植物的激素調(diào)節(jié)

顧敏舟

一、近三年高考回眸

二、考點(diǎn)要求和目標(biāo)

三、核心知識(shí)架構(gòu)

（一）植物激素網(wǎng)絡(luò)梳理圖

（二）生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)史、運(yùn)輸和作用特點(diǎn)

1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)史

以下是四位科學(xué)家在生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過程中所做的實(shí)驗(yàn)：

（1）甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)中達(dá)爾文所做的實(shí)驗(yàn)是丙，該實(shí)驗(yàn)證明了胚芽鞘在單側(cè)光照射下，尖端產(chǎn)生的某種影響傳遞到下部的伸長(zhǎng)區(qū)時(shí)，背光面比向光面生長(zhǎng)快。

（2）能證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部的是實(shí)驗(yàn)甲。

（3）能證明胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的是實(shí)驗(yàn)乙。

（4）能證明尖端產(chǎn)生的“某種影響”是一種化學(xué)物質(zhì)的是實(shí)驗(yàn)丁，該實(shí)驗(yàn)是由溫特完成的，他將該化學(xué)物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。

注意點(diǎn)：

①生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)涉及達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特等科學(xué)家所進(jìn)行的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。在溫特實(shí)驗(yàn)之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)論中不能出現(xiàn)“生長(zhǎng)素”，只能說“影響”。證明“影響”是“化學(xué)物質(zhì)”而非其他信號(hào)，并對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行命名的科學(xué)家是溫特。提取該物質(zhì)的科學(xué)家是郭葛，其化學(xué)本質(zhì)為吲哚乙酸，由色氨酸合成。

②生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論歸納：

a.生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位：胚芽鞘尖端

b.生長(zhǎng)素的作用部位：尖端下面一段

c.感光部位：胚芽鞘尖端

d.生長(zhǎng)素作用：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)

e.彎曲原因：生長(zhǎng)素分布不均

f.引起生長(zhǎng)素分布不均的原因：?jiǎn)蝹?cè)光照、地心引力等

2.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸

（1）運(yùn)輸方向：極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸。

①極性運(yùn)輸是指生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸。

②橫向運(yùn)輸是受單向條件的刺激，生長(zhǎng)素從一側(cè)運(yùn)往另一側(cè)。例如，單側(cè)光作用引起胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素從向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸，地心引力引起生長(zhǎng)素從背地側(cè)向向地側(cè)運(yùn)輸。

注意：極性運(yùn)輸由內(nèi)因決定，與光照、重力無關(guān)；橫向運(yùn)輸由外因引起，與單側(cè)光、重力有關(guān)。在成熟組織中，生長(zhǎng)素可以通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。生長(zhǎng)素可以通過瓊脂片，但不能通過云母片、玻璃片等不透水的材料。

（2）運(yùn)輸方式：主動(dòng)運(yùn)輸。

生長(zhǎng)素的運(yùn)輸在缺氧條件下會(huì)受到影響，同時(shí)，頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素能逆濃度梯度向下運(yùn)輸并大量積累在側(cè)芽部位，說明生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。

注意：生長(zhǎng)素從胚芽鞘尖端進(jìn)入瓊脂塊的運(yùn)輸方式是擴(kuò)散，不是主動(dòng)運(yùn)輸。

3.生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)——兩重性

（1）根、芽、莖對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度曲線解讀：

①不同濃度的生長(zhǎng)素作用于同一器官，引起的生理功效不同。

②同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官，引起的生理功效也不同，這是因?yàn)椴煌钠鞴賹?duì)生長(zhǎng)素的敏感度不同（敏感度大小：根>芽>莖），也說明不同器官正常生長(zhǎng)所需的生長(zhǎng)素濃度不同。

③曲線在A′、B′、C′點(diǎn)以上的部分體現(xiàn)了不同濃度生長(zhǎng)素不同的促進(jìn)作用，其中A、B、C三點(diǎn)代表最佳促進(jìn)作用點(diǎn)。圖中AA′、BB′、CC′段仍體現(xiàn)生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用，只是促進(jìn)作用逐漸減弱。A′、B′、C′點(diǎn)的作用特點(diǎn)是既不促進(jìn)、也不抑制。

④既不促進(jìn)、也不抑制表示的是植物的正常生長(zhǎng)速度，所以高于正常生長(zhǎng)速度表示促進(jìn)作用，低于正常生長(zhǎng)速度表示抑制作用。

