與赤霉素的相同
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
C　[患惡苗病的水稻葉片汁液中含有較多的赤霉素，能夠使正常水稻瘋長而結實率降低，A正確；生長素和細胞分裂素在促進細胞分裂方面表現出協同作用，前者主要促進細胞核的分裂，后者主要促進細胞質的分裂，故B正確；矮壯素處理后，小麥植株矮小、節間短，而赤霉素促進小麥長高，二者的作用效果相反，C錯誤，高濃度2，4 D能殺死雙子葉植物雜草，而對單子葉農作物起到促進作用，可作為除草劑使用，D正確。]
14．(2022·湖北卷，9)水稻種植過程中，植株在中后期易倒伏是常見問題。在適宜時期噴施適量的調環酸鈣溶液，能縮短水稻基部節間長度，增強植株抗倒伏能力。下列敘述錯誤的是(　　)
A．調環酸鈣是一種植物生長調節劑
B．噴施調環酸鈣的關鍵之一是控制施用濃度
C．若調環酸鈣噴施不足，可盡快噴施赤霉素進行補救
D．在水稻基部節間伸長初期噴施調環酸鈣可抑制其伸長
C　[調環酸鈣是人工施用的外源性物質，能縮短水稻基部節間的長度，進而調節植物的生長，是一種植物生長調節劑，A正確；施用植物生長調節劑需要考慮施用時間、處理部位、施用方式、施用濃度和施用次數等問題，B正確；調環酸鈣能縮短水稻基部節間長度使植株矮化，而赤霉素能促進植物長高，二者作用不同，C錯誤、D正確。]
考點四　探索植物生長調節劑的應用
1．探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度
(1)實驗原理：適宜濃度的生長素類調節劑能促進插條生根，不同濃度的生長素類調節劑溶液處理后，插條生根的情況不同。
(2)實驗過程
制作插條：把形態、大小一致的某種植物的插條分成10組，每組3枝
↓
配制梯度溶液：取生長素類調節劑按照不同的比例稀釋成9份，第10份用蒸餾水作為空白對照
↓
↓
實驗培養：把每組處理過的枝條下端依濃度梯度從小到大分別放入盛清水的托盤中浸泡，放在適宜溫度下培養，每天觀察一次，記錄生根情況
↓
記錄結果：一段時間后觀察插條的生根情況，并記錄所得到的數據
↓
分析結果：由下圖曲線可知，促進扦插枝條生根的最適濃度是A點對應的生長素類調節劑濃度，在A點兩側，存在促進生根效果相同的兩個不同濃度
2．嘗試利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利的性質
①工業品為液體。②當溶液pH<3.5時，比較穩定，但隨著pH升高，它會分解釋放出乙烯。
(2)乙烯利的作用
①對水果具有催熟作用。
②進一步誘導水果自身產生乙烯，加速水果成熟。
1．需進行預實驗：預實驗可以為進一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，以免由于設計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。
2．設置對照組、重復組
(1)設置對照組：預實驗必須有蒸餾水組作空白對照，正式實驗時可不設空白對照；設置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照，目的是探索生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度。
(2)設置重復組：即每組不能少于3個枝條。
3．控制無關變量：無關變量在實驗中的處理要采用等量原則。如選用相同的植物材料，插條的生理狀況、帶有的芽數相同，插條處理的時間長短一致等。
4．處理插條
(1)生長素類似物處理插條可用浸泡法(溶液濃度較低)或沾蘸法(溶液濃度較高，處理時間較短)。
(2)處理時插條上下不能顛倒，否則扦插枝條不能成活。
(3)扦插時常去掉插條成熟葉片，原因是降低蒸騰作用，保持植物體內的水分平衡。
考向一　實驗過程和結果分析
15．(2022·廣東高三階段練習)實驗小組進行了2，4 D溶液對插條生根作用的實驗，用不同濃度的2，4 D溶液浸泡插條一段時間后的實驗結果如圖所示，其中a、b、d組為實驗組，c組為空白對照組，下列相關說法不合理的是(　　)
A．2，4 D溶液的濃度是本實驗的自變量
B．這四組所用的插條一致，且都不能生有芽
C．a組施加的2，4 D溶液的濃度可能大于b組的
D．在各實驗組中，d組2，4 D溶液的濃度是最高的
B　[本實驗的自變量為不同濃度的2，4 D溶液，A正確；此實驗在選擇實驗材料時，所用的插條要保留部分幼芽，B錯誤；2，4 D溶液為植物生長素類調節劑，在一定濃度范圍內，隨著濃度的升高，促進生根作用越好，所以a組施加的2，4 D溶液的濃度可能大于b組，C正確；2，4 D溶液為植物生長素類調節劑，同樣具有兩重性，即低濃度促進，高濃度抑制，故d組2，4 D溶液的濃度是最高的，D正確。]
16．(2022·沈陽高三檢測)研究性學習小組為了探究2，4 D對植物根生長的影響，以菊花為實驗材料進行以下實驗：對菊花幼苗施用不同濃度的2，4 D，10天后對主根長度和側根數目分別進行計數，結果如下表所示：
測定項目 2，4 D濃度(10－5mol·L－1)
0 50 100 150 200
主根長度相對值 1 0.9 0.7 0.5 0.3
側根數目/個 4 6 8 5 3
下列有關該實驗的分析，正確的是(　　)
A．該實驗作為預實驗的目的是減小實驗誤差
B．2，4 D對主根生長的促進作用隨濃度升高而減弱
C．抑制主根伸長的2，4 D濃度均促進側根數量增加
D．不同濃度的2，4 D促進側根生長作用可能相同
D　[該實驗作為預實驗的目的是摸索實驗條件，A錯誤；2，4 D對主根生長的抑制作用隨濃度升高而增大，B錯誤；抑制主根伸長的2，4 D濃度的濃度范圍為50×10－5mol/L～200×10－5mol/L，濃度為200×10－5mol/L時抑制側根生長，C錯誤；由表中數據可知，低濃度的生長素使側根數目增多，高濃度的生長素使側根數目減少，生長素對側根生長的作用具有兩重性，故不同濃度的2，4 D促進側根生長作用可能相同，D正確。]
考向二　實驗的拓展與應用
