資源簡介

專題(九) 　植物生命活動的調節
1．生長素發現過程中的3個部位、2個原因
2．生長素的“運輸”方式
3．“三看法”判斷生長素的作用特點
提醒：①抑制生長≠不生長，凡生長狀況差于對照組(自然生長或蒸餾水處理組)的，可以認為生長受到抑制，生長狀況好于對照組的，可認為生長受到促進。②植物的向光性和莖的背地性只體現了生長素對植物生長的促進作用，不能體現生長素在較低濃度時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長的特性。
4．其他四種植物激素的合成部位與生理作用
5．植物激素間的相互作用
6．環境因素參與調節植物的生命活動
提醒：辨析光合色素與光敏色素
1．(2024·河北卷)水稻在苗期會表現出頂端優勢，其分蘗相當于側枝。AUX1是參與水稻生長素極性運輸的載體蛋白之一。下列分析錯誤的是(　　)
A．AUX1缺失突變體的分蘗可能增多
B．分蘗發生部位生長素濃度越高越有利于分蘗增多
C．在水稻的成熟組織中，生長素可進行非極性運輸
D．同一濃度的生長素可能會促進分蘗的生長，卻抑制根的生長
B　[AUX1缺失突變體導致生長素不能正常運輸，頂端優勢消失，分蘗可能增多，A正確；分蘗發生部位生長素濃度過高時會對分蘗產生抑制，導致分蘗減少，B錯誤；在成熟組織中，生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸，C正確；根對生長素的敏感程度高于芽，同一濃度的生長素可能會促進分蘗的生長，卻抑制根的生長，D正確。]
2．(2024·全國甲卷)植物生長發育受植物激素的調控。下列敘述錯誤的是(　　)
A．赤霉素可以誘導某些酶的合成促進種子萌發
B．單側光下生長素的極性運輸不需要載體蛋白
C．植物激素可與特異性受體結合調節基因表達
D．一種激素可通過誘導其他激素的合成發揮作用
B　[赤霉素主要合成部位是未成熟的種子、幼根和幼芽，赤霉素可以誘導某些酶的合成促進種子萌發，A正確；生長素的極性運輸屬于主動運輸，主動運輸需要載體蛋白的協助并消耗能量，B錯誤；植物激素與受體特異性結合，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，C正確；調節植物生命活動的激素不是孤立的，而是相互作用共同調節的，因此一種激素可通過誘導其他激素的合成發揮作用，D正確。]
3．(2024·湖北卷)研究人員以野生型水稻和突變型水稻(乙烯受體缺失)等作為材料，探究乙烯對水稻根系生長的影響，結果如下表所示。下列敘述正確的是(　　)
實驗組別 植物體內生長素含量 根系長度
① 野生型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
② 突變型水稻 ＋ ＋
③ 突變型水稻＋NAA ＋ ＋＋＋
④ 乙烯受體功能 恢復型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
注：＋越多表示相關指標的量越大。
A．第④組中的水稻只能通過轉基因技術獲得
B．第②組與第③組對比說明乙烯對根系生長有促進作用
C．第③組與第④組對比說明NAA對根系生長有促進作用
D．實驗結果說明乙烯可能影響生長素的合成，進而調控根系的生長
D　[由題可知，乙烯受體缺失水稻由基因突變得到，因此乙烯受體功能恢復型水稻還可以通過基因突變獲得，A錯誤；第②組與第③組對比，自變量為是否含有NAA，只能說明NAA對根系生長有促進作用，不能說明乙烯對根系生長有促進作用，B錯誤；第③組與第④組對比，自變量不唯一，沒有遵循單一變量原則，不能說明NAA對根系生長有促進作用，C錯誤；根據第①組、第②組和第④組的結果可知，野生型水稻和乙烯受體功能恢復型水稻植物體內生長素含量與根系長度的相關指標都比突變型水稻(乙烯受體缺失)組的大，說明乙烯可能影響生長素的合成，進而調控根系的生長，D正確。]
判斷與表達
(1)植物體內生長素可以作為催化劑直接參與細胞代謝過程。(2023·全國甲卷T2) (×)
提示：生長素是信號分子，不是催化劑，不具有催化作用。
(2)頂端優勢體現了生長素既可促進也可抑制生長。(2021·北京卷T10) (√)
(3)某研學小組參加勞動實踐，在校園試驗田扦插繁殖藥用植物兩面針種苗，插條的不同處理方法均應避免使用較高濃度NAA。(2023·廣東卷T9) (×)
提示：用NAA溶液處理插條時，低濃度NAA可以選用浸泡法，較高濃度NAA可以選用沾蘸法。
(4)使同種植物的扦插枝條產生相同生根效果的2，4-D濃度相同。(經典高考題) (×)
提示：在最適濃度兩側，存在使同種植物的扦插枝條產生相同生根效果的不同2，4-D濃度。
(5)在果實中表達acs (乙烯合成關鍵酶基因)的反義基因可延遲果實成熟。(2022·江蘇卷T6) (√)
(6)禾谷類種子萌發過程中，糊粉層細胞合成蛋白酶以降解其自身貯藏蛋白質，為幼苗生長提供營養。為探究赤霉素在某種禾谷類種子萌發過程中的作用，某團隊設計并實施了A、B、C三組實驗，結果如圖，推測赤霉素導致糊粉層細胞中貯藏蛋白質的降解速率下降。(2023·海南卷T14) (×)
提示：添加赤霉素的B組，貯藏蛋白質總含量低于對照組A組，也低于用赤霉素合成抑制劑處理的C組，說明赤霉素導致糊粉層細胞中貯藏蛋白質的降解速率加快。
(7)外源乙烯和赤霉素對主根生長的影響如圖，由圖可知乙烯增強赤霉素對主根生長的促進作用。(2023·北京卷T8) (×)
提示：與對照組相比，外源施加赤霉素，主根長度增加，說明赤霉素可以促進主根生長；同時施加赤霉素和乙烯，主根長度與對照組相比短，與單獨施加赤霉素相比也短，說明乙烯抑制赤霉素對主根生長的促進作用。
(8)實驗發現紅光能激活光敏色素，促進合成赤霉素相關基因的表達，進而促進萵苣種子萌發，若紅光處理結合外施脫落酸，萵苣種子萌發率比單獨紅光處理高。(2023·浙江6月卷T15) (×)
提示：紅光處理促進種子萌發，脫落酸會抑制種子萌發，二者作用效果相反，所以紅光處理結合外施脫落酸，萵苣種子萌發率比單獨紅光處理低。
(9)已知甲為生長素類調節劑，如圖為其X、Y和Z三種濃度下對微型月季莖段側芽生長的影響，則：①X濃度的甲對微型月季莖段側芽生長具有抑制作用；②X濃度、Y濃度和Z濃度之間大小的關系是X>Y，X>Z，Y和Z的濃度大小無法確定。(經典高考題)
(10)植物細胞分裂是由生長素和細胞分裂素協同作用完成的。在促進細胞分裂方面，生長素的主要作用是促進細胞核的分裂，細胞分裂素的主要作用是促進細胞質的分裂。(2023·新課標卷T31)
參與植物生命活動調節的因素及相互作用
1．(2024·湖北武漢模擬)寒冷條件下或施加外源脫落酸(ABA)后，馬鈴薯細胞中AREB4的表達量均上升。AREB4是一種轉錄因子，通過與海藻糖-6-磷酸合酶基因上游的特殊區段結合促進其表達，從而升高海藻糖的含量以降低細胞內液體的冰點。下列敘述錯誤的是(　　)
A．推測ABA作為信息分子，經信號轉導促進AREB4基因的表達
B．轉錄因子AREB4結合的特殊區段不是起始密碼子所對應的區段
C．馬鈴薯的性狀受低溫、脫落酸、多個基因表達的共同調控
D．降低ABA合成基因的表達，是提高馬鈴薯耐寒性的研究思路
D　[題干中指出寒冷條件下或施加外源脫落酸(ABA)后，馬鈴薯細胞中AREB4的表達量均上升，脫落酸作為植物激素，與動物激素一樣都不直接參與細胞代謝，也不提供能量，而是作為一種信息分子，經信號轉導促進AREB4基因的表達，來調節細胞的代謝，A正確；題干中指出AREB4是一種轉錄因子，通過與海藻糖-6-磷酸合酶基因上游的特殊區段結合促進其表達，海藻糖-6-磷酸合酶基因上游的特殊區段是屬于非基因片段，該片段上無起始密碼子，不是起始密碼子對應的區段，B正確；植物生長發育的調控是基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同構成的網絡，C正確；當寒冷條件或施加外源ABA時，馬鈴薯細胞中AREB4的表達量均上升，從而提高海藻糖-6-磷酸合酶的表達，升高海藻糖的含量以降低細胞內液體的冰點，促進ABA合成基因的表達，是提高馬鈴薯耐寒性的研究思路，D錯誤。]
2．(2024·四川成都模擬)番茄成熟過程中會出現乙烯高峰期，果實會變甜變軟。研究發現赤霉素可促使番茄的S基因表達，該過程受乙烯影響。在成熟過程中，S基因的表達量逐漸下降。若提高S基因的表達量，則會延緩番茄的成熟。下列敘述錯誤的是(　　)
A．乙烯可能通過誘導細胞壁降解酶的合成使番茄變軟
B．S基因表達量高的番茄果實中，乙烯含量可能較低
C．乙烯可能通過抑制赤霉素對S基因表達的作用，加快番茄果實的成熟
D．赤霉素和乙烯之間通過協同作用來調控番茄果實的成熟過程
D　[植物細胞壁具有支持細胞形態的作用，在番茄成熟過程中，乙烯可能通過誘導細胞壁降解酶的合成使果實軟化，A正確；由題意可知，若通過一定方式提高S基因的表達量，則會延緩番茄的成熟過程，而乙烯可促進果實的成熟，因此S基因表達量高的番茄果實中，乙烯含量可能較低，B正確；由題意可知，赤霉素可促使番茄的S基因表達，在番茄成熟過程中，S基因表達量逐漸下降，說明赤霉素的作用受到抑制，因此，乙烯可能通過抑制赤霉素對S基因表達的作用，加快番茄果實的成熟，C正確；題干中赤霉素和乙烯之間調控番茄果實的成熟過程不能體現出協同作用，D錯誤。]
植物激素相關的實驗設計
3．(2024·北京朝陽模擬)分蘗是禾本科等植物在近地面處發生的分枝，對產量至關重要。科研人員發現了一株水稻多分蘗突變體，與野生型相比，其分蘗芽中細胞分裂素濃度較高，而生長素無顯著差異。用細胞分裂素合成抑制劑與外源NAA(生長素類似物)處理突變體后，結果如圖。
下列說法錯誤的是(　　)
A．較高的生長素/細胞分裂素比值導致突變性狀
B．抑制細胞分裂素合成能減少突變體的分蘗數
C．水稻的分蘗過程受到多種激素的共同調節
D．外源NAA處理抑制了突變體分蘗芽的生長
A　[水稻多分蘗突變體，與野生型相比，其分蘗芽中細胞分裂素濃度較高，而生長素無顯著差異，說明較高的細胞分裂素濃度可能是導致多分蘗突變性狀的原因，而不是較高的生長素/細胞分裂素比值導致多分蘗突變性狀，A錯誤；據圖分析可知，使用細胞分裂素合成抑制劑組的水稻分蘗數明顯低于對照組，所以抑制細胞分裂素合成能減少突變體的分蘗數，B正確；在植物的生命活動中各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調節，所以水稻的分蘗過程也是受到多種激素的共同調節，C正確；據圖分析可知，與對照組相比，使用外源NAA(生長素類調節劑)處理突變體后，水稻分蘗芽長度沒有明顯的變化，而對照組在24小時后水稻分蘗芽長度逐漸增加，因此外源NAA處理抑制了突變體分蘗芽的生長，D正確。]
4．(2024·廣東廣州模擬)為探究植物生長調節劑對橄欖生長的影響，科研人員分別用高、低兩個濃度等級的吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)對橄欖幼苗根系進行不同時長的浸泡處理，移栽一段時間后，測定生長指標，部分結果如圖所示。下列判斷正確的是(　　)
A．對照組并未使用植物生長調節劑處理，故幼苗因缺乏生長素不生長
B．用低濃度IBA或NAA處理時，延長浸泡時間不會抑制幼苗根系的生長
C．用高濃度IBA或NAA處理時，采用沾蘸法比浸泡法更有利于植物生長
