植物激素
植物激素：由植物体内产生、能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著调节作用的微量有机物。
特点：内源的，能移动，微量而高效
植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质
生长素
知识点总结 1，感性运动与向性运动 ①植物受到不定向的外界刺激而引起的局总运动．称为感性运动． ②植物受到一定方向的外界刺激而引起的局总运动．称为向性运动． 2，胚芽鞘的向光性的原因：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，生长素多生长的快,生长素少生长的慢，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。 3，植物弯曲生长的直接原因：生长素分布不均匀 4，植物激素的产生部位：一定部位；动物激素产生：内分泌腺 5，在胚芽鞘中 感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端 向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部 产生生长素的部位在胚芽鞘尖端 能够横向运输的也是胚芽鞘尖端 生长素的运输 ①：横向运输：在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输 ②：纵向运输：从形态学上端运到下端，不能倒运 ③非极性运输：自由扩散，在成熟的组织，叶片，种子等部位． 生长素产生：色氨酸经过一系列反应可转变成生长素 在植物体中生长素的产生部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子 生长素的分布：植物体的各个器官中都有分布，但相对集中在生长旺盛的部分 生长素的生理作用：两重性，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 在一般情况下：低浓度促进生长，高浓度抑制生长 植物体各个器官对生长素的最适浓度不同：茎 > 芽 > 根，敏感度不同；根＞芽＞茎许多禾本科植物倒扶后可以自己站起来， D>C, B>A, 原因：由于重力的作用，生长素都积累在近地面，D点和B点和生长素都高于C点和A点，又由于根对生长素敏感，所以，D点浓度高抑制生长，长的慢，而C点浓度低促进生长，长的快。根向下弯曲。而茎不敏感，所以B点促进生长的快，而A点促进生长的慢。所以向上弯曲。 根的向地性与顶端优势中的生长素的作用原理相同，都是体现两重性。 茎的背地性与向光性中的生长素的作用原理相同。 顶端优势：顶芽产生的生长素向下运输在侧芽附近积累，侧芽对生长素浓度比较敏感，因此受到抑制，顶芽不断生长，侧芽被抑制的现象 说明：生长素的极性运输是主动运输；生长素具有两重作用． 应用：棉花摘心促进多开花，多结果．园林绿篱的修剪． 解除顶端优势就是去除顶芽 生长素的应用： 促扦插枝条生根， 促果实发育， 防止落花落果， 除草剂 果实的发育过程： 例题1 在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘伸长影响的实验中，将如图1所示取得的切段浸入蒸馏水中1小时后，再分别转入5种浓度的A溶液和含糖的磷酸盐缓冲液中。在23℃的条件下，避光振荡培养24小时后，逐一测量切段长度，实验进行两次，结果见图2。 请分析并回答： 生长素类似物是对植物生长发育有重要作用的一类化合物。本实验中 mg/L浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。 振荡培养的目的是：①增加溶液中的 以满足切段细胞呼吸的需求：②使切段与溶液成分接触更 。 生长素类似物A应溶解于 中，以得到5种浓度的A溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少 对实验结果的影响。 图2中，对照组切段的平均长度是 mm。浓度为0.001 mg/L的溶液对切段伸长 促进作用；与浓度为1 mg/L的结果相比，浓度为10 mg/L的溶液对切段的影响是 。 图2中浓度为0.1 mg/L时实验二所得数据与实验一偏差较大，在做原始记录时对该数据应 。 A．舍弃 B．修改 C．如实填写 为检验该浓度下相关数据可靠性，还应 。 答案 调节 1 ①氧气 ②均匀 含糖的磷酸盐缓冲液 切断中内源激素 7.0 有 促进升长的作用减弱 C 重复实验 赤霉素 存在部位 高等植物中的赤霉素主要存在于幼根、幼叶、幼嫩种子和果实等部位。 