17．(2023·信陽高三檢測)研究人員用不同濃度的生長素(IAA)、赤霉素(GA3)對野牛草種子進行浸種處理，兩種激素的不同濃度均設置3個重復組。待種子萌發后對幼苗地上部分與地下部分的生長情況進行測定，測定結果如圖所示。下列敘述中錯誤的是(　　)
A．應以蒸餾水浸種處理作為對照組，以3個重復組的平均值作為測定值
B．在野牛草幼苗的生長過程中，IAA和GA3均不直接參與細胞代謝
C．GA3主要促進幼苗莖的生長，IAA主要促進幼苗根的生長
D．實驗結果表明IAA、GA3對野牛草幼苗的生長調控均具有兩重性
D　[該實驗的目的是探究不同種類、不同濃度的植物激素對野牛草幼苗生長的影響，因此需要設置空白對照，應以蒸餾水浸種處理作為空白對照組，并以3個重復組的平均值作為測定值，A正確；激素既不組成細胞結構，又不提供能量，也不起催化細胞代謝作用，而是給細胞傳達信息，對細胞生命活動起調節作用，B正確；根據題意可知，GA3主要促進幼苗莖的生長，IAA主要促進幼苗根的生長，C正確；植物激素的兩重性與空白對照組相比，指低濃度促進生長，高濃度抑制生長，但題目所示結果只體現了植物激素的促進作用，因此實驗結果不能表明IAA、GA3對野牛草幼苗的生長調控均具有兩重性，D錯誤。]
18．(2022·本溪高三檢測)研究細胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中(圖1)。對插條的處理方法及結果見圖2。下列說法正確的是(　　)
圖1
圖2
A．制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是減少內源生長素的干擾
B．從圖2中可知，對插條進行的實驗處理只有一種即：不同插條上去除不同數目的A葉
C．實驗Ⅱ、Ⅲ 、Ⅳ的結果表明：A葉數量越少，B葉生長越慢
D．植物激素是由植物體特定部位產生，再被運輸到作用部位，直接參與植物生長發育的微量有機物
C　[本實驗的目的是研究細胞分裂素的生理作用，因此制備插條時除去根系和幼芽的目的是減少插條中內源細胞分裂素的干擾，A錯誤；從圖2可知，對插條進行的實驗處理包括用細胞分裂素分別處理A、B葉、不同插條上去除不同數目的A葉，B錯誤；結合分析可知，實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的結果表明：A葉數量越少，B葉生長越慢，C正確；植物激素是由植物體特定部位產生，再被運輸到作用部位，直接調節植物的生長發育，而不是參與植物的生長發育，D錯誤。]
考點五　環境因素參與調節植物的生命活動
1．光對植物生長發育的調節
(1)光的作用
①提供能量。②作為一種信號。
(2)光的信號傳導
①光敏色素
a．本質：蛋白質(色素—蛋白復合體)。
b．分布：植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。
②調控機制
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P106“相關信息”：光敏色素主要吸收紅光和遠紅光。植物體內除了光敏色素，還有感受藍光的受體。
2．參與調節植物生命活動的其他環境因素
(1)溫度
①溫度可以通過影響種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等參與調節植物的生長發育。
②植物分布的地域性很大程度上由溫度決定。
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P107“思考·討論”
①年輪形成的原因是：a.春夏季細胞分裂快、細胞體積大，在樹干上形成顏色較淺的帶。b.秋冬季細胞分裂慢、細胞體積較小，樹干上形成顏色較深的帶。
②春化作用：經一定時間的低溫誘導促進植物開花的作用。
(2)重力
①作用：調節植物生長發育和形態建成。
②作用機制：植物的根、莖中有感受重力的物質和細胞，可以將重力信號轉換成運輸生長素的信號，造成生長素分布的不均衡，從而調節植物的生長方向。
③“淀粉—平衡石”假說
植物對重力的感受是通過富含“淀粉體”的細胞，即平衡石細胞來實現的。
【拾遺補缺】　源于選擇性必修1 P107“旁欄思考”：根的向地生長和莖的背地生長的意義：根向地生長，可以深扎根，利于吸收水分和無機鹽；莖背地生長，可以將枝條伸向天空，利于吸收陽光進行光合作用。
3. 植物生長發育的整體調控
(1)光只參與光合作用，為植物的生命活動提供能量(　　)
(2)光敏色素只分布于葉綠體的類囊體薄膜上(　　)
(3)光敏色素的化學本質是蛋白質，主要吸收紅光和遠紅光(　　)
(4)重力可調節植物生長發育，但與植物形態建成無關(　　)
(5)植物的生長發育只受植物激素的調控(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
[典例剖析]
(2021·湖北卷，9)短日照植物在日照時數小于一定值時才能開花。已知某短日照植物在光照10小時/天的條件下連續處理6天能開花(人工控光控溫)。為了給某地(日照時數最長為16小時/天)引種該植物提供理論參考，探究誘導該植物在該地區開花的光照時數X(小時/天)的最大值，設計了以下四組實驗方案，最合理的是(　　)
實驗方案 對照組(光照時數：小時/天，6天) 實驗組(光照時數：X小時/天，6天)
A． 10 4≤X<10設置梯度
B． 10 8≤X<10，10C． 10 10D． 10 10C　[結合題意可知，本實驗的目的為探究誘導該植物在該地區開花的光照時數X(小時/天)的最大值，根據信息“在光照10小時/天的條件下連續處理6天能開花”，且本地“日照時數最長為16小時/天”，故實驗設計的時間應在10【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息：誘導該植物在該地區開花的光照時數X(小時/天)的最大值設計了以下四組實驗方案＋表格
信息轉化 對照原則、單一變量原則
素養考查 科學思維：分析與綜合能力 科學探究：設計實驗方案的能力
考向一　光對植物生長發育的調節