D．相同等級濃度浸泡1 h處理時，NAA促進地上部分鮮重積累的效果更優
D　[對照組沒有用外源生長素處理，但幼苗自身可以產生生長素，促進其生長，A錯誤；用低濃度IBA或NAA處理時，5 h浸泡時間比3 h浸泡時間鮮重更小，可推測延長浸泡時間會抑制幼苗根系的生長，B錯誤；本實驗只能對比不同浸泡時間時用高濃度IBA或NAA處理的鮮重變化，未涉及沾蘸法，C錯誤；由題圖可知，相同等級濃度浸泡1 h處理時，NAA促進地上部分鮮重積累的效果更優，D正確。]
核心整合練(九)　植物生命活動的調節
1．(2024·安徽卷)植物生命活動受植物激素、環境因素等多種因素的調節。下列敘述正確的是(　　)
A．菊花是自然條件下秋季開花的植物，遮光處理可使其延遲開花
B．玉米倒伏后，莖背地生長與重力引起近地側生長素含量較低有關
C．組織培養中，細胞分裂素與生長素濃度比值高時能誘導根的分化
D．土壤干旱時，豌豆根部合成的脫落酸向地上運輸可引起氣孔關閉
D　[菊花是自然條件下秋季開花的植物，菊花是短日照植物，遮光處理可使其促進開花，A錯誤；玉米倒伏后，莖背地生長與重力引起近地側生長素含量較高有關，B錯誤；組織培養中，細胞分裂素與生長素濃度比值高時能誘導芽的分化，細胞分裂素與生長素濃度比值低時能誘導根的分化，C錯誤；土壤干旱時，豌豆根部合成的脫落酸向地上運輸可引起氣孔關閉，以減少水分蒸騰，D正確。]
2．(2024·吉林長春二模)鋁脅迫處理導致玉米根尖生長素的積累減少，根的伸長生長受到抑制，外源施加NAA后根的生長得到顯著緩解。下列敘述正確的是(　　)
A．生長素主要促進細胞質的分裂，細胞分裂素主要促進細胞核的分裂
B．鋁脅迫下，玉米地上部分的生長素向根尖的極性運輸受到抑制
C．鋁脅迫處理，根的伸長生長受抑制能體現生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點
D．外源施加植物生長調節劑NAA，可改善根系生長，效果穩定
D　[生長素主要促進細胞核的分裂，細胞分裂素主要促進細胞質的分裂，A錯誤；分析題意，鋁脅迫處理導致玉米根尖生長素的積累減少，據此推測鋁脅迫處理可能促進生長素在根尖的極性運輸，導致玉米根尖生長素的積累減少，B錯誤；鋁脅迫處理導致玉米根尖生長素的積累減少，根的伸長生長受到抑制，不能體現生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點，C錯誤；植物生長調節劑具有原料廣泛、容易合成、效果穩定的特點，因此外源施加植物生長調節劑NAA，可改善根系生長，D正確。]
3．生長素(IAA)調控其響應基因(ARF)表達的機制如圖所示。A蛋白基因突變植株的花蕊發育異常，雌蕊和雄蕊長度明顯低于野生型。下列分析錯誤的是(　　)
A．IAA與相應的受體結合，通過信息傳遞過程，調節植物花蕊的生長發育
B．野生型植株A蛋白的表達量顯著高于突變型植株
C．突變植株可能是A蛋白表達水平過高，對ARF表達的抑制作用增強
D．突變植株可能是表達的A蛋白結構改變，不被降解而對ARF表達的抑制增強
B　[題圖為生長素通過與受體的結合引起A蛋白的降解，A蛋白與ARF調控因子結合抑制ARF基因的表達，IAA與相應的受體結合，通過信息傳遞過程，調節植物花蕊的生長發育，A正確；野生型植株A蛋白的表達量應該顯著低于突變型植株，B錯誤；A蛋白基因突變植株的花蕊發育異常，雌蕊和雄蕊長度明顯低于野生型，可能是A蛋白表達水平過高，對ARF表達的抑制作用增強，C正確；A蛋白基因突變植株的花蕊發育異常，雌蕊和雄蕊長度明顯低于野生型，突變植株可能是表達的A蛋白結構改變，不被降解而對ARF表達的抑制增強，D正確。]
4．(2024·貴州貴陽二模)某研究小組發現：番茄中低濃度油菜素內酯(BR)可促進氣孔張開，但高濃度BR可通過促進脫落酸(ABA)的合成而誘導氣孔關閉。下列有關說法正確的是(　　)
A．BR被認定為第六類植物激素，能促進細胞分裂與抑制種子萌發
B．高濃度BR促進脫落酸(ABA)的合成有利于番茄植株抵抗干旱
C．若番茄在低濃度BR情況下，則番茄的光合作用強度可能會減弱
D．BR和ABA二者表現出協同作用，共同調控番茄葉片氣孔的開閉
B　[BR被認定為第六類植物激素，能促進細胞分裂，但是不能抑制種子萌發，A錯誤；高濃度BR促進脫落酸(ABA)的合成而誘導氣孔關閉，減弱蒸騰作用有利于番茄植株抵抗干旱，B正確；若番茄在低濃度BR情況下可促進氣孔張開，則番茄的光合作用強度可能會增強，C錯誤；在番茄中低濃度BR可促進氣孔張開，但高濃度BR可通過促進ABA的合成從而誘導氣孔關閉，所以對于番茄二者不完全是協同作用，D錯誤。]
5．(2024·黑、吉、遼卷)為研究土壤中重金屬砷抑制擬南芥生長的原因，研究者檢測了高濃度砷酸鹽處理后擬南芥根的部分指標。據圖分析，下列推測錯誤的是(　　)
A．砷處理6 h，根中細胞分裂素的含量會減少
B．砷處理抑制根的生長可能與生長素含量過高有關
C．增強LOG2蛋白活性可能緩解砷對根的毒害作用
D．抑制根生長后，植物因吸收水和無機鹽的能力下降而影響生長
A　[分析圖1可知，砷處理6 h，細胞分裂素水解酶基因相對表達量遠低于細胞分裂素合成酶基因相對表達量，根中細胞分裂素的含量會增加，A錯誤；結合題圖推測，與空白對照組相比，砷處理組生長素含量高但是根長度短，砷處理抑制根的生長可能與生長素含量過高有關，B正確；結合圖1，隨著砷處理時間的延長，LOG2基因相對表達量減少，推測增強LOG2蛋白活性可能緩解砷對根的毒害作用，C正確；根可吸收水和無機鹽，抑制根生長后，植物因吸收水和無機鹽的能力下降而影響生長，D正確。]
6．(2024·江蘇南通三模)光合色素參與光合作用，光敏色素接受光信號調節自身生長。下列關于光合色素和光敏色素的敘述，正確的是(　　)
A．兩者化學本質不同，但均能傳遞、轉化光能參與細胞代謝
B．前者主要吸收紅光和藍紫光，后者只能吸收紅光和遠紅光
C．前者和后者都主要分布于葉肉細胞中
D．前者參與光反應，后者被光信號激活后發生結構變化調節核基因表達
D　[光合色素能傳遞、轉化光能參與細胞代謝，光敏色素不能傳遞、轉化光能，A錯誤；光合色素主要吸收紅光和藍紫光，光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，B錯誤；光敏色素分布在植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內比較豐富，C錯誤；光合色素參與光反應，光敏色素被光信號激活后發生結構變化調節核基因表達，D正確。]
7．(2024·廣東肇慶三模)種子中脫落酸(ABA)和赤霉素(GA)含量的平衡在調控種子休眠和破除休眠方面發揮重要作用，外界環境信號因素通過影響種子ABA和GA的合成和降解來改變種子休眠程度，下圖是ABA和GA調控種子休眠過程的示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．結合題干和圖推測，種子休眠時A處的生理變化存在合成ABA，B處的生理變化存在降解ABA
B．ABA的主要作用是促進細胞衰老，抑制細胞分裂、種子萌發和氣孔關閉
C．不同植物激素的絕對含量和調節的順序性共同影響種子萌發
D．破除休眠后，種子對ABA、溫度和光照的敏感性降低
A　[據題圖分析，ABA的作用是抑制種子萌發，促進種子休眠，GA的作用是促進種子萌發，抑制種子休眠，外界環境信號因素引起休眠，促進ABA的合成，降解GA，故A處的生理變化存在合成ABA，相反，外界環境信號因素也會打破休眠，會降解ABA，促進GA的合成，故B處的生理變化存在降解ABA，A正確；ABA的主要作用是促進細胞衰老、氣孔關閉，抑制細胞分裂、種子萌發，B錯誤；不同植物激素的相對含量和調節的順序性共同影響種子萌發，C錯誤；據題圖分析，破除休眠后，種子對ABA的敏感性降低，對溫度和光照的敏感性升高，D錯誤。]
8．(2024·河南鄭州模擬)研究生長素的作用機制對認識植物生長發育有重要意義。
(1)生長素作為一種植物產生的信息物質，與________特異性結合后引發細胞內一系列信號轉導過程，影響特定基因的表達，表現出生物學效應。
(2)生長素具有“酸生長”調節機制，即生長素低濃度時引起原生質體外(細胞膜外)pH降低，促進根生長；高濃度時引起原生質體外pH升高，抑制根生長。如圖1所示，細胞膜上的P1結合生長素后激活H＋－ATP酶，產生________(填“促進”或“抑制”)根生長的效應。
(3)位于細胞質中的F1和細胞核中的T1均能與生長素結合(如圖1)。分別對野生型擬南芥、F1缺失突變體、T1缺失突變體施加高濃度生長素，統計根生長增長率(施加生長素組根長增長量/未施加生長素組根長增長量)，結果如圖2。據圖判斷F1和T1均參與生長素抑制根生長的過程，依據是________________________
_____________________________________________________________________。
(4)綜上所述，完善生長素的“酸生長”調控機制的流程圖。
[解析]　(1)生長素首先與細胞內的生長素受體特異性結合，引發細胞內一系列信號轉導過程，影響特定基因的表達，表現出生物學效應。(2)如題圖1所示，細胞膜上的P1結合生長素后激活H＋－ATP酶，促進H＋運出細胞，導致原生質體外(細胞膜外)pH降低，促進根生長。(3)分析題圖2，1 h后兩種突變體的根生長增長率均高于野生型，由此可知，F1和T1均參與生長素抑制根生長的過程。(4)分析題圖1可知，細胞膜上的P1結合生長素后激活H＋－ATP酶，促進H＋運出細胞，導致原生質體外(細胞膜外)pH降低，促進根生長；F1位于細胞質，與生長素結合后激活H＋轉運蛋白將H＋運入細胞，導致原生質體外(細胞膜外)pH升高，抑制根生長；T1位于細胞核，與生長素結合后促進基因表達，激活H＋轉運蛋白將H＋運入細胞，導致原生質體外(細胞膜外)pH升高，抑制根生長；綜上所述，生長素的“酸生長”調控機制的流程圖為
。
[答案]　(1)受體　(2)促進　(3)1 h后兩種突變體的根生長增長率均高于野生型　(4)
9．(2024·湖北黃石模擬)水稻、小麥等作物會發生穗發芽現象，即在種子收獲前的成熟期如遇連續陰雨不能及時收獲，則常出現部分籽粒在穗上發芽的現象。穗發芽嚴重影響了作物的產量和品質，造成巨大的經濟損失。我國科學家找到了調控水稻、小麥穗發芽問題的兩個“開關”——SD6基因和ICE2基因，并分析了這兩個基因與脫落酸(ABA)相關基因的關系(見圖1)，以及溫度對這兩個基因表達的影響(見圖2)。回答下列問題：
(1)脫落酸可________(填“促進”或“抑制”)種子萌發。從脫落酸的角度分析，持續一段時間干熱后又遇大雨容易導致穗發芽現象的原因是_________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)據圖1和圖2分析，水稻、小麥種子在________(填“室溫”或“低溫”)下更容易萌發，理由是______________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)影響種子萌發的主要植物激素還有________，為抑制穗發芽現象，應選擇種植對該植物激素__________(填“敏感”或“不敏感”)的品種。