由甲羟戊酸经贝壳杉烯等中间物合成。后证明其中含有一种能诱导细胞分裂的成分，赤霉素在植物体内运输时无极性，通常由木质部向上运输，由韧皮部向下或双向运输。 运输 在植物体内的运输没有极性，根尖合成的赤霉素沿导管向上运输，幼芽、嫩叶产生的赤霉素沿筛管向下运输。 作用 赤霉素最显著的效应是促进植物茎伸长。无合成赤霉素的遗传基因的矮生品种，用赤霉素处理可以明显地引起茎秆伸长。赤霉素也促进禾本科植物叶的伸长。在蔬菜生产上，常用赤霉素来提高茎叶用蔬菜的产量。一些需低温和长日照才能开花的二年生植物，干种子吸水后，用赤霉素处理可以代替低温作用，使之在第1年开花。赤霉素还可促进果实发育和单性结实，打破块茎和种子的休眠，促进发芽。干种子吸水后，胚中产生的赤霉素能诱导糊粉层内a－淀粉酶的合成和其他水解酶活性的增加，促使淀粉水解，加速种子发芽。目前在啤酒工业上多用赤霉素促进a－淀粉酶的产生，避免大麦种子由于发芽而造成的大量有机物消耗，从而节约成本。 例题1某种南瓜矮生突变体可分为两类：激素合成缺陷型突变体和激素不敏感型突变体。为研究某种矮生南瓜的矮生突变体属于哪种类型，研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验，结果如图所示。请据图分析并回答： 为得到某浓度激素处理后的实验数据，研究者需要测量两种南瓜茎 的长度，并计算出伸长量；而且需要取每组各株南瓜茎伸长量的 作为该组的实验结果。 赤霉素对正常南瓜茎有 作用，而对 几乎无作用；生长素的生理作用具有 的特点； 南瓜茎对 更敏感。 喷施赤霉素或生长素 使矮 生南瓜的茎恢复至正常，由此可推测：该矮生南瓜 不属于 突变体。 从图16显示的结果看，两种南瓜茎中赤霉素和 生长素的含量 ，该结果 上述推测。 答案 处理前后 平均值 促进伸长 矮生南瓜茎 两重性 生长素 不能 激素合成缺陷型 无显著差异 支持 例题2．大麦种子是酿造啤酒的主要原料之一，其结构如图1所示，胚乳中贮存的营养物质主要是淀粉。请分析回答： 研究人员用大麦种子做了如下实验：将形态大小相似的大麦种子分成4等份，分别作如下处理后培养。 此实验结果说明种子萌发时，赤霉素的产生部位是 ，其作用的靶细胞位于大麦种子的 。α一淀粉酶发挥作用的部位在大麦种子的____，通过测定大麦种子萌发过程中____含量的变化可检测α一淀粉酶活性。 在研究赤霉素作用机理的实验中得到如图2所示的结果，此结果说明种子萌发过程中赤霉素的作用是促进____来促进α一淀粉酶的合成并通过分泌到细胞外起作用，从而促进种子萌发。 啤酒酿造流程如下图所示。在酿酒过程中常加入赤霉素以缩短大麦发芽的时间，从而减少有机物的消耗。啤酒酿造过程中，使用赤霉素处理应在____阶段，发酵的底物是____，发醇的条件是 。 答案． 种子的胚 糊粉层 胚乳 淀粉分解产生的还原性糖 a-淀粉酶基因的转录 高尔基体 糖化 葡萄糖 密闭无氧 细胞分裂素 存在部位 高等植物细胞分裂素存在于植物的根、叶、种子、果实等部位。根尖合成的细胞分裂素可向上运到茎叶，但在未成熟的果实、种子中也有细胞分裂素形成。细胞分裂素的主要生理作用是促进细胞分裂和防止叶子衰老。绿色植物叶子衰老变黄是由于其中的蛋白质和叶绿素分解；而细胞分裂素可维持蛋白质的合成，从而使叶片保持绿色，延长其寿命。 运输 在植物体中运输无极性，主要通过木质部运输。幼嫩的叶、果实、种子中的细胞分裂素不易运输出去。 作用 细胞分裂素还可促进芽的分化。在组织培养中当它们的含量大于生长素时，愈伤组织容易生芽；反之容易生根。可用于防止脱落、促进单性结实、疏花疏果、插条生根、防止马铃薯发芽等方面。 人工合成的细胞分裂素苄基腺嘌呤常用于防止莴苣、芹菜、甘蓝等在贮存期间衰老变质。 例题 为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中。对 插条的处理方法及结果见图2。 细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位_____________，再被运输到作用部位，对生长发育起______________作用的______________有机物。 制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是_______________；插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是_______________________。 从图2中可知，对插条进行的实验处理包括____________________________________。 