⑤在促進(jìn)作用范圍內(nèi)，一般可找到兩個(gè)促進(jìn)作用相同但濃度不同的生長(zhǎng)素作用點(diǎn)。

（2）兩重性作用的代表實(shí)例：

①根的向地性：

②頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象：頂芽合成的生長(zhǎng)素，其濃度適合頂芽的生長(zhǎng)。生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽，雖然離頂芽越遠(yuǎn)，生長(zhǎng)素濃度越低，但側(cè)芽自身也產(chǎn)生生長(zhǎng)素，兩部分生長(zhǎng)素疊加后濃度過高，抑制了側(cè)芽生長(zhǎng)。

③除雙子葉雜草：除草劑中的2，4-D就是利用雙子葉植物對(duì)生長(zhǎng)素敏感度高，而單子葉植物對(duì)生長(zhǎng)素敏感度低的特點(diǎn)，選擇一個(gè)既能抑制雙子葉植物生長(zhǎng)，又能促進(jìn)單子葉植物生長(zhǎng)的生長(zhǎng)素類似物濃度來殺死單子葉農(nóng)作物中的雙子葉雜草。

注意：莖的向光性和背地性不能體現(xiàn)生長(zhǎng)素的兩重性特點(diǎn)，只能體現(xiàn)生長(zhǎng)素的促進(jìn)作用。

（三）五大類植物激素及其應(yīng)用

植物激素是植物體內(nèi)信息的化學(xué)載體，發(fā)揮著傳遞信息和調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)的作用。每種激素的作用取決于植物的種類、激素的作用部位以及激素的濃度等。

（1）五種植物激素及其應(yīng)用：

（2）植物激素間的相互關(guān)系：

協(xié)同作用的激素：

①促進(jìn)生長(zhǎng)的激素：生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素。

②延緩衰老的激素：細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。

拮抗作用的激素：

①器官脫落：

②種子萌發(fā)：

（3）正確理解植物激素間相互關(guān)系的技巧：

首先要識(shí)記各種植物激素的功能，其次要掌握它們?cè)谡{(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中作用的異同。

①生長(zhǎng)素通過促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)；細(xì)胞分裂素則通過促進(jìn)細(xì)胞分裂，進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

②脫落酸抑制細(xì)胞分裂，并促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老與脫落，但這些作用又會(huì)被細(xì)胞分裂素解除。

③生長(zhǎng)素在濃度適宜時(shí)能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，同時(shí)誘導(dǎo)乙烯的合成，但當(dāng)其濃度過高，乙烯含量增加到一定程度時(shí)，乙烯對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用超過了生長(zhǎng)素對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，生長(zhǎng)素則開始抑制植物的生長(zhǎng)。

④植物生長(zhǎng)與多種植物激素之間的關(guān)系：

⑤赤霉素與生長(zhǎng)素在促進(jìn)莖稈伸長(zhǎng)方面的關(guān)系圖：

注意：植物激素是在植物體的一定部位合成的微量有機(jī)物，激素種類不同，化學(xué)本質(zhì)不同；植物激素具有調(diào)節(jié)功能，不參與植物體結(jié)構(gòu)的形成，也不是植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；利用生長(zhǎng)素類似物處理植物比用天然的生長(zhǎng)素更有效，其原因是人工合成的生長(zhǎng)素類似物具有生長(zhǎng)素的作用，但植物體內(nèi)沒有分解它的酶，因而能長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮作用。

（四）植物激素的實(shí)驗(yàn)分析

1.教材實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)原理：適宜濃度的生長(zhǎng)素能促進(jìn)扦插的枝條生根；在不同濃度的生長(zhǎng)素溶液中，扦插枝條生根的情況不同。

（2）實(shí)驗(yàn)流程：配制一系列濃度梯度的2，4-D溶液（0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL）→將新剪下的植物枝條分成9組，將插條的基部分別放在上述不同濃度的2，4-D溶液中浸泡幾個(gè)小時(shí)→將插條分別扦插在適宜且相同的環(huán)境中→一段時(shí)間后觀察插條的生根情況。

（3）基本技術(shù)要求：

①本實(shí)驗(yàn)中，取材、處理時(shí)間、蒸餾水、光照、溫度、通氣狀況等都屬于無關(guān)變量。無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)中的處理要遵循等量且適宜的原則，如選用相同的植物材料、相同且適宜的溫度、枝條上留等量的芽等。

②配制生長(zhǎng)素類似物溶液時(shí)，濃度梯度要小，組別要多。

③在確定了最適濃度的大致范圍后，可在此范圍內(nèi)用更小濃度梯度的一系列溶液來獲得更精確的最適濃度范圍。

（4）結(jié)果分析：

①主要有以下幾種可能導(dǎo)致不能生根的情況：一是枝條所留葉片較多，蒸騰作用過強(qiáng)，失水過多；二是枝條幼芽、幼葉保留較多，本身能合成一定濃度的生長(zhǎng)素，浸泡后形態(tài)學(xué)下端處于高濃度的抑制狀態(tài)；三是配制的營(yíng)養(yǎng)液缺乏營(yíng)養(yǎng)元素或缺氧；四是沒有分清形態(tài)學(xué)的上、下端，即枝條倒插。