[解析]　(1)脫落酸促進種子休眠，抑制種子萌發。持續一段時間的高溫，使種子中的脫落酸降解，大雨天氣又給種子提供了萌發所需的水分，于是種子就容易在穗上發芽，所以持續一段時間干熱后又遇大雨容易導致穗發芽。(2)室溫下SD6高表達，ICE2表達被抑制，ABA含量降低，可促進種子萌發；低溫下ICE2高表達，SD6表達被抑制，ABA含量升高，會抑制種子萌發，所以水稻、小麥種子在室溫下更容易萌發。(3)脫落酸抑制種子萌發，赤霉素(油菜素內酯)能促進種子萌發。由于赤霉素(油菜素內酯)促進種子的萌發，為了抑制穗發芽現象，則應該選擇種植對赤霉素(油菜素內酯)不敏感的品種。
[答案]　(1)抑制　持續一段時間的高溫，使種子中的脫落酸降解，大雨天氣又給種子提供了萌發所需的水分，于是種子就容易在穗上發芽　(2)室溫　室溫下SD6高表達，ICE2表達被抑制，ABA含量降低，可促進種子萌發；低溫下ICE2高表達，SD6表達被抑制，ABA含量升高，會抑制種子萌發　(3)赤霉素(油菜素內酯)　不敏感
10．(2024·湖北武漢三模)水楊酸是一種小分子酚類化合物，為探究水楊酸對植物根生長的影響，科研人員取適量品質均一的油菜種子，播到含不同濃度的水楊酸的培養基上培養，種子發芽13 d后對油菜幼根的側根數目和主根長度分別進行記錄，結果如下表。
測定項目 水楊酸濃度/(μmol·L-1)
0 0.08 0.40 2.00 10.00
側根數目(條) 15.70 16.70 21.30 16.62 10.33
主根長度(cm) 13.65 12.69 11.71 9.01 7.48
回答下列問題：
(1)植物激素作為________參與調節植物的生命活動。基于以上信息，還需確認____________，可初步判斷水楊酸是否也屬于植物激素。
(2)據表分析可得：①水楊酸對油菜側根發生的影響為____________________；②主根處理組中出現____________________，表明一定濃度范圍內，水楊酸對主根伸長的抑制作用隨濃度增高而增強。
(3)有研究發現，水楊酸對主根伸長的抑制作用會隨著主根生長時間的延長而減弱。在上述實驗基礎上設計實驗進行驗證，實驗思路是_____________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
預期實驗結果是_______________________________________________________。
(4)植物根的生長還受______________等環境因素的調節(至少答出2點)。
[解析]　(1)植物激素作為信號分子參與調節植物的生命活動。通過表格數據可知，水楊酸會影響植物的側根數目和主根長度，但還需確認植物是否產生，才可初步判斷水楊酸是否也屬于植物激素。(2)對照組側根數目為15.70，水楊酸濃度為0.08、0.40、2.00組側根數目多于對照組，水楊酸濃度為10.00組側根數目少于對照組，因此水楊酸對油菜側根發生的影響為低濃度促進、高濃度抑制。對照組主根的長度為13.65，不同濃度的水楊酸處理組主根的長度都低于對照組，且濃度越高主根長度越短，表明一定濃度范圍內，水楊酸對主根伸長的抑制作用隨濃度增高而增強。(3)為了探究水楊酸對主根伸長的抑制作用會隨著主根生長時間的延長而減弱。因此實驗思路是將不同水楊酸濃度處理組繼續培養，每隔一段時間測定一次主根的長度，計算相鄰兩次測定時間主根長度的差值。時間延長抑制作用減弱，因此較早的時候抑制作用強，相鄰檢測時間增加的長度小，時間延長后，相鄰檢測時間增加的長度大。(4)植物根的生長不僅受激素的影響，同時受溫度、光照強度等環境因素的調節。
[答案]　(1)信號分子　植物是否產生　(2)低濃度促進、高濃度抑制　主根長度低于對照組　(3)將不同水楊酸濃度處理組繼續培養，每隔一段時間測定一次主根的長度，計算相鄰兩次測定時間主根長度的差值　差值逐漸增大　(4)溫度、光照強度
熱點拓展一　生長素的運輸和作用機理
1．化學滲透假說——生長素極性運輸的機理
生長素的極性運輸與細胞膜上輸入、輸出載體有關，其中最關鍵的調控因子是生長素輸出載體PIN蛋白，PIN蛋白集中分布在細胞基部。
IAA以兩種形式進入細胞：
(1)質子泵水解ATP，把H＋從細胞質釋放到細胞壁，導致細胞壁空間的pH較低(pH＝5)。 IAA在酸性環境中羧基不易解離，主要呈非解離型(IAAH) ，較親脂，被動擴散進入細胞，比陰離子型(IAA－)快。
(2)細胞膜上有生長素輸入載體，其多肽順序與氨基酸通透酶(透過酶)相似，該酶是H＋/IAA共運輸載體。陰離子型(IAA－)通過通透酶主動地與H＋協同轉運，進入細胞質基質。
在細胞質的中性環境中(細胞內外的質子梯度則依賴質膜的H＋—ATPase)，幾乎全部的IAAH分子重新解離成IAA－和H＋，IAA－與IAAH相比較難通過細胞質膜，因而生長素積累在胞質基質或質膜表面。但是，在細胞基部的質膜上具有一類專一性的生長素輸出載體如PIN蛋白，它們集中分布在細胞基部，可促使IAA－由細胞內運輸到細胞外，繼而進入下一個細胞，這就形成了生長素的極性運輸。
2．酸生長學說——生長素的作用機理
(1)原生質膜上存在著非活化的質子泵(H＋—ATP酶)，生長素作為泵的變構效應劑，與泵蛋白結合后使其活化。
(2)活化了的質子泵消耗能量(ATP)，將細胞內的H＋泵到細胞壁中，導致細胞壁基質溶液的pH下降。
(3)在酸性條件下，H＋一方面使細胞壁中對酸不穩定的鍵斷裂，另一方面使細胞壁中的某些多糖水解酶(如纖維素酶)活化或增加，從而使連接木葡聚糖與纖維素微纖絲之間的鍵斷裂，細胞壁松弛。
(4)細胞壁松弛后，細胞的壓力勢下降，導致細胞的水勢下降，細胞吸水，體積增大而發生不可逆增長。
細胞的生長還需要更多的細胞質和細胞壁成分。生長素也會迅速作用于細胞內的基因表達，使伸長區細胞在數分鐘內合成新的蛋白質，這些蛋白質又能夠調控其他基因的表達，從而促使細胞合成出生長所需的各種成分。
1．(2024·山東德州二模)生長素的極性運輸主要依賴于細胞膜上的PIN蛋白和ABC19蛋白等轉運蛋白。PIN蛋白是最主要的生長素外排蛋白；ABC19蛋白是一類具有ATP水解酶活性的轉運蛋白，也可以轉運油菜素內酯。下列說法錯誤的是(　　)
A．生長素和油菜素內酯通過ABC19蛋白的運輸均屬于主動運輸
B．ABC19蛋白缺失會使花粉管生長受到抑制，種子休眠得以解除
C．在胚芽鞘細胞中，PIN蛋白主要分布在形態學下端一側的細胞膜上
D．PIN蛋白突變體植株通常表現出向光性、向重力性受損等現象
B　[ABC19蛋白是一類具有ATP水解酶活性的轉運蛋白，也可以轉運油菜素內酯，說明生長素和油菜素內酯通過ABC19蛋白的運輸均需要消耗能量，屬于主動運輸，A正確；ABC19蛋白是一類具有ATP水解酶活性的轉運蛋白，也可以轉運油菜素內酯，ABC19蛋白缺失會使油菜素內酯的運輸受到影響，油菜素內酯可以促進種子萌發，ABC19蛋白缺失會使種子休眠得以維持，B錯誤；生長素的極性運輸主要依賴于細胞膜上的PIN蛋白，在胚芽鞘細胞中，PIN蛋白主要分布在形態學下端一側的細胞膜上，C正確；生長素的極性運輸主要依賴于細胞膜上的PIN蛋白，PIN蛋白突變體植株通常表現出向光性、向重力性受損等現象，D正確。]
2．(2024·浙江杭州模擬)植物的酸生長理論：①原生質膜上存在著非活化的質子泵(H＋—ATP酶)，生長素作為泵的變構效應劑，與泵蛋白結合后使其活化。
②活化了的質子泵消耗能量(ATP)，將細胞內的H＋泵到細胞壁中，導致細胞壁基質溶液的pH下降。
③在酸性條件下，H＋一方面使細胞壁中對酸不穩定的鍵斷裂，另一方面使細胞壁中的某些多糖水解酶(如纖維素酶)活化或增加，從而使連接木葡聚糖與纖維素微纖絲之間的鍵斷裂，細胞壁松弛。
④細胞壁松弛后，細胞的壓力勢下降，導致細胞的水勢下降，細胞吸水，體積增大而發生不可逆增長。如圖是單側光照射某幼苗進行向光性實驗的示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．結構Ⅰ中有合成生長素的部位，單側光照射將影響生長素的合成
B．給予該幼苗右側光照，一段時間后該幼苗彎向左側生長
C．單側光引起的生長素分布不均勻是原生質膜上質子泵活化的必要條件
D．胞內H＋進入細胞壁增大了細胞內外濃度差，導致細胞吸水體積增大
B　[結構Ⅰ是幼嫩的芽，是生長素合成的主要部位之一，單側光照射將影響生長素的分布但不影響生長素的合成，A錯誤；給予題圖中幼苗右側單側光照射，將引起結構Ⅰ生長素背光側分布較多，即運輸到②③處右側的生長素比左側多，右側生長較快，將促進該幼苗彎向左側生長，B正確；酸生長理論只是認為原生質膜上存在著非活化的質子泵(H＋—ATP酶)，生長素與泵蛋白結合后使其活化，并未說明生長素分布不均勻與原生質膜上質子泵的活化有關，C錯誤；由題意可知，H＋排出細胞外導致細胞更易吸水的原因是細胞壁基質溶液的pH下降，使得細胞壁發生松弛，不是因為增大了細胞內外的濃度差，D錯誤。]
熱點拓展二　油菜素內酯功能解讀
油菜素內酯又稱蕓苔素、蕓苔素內酯，是一種廣泛存在于植物體內的甾醇類激素，被譽為第六大植物激素，是已知的油菜素甾醇類化合物中最活躍和最具代表性的成員，在花粉、花藥、種子、葉片、莖、根、幼嫩的生長組織中均有較低濃度的廣泛分布。
油菜素內酯在植物各個生長發育階段都發揮著重要的生理功能，主要有以下5個方面：
1．增強植物光合作用：油菜素內酯通過促進葉綠素的合成以及影響光合酶的活性，從而達到對植物光合作用調節的目的。
2．促進細胞伸長和分裂：在植物的莖、葉、花和果實等不同組織部位中，都有較高濃度的油菜素內酯存在，能夠增加植物的葉面積和莖粗，刺激細胞的膨脹和伸長。
3．調控開花：油菜素內酯可以促進花粉萌發、花器官的發育以及果實的生長。在某些植物中，油菜素內酯的含量可以隨著花期的推移而增加，以達到促進花和果實發育的目的。
4．抗逆性：油菜素內酯可以促進植物對低溫、干旱和鹽堿等非生物脅迫以及病毒蟲害等生物脅迫的適應能力，同時還能夠促進植物對光照和激素的響應，幫助植物適應不同的自然條件。
5．提升產量：油菜素內酯可以促進植物體根系的伸長以及側根的分支從而增加對植物水分和必需營養元素的吸收，幫助多種營養物質的合成和運輸，包括單糖、多糖、氨基酸、脂類和核酸等。
1．(2024·河北石家莊二模)油菜素內酯(BR)被稱為第六類植物激素，具有促進花粉管生長、種子萌發等作用。鹽脅迫會抑制玉米種子的萌發，某學習小組研究BR對鹽脅迫下玉米種子萌發的影響，結果如圖所示(第1組為清水組，第2～6組在180 mmol·L-1的NaCl脅迫下進行)。下列敘述正確的是(　　)
A．BR由特定器官分泌后，運輸到作用部位與相應受體結合后調節細胞的生命活動
B．實驗的自變量是BR的濃度，第1組、第2組是第3～6組的對照組
C．一定濃度的BR可緩解鹽脅迫對玉米種子萌發的抑制作用
D．結果表明，BR對鹽脅迫下玉米種子萌發的作用特點表現為低濃度促進、高濃度抑制
C　[植物激素指的是由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，即BR的分泌沒有特定器官，但有相應的部位，A錯誤；由題圖可知，該實驗中油菜素內酯的濃度和鹽脅迫為實驗的自變量，B錯誤；與第2組相比，不同濃度的油菜素內酯處理后，種子發芽率提高，但小于第1組，說明油菜素內酯可以緩解鹽脅迫對玉米種子萌發的抑制作用，C正確；由題圖第2～6組可知，第3～6組種子的發芽率均高于第2組，因此油菜素內酯的作用只表現了促進作用，未體現高濃度抑制發芽，D錯誤。]