19．(2022·丹東高三檢測)科學家研究發現，植物具有的光敏色素和向光素都是能接受特定光信號的分子。光敏色素受到紅光和遠紅光照射時結構發生變化，影響細胞核中特定基因的表達而調控植物生長發育。向光素是一種自磷酸化蛋白激酶，在藍光刺激下，發生自磷酸化。激活的向光素調節生長素運輸載體的定位，進而引起生長素的側向運動，最終使得植物器官不對稱生長。下列有關描述正確的是(　　)
A．光敏色素是一類色素—蛋白復合體，只分布在分生組織的細胞中
B．缺乏向光素，植物無法感受到紅光和遠紅光的刺激
C．光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程，植物分布的地域性很大程度上就是由光照決定的
D．向光素的自磷酸化會導致生長素分布不均勻
D　[光敏色素是一類色素—蛋白復合體，接受到光照射時，光敏色素的結構會發生變化，這一變化的信息經過信息傳遞系統傳導到細胞核，影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應，不只分布在分生組織的細胞中，A錯誤；光敏色素受到紅光和遠紅光照射時結構發生變化，影響細胞核中特定基因的表達而調控植物生長發育，而向光素是一種自磷酸化蛋白激酶，在藍光刺激下，發生自磷酸化，顯然缺乏向光素，不會影響植物感受紅光和遠紅光的刺激，B錯誤；對植物來說，光不只是起提供能量的作用，還能作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程，但植物分布的地域性很大程度上是由溫度決定的，C錯誤；在藍光刺激下，向光素發生自磷酸化，激活的向光素調節生長素運輸載體的定位，進而引起生長素的側向運動，導致生長素分布不均勻，D正確。]
20．(2022·沈陽高三檢測)某科研小組進行如下實驗：將100粒萵苣種子放置在適合生長的恒溫條件下，并在黑暗中吸收足夠的水分，如圖中的Ⅰ～Ⅴ所示，通過圖中不同組合的光照條件處理，48小時后，檢查發芽率(發芽種子的比例)，得到如圖所示結果。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．由圖中實驗可知，影響發芽率的關鍵因素是黑暗處理前是否進行光直射
B．萵苣種子萌發需要合適的溫度、水分和O2，圖中Ⅴ中發芽率應該是100%
C．Ⅱ、Ⅲ種子發芽率為100%可能是因為光直射條件下光反應積累了ATP、NADPH
D．這種現象是光等環境因素和植物的光敏色素、基因表達等綜合影響的結果，也體現出生態系統信息傳遞的功能
C　[由圖中實驗結果可知，影響發芽率的關鍵因素是黑暗處理前是否進行光直射，因為黑暗處理前進行光直射的處理組發芽率均達到100%，A正確；萵苣種子萌發需要合適的溫度、水分和氧氣，圖中Ⅴ黑暗處理前也有光直射的處理，因此，該組中發芽率應該是100%，B正確；、Ⅱ、Ⅲ種子發芽率100%可能是因為光直射條件，但此時種子不能進行光合作用，無ATP、NADPH的積累，C錯誤；這種現象是光等環境因素和植物的光敏色素、基因表達等綜合影響的結果，也體現出生態系統信息傳遞的功能，D正確。]
考向二　溫度、重力對植物生長發育的影響
21．(2022·河北河間一中高三開學考試)將正常生長的植株幼苗水平放置時，受重力的影響，根向地生長、莖背地生長。圖1表示水平放置的幼苗根和莖的生長與生長素濃度的關系，圖2為生長素濃度與莖生長關系的曲線圖，圖3表示不同的激素處理方式與胚芽鞘生長之間的關系。下列說法錯誤的是(　　)
圖1　　　　　　　　　圖2
圖3
A．圖1中，曲線上的點A、B依次可對應根的近地側和根的遠地側
B．若莖的近地側生長素濃度為圖2中的2f，則其遠地側生長素濃度的范圍是f～2f
C．圖3中“？”的處理方式可以是不加激素或加等量的蒸餾水
D．IAA和GA3在促進胚芽鞘生長方面呈協同作用
B　[圖1中，根據生長速度可知，B為根的遠地側，A為根的近地側，A正確；若莖的近地側生長素濃度為圖2中的2f，則其遠地側生長素濃度低于2f，且生長速度慢于近地側，故小于f，B錯誤；圖3中“？”的處理方式可以是不加激素或加等量的蒸餾水作為對照，以觀察不同激素的作用效果，C正確；根據IAA和GA3共同作用的促進作用高于二者單獨作用可知，二者在促進胚芽鞘生長方面呈協同作用，D正確。]
22．(2022·南平高三檢測)“淀粉—平衡石假說”認為根向地生長的原因是在根冠中存在一種平衡細胞，含有能感受重力刺激的淀粉體。當植株橫放時，平衡細胞的生命活動如下圖所示，①～④是調節過程。內質網釋放鈣離子的量會影響鈣調蛋白的激活數量。下列敘述錯誤的是(　　)
A．切除根冠后，幼根的向地生長會受到抑制
B．淀粉體最終將重力信號轉變成運輸生長素的信號
C．生長素泵功能的正常進行依賴被激活的鈣調蛋白
D．當內質網中初始鈣離子水平較低時，根橫放時其向地性程度增強
D　[幼根向地生長是由根冠平衡石細胞中的淀粉體會沉降到細胞下側誘發的，若根冠切除后，幼根向地生長會受到抑制，A正確；由以上分析可知，經過一系列的信號傳遞轉變，淀粉體最終將重力信號轉變成運輸生長素的信號，B正確；根據圖示可知，具有活性的鈣調蛋白可以作用于生長素泵，引起生長素的釋放，C正確；當內質網中初始鈣離子水平較低時，經過圖示一系列的變化，釋放的生長素將會降低，根橫放時其向地性程度將減弱，D錯誤。]
高分突破培優(九)　植物激素調節的相關實驗探究
一、與生長素有關的實驗題
(2019·全國Ⅱ卷，29節選)某研究小組切取某種植物胚芽鞘的頂端，分成甲、乙兩組，按下圖所示的方法用瓊脂塊收集生長素，再將含有生長素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側，一段時間后，測量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)，測得數據如下表。據此回答下列問題：
分組 甲 乙
瓊脂塊 左 右
α角/度 20.4 9.0 9.1
(1)上圖中α角形成的原因是_________________________________________________。