②生根無明顯差異的原因：2，4-D溶液濃度過低導(dǎo)致對(duì)莖的作用無明顯差異，或者根據(jù)生長(zhǎng)素濃度對(duì)根生長(zhǎng)的影響曲線可知，同樣生根效果所對(duì)應(yīng)的濃度有高、低之分，所以要體現(xiàn)出2，4-D對(duì)扦插枝條生根的作用，在配制2，4-D溶液時(shí)，組別要多一些，濃度梯度要密一些。

2.研究生長(zhǎng)素相關(guān)特性的人工實(shí)驗(yàn)方法歸類

四、高考經(jīng)典掃描

命題角度（一）生長(zhǎng)素概念的理解

【例1】（2015·全國Ⅰ卷·2）下列關(guān)于植物生長(zhǎng)素的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）

A.植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)素

B.成熟莖韌皮部中的生長(zhǎng)素可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸

C.幼嫩細(xì)胞和成熟細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度相同

D.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生長(zhǎng)素濃度的影響

【解析】植物幼嫩葉片中的色氨酸可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)素，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，A項(xiàng)正確；成熟莖韌皮部中的生長(zhǎng)素可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸，B項(xiàng)正確；同一植物的幼嫩細(xì)胞較成熟細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；植物體內(nèi)生長(zhǎng)素濃度較高時(shí)可促進(jìn)乙烯的合成，進(jìn)而抑制植物的生長(zhǎng)，D項(xiàng)正確。

【答案】C

命題角度（二）以實(shí)驗(yàn)為載體考查生長(zhǎng)素的運(yùn)輸和作用

【例2】（2015·四川卷·10）植物側(cè)芽的生長(zhǎng)受生長(zhǎng)素（IAA）及其他物質(zhì)的共同影響。有人以豌豆完整植株為對(duì)照進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：分組進(jìn)行去除頂芽、去頂并在切口涂抹IAA處理后，定時(shí)測(cè)定側(cè)芽長(zhǎng)度，見圖甲；

實(shí)驗(yàn)二：用14CO2飼喂葉片，測(cè)定去頂8 h時(shí)側(cè)芽附近14C放射性強(qiáng)度和IAA含量，見圖乙。

（1）IAA是植物細(xì)胞之間傳遞 __________________ 的分子，頂芽合成的IAA通過 __________________方式向下運(yùn)輸。

（2）實(shí)驗(yàn)一中，去頂32 h時(shí)Ⅲ組側(cè)芽長(zhǎng)度明顯小于Ⅱ組，其原因是 __________________。

（3）實(shí)驗(yàn)二中，14CO2進(jìn)入葉綠體后，首先能檢測(cè)到含14C的有機(jī)物是__________________，該物質(zhì)被還原成糖類需要光反應(yīng)提供__________________。a、b兩組側(cè)芽附近14C信號(hào)強(qiáng)度差異明顯，說明去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物__________________ 。

（4）綜合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)推測(cè)，去頂8 h時(shí)Ⅰ組和Ⅲ組側(cè)芽附近的IAA濃度關(guān)系為：Ⅰ組 __________________（填“大于”“小于”或“等于”）Ⅲ組；去頂8 h時(shí)Ⅱ組側(cè)芽長(zhǎng)度明顯大于Ⅰ組，請(qǐng)對(duì)此結(jié)果提出合理的假設(shè)：__________________ 。

【解析】（1）植物激素是植物細(xì)胞間的一種信息分子；生長(zhǎng)素極性運(yùn)輸時(shí)的運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸。（2）Ⅲ組的處理為去頂之后涂上IAA，因?yàn)橥磕ǖ腎AA可以向側(cè)芽運(yùn)輸，導(dǎo)致側(cè)芽的生長(zhǎng)素濃度過高，從而抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。（3）CO2作為光合作用的原料，在光合作用過程中，首先與C5結(jié)合，形成兩個(gè)C3（三碳化合物），C3被還原成糖類需要光反應(yīng)提供[H]和ATP；去頂后可見側(cè)芽附近14C信號(hào)強(qiáng)度增加，說明去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物增多。（4）從實(shí)驗(yàn)二中可知，去頂與完整側(cè)芽附近的IAA含量一樣，從實(shí)驗(yàn)一中可知，Ⅱ組與Ⅲ組在8 h時(shí)，側(cè)芽的生長(zhǎng)情況一樣，說明此時(shí)IAA對(duì)側(cè)芽的作用一樣，由此可知，去頂8 h時(shí)，Ⅲ組的IAA濃度等于Ⅱ組，綜合分析可知，Ⅰ組側(cè)芽附近的IAA濃度等于Ⅲ組；排除IAA的作用，去頂8 h時(shí)Ⅱ組側(cè)芽長(zhǎng)度明顯大于Ⅰ組，根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果可推測(cè)，該結(jié)果是由于Ⅱ組去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物增多，促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)所致。