2．(2024·山東濟寧模擬)油菜素內酯(BR)對植物的生長發育有多種調節作用。研究人員用不同濃度的BR和相應濃度的赤霉素(GA)研究二者對菜豆主根生長的影響，結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．BR具有促進莖、葉細胞的擴展和分裂，抑制種子萌發等作用
B．將物質的量濃度為10-4mol·L-1的BR和GA混合使用促進主根生長的效果最強
C．對照組的處理方式可以是等量的清水處理
D．不同濃度的BR對主根生長的影響都不相同
C　[BR具有促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花粉管生長、種子萌發等作用，A錯誤；據題圖可知，將物質的量濃度為10-4mol·L-1的BR和GA混合使用在促進主根生長方面的效果弱于單獨使用該濃度的GA組，B錯誤；對照組的處理方式為用等量的清水處理或不加植物激素，C正確；據題圖可知，BR在濃度為10-8mol·L-1時促進主根生長的效果最好，為最適濃度，在最適濃度的左右兩側存在對主根生長的促進效果相同的濃度，D錯誤。]
熱點拓展三　光敏色素與光周期現象
1．光敏色素
光敏色素是一種可溶性的色素蛋白，是植物的光受體之一。光敏色素有兩種可以相互轉化的形式：紅光吸收型Pr和遠紅光吸收型Pfr。自然條件下，植物體內同時存在Pr和Pfr兩種形式，清晨時紅光照射使光敏色素由Pr型轉換為生理激活的 Pfr 型；當黃昏來臨時，植物“看到”的最后一道光都是遠紅光，Pfr型光敏色素轉換為Pr型。
2．光周期現象
光周期指晝夜周期中光照時間和黑暗時間長短的交替變換。光周期現象是生物對晝夜光暗循環變換的反應。植物根據光周期劃分可以分為短日照植物、長日照植物、中日照植物和日照中性植物。
長日照植物：日照時間長于一定的臨界日長才會開花的植物，如大麥、小麥、黑麥、蘿卜、菠菜、甘藍、大白菜、甜菜等。
短日照植物：日照時間短于一定的臨界日長才會開花的植物，如大豆、紫蘇、蒼耳、菊、煙草、落地生根等。
日照中性植物：對光周期要求并不嚴格，春夏秋冬、只要有晝夜更替，到一定時間就可以開花結果，不會太過于依賴光周期規律，如棉花、番茄、茄子、四季豆和月季等。
植物生理學家通過實驗證實，其實長日照植物和短日照植物的開花與日照時長并無直接關系，而是連續的黑暗時長會直接決定其開花與否(如圖)，所以長日照植物也叫短夜植物、短日照植物也叫長夜植物。
光敏色素可能參與了暗期間斷的過程，它通過感受紅光和遠紅光來調控植物開花。目前，研究已經證實，光敏色素是光周期反應中重要的光受體，尤其光敏色素在短日照植物的光周期現象中起關鍵作用。一般認為，影響植物成花的是光敏色素兩種形式的比值，即Pfr/Pr。當光期結束時，光敏色素主要呈Pfr型，這時Pfr/Pr的值高；進入暗期后，Pfr逐漸轉變為Pr，或是Pfr降解而減少，使Pfr/Pr的值降低。在連續的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的閾值水平，就可觸發短日照植物成花刺激物質形成的代謝過程而促進成花。長日照植物成花刺激物質的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此長日照植物需要短的暗期。如果用短暫的紅光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值會升高，這種狀態會促進長日照植物成花；如果再用遠紅光照射，那么Pfr/Pr的值則會降低，這種狀態會促進短日照植物成花。
1．(2024·廣東汕頭二模)科學家測定黃化玉米幼苗提取液用紅光(簡稱為R)和遠紅光(簡稱為IR)交替處理后在自然光下的吸收光譜(圖)。隨后提取其中的吸光物質并將其命名為光敏色素。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．光照可作為信號調節黃化玉米幼苗的生命活動
B．光敏色素可能存在兩種可相互轉化的結構形式
C．IR處理可能使幼苗減少吸收紅光，增加吸收遠紅光
D．光照交替處理可能影響幼苗細胞內特定基因的表達
C　[由題意可知，光照交替處理，光吸收速率發生改變，從而影響黃化玉米幼苗的光合作用，即光照可以作為信號調節黃化玉米幼苗的生命活動，A正確；在紅光和遠紅光交替處理后在自然光下的吸收光譜不同，說明光敏色素可能存在兩種可相互轉化的結構形式，B正確；由題圖可知，IR處理可使幼苗AR－AIR的差值增大，說明IR處理可能使幼苗增加吸收紅光，減少吸收遠紅光，C錯誤；由題圖可知，光照交替處理下光敏色素對光吸收速率不同，可能是光敏色素影響幼苗細胞內特定基因的表達從而影響黃化幼苗對光的吸收，D正確。]
2．(2024·浙江杭州三模)光周期和低溫脅迫影響植物的生長和開花。某植物只在春季開花，研究人員進行了下表所示的實驗。下列敘述正確的是(　　)
植株1 植株2 植株3 植株4
處理 長日照＋ 低溫 短日照＋ 低溫 長日照＋ 常溫 短日照＋ 常溫
是否 開花 開花 不開花 開花 不開花
A．長日照使葉片合成光敏色素，促進開花
B．光敏色素是通過感受日長的變化發揮作用
C．長日照處理是該植物只在春季開花的關鍵
D．該植物是長日照植物，暗期給予光照會阻止開花
C　[光敏色素是存在于葉片中的色素，長日照是改變光敏色素的存在形式，而不是合成光敏色素，A錯誤；光敏色素是通過感受夜長的變化發揮作用，B錯誤；據實驗結果，無論常溫還是低溫，長日照均開花，短日照均不開花，可判斷長日照處理是該植物在春季開花的關鍵，C正確；該植物是長日照植物，暗期光照不會阻止開花，D錯誤。]
熱點拓展練(九)　植物生命活動的調節
1．(2024·山西呂梁二模)生長素對植物生長發育的調節過程與跨膜激酶蛋白(TMK)密切相關。AHA蛋白是植物細胞膜上的一種質子泵，具有ATP水解酶的活性。研究發現，生長素可以誘導TMK蛋白和AHA蛋白在細胞膜上特異性結合形成復合體，激活AHA蛋白的活性，導致細胞內大量質子外流，從而引起細胞壁酸性化和細胞伸長。下列敘述錯誤的是(　　)
A．在芽、幼嫩的葉和發育的種子中，色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素
B．在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸
C．當下調伸長區細胞的TMK蛋白表達水平時，會增強生長素促進細胞伸長的作用
D．生長素導致細胞內大量質子外流的運輸方式屬于主動運輸
C　[在芽、幼嫩的葉和發育的種子中的色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素，A正確；在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸，B正確；由題意可知，當下調伸長區細胞的TMK蛋白表達水平時，TMK蛋白和AHA蛋白在細胞膜上特異性結合形成的復合體減少，AHA蛋白的活性降低，細胞壁酸性化和細胞伸長減弱，C錯誤；由題意可知，生長素可以誘導TMK蛋白和AHA蛋白在細胞膜上特異性結合形成復合體，激活AHA蛋白的活性，導致細胞內大量質子外流，AHA蛋白具有ATP水解酶的活性，催化ATP的水解釋放能量，說明質子外流是一個消耗能量的過程，因此細胞內大量質子外流的運輸方式屬于主動運輸，D正確。]
2．(2024·湖北武漢模擬)脫落酸(ABA)常在葉綠體中以類胡蘿卜素為原料合成，它有ABAH和ABA－兩種存在形式。用放射性ABA處理葉片，它可以向上運輸到莖，向下運輸到根。遭遇干旱脅迫時，木質部汁液pH從6.3上升到7.2，有利于ABAH形成ABA－，后者不容易進入葉肉細胞，而較多的隨蒸騰到達保衛細胞，導致氣孔關閉。下列敘述正確的是(　　)
A．ABA在植物體中的運輸方式是極性運輸
B．ABA不會影響植物葉肉細胞的光反應
C．保衛細胞ABA－含量升高可以作為氣孔關閉的信號
D．木質部汁液較高的pH有利于CO2進入葉肉細胞
C　[題干信息提到，用放射性標記的脫落酸(ABA)噴施葉片，發現它可以向上運輸到上方的莖和向下運輸到根，說明與形態學的方向無關，不是極性運輸，A錯誤；由題意可知，遭遇干旱脅迫時，ABAH形成ABA－，導致氣孔關閉，影響葉片對CO2的吸收，影響暗反應速率，進而影響光反應，B錯誤；遭遇干旱脅迫時，木質部汁液pH從6.3上升到7.2，ABAH形成ABA－，ABA－不容易進入葉肉細胞，而較多的隨蒸騰到達保衛細胞，使保衛細胞ABA－含量升高，導致氣孔關閉，不利于CO2進入葉肉細胞，C正確，D錯誤。]
3．(2024·安徽蕪湖模擬)pin2(蛋白質)與植物根部生長素的極性運輸有關，某實驗小組以pin2突變體(不能合成pin2)和野生型擬南芥為材料，探究油菜素內酯(24-eBL)對野生型擬南芥和pin2突變體側根數目的影響，實驗結果如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．生長素在器官水平上能促進側根和不定根發生
B．水平放置的pin2突變體可能不會出現明顯的向地生長現象
C．pin2缺失會導致擬南芥對24-eBL的敏感性增強
D．24-eBL對側根生長的促進作用與生長素的極性運輸有關
C　[在器官水平上，生長素能影響器官的生長、發育，如促進側根和不定根發生，影響花、葉和果實發育(生長素在細胞水平上起著促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等作用；生長素在細胞水平上發揮作用是在器官水平上發揮作用的基礎)，A正確；由于水平放置的pin2突變體植株根中的生長素不能正常進行極性運輸，導致橫向運輸的生長素不能正常運輸到伸長區發揮作用，所以根可能不會出現明顯的向地生長現象，B正確；比較兩條曲線的趨勢可知，24-eBL處理可使野生型擬南芥側根數目增多，對pin2突變體擬南芥側根數目影響不大，說明pin2缺失后24-eBL幾乎不能促進擬南芥側根的生長，即pin2缺失會導致擬南芥對24-eBL的敏感性減弱，C錯誤；根據題意可知，pin2與植物根部生長素的極性運輸有關，而pin2缺失后，24-eBL對側根生長的促進作用幾乎消失，說明24-eBL對側根生長的促進作用與生長素的極性運輸有關，D正確。]
4．(2024·重慶三模)油菜素內酯為第六類植物激素，參與調節植物的多種生理過程。科學家為探究其與乙烯合成的關系，以剛采摘的新鮮蘋果為材料進行實驗，結果如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．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
B．使用油菜素內酯能夠促進蘋果的成熟
C．15天后乙烯生成量減少可能是因為果實開始腐爛
D．由本實驗可知不同植物激素間可以相互影響
B　[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，A正確；分析題圖可知，油菜素內酯會抑制乙烯的合成，所以油菜素內酯會延緩蘋果的成熟，B錯誤；15天后，蘋果可能開始腐爛，導致乙烯的生成量減少，C正確；本實驗探究油菜素內酯與乙烯合成的關系，由實驗可知不同植物激素間可以相互影響，D正確。]