(2)據表可知，乙組中左、右兩側的瓊脂塊所引起的α角基本相同，但小于甲瓊脂塊所引起的α角，原因是_________________________________________________________________。
【審題關鍵】
(1)切去頂端的胚芽鞘切段不再生長，但在切口處放上含有適宜濃度生長素的瓊脂塊后，胚芽鞘切段將繼續生長。圖中在胚芽鞘切段左側放上含有生長素的瓊脂塊，使該側生長素濃度高于右側，細胞生長的速度大于右側，形成α角。
(2)生長素在胚芽鞘尖端進行橫向運輸和極性運輸。乙組中生長素不能透過云母片，導致左、右兩側瓊脂塊中生長素含量幾乎相等，約是甲組瓊脂塊中生長素含量的一半。
答案　(1)瓊脂塊中的生長素進入胚芽鞘切段的左側，使胚芽鞘左側的生長素濃度高于右側，引起胚芽鞘左側生長快于右側，形成α角
(2)乙左右兩側瓊脂塊中的生長素含量基本相同，但小于甲瓊脂塊中生長素的含量
驗證向光性相關原理的基本實驗模型
(1)驗證尖端產生生長素
①實驗組：取放置過胚芽鞘尖端的瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘的一側(如圖甲所示)。
②對照組：取未放置過胚芽鞘尖端的空白瓊脂塊，置于去掉尖端的胚芽鞘的一側(如圖乙所示)。
(2)驗證胚芽鞘生長部位在尖端下面一段
①實驗組：在胚芽鞘尖端與下面一段之間插入云母片(如圖甲所示)。
②對照組：胚芽鞘不進行處理(如圖乙所示)。
(3)驗證生長素的橫向運輸發生在尖端
①實驗操作
②實驗現象：裝置a中胚芽鞘直立生長；裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。
(4)探究重力和單側光對生長素分布的影響程度
1．(2023·南平高三檢測)已知燕麥幼苗尖端能產生生長素并向下運輸，科研人員將燕麥幼苗尖端放在瓊脂塊上并給予單側光照，處理過程如圖Ⅰ所示；一段時間后將A、B瓊脂塊分別置于切去尖端的幼苗甲和乙的一側，結果如圖Ⅱ。下列敘述錯誤的是(　　)
A．瓊脂塊A和B中的生長素都能促進生長
B．本實驗不能證明單側光促使生長素從向光側向背光側轉移
C．若圖Ⅰ改為從頂端垂直光照，則圖Ⅱ中的甲和乙都將直立生長
D．乙彎曲的角度大于甲，說明瓊脂塊B中的生長素濃度大于A中
C　[圖Ⅰ中的胚芽鞘頂端可以產生生長素，瓊脂塊A和B中的生長素都能促進生長，A正確；本實驗不能證明單側光促使生長素從向光側向背光側轉移，因為有可能是向光側的生長素分解，B正確；若圖Ⅰ改為從頂端垂直光照，生長素不會發生橫向運輸，A、B瓊脂塊中的生長素濃度相同，則圖Ⅱ中的甲和乙都將彎曲生長，且彎曲角度相同，C錯誤；據圖分析可知，乙彎曲的角度大于甲，說明瓊脂塊B中的生長素濃度大于A中，D正確。]
2．(2022·重慶高三檢測)某生物興趣小組的同學切取胚芽鞘的頂端，分成甲、乙兩組，按如圖所示的方法用瓊脂塊收集生長素，再將含有生長素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側(圖丙所示)，一段時間后，測量胚芽鞘切段的彎曲程度(α角)。下列相關分析正確的是(　　)
A．若將甲組置于黑暗中，則瓊脂塊所引起的α＝0°
B．若將乙組中左、右兩側的瓊脂塊同時放在同一去頂胚芽鞘切段頂端的兩側，則α＞0°
C．圖丙中α角的形成是由于去頂胚芽鞘切段左側細胞分裂速度快于右側
D．生長素在胚芽鞘的合成與運輸過程中都伴隨特殊化學鍵的水解
D　[甲組置于黑暗中，仍有生長素合成并收集到瓊脂塊里，α>0°，A錯誤；乙組左右兩個瓊脂塊中生長素含量可能相同，所以同時放在胚芽鞘兩側，不會引起彎曲生長，B錯誤；生長素的作用是促進細胞的伸長生長，而不是促進細胞分裂，C錯誤；細胞內生長素的合成反應消耗能量、生長素的極性運輸是主動運輸，也消耗能量，故生長素在胚芽鞘的合成與運輸過程中都伴隨特殊化學鍵的水解，D正確。]
取生長狀態一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組，將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再從c、d兩組胚芽鞘中的相應位置分別切取等長的一段，并按圖中所示分別接入a、b兩組胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′兩組胚芽鞘。然后用單側光照射，發現a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘無彎曲生長，其原因是(　　)
A．c組尖端能合成生長素，d組尖端不能
B．a′組尖端能合成生長素，b′組尖端不能
C．c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，d組尖端的生長素不能
D．a′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組尖端的生長素不能
【審題關鍵】
(1)圖中a組尖端和b組尖端都能產生生長素，a′組和b′組的區別是胚芽鞘的尖端下部放置的分別是c組正立的和d組倒置的切段。
(2)由于生長素在胚芽鞘中的運輸只能從形態學上端運輸到形態學下端，因此，a′組胚芽鞘尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組胚芽鞘尖端的生長素不能向胚芽鞘基部運輸。
(3)c組和d組尖端都能合成生長素，本實驗沒有用到c組和d組尖端。
答案　D
驗證生長素的極性運輸的實驗模型
(1)實驗操作
(2)實驗現象：A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組去掉尖端的胚芽鞘既不生長也不彎曲。
3．(2023·棗莊高三檢測)某生物興趣小組為了探究生長素的作用部位及運輸方向，用若干個黑暗中的玉米胚芽鞘進行了以下兩組實驗：①將一部分胚芽鞘用黑色碳素筆從尖端畫一條直線至最下端，如圖1所示，培養2～3天后觀察a、b段直線顏色的深淺(注：胚芽鞘長度變化會引起直線顏色深淺變化)；②將一部分胚芽鞘去除尖端后，在其上端放置一塊含生長素的瓊脂塊，在其下端放置一塊相同體積大小的空白瓊脂塊，如圖2所示。下列分析正確的是(　　)