在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶____________________。该实验的对照处理是____________________。 实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是：_____________________。 研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测，用图1所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括__________。 a．用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b．用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 c．用14C-淀粉溶液涂抹A1叶 d．用14C-淀粉溶液涂抹A2叶 e．用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 f．用14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶 g．检测A1叶的放射性强度 答案 产生 调节 微量的 减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰 用细胞分裂素分别处理A、B叶片；不同插条上去除不同数目的A叶 生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶 A叶数量越少，B叶生长越慢 a、e、g 脱落酸 存在部位 脱落酸存在于植物的叶、休眠芽、成熟种子中。通常在衰老的器官或组织中的含量比在幼嫩部分中的多。 运输 主要在韧皮部运输，也可在木质部运输。 作用 抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。抑制种子萌发。抑制RNA和蛋白质的合成，从而抑制茎和侧芽生长，因此是一种生长抑制剂，有利于细胞体积增大。与赤霉素有拮抗作用。脱落酸通过促进离层的形成而促进叶柄的脱落，还能促进芽和种子休眠。种子中较高的脱落酸含量是种子休眠的主要原因。脱落酸也与叶片气孔的开闭有关，小麦叶片干旱时，保卫细胞内脱落酸含量增加，气孔就关闭，从而可减少蒸腾失水。根尖的向重力性运动与脱落酸的分布有关。合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。 例题. 为了研究外施脱落酸对根伸长的影响，某科研小组将表面消毒的拟南芥种子，均匀点播在含不同浓度ABA的培养基上，在23℃温室中萌发，生长4天后，每隔1天取样测定主根的长度，得到的结果如下表： 分析表中数据可以得出，浓度为0.1μmolL-1的ABA对主根的伸长 。高于0.1μmolL-1时，ABA能 主根的伸长，且这种作用 。 研究者同时测量了分生区的长度，得到的结果如下图甲所示。据图可以推出，ABA能 ，且这种作用 。 为确定ABA对主根生长的作用是否通过已知的ABA受体，研究者比较了ABA受体基因突变体幼苗和正常幼苗在ABA溶液处理下的主根长度，得到结果如上图乙所示。分析可知，ABA 受体对主根的生长产生影响。 对根的生长起调节作用的激素还有 等。 答案 无明显影响 抑制 随ABA浓度的增加而加强 抑制分生区的生长 随ABA浓度的增加而加强 通过 生长素、赤霉素、细胞分裂素 乙烯 存在部位 乙烯广泛存在于植物的各种组织、器官中，是由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的。合成部位：植物体各个部位。 作用 促进果实成熟，促进器官脱落和衰老。它的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生。乙烯可以促进RNA和蛋白质的合成，并使细胞膜的通透性增加， 加速呼吸作用。因而果实中乙烯含量增加时，可促进其中有机物质的转化，加速成熟。乙烯也有促进器官脱落和衰老的作用。用乙烯处理黄化幼苗茎可使茎加粗和叶柄偏上生长。乙烯还可使瓜类植物雌花增多，在植物中，促进橡胶树、漆树等排出乳汁。 有关运用 乙烯是气体，在田间应用不方便。一种能释放乙烯的液体化合物2-氯乙基膦酸已广泛应用于果实催熟、棉花采收前脱叶和促进棉铃开裂吐絮、刺激橡胶乳汁分泌、水稻矮化、增加瓜类雌花及促进菠萝开花等。 例题叶片表面的气孔是由保卫细胞构成的特殊结构，是气体出入植物体的主要通道。气孔能通过开闭运动对外界环境刺激做出响应。