5．(2024·廣東深圳二模)我國科學家揭示了植物激素油菜素甾醇(BR)調控水稻穗粒數形成復粒稻的機制，如圖。下列判斷正確的是(　　)
A．BR只存在于水稻的特定部位并在該部位發揮作用
B．BR的產生減少是水稻相關基因選擇性表達的結果
C．復粒稻形成過程中BRD3與RCN2兩者的表達呈負相關
D．實現水稻增產的思路是噴灑BR抑制劑從而激活BRD3
B　[BR屬于植物激素，能夠從產生部位運輸到作用部位，故并非只存在于水稻的特定部位，A錯誤；BR屬于植物激素，受基因的控制，故BR的產生減少是水稻相關基因選擇性表達的結果，B正確；據圖可知，復粒稻形成過程中BRD3基因被激活，其表達增多，而RCN2表達也增多，說明復粒稻形成過程中BRD3與RCN2兩者的表達呈正相關，C錯誤；結合圖示可知，BRD3激活后導致BR減少，實現水稻增產的思路是噴灑BR抑制劑從而調控RCN2基因表達，D錯誤。]
6．(2024·重慶三模)光敏色素是植物接收光信號的分子，具有非活化態(Pr)和活化態(Pfr)兩種形式。下圖1是光敏色素對光和溫度的響應關系，圖2是光敏色素調控植物生長的部分機制。PIF4為一種與光敏色素相互作用的蛋白；PIN3是IAA轉運蛋白，其是否磷酸化會影響IAA分布。下列說法正確的是(　　)
A．紅光和高溫對光敏色素的相互轉化有協同作用
B．曇花一般夜間開花，由此推斷體內可能具有較高的Pr/Pfr比值
C．高溫通過光敏色素(Pfr)促進了PIF4的作用，從而促進了下胚軸生長
D．高溫導致PIN3發生磷酸化，促進了葉柄處生長素的合成，使葉柄彎曲
B　[紅光讓Pr轉化為Pfr，高溫Pfr更多的轉化為Pr，兩者作用相反，A錯誤；曇花一般夜間開花，而夜間無光條件下Pfr可以自發的轉化為Pr，體內可能具有較高的Pr/Pfr比值，B正確；高溫使Pfr轉化為Pr，解除了對PIF4的抑制作用，從而促進了下胚軸生長，C錯誤；高溫導致PIN3發生磷酸化，PIN3是IAA轉運蛋白，通過影響IAA的分布影響生長，D錯誤。]
7．(2024·安徽合肥三模)在自然界中，種子萌發，植物生長、開花等，都受到光的調控。葉片中的光敏色素PFR和PR是一類能接收光信號的分子，在紅光下PR變為PFR；而在遠紅光下PFR變為PR。晝越短時，PFR轉變為PR就越多，剩下的PFR也就越少，有利于短日照植物開花；反之，晝越長時，PFR變為PR就越少，剩下的PFR也就越多，有利于長日照植物開花。下列說法正確的是(　　)
A．煙草種子接收光照提供的能量，從而在有光的條件下萌發
B．夜間給長日照植物補充遠紅光，有利于長日照植物開花
C．若短日照植物避光一定時長，則PFR/PR的值變大提前開花
D．植物開花與晝夜長短的關系，可能與光照時長影響植物激素的分泌有關
D　[煙草種子需要在有光的條件下才能萌發，是因為光照可以為種子萌發提供信號，A錯誤；晝越長時，PFR變為PR就較少，剩下的PFR也就越多，有利于長日照植物開花，在紅光下PR可變為PFR，增加PFR的量，因此夜間給長日照植物補充紅光，才有利于長日照植物開花，B錯誤；短日照植物給予適當時長的避光處理，則PFR/PR的值會變小，而提前開花，C錯誤；植物生命活動的調節受基因控制、激素調節和環境影響三個方面，植物開花與晝夜長短的關系，可能與光照時長影響植物激素的分泌有關，D正確。]
8．(2024·河北秦皇島二模)研究表明，生長素(IAA)、細胞分裂素(CTK)和獨腳金內酯(一種植物激素)共同參與調控植物頂端優勢的形成。莖尖的生長素通過PIN蛋白向下運輸時，既能抑制細胞分裂素合成酶(IPT)的活性，又能提高細胞分裂素氧化酶(CKX)的活性，還能通過活化獨腳金內酯合成酶基因MAX3或MAX4來促進該類激素的合成。獨腳金內酯合成量增加促進轉錄因子BRC1的表達，以抑制側芽生長，相關生理機制如圖所示。回答下列問題：
(1)________經過一系列反應可轉變成生長素。少量的生長素即可對植物的生長發育有顯著影響，但是植物體還要源源不斷合成生長素的原因是______________
_____________________________________________________________________。
(2)由圖可知，生長素與獨腳金內酯對IPT的活性具有________作用。生長素通過作用于IPT和CKX________(填“促進”或“抑制”)細胞分裂素的分泌。
(3)某科研團隊提出“獨腳金內酯可以通過抑制生長素的極性運輸來調控頂端優勢”。現有若干相同胚芽鞘、獨腳金內酯類調節劑、瓊脂塊等實驗材料，請設計實驗驗證該結論，寫出簡要的實驗思路和預期結果。
實驗思路：____________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
預期結果：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素。少量的生長素即可對植物的生長發育有顯著影響，但是植物體還要源源不斷合成生長素的原因是生長素是信息分子，作用后即被滅活。(2)由題圖可知，生長素與獨腳金內酯對IPT均有抑制作用，因此生長素與獨腳金內酯對IPT的活性具有協同作用。由題干可知，生長素抑制IPT的活性，提高CKX的活性，因此生長素通過作用于IPT和CKX抑制細胞分裂素的分泌。(3)該實驗的目的為驗證“獨腳金內酯可以通過抑制生長素的極性運輸來調控頂端優勢”，因此自變量為獨腳金內酯的有無，因變量為是否抑制生長素的極性運輸，而極性運輸是一種從形態學上端到形態學下端的運輸過程，因此設定實驗思路：將胚芽鞘分成甲、乙兩組，甲組基部或下端涂抹獨腳金內酯類調節劑，乙組不進行處理。將甲、乙兩組胚芽鞘均放置于空白瓊脂塊上，一段時間后檢測空白瓊脂塊中生長素的含量。預期結果：甲組空白瓊脂塊中不含生長素，乙組空白瓊脂塊中含有生長素。
[答案]　(1)色氨酸　生長素是信息分子，作用后即被滅活　(2)協同　抑制　(3)將胚芽鞘分成甲、乙兩組，甲組基部或下端涂抹獨腳金內酯類調節劑，乙組不進行處理。將甲、乙兩組胚芽鞘均放置于空白瓊脂塊上，一段時間后檢測空白瓊脂塊中生長素的含量　甲組空白瓊脂塊中不含生長素，乙組空白瓊脂塊中含有生長素
9．(2024·四川成都三模)油菜素內酯(BR)是植物體內一類重要的激素。為探究油菜素內酯的生理作用，研究人員做了如下實驗。
實驗1：表中所示是相關研究的實驗結果，請分析回答下列問題：
編號 1 2 3 4 5 6
油菜素內酯濃 度/(mg·L-1) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
芹菜幼苗的 平均株高/cm 16 20 38 51 42 20
實驗2：用放射性碳標記的IAA處理主根，檢測油菜素內酯對生長素運輸的影響。實驗方法及結果如圖所示，據圖回答下列問題：
實驗3：PIN蛋白與生長素的運輸有關。研究人員檢測BR處理的根部組織中PIN蛋白基因表達的相關指標，結果如下表所示。
組別 PIN蛋白基因表達水平(相對值)
對照組 7.3
一定濃度BR處理組 16.7
(1)據表可知促進芹菜幼苗生長的最適BR濃度在________mg·L-1。在芹菜幼苗生長的過程中，與BR作用類似的激素可能是____________________________(答出兩種即可)。
(2)圖示表明標記的生長素在根部的運輸方向為________(填“單向”或“雙向”)，BR可以________(填“促進”或“抑制”)生長素的運輸，且對________________(填“尖端向中部”或“中部向尖端”)的作用更顯著。
(3)實驗2、3表明，油菜素內酯作為一種信息分子，其作用機制為____________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________，進而影響了生長素的生理作用。
[解析]　(1)分析表格內容可知，該實驗的自變量是不同濃度的BR，因變量是芹菜幼苗的平均株高，所選擇的芹菜幼苗的生長狀況、培養幼苗的各種條件等都屬于無關變量。由于在最適濃度兩側，總有兩個不同濃度的BR對植物生長的促進作用相等，由表中數據可知，促進芹菜幼苗生長的最適BR濃度一定在0.2～0.4 mg·L-1。分析表格數據可知，一定濃度的油菜素內酯溶液對芹菜幼苗的生長具有促進作用，赤霉素能促進細胞的縱向伸長生長，生長素也能促進植物生長，所以與BR作用類似的激素可能是赤霉素和生長素。(2)從圖中看出，兩種實驗情況下，都檢測到了放射性碳標記的IAA，故生長素在根部的運輸方向為雙向，而加了BR的兩個實驗組檢測到的IAA(放射性)都多于各自的對照組(空白)，可以看出BR促進了生長素的運輸，但是乙組中，IAA相對含量比對照組明顯增加，故BR對生長素從尖端向中部的運輸過程促進作用更顯著。(3)根據表格可以看出BR處理組的PIN蛋白基因表達水平更高，因此實驗2、3表明，油菜素內酯作為一種信息分子，會與相應的受體(油菜素內酯受體)特異性結合，引發細胞內發生一系列信息傳遞過程，從而促進根細胞中PIN蛋白基因的表達，從而影響生長素在根部的運輸和分布，進而影響了生長素的生理作用。
[答案]　(1)0.2～0.4　赤霉素、生長素　(2)雙向　促進　尖端向中部　(3)促進根細胞中PIN蛋白基因的表達，從而影響生長素在根部的運輸和分布
10．(2023·安徽六安二模)光敏色素是一類能接收光信號的分子，主要吸收紅光和遠紅光，具有非活化態(Pr)和活化態(Pfr)兩種類型。農田中玉米—大豆間作時，高位作物(玉米)對低位作物(大豆)具有遮陰作用，嚴重時引發“陰蔽脅迫”，此時，低位植物體內的光敏色素及多種激素共同響應陰蔽脅迫。請回答下列問題：
(1)光敏色素是一類________(化學本質)。在不同的光照條件下，光敏色素接受光信號后，會經過信息傳遞系統傳導至細胞核內，影響__________________，從而表現出生物學效應。
(2)自然光被植物濾過后，其中紅光R/遠紅光(FR)的值會下降，原因是____________________。發生陰蔽脅迫時，低位植物體內的光敏色素主要以________形式存在。此形式的光敏色素可__________(填“減弱”或“增強”)對光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用，有利于多種激素共同響應陰蔽脅迫。在調控下胚軸和莖稈伸長方面，圖中四種激素之間具有________作用。
注：圖中“＋”表示促進，“－”表示抑制。
(3)陰蔽脅迫引發低位植物的下胚軸及莖稈等出現過度伸長，這有利于植物________________，以適應環境的變化。玉米—大豆間作時，受陰蔽脅迫的大豆產量明顯降低，主要原因是______________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)光敏色素是一類蛋白質(色素－蛋白復合體)。光照調控植物生長發育的反應機制：陽光照射→光敏色素被激活，結構發生變化→信號經過信息傳遞系統傳導至細胞核內→細胞核內特定基因的轉錄變化(表達)→轉錄形成RNA→蛋白質→表現出生物學效應。(2)植物葉片中的葉綠素吸收紅光，自然光被植物濾過后，其中紅光R/遠紅光(FR)的值會下降。據題圖可知，陰蔽脅迫下，活化態(Pfr)轉化為非活化態(Pr)增加，因此低位植物體內的光敏色素主要以非活化態(Pr)形式存在。據題圖可知，活化態(Pfr)可抑制光敏色素互作因子(PIFs)的作用，陰蔽脅迫時，Pfr減少，減弱了對PIFs的抑制作用。據圖可知，赤霉素和乙烯促進PIFs的生成，進而促進生長素的生成，生長素促進下胚軸和莖稈伸長，油菜素內酯促進BZR1基因的表達，進而促進下胚軸和莖稈伸長，即四種激素均能促進下胚軸伸長，表現為協同作用。(3)陰蔽脅迫引發低位植物的下胚軸及莖稈等出現過度伸長，導致植物長高，這有利于植物吸收更多的光照，以適應環境的變化。據題圖可知，陰蔽脅迫下，低位植物體內的光敏色素主要以非活化態(Pr)形式存在，對赤霉素、乙烯和油菜素內酯合成的抑制作用減弱，使受陰蔽脅迫的大豆下胚軸及莖稈等伸長，消耗了更多的光合作用產物，進而使光合產物向種子內的轉移減少，因此玉米—大豆間作時，受陰蔽脅迫的大豆產量明顯降低。