【答案】（1）信息 主動(dòng)運(yùn)輸 （2）涂抹的IAA運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽附近，高濃度的IAA抑制了側(cè)芽的生長(zhǎng) （3）三碳化合物（或C3） [H]和ATP增多 （4）等于 Ⅱ組去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物增多，促進(jìn)側(cè)芽生長(zhǎng)

命題角度（三）生長(zhǎng)素的兩重性特點(diǎn)

【例3】（2014·浙江卷·2）下圖表示施用IAA（吲哚乙酸）對(duì)某種植物主根長(zhǎng)度及側(cè)根數(shù)的影響。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A.促進(jìn)側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液，會(huì)抑制主根的伸長(zhǎng)

B.施用IAA對(duì)誘導(dǎo)側(cè)根的作用表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)、高濃度抑制

C.將未施用IAA的植株除去部分芽和幼葉，會(huì)導(dǎo)致側(cè)根數(shù)量增加

D.與施用10-4 mol·L-1的IAA相比，未施用的植株主根長(zhǎng)而側(cè)根數(shù)量少

【解析】根據(jù)第一幅圖可知，隨著生長(zhǎng)素濃度的增大，主根長(zhǎng)度不斷變短，A項(xiàng)正確；根據(jù)第二幅圖可知，隨著生長(zhǎng)素濃度的增大，側(cè)根數(shù)量增加，超過一定濃度后，側(cè)根數(shù)量比對(duì)照組少，B項(xiàng)正確；生長(zhǎng)素有促進(jìn)生根的作用，生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位有芽和幼葉，若將其去掉，將導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)礁康纳L(zhǎng)素含量降低，從而導(dǎo)致側(cè)根數(shù)量減少，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖可知，施用了10-4 mol·L-1的 IAA的植株主根要比未施用的短，側(cè)根數(shù)量比未施用的多，D項(xiàng)正確。

【答案】C

命題角度（四）生長(zhǎng)素與其他激素的相互作用

【例4】（2014·北京卷·29）為研究赤霉素（GA3）和生長(zhǎng)素（IAA）對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，切取菟絲子莖頂端2.5 cm長(zhǎng)的部分（莖芽），置于培養(yǎng)液中無菌培養(yǎng)（圖1）。實(shí)驗(yàn)分為A、B、C三組，分別培養(yǎng)至第1、8、15天，每組再用適宜濃度的激素處理30天，測(cè)量莖芽長(zhǎng)度，結(jié)果見圖2。

（1）植物激素是植物細(xì)胞之間傳遞__________________ 的分子。

（2）本實(shí)驗(yàn)中，試管用濾膜封口是為了在不影響__________________通過的情況下，起到__________________的作用。用激素處理時(shí)應(yīng)將IAA加在 __________________（填“培養(yǎng)液中”或“莖芽尖端”）。

（3）圖2數(shù)據(jù)顯示，GA3和IAA對(duì)離體莖芽的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)都表現(xiàn)出__________________ 作用，GA3的這種作用更為顯著。

（4）植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng)可能是細(xì)胞數(shù)量和/或 __________________ 增加的結(jié)果。當(dāng)加入藥物完全抑制DNA復(fù)制后，GA3誘導(dǎo)的莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)被抑制了54%，說明GA3影響莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的方式是__________________。

（5）從圖2中B組（或C組）的數(shù)據(jù)可知，兩種激素聯(lián)合處理對(duì)莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用是GA3單獨(dú)處理的__________________ 倍、IAA單獨(dú)處理的 __________________ 倍，由此可以推測(cè)GA3和IAA在對(duì)莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的作用上存在__________________關(guān)系。