请分析回答： 气孔的开闭会影响植物的蒸腾作用、 过程的进行。研究表明，气孔的开闭可能与乙烯有关，乙烯是植物体产生的激素，具有 等作用。 研究者取生长良好4~5 周龄拟南芥完全展开的叶，照光使气孔张开。撕取其下表皮，做成临时装片。从盖玻片一侧滴入不同浓度乙烯利溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次后，在光下处理30 min，测量并记录气孔直径。之后滴加蒸馏水，用同样方法清除乙烯利，再在光下处理30 min，测量并记录气孔直径，结果如图1所示。 ① 此实验的目的是研究 。 ② 图1中用乙烯利处理叶片后，气孔的变化说明，乙烯可诱导 ，且随浓度增加 。 ③ 用浓度为 的乙烯利处理拟南芥叶，既不会伤害保卫细胞，又能获得较好的诱导效果，做出以上判断的依据是 。 为研究乙烯调控气孔运动的机制，研究者用cPTIO处理拟南芥叶，并测定气孔直径和细胞内NO含量，结果如图2所示。 ①实验I、Ⅲ结果说明，有乙烯时 ；实验ⅣⅡ结果说明，有乙烯时，加入cPTIO后 。 ②由图2所示结果可以推测 。 答案 光合作用和细胞呼吸 促进果实成熟 ①不同浓度乙烯利对拟南芥叶片气孔开度的影响 ②气孔关闭 诱导作用增强 ③0.004% 高于此浓度，去除乙烯利后，气孔开度恢复减弱 ①NO含量增加，气孔直径减小 NO含量下降，气孔直径增大 ②乙烯通过诱导NO的产生，导致气孔关闭 五种植物激素的比较 植物激素的相互作用 例题解析植物激素的相互作用 1.生长素和乙烯 生长素能促进植物的生长，乙烯能促进果实的成熟，两者具有拮抗作用。如不同器官对生长素的敏感性不同，导致同一浓度的生长素对不同器官的作用效果也不同。不能促进茎生长的低浓度生长素，对根却有明显促进作用，而对茎的生长起促进作用的生长素浓度，却明显抑制根的伸长，原因是当生长素浓度较高时，会使细胞合成另一种激素──乙烯，乙烯可以抵消生长素的影响。 例题1 为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测 A．浓度高于10-6mol／L的生长素会抑制该植物茎段的生长 B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯 C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成 D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的 解析：本题考查多种激素共同调节植物的生命活动知识点。根据图1坐标轴的含义可知，用0～10-2 mol/L浓度范围内的生长素处理离体茎段，作用效果都是促进生长的，故A错误；据图2，乙烯和生长素的含量达到峰值的时间不同，且生长素先达到峰值，当生长素含量达到M值时，茎中乙烯含量从无到有，逐渐增加，而这时生长素含量下降，这体现了两者的相互拮抗作用。故答案选B、D。 两者的拮抗作用还体现在落叶的形成过程中。引起落叶的原因主要是秋季的短日照和低温，这两个外界因素引起了乙烯和生长素比例的变化。乙烯能促进一些酶的形成，而这些酶能促使细胞壁的降解。生长素能阻止叶片的脱落并有助于叶中正常代谢的进行，但在叶片衰老的过程中，叶片合成的生长素越来越少，而乙烯的合成越来越多，故落叶形成。 例题2为研究乙烯影响植物根生长的机理，研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验 乙烯和生长素都要通过与__________结合，将________传递给靶细胞，从而调节植物的生命活动。 实验一：研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC、IAA的培养液中培养，______________幼苗根伸长区细胞长度，结果如下表。 实验结果说明乙烯和生长素都能够__________根生长，与单独处理相比较，两者共同作用时________________。 实验二：将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养，12小时后测定幼苗根中生长素的含量，实验结果如图所示。据图分析，乙烯通过促进__________ _来影响根生长。 研究者将幼苗放在含NPA的培养液中培养，一段时间后，比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度，结果无显著差异。由此分析，研究者的目的是探究乙烯是否通过影响____________________来影响根生长 综合上述各实验的结果可推测，乙烯影响根生长的作用最可能是通过促进生长素的____________实现的。 