[答案]　(1)蛋白質(色素—蛋白復合體)　特定基因的表達　(2)植物葉片中的葉綠素吸收紅光　非活化態(Pr)　減弱　協同　(3)吸收更多的光照　葉片將更多的有機物供給下胚軸及莖稈等的伸長，轉移至種子內的有機物減少
1 / 1專題(九) 　植物生命活動的調節
1．生長素發現過程中的3個部位、2個原因
2．生長素的“運輸”方式
3．“三看法”判斷生長素的作用特點
提醒：①抑制生長≠不生長，凡生長狀況差于對照組(自然生長或蒸餾水處理組)的，可以認為生長受到抑制，生長狀況好于對照組的，可認為生長受到促進。②植物的向光性和莖的背地性只體現了生長素對植物生長的促進作用，不能體現生長素在較低濃度時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長的特性。
4．其他四種植物激素的合成部位與生理作用
5．植物激素間的相互作用
6．環境因素參與調節植物的生命活動
提醒：辨析光合色素與光敏色素
1．(2024·河北卷)水稻在苗期會表現出頂端優勢，其分蘗相當于側枝。AUX1是參與水稻生長素極性運輸的載體蛋白之一。下列分析錯誤的是(　　)
A．AUX1缺失突變體的分蘗可能增多
B．分蘗發生部位生長素濃度越高越有利于分蘗增多
C．在水稻的成熟組織中，生長素可進行非極性運輸
D．同一濃度的生長素可能會促進分蘗的生長，卻抑制根的生長
2．(2024·全國甲卷)植物生長發育受植物激素的調控。下列敘述錯誤的是(　　)
A．赤霉素可以誘導某些酶的合成促進種子萌發
B．單側光下生長素的極性運輸不需要載體蛋白
C．植物激素可與特異性受體結合調節基因表達
D．一種激素可通過誘導其他激素的合成發揮作用
3．(2024·湖北卷)研究人員以野生型水稻和突變型水稻(乙烯受體缺失)等作為材料，探究乙烯對水稻根系生長的影響，結果如下表所示。下列敘述正確的是(　　)
實驗組別 植物體內生長素含量 根系長度
① 野生型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
② 突變型水稻 ＋ ＋
③ 突變型水稻＋NAA ＋ ＋＋＋
④ 乙烯受體功能恢復型水稻 ＋＋＋ ＋＋＋
注：＋越多表示相關指標的量越大。
A．第④組中的水稻只能通過轉基因技術獲得
B．第②組與第③組對比說明乙烯對根系生長有促進作用
C．第③組與第④組對比說明NAA對根系生長有促進作用
D．實驗結果說明乙烯可能影響生長素的合成，進而調控根系的生長
判斷與表達
(1)植物體內生長素可以作為催化劑直接參與細胞代謝過程。(2023·全國甲卷T2)
(　　)
(2)頂端優勢體現了生長素既可促進也可抑制生長。(2021·北京卷T10) (　　)
(3)某研學小組參加勞動實踐，在校園試驗田扦插繁殖藥用植物兩面針種苗，插條的不同處理方法均應避免使用較高濃度NAA。(2023·廣東卷T9) (　　)
(4)使同種植物的扦插枝條產生相同生根效果的2，4-D濃度相同。(經典高考題) (　　)
(5)在果實中表達acs (乙烯合成關鍵酶基因)的反義基因可延遲果實成熟。(2022·江蘇卷T6) (　　)
(6)禾谷類種子萌發過程中，糊粉層細胞合成蛋白酶以降解其自身貯藏蛋白質，為幼苗生長提供營養。為探究赤霉素在某種禾谷類種子萌發過程中的作用，某團隊設計并實施了A、B、C三組實驗，結果如圖，推測赤霉素導致糊粉層細胞中貯藏蛋白質的降解速率下降。(2023·海南卷T14) (　　)
(7)外源乙烯和赤霉素對主根生長的影響如圖，由圖可知乙烯增強赤霉素對主根生長的促進作用。(2023·北京卷T8) (　　)
(8)實驗發現紅光能激活光敏色素，促進合成赤霉素相關基因的表達，進而促進萵苣種子萌發，若紅光處理結合外施脫落酸，萵苣種子萌發率比單獨紅光處理高。(2023·浙江6月卷T15) (　　)
(9)已知甲為生長素類調節劑，如圖為其X、Y和Z三種濃度下對微型月季莖段側芽生長的影響，則：①X濃度的甲對微型月季莖段側芽生長具有________作用；②X濃度、Y濃度和Z濃度之間大小的關系是________________________。(經典高考題)
(10)植物細胞分裂是由生長素和細胞分裂素協同作用完成的。在促進細胞分裂方面，生長素的主要作用是________________，細胞分裂素的主要作用是________________。(2023·新課標卷T31)
參與植物生命活動調節的因素及相互作用
1．(2024·湖北武漢模擬)寒冷條件下或施加外源脫落酸(ABA)后，馬鈴薯細胞中AREB4的表達量均上升。AREB4是一種轉錄因子，通過與海藻糖-6-磷酸合酶基因上游的特殊區段結合促進其表達，從而升高海藻糖的含量以降低細胞內液體的冰點。下列敘述錯誤的是(　　)
A．推測ABA作為信息分子，經信號轉導促進AREB4基因的表達
B．轉錄因子AREB4結合的特殊區段不是起始密碼子所對應的區段
C．馬鈴薯的性狀受低溫、脫落酸、多個基因表達的共同調控
D．降低ABA合成基因的表達，是提高馬鈴薯耐寒性的研究思路
2．(2024·四川成都模擬)番茄成熟過程中會出現乙烯高峰期，果實會變甜變軟。研究發現赤霉素可促使番茄的S基因表達，該過程受乙烯影響。在成熟過程中，S基因的表達量逐漸下降。若提高S基因的表達量，則會延緩番茄的成熟。下列敘述錯誤的是(　　)
A．乙烯可能通過誘導細胞壁降解酶的合成使番茄變軟
B．S基因表達量高的番茄果實中，乙烯含量可能較低
C．乙烯可能通過抑制赤霉素對S基因表達的作用，加快番茄果實的成熟
D．赤霉素和乙烯之間通過協同作用來調控番茄果實的成熟過程
植物激素相關的實驗設計
3．(2024·北京朝陽模擬)分蘗是禾本科等植物在近地面處發生的分枝，對產量至關重要。科研人員發現了一株水稻多分蘗突變體，與野生型相比，其分蘗芽中細胞分裂素濃度較高，而生長素無顯著差異。用細胞分裂素合成抑制劑與外源NAA(生長素類似物)處理突變體后，結果如圖。
下列說法錯誤的是(　　)
A．較高的生長素/細胞分裂素比值導致突變性狀
B．抑制細胞分裂素合成能減少突變體的分蘗數
C．水稻的分蘗過程受到多種激素的共同調節
D．外源NAA處理抑制了突變體分蘗芽的生長
4．(2024·廣東廣州模擬)為探究植物生長調節劑對橄欖生長的影響，科研人員分別用高、低兩個濃度等級的吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)對橄欖幼苗根系進行不同時長的浸泡處理，移栽一段時間后，測定生長指標，部分結果如圖所示。下列判斷正確的是(　　)
A．對照組并未使用植物生長調節劑處理，故幼苗因缺乏生長素不生長
B．用低濃度IBA或NAA處理時，延長浸泡時間不會抑制幼苗根系的生長
C．用高濃度IBA或NAA處理時，采用沾蘸法比浸泡法更有利于植物生長
D．相同等級濃度浸泡1 h處理時，NAA促進地上部分鮮重積累的效果更優
熱點拓展一　生長素的運輸和作用機理
1．化學滲透假說——生長素極性運輸的機理
生長素的極性運輸與細胞膜上輸入、輸出載體有關，其中最關鍵的調控因子是生長素輸出載體PIN蛋白，PIN蛋白集中分布在細胞基部。
IAA以兩種形式進入細胞：
(1)質子泵水解ATP，把H＋從細胞質釋放到細胞壁，導致細胞壁空間的pH較低(pH＝5)。 IAA在酸性環境中羧基不易解離，主要呈非解離型(IAAH) ，較親脂，被動擴散進入細胞，比陰離子型(IAA－)快。
(2)細胞膜上有生長素輸入載體，其多肽順序與氨基酸通透酶(透過酶)相似，該酶是H＋/IAA共運輸載體。陰離子型(IAA－)通過通透酶主動地與H＋協同轉運，進入細胞質基質。
在細胞質的中性環境中(細胞內外的質子梯度則依賴質膜的H＋-ATPase)，幾乎全部的IAAH分子重新解離成IAA－和H＋，IAA－與IAAH相比較難通過細胞質膜，因而生長素積累在胞質基質或質膜表面。但是，在細胞基部的質膜上具有一類專一性的生長素輸出載體如PIN蛋白，它們集中分布在細胞基部，可促使IAA－由細胞內運輸到細胞外，繼而進入下一個細胞，這就形成了生長素的極性運輸。
2．酸生長學說——生長素的作用機理
(1)原生質膜上存在著非活化的質子泵(H＋-ATP酶)，生長素作為泵的變構效應劑，與泵蛋白結合后使其活化。
(2)活化了的質子泵消耗能量(ATP)，將細胞內的H＋泵到細胞壁中，導致細胞壁基質溶液的pH下降。
(3)在酸性條件下，H＋一方面使細胞壁中對酸不穩定的鍵斷裂，另一方面使細胞壁中的某些多糖水解酶(如纖維素酶)活化或增加，從而使連接木葡聚糖與纖維素微纖絲之間的鍵斷裂，細胞壁松弛。
(4)細胞壁松弛后，細胞的壓力勢下降，導致細胞的水勢下降，細胞吸水，體積增大而發生不可逆增長。
細胞的生長還需要更多的細胞質和細胞壁成分。生長素也會迅速作用于細胞內的基因表達，使伸長區細胞在數分鐘內合成新的蛋白質，這些蛋白質又能夠調控其他基因的表達，從而促使細胞合成出生長所需的各種成分。
1．(2024·山東德州二模)生長素的極性運輸主要依賴于細胞膜上的PIN蛋白和ABC19蛋白等轉運蛋白。PIN蛋白是最主要的生長素外排蛋白；ABC19蛋白是一類具有ATP水解酶活性的轉運蛋白，也可以轉運油菜素內酯。下列說法錯誤的是(　　)
A．生長素和油菜素內酯通過ABC19蛋白的運輸均屬于主動運輸
B．ABC19蛋白缺失會使花粉管生長受到抑制，種子休眠得以解除
C．在胚芽鞘細胞中，PIN蛋白主要分布在形態學下端一側的細胞膜上
D．PIN蛋白突變體植株通常表現出向光性、向重力性受損等現象
2．(2024·浙江杭州模擬)植物的酸生長理論：
①原生質膜上存在著非活化的質子泵(H＋-ATP酶)，生長素作為泵的變構效應劑，與泵蛋白結合后使其活化。
②活化了的質子泵消耗能量(ATP)，將細胞內的H＋泵到細胞壁中，導致細胞壁基質溶液的pH下降。
③在酸性條件下，H＋一方面使細胞壁中對酸不穩定的鍵斷裂，另一方面使細胞壁中的某些多糖水解酶(如纖維素酶)活化或增加，從而使連接木葡聚糖與纖維素微纖絲之間的鍵斷裂，細胞壁松弛。
④細胞壁松弛后，細胞的壓力勢下降，導致細胞的水勢下降，細胞吸水，體積增大而發生不可逆增長。如圖是單側光照射某幼苗進行向光性實驗的示意圖。下列說法正確的是(　　)
A．結構Ⅰ中有合成生長素的部位，單側光照射將影響生長素的合成
B．給予該幼苗右側光照，一段時間后該幼苗彎向左側生長
C．單側光引起的生長素分布不均勻是原生質膜上質子泵活化的必要條件
D．胞內H＋進入細胞壁增大了細胞內外濃度差，導致細胞吸水體積增大
熱點拓展二　油菜素內酯功能解讀
油菜素內酯又稱蕓苔素、蕓苔素內酯，是一種廣泛存在于植物體內的甾醇類激素，被譽為第六大植物激素，是已知的油菜素甾醇類化合物中最活躍和最具代表性的成員，在花粉、花藥、種子、葉片、莖、根、幼嫩的生長組織中均有較低濃度的廣泛分布。
