資源簡介

第8單元　生命活動的調節
第5課　植物生命活動的調節
[復習目標]　1.通過分析植物激素間的相互作用，建立普遍聯系的觀點。(生命觀念)　2.通過對植物向性運動的結果分析，培養用邏輯思維解決問題的能力。(科學思維)　3.通過生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度及與植物激素相關實驗設計的實驗，掌握實驗設計的方法，提高對實驗結果的分析與評價能力。(科學探究)
考點一　植物生長素
1．生長素的發現過程
(1)發現過程
(2)植物向光性的解釋
[教材深挖]
　(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)植物激素的概念
2．生長素的合成、運輸與分布
3．生長素的生理作用
(1)作用方式：不催化細胞代謝，不為細胞提供能量，而是給細胞傳達信息，調節細胞生命活動。
(2)作用表現
①在細胞水平：促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等。
②在器官水平：影響器官的生長、發育，如促進側根和不定根發生，影響花、葉和果實發育等。
(3)作用實質：生長素與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。
(4)生長素的作用特點
[教材深挖]
(選擇性必修1 P94思考·討論)不同濃度的生長素對莖生長的促進作用一定不同嗎？
提示：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。
[易錯辨析]
1．植物生長素就是指的吲哚乙酸。(×)
2．生長素在根部的極性運輸方向為由“根尖端”運往“根近莖端”。(√)
3．生長素在植物各器官都有分布。(√)
4．對于不同的器官來說，生長素促進生長的最適濃度相同。(×)
5．楊樹頂芽的快速生長需要側芽提供生長素。(×)
1．不同處理條件下植物向性運動的結果分析
2．向光性產生的原因
(1)原因分析
(2)歸納總結
3．生長素生理作用曲線分析
(1)同一植物不同器官對生長素敏感程度曲線分析
(2)不同植物對生長素敏感程度曲線分析
命題點1　圍繞生長素的發現考查科學探究
1．(2022·遼寧模擬)1913年科學家分別在燕麥胚芽鞘頂端的背光面或向光面插入深度為胚芽鞘橫斷面一半的云母片，結果發現只有背光一側插入云母片時，燕麥胚芽鞘才喪失向光性(簡稱云母片實驗)。如果將胚芽鞘尖端切下，在胚芽鞘切口上放一片具有透過性的明膠薄片，然后再將胚芽鞘尖端放在明膠薄片上，其向光性仍能發生(簡稱明膠實驗)。下列說法正確的是(　　)
A．云母片實驗以云母片插入胚芽鞘橫斷面的背光面、向光面的深度為自變量
B．據明膠實驗能推知，向光性是因為胚芽鞘頂端產生的某種影響能橫向運輸
C．由云母片實驗可知，胚芽鞘頂端產生了能影響生長的物質，向背光面運輸后再向形態學下端運輸
D．明膠實驗缺乏對照實驗，設計中應增加明膠薄片上不放置胚芽鞘尖端的一組實驗
解析：選D。云母片實驗中，自變量是云母片插入的位置是胚芽鞘橫斷面的背光面還是向光面，A錯誤；據明膠實驗能推知，向光性是因為胚芽鞘頂端產生的某種影響能透過明膠運輸到形態學下端，B錯誤；由云母片實驗可知，胚芽鞘頂端產生了能影響生長的物質，并向形態學下端運輸，但不能推知向背光面運輸，C錯誤；根據實驗對照原則可知，明膠實驗缺乏對照實驗，設計中應增加明膠薄片上不放置胚芽鞘尖端的一組實驗，D正確。
2．(2022·雨花區一模)科學家為了解釋植物向光生長的現象提出了兩種假說：①單側光照引起生長素的橫向運輸，使生長素分布不均而導致彎曲生長；②單側光照引起向光側產生生長抑制物而導致彎曲生長。如圖表示兩位同學為驗證某植物向光生長的原因所做的對照實驗，下列分析錯誤的是(　　)