A．實驗在黑暗中進行，是為了防止光合作用影響實驗結果
B．a段顏色深，說明a段基本沒有生長，這是因為a段生長素濃度高抑制了生長
C．若圖2中下端的瓊脂塊收集到了生長素，不能說明生長素在胚芽鞘中發生了極性運輸
D．若要證明c段不能合成生長素，需要設計兩個瓊脂塊位置不變，只將c段倒過來的對照
C　[實驗在黑暗中進行，是為了防止單側光引起生長素分布不均，影響實驗結果，A錯誤；胚芽鞘長度增加會使直線顏色變淺，a段顏色深，說明a段基本沒有生長，這是因為生長素作用的部位是b段，a段產生的生長素向下運輸，作用于b段，使b段表現生長，B錯誤；若圖2中下端的瓊脂塊收集到了生長素，則說明生長素從形態學的上端運往了形態學的下端，也可能是受重力因素的影響，不能得出發生了極性運輸，若要說明發生了極性運輸還需要增加胚芽鞘倒置的對照，C正確；若要證明c段不能合成生長素，需要將形態學上端的含有生長素的瓊脂塊去掉，一段時間后檢測下方的瓊脂塊中是否含有生長素，無需將c段倒過來作為對照，D錯誤。]
4．(2022·北京高三模擬)科研人員完成下圖所示實驗，一段時間后，檢測到B瓊脂塊中含有生長素。據圖分析，下列相關敘述不正確的是(　　)
A．本實驗證實莖段中的生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端
B．用放射性同位素標記瓊脂塊A中的生長素，以確認其是否會被運輸到B中
C．清水浸泡一段時間可去除莖段內源生長素，減少對實驗的干擾
D．本實驗應增加一組頂端在下、基端在上的實驗組，作為對比實驗
A　[本實驗證實莖段中的生長素能從形態學上端運輸到形態學下端，但無法證明生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，因為缺少對比實驗，A錯誤；用放射性同位素標記瓊脂塊A中的生長素，可追蹤生長素的去向，通過檢測B處的放射性，以確認其是否會被運輸到B中，B正確；切取的莖段內含有內源生長素，清水浸泡一段時間可去除莖段內源生長素，從而減少對實驗的干擾，C正確；本實驗只有頂端在上、基端在下的實驗組，應增加一組頂端在下、基端在上的實驗組，作為對比實驗，從而證實莖段中的生長素只能從形態學上端運輸到形態學下端，D正確。]
黃瓜是雌雄同株異花傳粉植物，用正常的黃瓜雌花作為實驗材料驗證生長素的作用，設計的做法是將用于實驗的雌花在開花前套上紙袋，然后分別作如下處理：①1號花開花后給雌蕊柱頭涂一定濃度的生長素并套袋，一段時間后移走紙袋；②2號花開花后人工授粉并套袋，一段時間后移走紙袋。此設計的缺陷是(　　)
A．1號花未進行人工授粉
B．缺乏自然傳粉的雌花
C．2號花未涂生長素
D．缺乏只套袋處理的雌花
【審題關鍵】
本實驗的目的是驗證生長素的作用，該實驗的自變量是有無生長素，1號有外源生長素，2號有人工授粉后發育中的種子提供的生長素，所以缺乏沒有生長素的一組，即缺乏只套袋處理的雌花，該實驗的因變量是果實的發育情況。
答案　D
驗證生長素在果實發育中的作用及合成部位
(1)原理
(2)過程
(3)結果：A組發育成有子黃瓜，B組不發育，C組發育成無子黃瓜。
(4)結論：生長素是果實發育所必需的，主要由發育中的種子合成。
5．(2023·新余高三檢測)草莓果實表面有許多瘦果。將生長一致的草莓植株分為四組，對照組S0不作處理，S1、S2和S3組植株上的幼果去除瘦果，再在S2組葉片上、S3組幼果上分別噴施一定濃度的生長素(IAA)溶液，實驗結果如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．果實開始發育后，瘦果內能夠合成生長素促進果實長大和成熟
B．S1組的果實略有增大可能是由來源于其他植物產生的IAA引起的
C．S2組的結果表明噴施到葉片上的外源IAA可運輸到果實，說明植物體內的激素也能隨體液運輸
D．S3組成熟果實的大小與IAA溶液的濃度總是呈正相關
C　[生長素不能促進果實成熟，A錯誤；S1組的果實略有增大是由于其他部位(例如葉片)產生的IAA引起的，B錯誤；S2組的結果表明噴施到葉片上的外源IAA可運輸到果實，說明植物體內的激素也能隨體液運輸，C正確；生長素的作用具有兩重性，濃度過高可能會抑制果實的發育，D錯誤。]
6．(2022·文昌高三檢測)為研究IAA(生長素)對番茄子房發育成果實過程的調節，科研人員將處于花蕾期的番茄花分成4組進行實驗，處理及結果見下表。下列敘述錯誤的是(　　)
組別 1組 2組 3組 4組
實驗處理 授粉 未授粉
不涂抹IAA 不涂抹IAA 在子房上涂抹IAA 在花柄上涂抹IAA
果實平均重量(g) 4.1 0 5.3 0
A．生長素通過促進細胞的分裂來促進子房發育成果實
B．1組番茄花發育成果實，其子房生長所需的生長素主要來自發育中的種子
C．2、3組實驗結果表明，子房發育成果實需要IAA
D．依據3、4組實驗結果，推測IAA不能從花柄運輸到子房
A　[該實驗無法看出生長素是通過促進細胞的分裂來促進子房發育成果實的，A錯誤；1組番茄授粉處理，花發育成果實，其子房生長所需的生長素主要來自發育中的種子，B正確；由2、3組的結果可知，未授粉但涂抹IAA的子房可發育為果實，說明子房發育成果實需要IAA，C正確；3、4組的自變量為IAA涂抹位置不同，由結果可知，IAA也許不能從花柄運輸到子房，D正確。]
二、與植物激素有關的實驗設計題
為探究生長素和赤霉素對豌豆莖節間切段生長的影響，某同學設計了如圖所示的實驗，圖1實驗操作科學無誤，圖2為實驗結果，該同學根據實驗結果得出了生長素和赤霉素在促進豌豆莖節間切段生長方面具有協同作用的結論。請據圖回答下列問題：
　
(1)根據實驗結果分析，該同學的實驗結論__________(填“一定”或“不一定”)成立。作出該判斷的理由是_______________________________________________________________。