（6）A組數(shù)據(jù)未顯示出GA3和IAA具有上述關(guān)系，原因可能是離體時(shí)間短的莖芽中 的量較高。

【解析】（1）植物激素可調(diào)節(jié)植物的生命活動(dòng)，并在植物細(xì)胞間傳遞信息。（2）實(shí)驗(yàn)過程中用濾膜封口是為了在不影響氣體通過的情況下，防止培養(yǎng)基被污染。用激素處理時(shí)，由于生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)進(jìn)行極性運(yùn)輸，所以應(yīng)將IAA加在莖芽尖端，從而促進(jìn)莖芽伸長(zhǎng)。（3）從圖2的柱形圖中可看出，赤霉素和生長(zhǎng)素對(duì)離體莖芽的伸長(zhǎng)都具有促進(jìn)作用，并且GA3的促進(jìn)作用更為顯著。（4）植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng)可能是細(xì)胞數(shù)量和/或細(xì)胞長(zhǎng)度增加的結(jié)果。加入藥物抑制DNA復(fù)制即抑制細(xì)胞分裂，導(dǎo)致GA3誘導(dǎo)的莖芽伸長(zhǎng)的比例被抑制了54%，說明GA3通過促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂進(jìn)而促進(jìn)莖芽的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。（5）圖2中B組（或C組）赤霉素和生長(zhǎng)素聯(lián)合處理對(duì)莖芽伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用是GA3單獨(dú)處理的（13.0-4.0）÷（6.5-4.0）=3.6倍，是IAA單獨(dú)處理的（13.0-4.0）÷（4.5-4.0）=18倍，由此可以推測(cè)GA3和IAA在對(duì)莖芽的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)中存在協(xié)作關(guān)系。（6）A組數(shù)據(jù)未顯示出GA3和IAA的協(xié)作關(guān)系，原因可能是離體時(shí)間短的莖芽中內(nèi)源IAA的量較高，導(dǎo)致細(xì)胞伸長(zhǎng)受到抑制。

【答案】（1）信息 （2）氣體 防止污染 莖芽尖端 （3）促進(jìn) （4）細(xì)胞長(zhǎng)度 促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和細(xì)胞分裂 （5）3.6（或3） 18（或60）協(xié)作 （6）內(nèi)源IAA

命題角度（五）植物激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用

【例5】（2015·重慶卷·2）我國古代勞動(dòng)人民積累的豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，至今許多仍在實(shí)踐中應(yīng)用。下列敘述與植物激素作用無直接關(guān)系的是（ ）

A.適時(shí)打頂去心，可促棉株開花結(jié)實(shí)（據(jù)《農(nóng)桑輯要》）

B.肥田之法，種綠豆最佳，小豆、芝麻次之（據(jù)《齊民要術(shù)》）

C.正月種白稻，五月收獲后，根茬長(zhǎng)新稻，九月又成熟（據(jù)《廣志》）

D.新摘未熟紅柿，每籃放木瓜兩三枚，得氣即發(fā)，澀味盡失（據(jù)《格物粗談》）

【解析】適時(shí)打頂去心，促進(jìn)棉株開花結(jié)實(shí)與植物生長(zhǎng)素有直接關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；與豆科植物共生的根瘤菌能進(jìn)行生物固氮，提高土壤肥力，與植物激素?zé)o關(guān)，B項(xiàng)正確；水稻的再生與生長(zhǎng)素等多種植物激素有直接關(guān)系，C項(xiàng)錯(cuò)誤；成熟木瓜釋放出乙烯促進(jìn)未成熟的柿子成熟，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

命題角度（六）植物激素與遺傳的分子基礎(chǔ)和代謝的關(guān)系

【例6】（2016·北京卷·30）研究植物激素作用機(jī)制常使用突變體作為實(shí)驗(yàn)材料，通過化學(xué)方法處理萌動(dòng)的擬南芥種子可獲得大量突變體。

（1）若誘變后某植株出現(xiàn)一個(gè)新性狀，可通過 _____________交判斷該性狀是否可以遺傳。如果子代仍出現(xiàn)該突變性狀，則說明該植株可能攜帶 _____________性突變基因，根據(jù)子代_____________，可判斷該突變是否為單基因突變。

（2）經(jīng)大量研究，探明了野生型擬南芥中乙烯的作用途徑，簡(jiǎn)圖如下。

由圖可知，R蛋白具有結(jié)合乙烯和調(diào)節(jié)酶T活性兩種功能。乙烯與_____________ 結(jié)合后，酶T的活性_____________ ，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切。剪切產(chǎn)物進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)乙烯響應(yīng)基因的表達(dá)，植株表現(xiàn)有乙烯生理反應(yīng)。

（3）酶T活性喪失的純合突變體（1#）在無乙烯的條件下出現(xiàn)_____________ （填“有”或“無”）乙烯生理反應(yīng)的表現(xiàn)型。1#與野生型雜交，在無乙烯的條件下，F(xiàn)1的表現(xiàn)型與野生型相同。請(qǐng)結(jié)合上圖從分子水平解釋F1出現(xiàn)這種表現(xiàn)型的原因：_____________。