答案 受体 信息 测量并记录 抑制 抑制作用增强 生长素含量增加 生长素的极性运输 合成 2.生长素和细胞分裂素 生长素主要由茎的顶端分生组织合成，主要作用是促进发育中的幼茎伸长。细胞分裂素是促进细胞分裂的激素，主要分布在生长活跃的部位，特别是根、胚和果实，其中根合成的细胞分裂素会随木质部汁液上运至茎中。这两种激素在植物生长的很多方面都表现出协同作用，如在进行植物组织培养时，向培养基中加入细胞分裂素会促进细胞的分裂、生长和发育，生长素和细胞分裂素的比例高低会影响组织培养中幼苗的生长。当细胞分裂素多，生长素少，只长茎叶不长根；反之，则只长根不长茎叶；只有两者比例合适，愈伤组织才会分化出根和茎叶。科学家推测生长素和细胞分裂素的协同作用可能是植物协调根部和地上部生长的一种办法，随着根的发育，就会有越来越多的细胞分裂素运至地上部，给地上部以形成更多分枝的信号。 例题1 切取若干光照后幼苗a处的组织块，消毒后，接种到诱导再分化的培养基中培养，该培养基中两种植物激素浓度相同。从理论上分析，分化的结果是 ；原因是 。 解析：本题考查在植物组织培养过程中，两种激素比例高低影响愈伤组织的分化。在单侧光作用下，苗尖端的生长素发生了从向光侧向背光侧的横向运输，导致尖端两侧生长素浓度分布不均匀。生长素又能从苗尖端往尖端下部进行纵向运输，由于苗左侧在尖端和下部之间插入了不透水的云母片，使尖端下部的生长素浓度左侧比右侧低，即a处的生长素浓度比较高。原有的培养基中细胞分裂素和生长素浓度相同，加了a处组织块后，细胞分裂素和生长素浓度比值小于1，根据上文分析，诱导生根。故答案为：生根；原因是原培养基中细胞分裂素与生长素的浓度相等，而经光照后的a处组织块含较多生长素，因此组织块处的细胞分裂素与生长素浓度比值小于１，故诱导生根。 两者还有拮抗作用，体现在植物顶端优势方面。通常顶芽含有高浓度的生长素，其一方面可促使由根部合成的细胞分裂素更多地运向顶端，另一方面，可影响侧芽中细胞分裂素的代谢或转变。如果切除顶端，消除高浓度IAA源，侧芽中来自根部和自身合成的细胞分裂素增多，结果会促进侧芽萌发。 例题2 将甲、乙、丙三株大小相近的同种植物，分别进行如下表的处理，实验结果如下图所示。据图表判断，下列叙述正确的是 细胞分裂素的作用可抵消顶端优势 B．顶芽摘除后，侧芽生长停滞 C．顶芽的存在并不影响侧芽的生长 D．细胞分裂素与侧芽的生长无关 解析：分析图表可以发现，顶芽摘除后，侧芽开始生长；甲丙对照，说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长；乙丙对照，说明细胞分裂素能缓解顶端优势，促进侧芽的生长。故选A。 植物的这两种最重要的促进生长的激素──生长素和细胞分裂素，一个提供生长潜力，另一个用于孕育叶片或花，两者的相互影响非常紧密。试验表明，生长素会直接激活一个“反馈循环”：两个被细胞分裂素激活的基因ARR7和ARR15会限制细胞分裂素的作用，但生长素会抑制这两个基因，从而增强细胞分裂素的影响。这类最新研究成果可用于背景材料考查学生对资料的处理能力和知识迁移能力。 3.生长素和赤霉素 生长素和赤霉素是控制植物茎伸长的两类主要植物激素。实验表明赤霉素可通过增加植物体内生长素含量来促进植物生长，而生长素通过促进活性赤霉素的生物合成并抑制其失活来维持高水平的赤霉素，从而促进茎节间的伸长，两者表现为协同作用。在离体实验中也有类似的报道。 例题1 为研究赤霉素和生长素对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分，置于培养液中无菌培养。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。 图1 图2 植物激素是植物细胞之间传递 的分子。 本实验中，试管用滤膜封口是为了在不影响 通过的情况下，起到 的作用。用激素处理时应将IAA加在 。 图2数据显示，GA3和IAA对离体茎芽的伸长生长都表现出 作用，GA3的这种作用更为显著。 植物伸长生长可能是细胞数量和/或 增加的结果。当加入药物完全抑制DNA复制后，GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是 。 从图2中B组的数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的 倍、IAA单独处理的 倍，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在 的关系。 A组数据未显示出GA3和IAA具有上述关系，原因可能是离体时间短的茎芽中 的量较高。 