(2)根據生長素在濃度較低時促進生長，在濃度過高時抑制生長的特點，該同學又提出“赤霉素對豌豆莖節間切段生長的作用也具有在濃度較低時促進生長、在濃度過高時抑制生長”的假說。請寫出驗證該假說的簡單實驗設計思路和支持該假說的預期實驗結果。
實驗設計思路：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
支持該假說的預期實驗結果：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【審題關鍵】
(1)本實驗目的是探究生長素和赤霉素對豌豆莖節間切段生長的影響，實驗應設置不加赤霉素和生長素(加適量清水)的對照組，實驗組設置為加等量的生長素，加等量的赤霉素，加等量的赤霉素和生長素混合物。
(2)實驗中要注意控制無關變量，因此豌豆的生長狀況應相同，且切取的部位和長度應相同，并放在相同條件下培養。
(3)根據曲線圖中的信息得出結論：赤霉素與生長素具有協同作用。
(4)要研究赤霉素對豌豆莖節間切段生長的作用也具有低濃度能促進生長，高濃度能抑制生長，實驗設計思路為配制一系列濃度梯度的赤霉素溶液，分別用清水和所配制的赤霉素溶液處理長度和生長狀況相同的豌豆莖節間切段，在相同且適宜的條件下培養一段時間，觀測并計算每組莖切段的平均長度。
答案　(1)不一定　缺少不加激素處理的對照組，不能確定這兩種激素對豌豆莖節間切段生長是否起促進作用
(2)配制一系列濃度梯度的赤霉素溶液，分別用清水和所配制的赤霉素溶液處理長度和生長狀況相同的豌豆莖節間切段，在相同且適宜的條件下培養一段時間，觀測并計算每組莖節間切段的平均長度　較低濃度赤霉素溶液處理組莖節間切段的平均長度比清水組的長，較高濃度赤霉素溶液處理組莖節間切段的平均長度比清水組的短
“五步法”設計和完善植物激素類實驗
7．(2022·沈陽高三檢測)研究認為由植物頂端產生的生長素可以向下極性運輸進入側芽，從而產生對側芽生長的抑制作用。獨腳金內酯(SLs)是一類植物新激素，參與調節了植物分枝和根的形態建成。
(1)生長素________(能/不能)出現在人體內環境中。
(2)植物頂芽優先生長，側芽生長受到抑制的現象說明生長素具有____________________的作用特點。
(3)科研人員用人工合成的獨腳金內酯類似物(GR24)和生長素類調節劑(NAA)處理擬南芥植株結果如圖。說明在調節側枝生長方面生長素和獨腳金內酯具有________關系。
(4)近年來，也有研究報道指出SLs除了可以影響分枝和根形態的建成外還可以通過MAK2信號途徑參與葉片衰老以及脅迫抗性，突變MAX2基因后可以通過降低脫落酸響應影響氣孔關閉以及脅迫響應降低植物對干旱和鹽脅迫抗性。為驗證植物在干旱條件下氣孔開度降低是獨腳金內酯通過影響脫落酸合成間接完成的，請利用野生型、獨腳金內酯合成缺陷突變體、脫落酸合成缺陷突變體等實驗材料完成下列實驗設計。
①取野生型植株、__________________在正常條件下測定氣孔開度，經干旱處理后，再測定氣孔開度。
②取________________________植株，分為兩組，實驗組用一定濃度的____________________進行處理，對照組__________________，經過干旱處理后，檢測兩組________的含量并測定兩組植株氣孔開度。
實驗結果：
實驗①中______________________________________________________________________。
實驗②中______________________________________________________________________。
說明植物在干旱條件下氣孔開度降低是獨腳金內酯通過影響脫落酸合成間接完成的。
答案　(1)能　(2)生長素濃度較低時促進生長，濃度過高時抑制生長　(3)協同
(4)脫落酸合成缺陷突變體　獨腳金內酯合成缺陷突變體　獨腳金內酯水溶液　不作處理(清水處理或蒸餾水處理)　脫落酸　野生型植株氣孔開度降低，脫落酸合成缺陷突變體氣孔開度不變　實驗組脫落酸含量高于對照組，氣孔開度低于對照組
解析　(1)人尿中可以分離出生長素，說明人可以吸收生長素，通過血液運輸并通過尿液將生長素排出體外，因此生長素能出現在人體內環境中。
(2)頂芽生長素濃度低生長速度快，側芽生長素濃度高生長受抑制，說明生長素濃度較低時促進生長，濃度過高時抑制生長。
(3)根據圖像可知，生長素類似物和獨腳金內酯類似物混合處理時，側枝長度比二者分別處理都短，且都比對照組短，說明二者均能抑制側枝生長，為協同關系。
(4)①本實驗是驗證植物在干旱條件下氣孔開度降低是獨腳金內酯通過影響脫落酸合成間接完成的。因此因變量需要檢測氣孔開放度的變化，故應取野生型植株、脫落酸合成缺陷突變體在正常條件下測定氣孔開度，經干旱處理后，再測定氣孔開度，以說明脫落酸能夠降低氣孔開度。
②取獨腳金內酯合成缺陷突變體植株，分為兩組，實驗組用一定濃度的獨腳金內酯水溶液進行處理，對照組不作處理(清水處理或蒸餾水處理)，經過干旱處理后，檢測兩組脫落酸含量的含量，以說明干旱條件下獨腳金內酯能夠促進脫落酸的合成，并測定兩組植株氣孔開度，以進一步證明干旱條件下獨腳金內酯促進脫落酸合成進而降低氣孔開度提升植物抗干旱能力。
實驗結果：若實驗①中：野生型植株氣孔開度降低，脫落酸合成缺陷突變體氣孔開度不變；實驗②中：實驗組脫落酸含量高于對照組，氣孔開度低于對照組，則說明植物在干旱條件下氣孔開度降低是獨腳金內酯通過影響脫落酸合成間接完成的。
8．(2022·邯鄲高三檢測)矮化栽培是現代蘋果生產的趨勢，為研究矮化蘋果(M9)砧木致矮機理，研究者進行了系列實驗。
(1)生長素在植物莖尖從形態學上端向下端的運輸稱為________運輸；細胞分裂素主要在植物體的根尖合成并運至地上部分，通過促進細胞分裂進而促進植物生長。
(2)研究者將富士蘋果(非矮化)、M9和八棱海棠(非矮化)三種植物進行嫁接，如圖1。一段時間后，檢測富士 M9 八棱海棠不同部位PIN基因(IAA運輸載體基因)的表達情況，結果如圖2。
實驗結果顯示，在富士 M9 八棱海棠中，表達量較高的基因有兩種，其中__________可能與M9致矮密切相關。