（4）R蛋白上乙烯結(jié)合位點(diǎn)突變的純合個(gè)體（2#）僅喪失了與乙烯結(jié)合的功能。請(qǐng)判斷在有乙烯的條件下，該突變基因相對(duì)于野生型基因的顯隱性，并結(jié)合乙烯作用途徑陳述理由：_____________。

（5）番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑。若番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變，則這種植株的果實(shí)成熟期會(huì) 。

【解析】（1）擬南芥是自花授粉植物，因此可以通過自交的方法來判斷突變性狀的顯隱性。若親本為突變性狀，自交后代發(fā)生性狀分離，則說明該突變性狀可遺傳，且為顯性突變。一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳若受一對(duì)等位基因控制，則雜合子自交后代的性狀分離比為3∶1；一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳若受兩對(duì)或兩對(duì)以上的等位基因控制，則雜合子自交后代不會(huì)出現(xiàn)3∶1的性狀分離比。（2）由圖可知，乙烯與R蛋白結(jié)合后，酶T的活性被抑制，不能催化E蛋白磷酸化。（3）由圖可知，有無乙烯生理反應(yīng)發(fā)生，其關(guān)鍵在于酶T有無活性，因此，只要酶T無活性，存不存在乙烯都會(huì)發(fā)生乙烯生理反應(yīng)。若雜合子含有野生型基因，則可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑。（4）2#的R蛋白不能和乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T被激活，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，野生型表現(xiàn)為有乙烯生理反應(yīng)，2#與野生型雜交得F1，F(xiàn)1在有乙烯條件下，部分R蛋白不能和乙烯結(jié)合，產(chǎn)生有活性的酶T，可催化E蛋白的磷酸化，出現(xiàn)無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此該突變基因相對(duì)于野生型基因?yàn)轱@性。（5）番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑。若番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變，由于無乙烯作用，所以果實(shí)成熟期會(huì)推遲。

【答案】（1）自 顯 表現(xiàn)型的分離比

（2）R蛋白 被抑制 （3）有 雜合子有野生型基因，可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑 （4）2#與野生型雜交，F(xiàn)1中突變基因表達(dá)的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此突變基因?yàn)轱@性 （5）推遲

命題角度（七）多種植物激素的相互作用

【例7】（2016·浙江卷·2）某研究小組進(jìn)行了外施赤霉素和脫落酸對(duì)貯藏期馬鈴薯塊莖發(fā)芽影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下圖所示。下列敘述正確的是（ ）

A.為使馬鈴薯塊莖提早發(fā)芽，可以外施脫落酸

B.為延長(zhǎng)馬鈴薯塊莖的貯藏時(shí)間，可以外施赤霉素

C.外施赤霉素后，馬鈴薯塊莖從開始發(fā)芽到最大發(fā)芽率所需的時(shí)間更短

D.對(duì)照組馬鈴薯塊莖中赤霉素含量與脫落酸含量的比值，第5周時(shí)大于實(shí)驗(yàn)開始時(shí)

【解析】據(jù)圖可知，脫落酸具有抑制馬鈴薯塊莖發(fā)芽的作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；為延長(zhǎng)馬鈴薯塊莖的貯藏時(shí)間，需要抑制馬鈴薯塊莖發(fā)芽，所以應(yīng)外施脫落酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，對(duì)照組和赤霉素組中馬鈴薯塊莖從開始發(fā)芽到最大發(fā)芽率所需的時(shí)間是相同的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；第5周時(shí)，對(duì)照組部分已經(jīng)發(fā)芽，赤霉素含量升高，脫落酸含量下降，故與實(shí)驗(yàn)開始時(shí)相比，第5周時(shí)對(duì)照組馬鈴薯塊莖中赤霉素含量與脫落酸含量的比值較大，D項(xiàng)正確。

【答案】D

命題角度（八）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

【例8】（2014·重慶卷·9）棉花幼鈴（幼果）獲得光合產(chǎn)物不足會(huì)導(dǎo)致其脫落。為研究某種外源激素對(duì)棉花光合產(chǎn)物調(diào)配的影響，某課題組選擇生長(zhǎng)整齊的健壯植株，按圖1步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，激素處理方式和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示（上述處理不影響葉片光合與呼吸強(qiáng)度）。

（1）該放射性物質(zhì)中被標(biāo)記的元素是______________。光合作用過程中，含標(biāo)記元素的化合物被光反應(yīng)提供的 ______________還原成糖類。在適宜溫度下測(cè)得葉片光飽和點(diǎn)，若其他條件不變，進(jìn)一步提高溫度，則該葉片光飽和點(diǎn)的變化是______________ 。