油菜素內酯在植物各個生長發育階段都發揮著重要的生理功能，主要有以下5個方面：
1．增強植物光合作用：油菜素內酯通過促進葉綠素的合成以及影響光合酶的活性，從而達到對植物光合作用調節的目的。
2．促進細胞伸長和分裂：在植物的莖、葉、花和果實等不同組織部位中，都有較高濃度的油菜素內酯存在，能夠增加植物的葉面積和莖粗，刺激細胞的膨脹和伸長。
3．調控開花：油菜素內酯可以促進花粉萌發、花器官的發育以及果實的生長。在某些植物中，油菜素內酯的含量可以隨著花期的推移而增加，以達到促進花和果實發育的目的。
4．抗逆性：油菜素內酯可以促進植物對低溫、干旱和鹽堿等非生物脅迫以及病毒蟲害等生物脅迫的適應能力，同時還能夠促進植物對光照和激素的響應，幫助植物適應不同的自然條件。
5．提升產量：油菜素內酯可以促進植物體根系的伸長以及側根的分支從而增加對植物水分和必需營養元素的吸收，幫助多種營養物質的合成和運輸，包括單糖、多糖、氨基酸、脂類和核酸等。
1．(2024·河北石家莊二模)油菜素內酯(BR)被稱為第六類植物激素，具有促進花粉管生長、種子萌發等作用。鹽脅迫會抑制玉米種子的萌發，某學習小組研究BR對鹽脅迫下玉米種子萌發的影響，結果如圖所示(第1組為清水組，第2～6組在180 mmol·L-1的NaCl脅迫下進行)。下列敘述正確的是(　　)
A．BR由特定器官分泌后，運輸到作用部位與相應受體結合后調節細胞的生命活動
B．實驗的自變量是BR的濃度，第1組、第2組是第3～6組的對照組
C．一定濃度的BR可緩解鹽脅迫對玉米種子萌發的抑制作用
D．結果表明，BR對鹽脅迫下玉米種子萌發的作用特點表現為低濃度促進、高濃度抑制
2．(2024·山東濟寧模擬)油菜素內酯(BR)對植物的生長發育有多種調節作用。研究人員用不同濃度的BR和相應濃度的赤霉素(GA)研究二者對菜豆主根生長的影響，結果如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．BR具有促進莖、葉細胞的擴展和分裂，抑制種子萌發等作用
B．將物質的量濃度為10-4mol·L-1的BR和GA混合使用促進主根生長的效果最強
C．對照組的處理方式可以是等量的清水處理
D．不同濃度的BR對主根生長的影響都不相同
熱點拓展三　光敏色素與光周期現象
1．光敏色素
光敏色素是一種可溶性的色素蛋白，是植物的光受體之一。光敏色素有兩種可以相互轉化的形式：紅光吸收型Pr和遠紅光吸收型Pfr。自然條件下，植物體內同時存在Pr和Pfr兩種形式，清晨時紅光照射使光敏色素由Pr型轉換為生理激活的 Pfr 型；當黃昏來臨時，植物“看到”的最后一道光都是遠紅光，Pfr型光敏色素轉換為Pr型。
2．光周期現象
光周期指晝夜周期中光照時間和黑暗時間長短的交替變換。光周期現象是生物對晝夜光暗循環變換的反應。植物根據光周期劃分可以分為短日照植物、長日照植物、中日照植物和日照中性植物。
長日照植物：日照時間長于一定的臨界日長才會開花的植物，如大麥、小麥、黑麥、蘿卜、菠菜、甘藍、大白菜、甜菜等。
短日照植物：日照時間短于一定的臨界日長才會開花的植物，如大豆、紫蘇、蒼耳、菊、煙草、落地生根等。
日照中性植物：對光周期要求并不嚴格，春夏秋冬、只要有晝夜更替，到一定時間就可以開花結果，不會太過于依賴光周期規律，如棉花、番茄、茄子、四季豆和月季等。
植物生理學家通過實驗證實，其實長日照植物和短日照植物的開花與日照時長并無直接關系，而是連續的黑暗時長會直接決定其開花與否(如圖)，所以長日照植物也叫短夜植物、短日照植物也叫長夜植物。
光敏色素可能參與了暗期間斷的過程，它通過感受紅光和遠紅光來調控植物開花。目前，研究已經證實，光敏色素是光周期反應中重要的光受體，尤其光敏色素在短日照植物的光周期現象中起關鍵作用。一般認為，影響植物成花的是光敏色素兩種形式的比值，即Pfr/Pr。當光期結束時，光敏色素主要呈Pfr型，這時Pfr/Pr的值高；進入暗期后，Pfr逐漸轉變為Pr，或是Pfr降解而減少，使Pfr/Pr的值降低。在連續的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的閾值水平，就可觸發短日照植物成花刺激物質形成的代謝過程而促進成花。長日照植物成花刺激物質的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此長日照植物需要短的暗期。如果用短暫的紅光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值會升高，這種狀態會促進長日照植物成花；如果再用遠紅光照射，那么Pfr/Pr的值則會降低，這種狀態會促進短日照植物成花。
1．(2024·廣東汕頭二模)科學家測定黃化玉米幼苗提取液用紅光(簡稱為R)和遠紅光(簡稱為IR)交替處理后在自然光下的吸收光譜(圖)。隨后提取其中的吸光物質并將其命名為光敏色素。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．光照可作為信號調節黃化玉米幼苗的生命活動
B．光敏色素可能存在兩種可相互轉化的結構形式
C．IR處理可能使幼苗減少吸收紅光，增加吸收遠紅光
D．光照交替處理可能影響幼苗細胞內特定基因的表達
2．(2024·浙江杭州三模)光周期和低溫脅迫影響植物的生長和開花。某植物只在春季開花，研究人員進行了下表所示的實驗。下列敘述正確的是(　　)
植株1 植株2 植株3 植株4
處理 長日照＋ 低溫 短日照＋ 低溫 長日照＋ 常溫 短日照＋ 常溫
是否 開花 開花 不開花 開花 不開花
A．長日照使葉片合成光敏色素，促進開花
B．光敏色素是通過感受日長的變化發揮作用
C．長日照處理是該植物只在春季開花的關鍵
D．該植物是長日照植物，暗期給予光照會阻止開花
1 / 1熱點拓展練(九)　植物生命活動的調節
1．(2024·山西呂梁二模)生長素對植物生長發育的調節過程與跨膜激酶蛋白(TMK)密切相關。AHA蛋白是植物細胞膜上的一種質子泵，具有ATP水解酶的活性。研究發現，生長素可以誘導TMK蛋白和AHA蛋白在細胞膜上特異性結合形成復合體，激活AHA蛋白的活性，導致細胞內大量質子外流，從而引起細胞壁酸性化和細胞伸長。下列敘述錯誤的是(　　)
A．在芽、幼嫩的葉和發育的種子中，色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素
B．在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸
C．當下調伸長區細胞的TMK蛋白表達水平時，會增強生長素促進細胞伸長的作用
D．生長素導致細胞內大量質子外流的運輸方式屬于主動運輸
2．(2024·湖北武漢模擬)脫落酸(ABA)常在葉綠體中以類胡蘿卜素為原料合成，它有ABAH和ABA－兩種存在形式。用放射性ABA處理葉片，它可以向上運輸到莖，向下運輸到根。遭遇干旱脅迫時，木質部汁液pH從6.3上升到7.2，有利于ABAH形成ABA－，后者不容易進入葉肉細胞，而較多的隨蒸騰到達保衛細胞，導致氣孔關閉。下列敘述正確的是(　　)
A．ABA在植物體中的運輸方式是極性運輸
B．ABA不會影響植物葉肉細胞的光反應
C．保衛細胞ABA－含量升高可以作為氣孔關閉的信號
D．木質部汁液較高的pH有利于CO2進入葉肉細胞
3．(2024·安徽蕪湖模擬)pin2(蛋白質)與植物根部生長素的極性運輸有關，某實驗小組以pin2突變體(不能合成pin2)和野生型擬南芥為材料，探究油菜素內酯(24-eBL)對野生型擬南芥和pin2突變體側根數目的影響，實驗結果如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．生長素在器官水平上能促進側根和不定根發生
B．水平放置的pin2突變體可能不會出現明顯的向地生長現象
C．pin2缺失會導致擬南芥對24-eBL的敏感性增強
D．24-eBL對側根生長的促進作用與生長素的極性運輸有關
4．(2024·重慶三模)油菜素內酯為第六類植物激素，參與調節植物的多種生理過程。科學家為探究其與乙烯合成的關系，以剛采摘的新鮮蘋果為材料進行實驗，結果如圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．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
B．使用油菜素內酯能夠促進蘋果的成熟
C．15天后乙烯生成量減少可能是因為果實開始腐爛
D．由本實驗可知不同植物激素間可以相互影響
5．(2024·廣東深圳二模)我國科學家揭示了植物激素油菜素甾醇(BR)調控水稻穗粒數形成復粒稻的機制，如圖。下列判斷正確的是(　　)
A．BR只存在于水稻的特定部位并在該部位發揮作用
B．BR的產生減少是水稻相關基因選擇性表達的結果
C．復粒稻形成過程中BRD3與RCN2兩者的表達呈負相關
D．實現水稻增產的思路是噴灑BR抑制劑從而激活BRD3
6．(2024·重慶三模)光敏色素是植物接收光信號的分子，具有非活化態(Pr)和活化態(Pfr)兩種形式。下圖1是光敏色素對光和溫度的響應關系，圖2是光敏色素調控植物生長的部分機制。PIF4為一種與光敏色素相互作用的蛋白；PIN3是IAA轉運蛋白，其是否磷酸化會影響IAA分布。下列說法正確的是(　　)
A．紅光和高溫對光敏色素的相互轉化有協同作用
B．曇花一般夜間開花，由此推斷體內可能具有較高的Pr/Pfr比值
C．高溫通過光敏色素(Pfr)促進了PIF4的作用，從而促進了下胚軸生長
D．高溫導致PIN3發生磷酸化，促進了葉柄處生長素的合成，使葉柄彎曲
7．(2024·安徽合肥三模)在自然界中，種子萌發，植物生長、開花等，都受到光的調控。葉片中的光敏色素PFR和PR是一類能接收光信號的分子，在紅光下PR變為PFR；而在遠紅光下PFR變為PR。晝越短時，PFR轉變為PR就越多，剩下的PFR也就越少，有利于短日照植物開花；反之，晝越長時，PFR變為PR就越少，剩下的PFR也就越多，有利于長日照植物開花。下列說法正確的是(　　)
A．煙草種子接收光照提供的能量，從而在有光的條件下萌發
B．夜間給長日照植物補充遠紅光，有利于長日照植物開花
C．若短日照植物避光一定時長，則PFR/PR的值變大提前開花
D．植物開花與晝夜長短的關系，可能與光照時長影響植物激素的分泌有關
8．(2024·河北秦皇島二模)研究表明，生長素(IAA)、細胞分裂素(CTK)和獨腳金內酯(一種植物激素)共同參與調控植物頂端優勢的形成。莖尖的生長素通過PIN蛋白向下運輸時，既能抑制細胞分裂素合成酶(IPT)的活性，又能提高細胞分裂素氧化酶(CKX)的活性，還能通過活化獨腳金內酯合成酶基因MAX3或MAX4來促進該類激素的合成。獨腳金內酯合成量增加促進轉錄因子BRC1的表達，以抑制側芽生長，相關生理機制如圖所示。回答下列問題：
(1)________經過一系列反應可轉變成生長素。少量的生長素即可對植物的生長發育有顯著影響，但是植物體還要源源不斷合成生長素的原因是_____________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)由圖可知，生長素與獨腳金內酯對IPT的活性具有________作用。生長素通過作用于IPT和CKX________(填“促進”或“抑制”)細胞分裂素的分泌。