(3)向富士 M9 八棱海棠的接穗葉片或基砧根部施加NAA(生長素類調節劑，其運輸載體與IAA相同)后，以未做處理的富士 M9 八棱海棠作為對照，檢測相關指標如下表。
組別 接穗新梢平均長度 細胞分裂素含量 (NAA＋IAA)總含量
接穗葉片 基砧根部 接穗 基砧
1對照組 ＋ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋
2接穗葉片施加NAA ＋ ＋ ＋＋ ＋＋＋ ＋
3？ ＋＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋
注：“＋”代表檢測指標的數值，“＋”越多，數值越大。
①補充表中“？”處的實驗步驟：___________________________________________；
②與對照組相比，接穗葉片施加NAA組的基砧中(NAA＋IAA)總含量幾乎無差異，推測中間砧________(填“促進”或“抑制”)了生長素的運輸。為證實這一推測，研究者將中間砧(M9)換成八棱海棠后，基砧中(NAA＋IAA)總含量顯著增加，這一結果__________(支持/不支持)上述推測。與對照組相比，第3組的基砧中________________________含量顯著增加，推測基砧根部較高濃度的NAA促進了基砧根部該激素的合成。
③兩實驗組中，接穗葉片施加NAA組的接穗新梢平均長度較短，請你結合(2)(3)實驗結果解釋原因，以揭示M9砧木致矮機理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)極性　(2)PIN8　(3)基砧根部施加與接穗葉片等量NAA　抑制　支持　細胞分裂素　接穗葉片施加NAA，M9的中間砧因PIN8表達量少阻礙了生長素的運輸，基砧得到的生長素較少；導致基砧細胞分裂素含量少，進而運輸到接穗的細胞分裂素量較少，對接穗新梢的生長促進作用不顯著
解析　(1)生長素在植物莖內從形態學上端向下端的運輸為極性運輸，細胞分裂素主要從植物根尖合成，通過促進細胞分裂進而促進植物的生長。
(2)通過實驗結果可以看出，在富士 M9 八棱海棠中，表達量較高的兩種PIN基因為PIN8與PIN10，其中從M9中PIN基因表達量可以看出PIN8表達相對量明顯低于富士與八棱海棠中PIN8的表達量，所以PIN8可能與M9致矮密切相關。
(3)①由題意可知，該實驗是向富士 M9 八棱海棠的接穗葉片或基砧根部施加等量NAA(生長素類調節劑，其運輸載體與IAA相同)后，以未做處理的富士 M9 八棱海棠作為對照，檢測相關指標。故表中“？”處的實驗步驟是基砧根部施加等量NAA。
②IAA和NAA的運輸方式為極性運輸，從圖中可知，從形態學上端(接穗)到形態學下端(基砧)，從接穗葉片施加NAA組的基砧中(NAA＋IAA)總含量幾乎無差異，可推測接穗中的NAA無法運輸到基砧中，可推測中間砧阻礙(抑制)了生長素的運輸；若中間砧阻礙了生長素的運輸，將M9(中間砧)換成八棱海棠(基砧)后，即嫁接植物從形態學上端到形態學下端分別為接穗 基砧 中間砧，則基砧(NAA＋IAA)總含量會顯著增加，出現這一現象，支持上述推測。與對照組相比，第3組的基砧中細胞分裂素含量顯著增加，推測基砧根部較高濃度的NAA促進了基砧根部該激素的合成。
③通過分析實驗表格可知，兩實驗組中，接穗葉片施加NAA這一組的接穗新梢平均長度較短，其原因是接穗葉片施加NAA，中間砧因PIN8表達量少阻礙了生長素的運輸，根部得到的生長素較少，導致細胞分裂素含量少，進而運輸到接穗的細胞分裂素量較少，對接穗新梢的生長促進作用不顯著，從而導致M9砧木致矮的現象。
(二十九)油菜素內酯(BR)
1．概念：又名蕓苔素，在各種作物中已經發現40多種油菜素內酯化合物，它們總稱為油菜素內酯類化合物(簡稱BRs)。其中含量較高、活性最強的一種在油菜花粉中叫油菜素內酯。對作物的各生長階段都有調節作用，兼具赤霉素、細胞分裂素和生長素的綜合功效；且其有著平衡植物體內上述這些內源激素發展的功能。
2．作用機理
(1)通過促進細胞膜系統質子泵對氫離子的泵出，導致自由空間酸化，使細胞壁松弛從而促進生長。
(2)油菜素內酯還能抑制生長素氧化酶的活性，調節植物內源生長素的含量，調節植物生長。(3)油菜素內酯還能調節植物體內營養物質的分配，促進弱勢植枝的生長。油菜素內酯也能影響核酸類物質的代謝，還能延緩植物離體細胞的衰老。
3．作用特點：打破休眠、促進種子發芽；促進弱勢器官部位的發育；提高花粉受精，提高坐果率；打破頂端優勢，促進側芽萌發；調節植物體內營養物質的分配；促進細胞分裂，葉片增大，促進果實膨大；促進光合作用，提高葉綠素含量，延緩葉片衰老；改善植物生理代謝作用，提高蛋白質、糖分等養分的合成；增強抗逆性，減輕不利環境(溫度、病害、農藥、抗鹽、干旱)的危害。
[對點訓練]
1．(2022·泉州高三檢測)油菜素內酯是一種植物激素，為研究其作用機理，科研人員用油菜素內酯的類似物24 eBL 進行了相關研究。實驗一：用不同濃度的類似物24 eBL 處理擬南芥幼苗，一段時間后測量幼根長度，結果如圖1，實驗二：將含有放射性標記的生長素的固體培養基(在將要凝固時)，滴在用 24 eBL 處理過的擬南芥幼根切段上(在圖2箭頭所示的位置)，一段時間后取方框內的部分進行檢測，結果如圖3，下列有關敘述錯誤的是(　　)
圖1
圖2　　　　　圖3
A．植物激素是一種信息分子，往往由某一部位產生運輸到另一部位起作用
B．實驗一結果表明 24 eBL 能促進根伸長，且濃度越高促進作用越強
C．實驗二結果表明 24 eBL 對生長素在根尖的極性運輸比反向運輸的促進作用強
D．以上實驗不能得出“24 eBL 是通過影響生長素的運輸來影響幼根生長”的結論