（2）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，幼鈴脫落顯著減少的是______________組。B組幼鈴放射性強(qiáng)度百分比最低，說明B組葉片的光合產(chǎn)物 ______________。為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，增設(shè)了D組（激素處理葉片），各組幼鈴的放射性強(qiáng)度百分比由高到低排序是______________ 。由此可知，正確使用該激素可改善光合產(chǎn)物調(diào)配，減少棉鈴脫落。

（3）若該激素不能促進(jìn)插條生根，卻可促進(jìn)種子萌發(fā)和植株增高，其最可能是 ______________ 。

【解析】（1）光合作用的原料包括CO2和H2O，碳元素一定參與光合產(chǎn)物的構(gòu)成，氧元素部分以O(shè)2的形式釋放，氫元素部分以水蒸氣形式參與植物的蒸騰作用，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，被標(biāo)記的元素應(yīng)該選擇碳元素；光合作用暗反應(yīng)階段，CO2被光反應(yīng)提供的NADPH（或[H]）還原成糖類；最適溫度條件下，葉片光飽和點(diǎn)最高。（2）圖示信息顯示，C組幼鈴獲得的光合產(chǎn)物明顯高于對(duì)照組，所以C組幼鈴脫落會(huì)明顯減少。B組幼鈴獲得的光合產(chǎn)物最低，是因?yàn)樵摻M葉片光合產(chǎn)物輸出減少。C組顯示，激素處理幼鈴有利于幼鈴獲得光合產(chǎn)物，所以D組（激素處理葉片，不處理幼鈴）幼鈴獲得的光合產(chǎn)物低于B組（激素處理幼鈴和葉片）。（3）赤霉素的主要作用為促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)，從而引起植株增高；促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育。

【答案】（1）碳 NADPH（或[H]） 降低 （2）C 輸出減少 C>A>B>D （3）赤霉素

五、強(qiáng)化訓(xùn)練

1.下列關(guān)于植物生長(zhǎng)素的敘述，正確的 是（ ）

A.不同濃度的生長(zhǎng)素作用于同一器官，所引起的生理功效一定不同

B.生長(zhǎng)素和赤霉素都是通過促進(jìn)細(xì)胞分裂來促進(jìn)植物生長(zhǎng)的

C.頂端優(yōu)勢(shì)和莖的背地性都能體現(xiàn)生長(zhǎng)素作用的兩重性

D.生長(zhǎng)素在植物體各器官中都有分布，但相對(duì)集中地分布在生長(zhǎng)旺盛的部位

2.研究人員將若干生長(zhǎng)狀況相同的迎春花插條分別用一定濃度梯度的NAA溶液和清水處理，然后在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，插條生根數(shù)目如下圖所示，圖中乙代表用清水處理的插條生根數(shù)目。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的 是（ ）

A.a～b濃度的NAA溶液促進(jìn)迎春花插條生根

B.b～d濃度的NAA溶液抑制迎春花插條生根

C.研究人員在該實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置了空白對(duì)照和相互對(duì)照

D.與乙相比，甲代表的曲線可以說明NAA的生理作用具有兩重性

3.某課題組以南瓜為實(shí)驗(yàn)材料，應(yīng)用赤霉素和生長(zhǎng)素進(jìn)行相關(guān)研究，結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖分析正確的是（ ）

A.南瓜突變體為上述激素合成缺陷型

B.生長(zhǎng)素和赤霉素的生理作用表現(xiàn)為拮抗關(guān)系

C.赤霉素對(duì)南瓜突變體的生理作用明顯

D.生長(zhǎng)素對(duì)正常南瓜的生理作用表現(xiàn)為兩重性

4.下圖所示是植物體內(nèi)赤霉素（GA）、乙烯對(duì)生長(zhǎng)素（IAA）的影響示意圖，該圖不能說明（ ）

A.生長(zhǎng)素促進(jìn)植物生長(zhǎng)的原理是促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)

B.植物體內(nèi)赤霉素是通過生長(zhǎng)素來促進(jìn)植物生長(zhǎng)的

C.植物體內(nèi)赤霉素含量的改變會(huì)影響生長(zhǎng)素含量的變化

D.植物體內(nèi)多種激素并存，共同調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育

5.我國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)了新型抗瘧藥——青蒿素和雙氫青蒿素而摘得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的桂冠。目前青蒿素主要是從青蒿植株的地上部分提取，但由于其在植物體內(nèi)含量太低（約0.01%～1%），不能滿足醫(yī)療需求。為了提高青蒿素的產(chǎn)量，我國科研人員做了如下研究：