答案 信息 气体 防止污染 茎芽尖端 促进 细胞长度 促进细胞伸长和细胞分裂 3.6 18 协作 内源IAA 例题2 研究发现生长素和赤霉素对胚鞘、茎枝切段等离体器官均有促进生长的作用。 某研究小组围绕生长素和赤霉素之间的关系进行的探究得到如图一所示结果。 根据图一可以得出的结论有：①__________________________；②_______________________________。 图二表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。 ①图示中X表示赤霉素对生长素的分解具有____________作用，这种作用很可能是通过降低该过程中____________的活性实现的。 ②赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的____________作用。 解析：从图一曲线变化趋势可知，生长素和赤霉素对离体豌豆节间切段的伸长都有促进作用，而且生长素的促进效应较赤霉素明显，二者具有协同作用；从图二所示信息可知，赤霉素通过促进色氨酸合成生长素，促进细胞伸长，进而可确定赤霉素对生长素的分解具有抑制作用，赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。故答案为①IAA和GA均具有促进植物生长的作用，但IAA的促进效应较GA明显；②IAA和GA具有协同作用； ①抑制，酶；②协同。 4.脱落酸和赤霉素 脱落酸是植物生长抑制剂，抑制植物体内许多生理过程，能使种子保持休眠状态，一般在脱落的果实和种子中含量较高。当水稻等种子成熟后落到土壤中，不会立即萌发。但如果经雨水的冲刷，则易于发芽，原因是其中的脱落酸浓度降低了。所以水稻等种子在播种前要浸种，有些农民还将整袋种子放在流水中冲刷，就是这个原因。赤霉素能促进种子萌发，所以种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比，两者对种子萌发的作用是相反的。 例题1 某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发，为探究其原因，检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化，结果如图。 根据激素的作用特点，推测图中a、b依次为 A．赤霉素、脱落酸 B．细胞分裂素、生长素 C．脱落酸、细胞分裂素D．赤霉素、乙烯 解析：本题考查两种植物激素的相互作用。据图可知，成熟后的种子在低温条件下，随着贮藏时间的延长，b激素的含量逐渐下降，a激素的含量逐渐上升，使种子易于萌发。根据激素之间的相互作用，可以推知a为赤霉素，b为脱落酸。故本题选A。 5.脱落酸和乙烯 例题1 研究者以脱落酸水平正常的野生型玉米幼苗和脱落酸缺陷型突变体玉米幼苗为材料，测量玉米茎和根在不同水分条件下的生长情况，结果如下图所示。请分析回答： 植物激素在植物生长发育过程中起着 作用，每种激素的作用除取决于植物的种类、发育时期、激素的作用部位外，还与 有关。 由图可知：在水分适宜条件下，脱落酸促进 。在缺水条件下，脱落酸____茎的生长，同时____根的生长；脱落酸的这种作用，有利于植物 。 已知乙烯对根的生长有抑制作用。研究者提出假设：脱落酸对根生长所产生的作用，是通过抑制乙烯合成而实现的。为检验这种假设，选用脱落酸缺陷型突变体幼苗为实验材料，实验组需用一定浓度的 进行处理；一段时间后，检测____含量。若检测结果是 ，则支持上述假设。 答案 调节 激素的浓度 根和茎的生长 抑制 促进 适应缺水环境 脱落酸溶液 乙烯 实验组乙烯含量低于对照组 其他植物激素 主要有油菜素甾醇、水杨酸、茉莉酸等，目前比较公认的第六大类植物激素是油菜素甾醇。油菜素甾醇是甾体类激素，与动物甾体激素的作用机理不同。其具有促进细胞伸长和细胞分裂、促进维管分化、促进花粉管伸长而保持雄性育性、加速组织衰老、促进根的横向发育、顶端优势的维持、促进种子萌发等生理作用。而目前油菜素甾醇的信号转导途径也是目前研究的前沿和热点之一。 例题1. 为研究油菜素内酯在植物向性生长中对生长素的作用，科研人员以拟南芥为材料进行了如下实验。 BR作为植物激素，与IAA共同________植物的生长发育。 科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0~14 h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如下图所示。 ①上述实验均在黑暗条件下进行，目的是避免光照对________的影响。 ②由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向________。施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在________h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组________，说明________。 IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物。科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于________，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA的________。由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧和远地侧IAA浓度不同，________侧细胞伸长较快，根向地生长。 为验证上述推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中________的表达量，若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量________BR合成缺陷突变体，则支持上述推测。 答案. 调节 ① 向性生长 ②相反 4 延迟 BR促进胚轴和主根的向性生长 分生区 极性运输 远地 IAA极性运输载体基因 高于 例题2． 油菜素内酯是植物体内一种重要的激素．为探究油菜素内酯对生长素生理作用的影响，研究人员做了如下实验． ⑴实验一：利用不同浓度的BL和IAA处理油菜萌发的种子，观察其对主根伸长的影响．结果如图所示． 由图可知，单独IAA处理，对主根伸长的影响是 ；BL与IAA同时处理，在IAA浓度为 nM时，BL对主根伸长的抑制作用逐渐增强；当IAA浓度继续增加时，BL对主根伸长的影响是 ． ⑵实验二：用放射性碳标记的IAA处理主根，检测油菜素内酯对于生长素运输的影响．实验方法及结果如下． 上图表明标记的生长素在根部的运输方向为 ，BL可以 生长素运输，且对 的作用更显著． ⑶实验三：PIN蛋白与生长素的运输有关．研究人员测定了PIN蛋白基因表达的相关指标． 测定方法：从植物特定组织中提取RNA，利用RNA为模板经 得cDNA；以该cDNA为模板进行PCR，向反应体系中加入dNTP、Taq酶及不同的 得到不同的DNA片段．根据扩增出的不同DNA片段的量不同，反映相关基因在特定组织中的 水平，用以代表相应基因的表达水平． 检测BL处理的根部组织中PIN蛋白基因的表达水平，结果如表所示． ⑷上述系列实验结果表明，油菜素内酯通过影响根细胞中 ，从而影响生长素在根部的 和分布，进而影响了生长素的生理作用． 答案. 低浓度促进伸长，高浓度抑制伸长 0—10 抑制作用减弱 双向 促进 极性运输 逆转录 引物 转录 PIN 蛋白基因的表达 运输 例题3． 表油菜素内酯是一种固醇类植物激素类似物。为研究其生理作用，科学家进行了相关实验。请分析回答： 取同样大小的黄瓜叶圆片浸泡在不同浓度的 EBR 溶液中，在适宜的温度、光照等条件下处理 3h 后测定叶圆片的光合放氧速率，结果如图1所示。 ① EBR在使用前需用————作为溶剂配成高浓度母液，然后用蒸馏水稀释成不同的浓度。 a．蒸馏水 b．生理盐水 c．乙醇 d．无菌水 ② 本实验的目的是———— 。 在上述实验基础上，科学家分别用一定浓度的EBR 溶液和不含EBR的溶液喷施黄瓜植株叶片，在处理后0~168 h中，间隔一定时间测定叶片的净光合速率和叶绿素含量，结果如下图2、图3所示。 ① 在本实验中，实验组最好使用浓度为 的 EBR 溶液喷施黄瓜叶片。 ② 据图2、图3分析，喷施EBR后，与对照组相比，实验组黄瓜叶片净光合速率 ，叶绿素含量 。由此推测，EBR处理可能提高了叶绿素 的能力，使类囊体膜上合成的 增加，进而促进了碳反应过程。 ③ 在用EBR处理黄瓜幼苗24 h后，进一步测定黄瓜叶片光合作用相关参数发现：在适宜光照强度下，当光合作用速率达最大时，实验组所需的环境中CO2的浓度低于对照组；在适宜CO2浓度下，当光合作用速率达最大时，实验组所需的光照强度低于对照组。这一结果说明,EBR 处理提高了黄瓜幼苗对 的利用效率，使其在 条件下就达到最大的光合能力。 答案. ①c ②探究不同浓度的EBR处理对光合作用的影响 或答：探究EBR影响光合作用的最适浓度 ①0.1mg·L-1 ②提高 变化不明显 吸收、传递和转换光能 ATP和NADPH 光和CO2 低光照和低CO2浓度