B　[植物激素是指在植物體的某一部位合成，然后運輸到另一部位發揮調節作用的一類微量有機物，是一種信息分子，A正確；由以上分析可知：實驗一中與對照組(0濃度)相比，隨著24 eBL濃度的升高，幼根逐漸變短，故可推知24 eBL的作用是抑制根生長，且濃度越高抑制作用越強，B錯誤；根據圖3實驗結果可知：處理基部后尖端的放射性強度低于處理尖端后基部的放射性強度，這表明：24 eBL對生長素尖端向基部運輸的促進作用較強，對基部向尖端運輸促進作用較弱，即實驗二表明24 eBL對生長素在根尖的極性運輸比反向運輸的促進作用強，C正確；若要驗證“24 eBL是通過影響生長素的運輸來影響幼根生長”，則實驗的自變量應為是否加24 eBL，因變量為根的長度，而上述實驗并無相關設計及數據，故不能得出“24 eBL是通過影響生長素的運輸來影響幼根生長”的結論，D正確。]
2．(2023·青島高三檢測)研究發現，油菜素內酯(BR)在植物體內含量極少，能夠參與植物根系的形態建成。科學家研究了BR對小麥幼苗根形態的影響，實驗結果如圖所示，下列說法正確的是(　　)
不同濃度的BR對小麥根系的影響
圖中1～5分別表示0 nmol·L－1、
5 nmol·L－1、25 nmol·L－1、100 nmol·L－1和1 μmol·L－1處理
A．BR是一種植物生長調節劑，作為信息分子參與調節植物的生命活動
B．BR主要通過調控小麥根部分生區細胞長度來影響小麥幼苗根系長度
C．由圖可知，BR促進小麥根長生長的最適濃度是25 nmol·L－1
D．由圖可知，BR影響小麥根長生長的效應表現為低濃度促進和高濃度抑制
D　[根據題意可知，油菜素內酯(BR)在植物體內含量極少，說明其是植物產生的一種植物激素，不是生長調節劑，A錯誤；據圖可知，與對照相比，5 nmol·L－1BR處理下成熟區細胞長度最大，但根分生區細胞長度隨著BR濃度的增大受到的抑制越來越大，說明BR主要通過調控小麥根部成熟區細胞長度來影響小麥幼苗根系長度，B錯誤；據圖可知，第2組的根系最長，說明BR促進小麥根長生長的最適濃度是5 nmol·L－1，C錯誤；與對照組相比，低濃度下BR能促進成熟區細胞伸長，高濃度下可抑制成熟區細胞伸長，因此表現為低濃度促進和高濃度抑制，D正確。]
1．(2022·浙江6月選考，2)新采摘的柿子常常又硬又澀。若將柿子與成熟的蘋果一起放入封閉的容器中，可使其快速變得軟而甜。這主要是利用蘋果產生的(　　)
A．乙烯 B．生長素
C．脫落酸 D．細胞分裂素
A　[乙烯起催熟作用，成熟的蘋果產生乙烯，使柿子“變得軟而甜”，A正確；生長素具有促進植物生長的作用，不能催熟，B錯誤；脫落酸具有抑制細胞的分裂和種子的萌發，促進葉和果實的衰老和脫落，促進種子休眠和提高植物抗逆能力等作用，不能催熟，C錯誤；細胞分裂素的作用是促進細胞分裂，不能催熟，D錯誤。]
2．(2022·北京卷，7)2022年2月下旬，天安門廣場各種盆栽花卉凌寒怒放，喜迎冬殘奧會的勝利召開。為使植物在特定時間開花，園藝工作者需對植株進行處理，常用措施不包括(　　)
A．置于微重力場 B．改變溫度
C．改變光照時間 D．施用植物生長調節劑
A　[微重力場不影響植物的開花，不能使植物在特定時間開花，A符合題意；溫度可以影響種子萌發、植株生長、開花結果和葉的衰老、脫落等生命活動，從而參與調節植物生長發育，B不符合題意；植物具有能夠接受光信號的分子，光敏色素是其中一種，分布在植物各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富。在受到光照射時，光敏色素的結構會發生變化，這一變化的信息會經過信息傳遞系統傳導至細胞核內，影響特定基因的表達，從而表現出生物學效應，可通過改變光照時間影響植物的開花，C不符合題意；植物生長調節劑能延長或終止種子、芽及塊莖的休眠，調節花的雌雄比例，促進或阻止開花，誘導或控制果實脫落，控制植物高度、形狀等，D不符合題意。]
3．(2022·湖南卷，7)“清明時節雨紛紛，路上行人欲斷魂。借問酒家何處有，牧童遙指杏花村。”徜徉古詩意境，思考科學問題。下列觀點錯誤的是(　　)
A．紛紛細雨能為杏樹開花提供必需的水分
B．杏樹開花體現了植物生長發育的季節周期性
C．花開花落與細胞生長和細胞凋亡相關聯
D．“杏花村酒”的釀制，酵母菌只進行無氧呼吸
D　[生命活動離不開水，紛紛細雨能為杏樹開花提供必需的水分，A正確；高等植物的生長發育受到環境因素的調節，杏樹在特定季節開花，體現了植物生長發育的季節周期性，B正確；細胞開花過程中涉及細胞的體積增大和數目增多等過程，花落是由基因控制的細胞自動結束生命的過程，又稱細胞編程性死亡，故花開花落與細胞生長和細胞凋亡相關聯，C正確；“杏花村酒”的釀制過程中起主要作用的微生物是酵母菌，酵母菌在發酵過程中需要先在有氧條件下大量繁殖，再在無氧條件下進行發酵，D錯誤。]
4．(2022·湖南卷，16)植物受到創傷可誘導植物激素茉莉酸(JA)的合成，JA在傷害部位或運輸到未傷害部位被受體感應而產生蛋白酶抑制劑I(PI－Ⅱ)，該現象可通過嫁接試驗證明。試驗涉及突變體m1和m2，其中一個不能合成JA，但能感應JA而產生PⅠ Ⅱ；另一個能合成JA，但對JA不敏感。嫁接試驗的接穗和砧木葉片中PⅠ Ⅱ的mRNA相對表達量的檢測結果如圖表所示。
注：WT為野生型，m1為突變體1，m2為突變體2；“……”代表嫁接，上方為接穗，下方為砧木：“＋”“－”分別表示有無，“＋”越多表示表達量越高。
下列判斷或推測正確的是(　　)
A．m1不能合成JA，但能感應JA而產生PⅠ Ⅱ
B．嫁接也產生輕微傷害，可導致大量表達PⅠ Ⅱ
C．嫁接類型m1/m2葉片創傷，m1中大量表達PⅠ Ⅱ
D．嫁接類型m2/m1葉片創傷，m2中大量表達PⅠ Ⅱ
D　[由3、4組可得，無論WT是作接穗或砧木，m1都不表達PⅠ Ⅱ，而對比6、7組可知，當m2作接穗時大量表達PⅠ Ⅱ，所以m1能合成JA，但對JA不敏感，A錯誤；分析第一組試驗可知，野生型做接穗，野生型做砧木，接穗葉片和砧木葉片都表達PⅠ Ⅱ，說明嫁接也產生輕微傷害，可導致少量表達PⅠ Ⅱ，B錯誤；m1對JA不敏感，m2不產生JA，故嫁接類型m1/m2葉片創傷，m1中不會大量表達PⅠ Ⅱ，C錯誤；嫁接類型m2/m1葉片創傷，m1合成JA，運輸到m2中感應JA而產生PⅠ Ⅱ，D正確。]

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