（1）脫落酸對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起________________ 作用，主要表現(xiàn)為_____________________ 。

（2）將長(zhǎng)勢(shì)相同的健康青蒿分為4組，分別用不同濃度的脫落酸溶液處理，兩天后，收獲整株青蒿的葉片，測(cè)定青蒿素含量（結(jié)果見下圖）。結(jié)果表明脫落酸濃度為 ______________時(shí)處理的植株青蒿素含量最高。

（3）為了研究脫落酸處理對(duì)青蒿素合成途徑中關(guān)鍵酶基因的影響，取青蒿組織 形成愈傷組織后，將愈傷組織轉(zhuǎn)移到 培養(yǎng)基以制成細(xì)胞懸浮液，用適宜濃度脫落酸溶液分別處理青蒿植株和青蒿懸浮細(xì)胞后，提取不同時(shí)段細(xì)胞的總mRNA，________________ 生成cDNA，以cDNA 為模板，特異性擴(kuò)增細(xì)胞中控制青蒿素合成的關(guān)鍵酶基因hmgr、fps、cyp71av1、cpr，若擴(kuò)增產(chǎn)物越多，說明基因的________________ 越多。結(jié)果表明，脫落酸可以促進(jìn)細(xì)胞中上述四種基因的表達(dá)，然而，細(xì)胞懸浮液組并沒有像植株組一樣檢測(cè)到青蒿素，由此說明，________________ 是青蒿素合成的必要條件。

6.科研人員在黑暗環(huán)境中培養(yǎng)水平放置的豌豆種子，獲得圖1所示豌豆幼苗，研究生長(zhǎng)素（IAA）對(duì)植物背地（向上）生長(zhǎng)的影響。請(qǐng)分析回答：

（1）IAA的化學(xué)本質(zhì)是 ________________ ；圖1中合成IAA的主要部位是________________ 。

（2）實(shí)驗(yàn)一：科研人員切取幼苗的AB段（上胚軸），分別檢測(cè)P側(cè)和D側(cè)的IAA濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)P側(cè)的IAA濃度較________________ ，推測(cè)該側(cè)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)較快，導(dǎo)致上胚軸向上彎曲，表現(xiàn)出背地性。

（3）實(shí)驗(yàn)二：科研人員將若干幼苗分為兩組，每一組切取AB段并縱剖為P側(cè)和D側(cè)兩部分，將其中一組B端插入含有14C-IAA溶液的試管中，另一組A端插入。6 h后分別測(cè)定兩

組不接觸14C-IAA溶液一端的14C-IAA相對(duì)濃度，結(jié)果如圖2所示。A端插入和B端插入結(jié)果相比較，說明 ________________ ，并且 ________________ 側(cè)運(yùn)輸能力較強(qiáng)。

7.某生物興趣小組的同學(xué)在驗(yàn)證生長(zhǎng)素和赤霉素對(duì)小麥幼苗的胚芽鞘伸長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)中，將胚芽鞘尖端以下的切段浸入蒸餾水中1小時(shí)后，再分別轉(zhuǎn)入到5種不同濃度的生長(zhǎng)素（實(shí)驗(yàn)一）和赤霉素（實(shí)驗(yàn)二）溶液中，同時(shí)以含糖的磷酸鹽緩沖液作為對(duì)照，在23 ℃的條件下培養(yǎng)24小時(shí)后， 逐一測(cè)量切段長(zhǎng)度，實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，結(jié)果取平均值，并整理成下圖：

請(qǐng)分析并回答：

（1）生長(zhǎng)素和赤霉素是對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有重要_____________ 作用的一類化合物。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：_____________ mg/L濃度的 _____________溶液促進(jìn)切段伸長(zhǎng)的效果最明顯。

（2）將切段浸泡在蒸餾水中1小時(shí)的目的是減少_____________ 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。要得到5種濃度的溶液，應(yīng)將生長(zhǎng)素和赤霉素分別溶解于_____________中，這體現(xiàn)了生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所要遵循的 _____________原則。

（3）該生物興趣小組的同學(xué)在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，濃度為0.1 mg/L的實(shí)驗(yàn)二所進(jìn)行的五次實(shí)驗(yàn)中，有一次的結(jié)果與其他四次有明顯差異，從而導(dǎo)致該濃度下的平均值偏差較大。你認(rèn)為在做原始記錄時(shí)，對(duì)該次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)_____________ （填“應(yīng)該”或“不應(yīng)該”）舍棄。

（4）本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果 _____________ （填“能”或“不能”）體現(xiàn)生長(zhǎng)素作用的兩重性，_____________（填“能”或“不能”）證明生長(zhǎng)素和赤霉素具有協(xié)同作用。