(3)某科研團隊提出“獨腳金內酯可以通過抑制生長素的極性運輸來調控頂端優勢”。現有若干相同胚芽鞘、獨腳金內酯類調節劑、瓊脂塊等實驗材料，請設計實驗驗證該結論，寫出簡要的實驗思路和預期結果。
實驗思路：____________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
預期結果：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
9．(2024·四川成都三模)油菜素內酯(BR)是植物體內一類重要的激素。為探究油菜素內酯的生理作用，研究人員做了如下實驗。
實驗1：表中所示是相關研究的實驗結果，請分析回答下列問題：
編號 1 2 3 4 5 6
油菜素內酯濃 度/(mg·L-1) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
芹菜幼苗的 平均株高/cm 16 20 38 51 42 20
實驗2：用放射性碳標記的IAA處理主根，檢測油菜素內酯對生長素運輸的影響。實驗方法及結果如圖所示，據圖回答下列問題：
實驗3：PIN蛋白與生長素的運輸有關。研究人員檢測BR處理的根部組織中PIN蛋白基因表達的相關指標，結果如下表所示。
組別 PIN蛋白基因表達水平(相對值)
對照組 7.3
一定濃度BR處理組 16.7
(1)據表可知促進芹菜幼苗生長的最適BR濃度在________mg·L-1。在芹菜幼苗生長的過程中，與BR作用類似的激素可能是______________________(答出兩種即可)。
(2)圖示表明標記的生長素在根部的運輸方向為________(填“單向”或“雙向”)，BR可以________(填“促進”或“抑制”)生長素的運輸，且對________________(填“尖端向中部”或“中部向尖端”)的作用更顯著。
(3)實驗2、3表明，油菜素內酯作為一種信息分子，其作用機制為_______________
_____________________________________________________________________，進而影響了生長素的生理作用。
10．(2023·安徽六安二模)光敏色素是一類能接收光信號的分子，主要吸收紅光和遠紅光，具有非活化態(Pr)和活化態(Pfr)兩種類型。農田中玉米—大豆間作時，高位作物(玉米)對低位作物(大豆)具有遮陰作用，嚴重時引發“陰蔽脅迫”，此時，低位植物體內的光敏色素及多種激素共同響應陰蔽脅迫。請回答下列問題：
(1)光敏色素是一類________(化學本質)。在不同的光照條件下，光敏色素接受光信號后，會經過信息傳遞系統傳導至細胞核內，影響__________________，從而表現出生物學效應。
(2)自然光被植物濾過后，其中紅光R/遠紅光(FR)的值會下降，原因是__________
________。發生陰蔽脅迫時，低位植物體內的光敏色素主要以________形式存在。此形式的光敏色素可________(填“減弱”或“增強”)對光敏色素互作因子(PIFs)的抑制作用，有利于多種激素共同響應陰蔽脅迫。在調控下胚軸和莖稈伸長方面，圖中四種激素之間具有______________作用。
注：圖中“＋”表示促進，“－”表示抑制。
(3)陰蔽脅迫引發低位植物的下胚軸及莖稈等出現過度伸長，這有利于植物____________，以適應環境的變化。玉米—大豆間作時，受陰蔽脅迫的大豆產量明顯降低，主要原因是__________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1 / 1核心整合練(九)　植物生命活動的調節
1．(2024·安徽卷)植物生命活動受植物激素、環境因素等多種因素的調節。下列敘述正確的是(　　)
A．菊花是自然條件下秋季開花的植物，遮光處理可使其延遲開花
B．玉米倒伏后，莖背地生長與重力引起近地側生長素含量較低有關
C．組織培養中，細胞分裂素與生長素濃度比值高時能誘導根的分化
D．土壤干旱時，豌豆根部合成的脫落酸向地上運輸可引起氣孔關閉
2．(2024·吉林長春二模)鋁脅迫處理導致玉米根尖生長素的積累減少，根的伸長生長受到抑制，外源施加NAA后根的生長得到顯著緩解。下列敘述正確的是(　　)
A．生長素主要促進細胞質的分裂，細胞分裂素主要促進細胞核的分裂
B．鋁脅迫下，玉米地上部分的生長素向根尖的極性運輸受到抑制
C．鋁脅迫處理，根的伸長生長受抑制能體現生長素低濃度促進生長、高濃度抑制生長的特點
D．外源施加植物生長調節劑NAA，可改善根系生長，效果穩定
3．生長素(IAA)調控其響應基因(ARF)表達的機制如圖所示。A蛋白基因突變植株的花蕊發育異常，雌蕊和雄蕊長度明顯低于野生型。下列分析錯誤的是(　　)
A．IAA與相應的受體結合，通過信息傳遞過程，調節植物花蕊的生長發育
B．野生型植株A蛋白的表達量顯著高于突變型植株
C．突變植株可能是A蛋白表達水平過高，對ARF表達的抑制作用增強
D．突變植株可能是表達的A蛋白結構改變，不被降解而對ARF表達的抑制增強
4．(2024·貴州貴陽二模)某研究小組發現：番茄中低濃度油菜素內酯(BR)可促進氣孔張開，但高濃度BR可通過促進脫落酸(ABA)的合成而誘導氣孔關閉。下列有關說法正確的是(　　)
A．BR被認定為第六類植物激素，能促進細胞分裂與抑制種子萌發
B．高濃度BR促進脫落酸(ABA)的合成有利于番茄植株抵抗干旱
C．若番茄在低濃度BR情況下，則番茄的光合作用強度可能會減弱
D．BR和ABA二者表現出協同作用，共同調控番茄葉片氣孔的開閉
5．(2024·黑、吉、遼卷)為研究土壤中重金屬砷抑制擬南芥生長的原因，研究者檢測了高濃度砷酸鹽處理后擬南芥根的部分指標。據圖分析，下列推測錯誤的是(　　)
A．砷處理6 h，根中細胞分裂素的含量會減少
B．砷處理抑制根的生長可能與生長素含量過高有關
C．增強LOG2蛋白活性可能緩解砷對根的毒害作用
D．抑制根生長后，植物因吸收水和無機鹽的能力下降而影響生長
6．(2024·江蘇南通三模)光合色素參與光合作用，光敏色素接受光信號調節自身生長。下列關于光合色素和光敏色素的敘述，正確的是(　　)
A．兩者化學本質不同，但均能傳遞、轉化光能參與細胞代謝
B．前者主要吸收紅光和藍紫光，后者只能吸收紅光和遠紅光
C．前者和后者都主要分布于葉肉細胞中
D．前者參與光反應，后者被光信號激活后發生結構變化調節核基因表達
7．(2024·廣東肇慶三模)種子中脫落酸(ABA)和赤霉素(GA)含量的平衡在調控種子休眠和破除休眠方面發揮重要作用，外界環境信號因素通過影響種子ABA和GA的合成和降解來改變種子休眠程度，下圖是ABA和GA調控種子休眠過程的示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．結合題干和圖推測，種子休眠時A處的生理變化存在合成ABA，B處的生理變化存在降解ABA
B．ABA的主要作用是促進細胞衰老，抑制細胞分裂、種子萌發和氣孔關閉
C．不同植物激素的絕對含量和調節的順序性共同影響種子萌發
D．破除休眠后，種子對ABA、溫度和光照的敏感性降低
8．(2024·河南鄭州模擬)研究生長素的作用機制對認識植物生長發育有重要意義。
(1)生長素作為一種植物產生的信息物質，與________特異性結合后引發細胞內一系列信號轉導過程，影響特定基因的表達，表現出生物學效應。
(2)生長素具有“酸生長”調節機制，即生長素低濃度時引起原生質體外(細胞膜外)pH降低，促進根生長；高濃度時引起原生質體外pH升高，抑制根生長。如圖1所示，細胞膜上的P1結合生長素后激活H＋－ATP酶，產生______(填“促進”或“抑制”)根生長的效應。
(3)位于細胞質中的F1和細胞核中的T1均能與生長素結合(如圖1)。分別對野生型擬南芥、F1缺失突變體、T1缺失突變體施加高濃度生長素，統計根生長增長率(施加生長素組根長增長量/未施加生長素組根長增長量)，結果如圖2。據圖判斷F1和T1均參與生長素抑制根生長的過程，依據是_________________________
_____________________________________________________________________。
(4)綜上所述，完善生長素的“酸生長”調控機制的流程圖。
9．(2024·湖北黃石模擬)水稻、小麥等作物會發生穗發芽現象，即在種子收獲前的成熟期如遇連續陰雨不能及時收獲，則常出現部分籽粒在穗上發芽的現象。穗發芽嚴重影響了作物的產量和品質，造成巨大的經濟損失。我國科學家找到了調控水稻、小麥穗發芽問題的兩個“開關”——SD6基因和ICE2基因，并分析了這兩個基因與脫落酸(ABA)相關基因的關系(見圖1)，以及溫度對這兩個基因表達的影響(見圖2)。回答下列問題：
(1)脫落酸可________(填“促進”或“抑制”)種子萌發。從脫落酸的角度分析，持續一段時間干熱后又遇大雨容易導致穗發芽現象的原因是_________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)據圖1和圖2分析，水稻、小麥種子在________(填“室溫”或“低溫”)下更容易萌發，理由是______________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)影響種子萌發的主要植物激素還有______，為抑制穗發芽現象，應選擇種植對該植物激素________(填“敏感”或“不敏感”)的品種。
10．(2024·湖北武漢三模)水楊酸是一種小分子酚類化合物，為探究水楊酸對植物根生長的影響，科研人員取適量品質均一的油菜種子，播到含不同濃度的水楊酸的培養基上培養，種子發芽13 d后對油菜幼根的側根數目和主根長度分別進行記錄，結果如下表。
測定項目 水楊酸濃度/(μmol·L-1)
0 0.08 0.40 2.00 10.00
側根數目(條) 15.70 16.70 21.30 16.62 10.33
主根長度(cm) 13.65 12.69 11.71 9.01 7.48
回答下列問題：
(1)植物激素作為________參與調節植物的生命活動。基于以上信息，還需確認______________，可初步判斷水楊酸是否也屬于植物激素。
(2)據表分析可得：①水楊酸對油菜側根發生的影響為____________________；②主根處理組中出現____________________，表明一定濃度范圍內，水楊酸對主根伸長的抑制作用隨濃度增高而增強。
(3)有研究發現，水楊酸對主根伸長的抑制作用會隨著主根生長時間的延長而減弱。在上述實驗基礎上設計實驗進行驗證，實驗思路是______________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
預期實驗結果是_______________________________________________________。
(4)植物根的生長還受__________________等環境因素的調節(至少答出2點)。
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