查缺补漏 | 9.2 植物激素的生理作用及相关应用
提纲
核心点拨
1．“三看法”确认生长素作用是否体现“两重性”
2．植物激素间的相互关系
(1)明确植物激素的两大作用
(2)生长素与乙烯的相互作用机理
(3)生长素与赤霉素的相互作用机理
题组特训
题组一 生长素的生理作用、特点及相关实验
1．已知水稻根尖生长受生长素(IAA)的影响，科研人员以琼脂块和水稻根尖为材料进行了如下实验，下列相关叙述错误的是()
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组别 |
对根的处理 |
生长状况 |
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① |
黑暗 |
垂直生长 |
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② |
单侧光照射 |
背光弯曲生长 |
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③ |
黑暗(一侧含1×10－8 mol·L－1的IAA琼脂块) |
向琼脂块一侧生长 |
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④ |
黑暗(一侧含1×10－6 mol·L－1的IAA琼脂块) |
？ |
A.实验表明单侧光越强，根尖背光侧生长素含量越多
B．②组与③组说明单侧光照射引起根尖生长素分布不均匀
C．根尖向琼脂块一侧弯曲生长说明较高浓度生长素抑制根尖生长
D．第④组根尖的生长状况应是“向琼脂块一侧生长”
答案 A
解析 实验中没有单侧光照强度的变化，所以无法得出“单侧光越强，根尖背光侧生长素含量越多”这一结论，A错误；由②组与③组说明单侧光照射引起根尖生长素分布不均匀，进而导致根尖弯曲生长，B正确；根尖向琼脂块一侧弯曲生长说明放置琼脂块侧生长得慢，较高浓度生长素对根尖生长有抑制作用，C正确；由第③组可知生长素浓度为10－8 mol·L－1为抑制根的生长，所以生长素浓度为10－6 mol·L－1时，抑制生长能力更强，所以第④组实验结果是向琼脂块一侧生长，D正确。
2．豌豆种子刚萌发时，只有一个主茎，没有侧枝；切除主茎顶端，常会长出甲、乙两个侧枝(图①)。若将甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长(图②)；若同时切除甲、乙的顶芽，其侧芽均明显生长(图③)。图②实验中甲的侧芽未明显生长最合理的假说是()
A．甲枝的侧芽因其顶芽被切除而缺少生长素
B．甲枝的侧芽自身产生的IAA过多导致其死亡
C．乙枝顶芽产生的IAA通过极性运输运到甲枝的侧芽抑制其生长
D．乙枝顶芽产生的IAA运至根尖诱导生成的抑制性物质向上运输至甲枝的侧芽
答案 D
解析 甲枝的侧芽也能产生生长素，不会因其顶芽被切除而缺少生长素，A错误；IAA属于植物激素，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，因此不会出现“甲枝的侧芽自身产生的IAA过多导致其死亡”的现象，B错误；极性运输只能从形态学的上端(顶芽)运输到形态学的下端(根部)，乙枝顶芽产生的IAA不能运到甲枝的侧芽，C错误；若将甲的顶芽切除后，甲、乙的侧芽均无明显生长，若同时切除甲、乙的顶芽，其侧芽均明显生长，最可能的原因是：乙枝顶芽产生的IAA运至根尖诱导生成的抑制性物质向上运输至甲枝的侧芽，D正确。
3．植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株为对照进行了以下实验：
实验一：分组进行去除顶芽、去顶并在切口涂抹IAA处理后，定时测定侧芽长度，如图一所示；
实验二：用14CO2饲喂叶片，测定去顶8 h时侧芽附近14C放射性强度和IAA含量，如图二所示。
(1)实验一中，去顶32h时Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组，其原因是________________________________________________________________________。
(2)实验二中，a、b两组侧芽附近14C信号强度差异明显，说明去顶后往侧芽分配的光合产物________________________________________________________________________。
(3)综合两个实验的数据推测，去顶8 h时Ⅰ组和Ⅲ组侧芽附近的IAA浓度关系为：Ⅰ组__________(填“大于”“小于”或“等于”)Ⅲ组；去顶8 h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组，请对此结果提出合理的假设：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)涂抹的IAA运输到侧芽附近，高浓度的IAA抑制了侧芽的生长 (2)增多 (3)等于 Ⅱ组去顶后往侧芽分配的光合产物增多，促进侧芽的生长
解析 (1)Ⅱ组与Ⅲ组的自变量为去顶后切口是否涂抹IAA，结果32 h后涂抹了IAA的Ⅲ组侧芽长度明显小于Ⅱ组，说明涂抹的IAA运输到侧芽附近，抑制了侧芽的生长。
(2)由实验二a、b两组数据可知，b组14C信号强度较大，说明去顶后往侧芽分配的光合产物增多。
(3)由实验一可知，去顶8h时Ⅱ组和Ⅲ组侧芽的长度相等，而根据实验二可知，去顶8 h时a组和b组IAA浓度相等，因a组等同于Ⅰ组，b组等同于Ⅱ组，故推测Ⅰ组IAA浓度等于Ⅲ组。比较Ⅰ组和Ⅱ组的差异，以及a组和b组的差异可知，去顶8h时Ⅱ组侧芽长度明显大于Ⅰ组的原因主要是光合产物的分配能影响侧芽的生长。
题组二 其他植物激素的作用及相互关系辨析
4．小麦种子萌发的过程中，萌发的胚产生赤霉素诱导胚乳糊粉层细胞大量合成α－淀粉酶，此过程会受到脱落酸的抑制。下列相关叙述正确的是()
A．保存种子的过程中应尽量降低脱落酸含量
B．赤霉素能调节胚乳糊粉层细胞的基因表达
C．赤霉素能够直接催化胚乳中淀粉水解为还原糖
D．去掉胚的小麦种子，用赤霉素处理，胚乳不可能出现还原糖
答案 B
解析 因为赤霉素可以促进种子的萌发，而脱落酸抑制种子的萌发，因此保存种子的过程中应尽量提高脱落酸含量，减少赤霉素含量，A错误；赤霉素起调节作用的原理是赤霉素会诱导糊粉层中淀粉酶基因表达出α－淀粉酶，淀粉酶转移到胚乳使淀粉分解为葡萄糖，葡萄糖转移至胚中，用于细胞呼吸和转化为其他有机物，B正确；赤霉素通过控制α－淀粉酶的合成来催化胚乳中淀粉水解为还原糖，因此赤霉素能够间接催化胚乳中淀粉水解为还原糖，C错误；据题意可知，小麦胚的作用是产生赤霉素，赤霉素诱导胚乳糊粉层细胞大量合成α－淀粉酶，催化淀粉的水解，现在去掉胚，人工补充赤霉素，同样能诱导α－淀粉酶的合成，使胚乳中的淀粉水解为还原糖，D错误。
5．研究表明，细胞的伸长生长要受到多种激素的相互作用共同调节，其中GA和IAA在此生理效应上具有协同作用；束缚IAA无活性，可以和IAA相互转换。据图分析，下列说法正确的是(多选)()
A．a和b表示促进作用；d表示抑制作用
B．IAA的合成不受基因组的调控
C．激素X可能是乙烯
D．从根本上讲，IAA的合成受基因组的调控
答案 ACD
解析 根据题干信息可知，图中GA和IAA在此生理效应上具有协同作用，束缚IAA无活性，可以和IAA相互转换，因此图中a、b都表示促进IAA生成，d表示抑制IAA氧化分解，A正确；高浓度的IAA会抑制细胞伸长，而图中激素X也会抑制细胞伸长，则激素X可能是乙烯，C正确；植物体内赤霉素、生长素等激素的合成从根本上来说是通过基因控制蛋白质的合成间接控制的，B错误，D正确。
6．将某植物叶圆片平均分为三组，分别置于一定浓度的GA(赤霉素)溶液、BA(一种细胞分裂素)溶液、未加激素的对照组溶液中。一段时间后检测叶绿素含量，所得结果如下图所示。下列分析合理的是()
A．分析实验结果可知，实验前不用检测叶绿素含量
B．BA可以促进叶绿素的分解，而GA没有该作用
C．对照组中叶绿素的分解可能也受植物激素的调节
D．植物激素作为反应物直接参与了细胞的代谢活动
答案 C
解析 实验前检测叶绿素含量可以作为一个对照，不是多余的，A错误；GA和BA处理组，叶绿素含量与对照组相比，叶绿素含量更高，说明GA和BA可以延缓叶绿素分解，B错误；对照组中叶绿素的分解可能也受植物激素的调节，C正确；GA和BA都是植物激素，激素有调节代谢的作用，不能作为反应物参与细胞的代谢活动，D错误。
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