A．若實驗一甲、乙兩組都向光生長，則說明假說②成立
B．若實驗二甲、乙兩組結果無明顯差異，則說明假說①成立
C．若實驗一甲直立生長、乙向光生長，則實驗二應表現為甲生長速度比乙快
D．若實驗一甲、乙兩組都向光生長，則實驗二應該表現為甲的生長速度比乙慢
解析：選C。實驗一甲、乙兩組都向光生長，說明其向光生長與生長素橫向運輸無關，即假說②成立，A正確；實驗二甲、乙兩組生長無明顯差異，說明光照不會引起生長抑制物的產生，即假說①成立，B正確；實驗一甲直立生長、乙向光生長，說明假說①成立，此時實驗二應出現甲、乙生長速度相同，C錯誤；實驗一甲、乙兩組都向光生長，說明其向光生長與生長素橫向運輸無關，即假說②成立，則實驗二甲組光照會產生生長抑制物，因而甲的生長速度比乙慢，D正確。
[技法提煉]　“兩看法”判斷植物“長不長、彎不彎”
命題點2　圍繞生長素的合成和運輸考查科學思維及科學探究
3．(2022·山東濰坊一模)生長素極性運輸的化學滲透偶聯學說，基本觀點是生長素以弱酸的形式經輸入載體協同運輸(能量由跨膜質子電位提供)進入細胞，在細胞質中生長素主要以離子形式存在并大量積累。離子形式的生長素通過分布于細胞基部的輸出載體順濃度梯度輸出細胞，正是由于輸出載體在細胞中的極性分布決定了生長素的極性運輸。下列敘述錯誤的是(　　)
A．植物體內生長素的合成原料是色氨酸
B．若要研究輸出載體在生長素極性運輸中的作用，可利用其抑制劑設計實驗
C．生長素的輸入、輸出載體都能轉運生長素，空間結構相同
D．生長素的輸出載體大多分布在幼嫩組織細胞中
解析：選C。生長素是一類植物激素，IAA是人類最早發現的一種生長素，植物體內生長素的合成原料是色氨酸，A正確；若要研究輸出載體在生長素極性運輸中的作用，可利用其抑制劑設計實驗，B正確；生長素的輸入、輸出載體雖然都能轉運生長素，但是運輸的方向等不同，故其空間結構也不同，C錯誤；生長素的合成部位主要集中在植物幼嫩部位，故其輸出載體大多也分布在幼嫩組織細胞中，D正確。
4．(2022·湖南模擬)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。下列分析錯誤的是(　　)
　
　　　　　圖1　　　圖2
A．每組實驗均需要使用多個胚芽鞘，目的是避免實驗結果的偶然性
B．一段時間后，若圖1中a段直線的顏色比b段直線的顏色深，則說明b段是生長素的作用部位
C．一段時間后，若圖2中下端的瓊脂塊收集到了生長素，則說明生長素在去除尖端的胚芽鞘中發生了極性運輸
D．若將圖2中上端瓊脂塊置于該胚芽鞘切面的左側并用單側光照射左側，則胚芽鞘將向右彎曲生長
解析：選C。生物實驗應遵循重復性原則，即每組實驗均需要使用多個胚芽鞘多次重復進行，目的是避免實驗結果的偶然性，A正確；由于胚芽鞘長度變化會引起直線顏色深淺變化，所以胚芽鞘生長快，直線顏色會變淺，若a段直線顏色比b段直線顏色深，說明a段部位比b段部位長得慢，則生長素的作用部位為b段，即胚芽鞘尖端下方，B正確；圖2中，將含有生長素的瓊脂塊置于去除尖端的胚芽鞘上，一段時間后，若在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被運往了形態學的下端，也可能是受重力因素的影響，故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錯誤；瓊脂塊不能感受單側光的刺激，若將含有生長素的瓊脂塊置于圖2中胚芽鞘切面上端的左側，則左側生長素含量多，胚芽鞘生長速度快，故胚芽鞘將向右彎曲生長，D正確。
命題點3　圍繞生長素的生理作用考查科學思維及科學探究
5．圖1是將含有生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側，一段時間后，測定胚芽鞘彎曲的情況(彎曲角度用α表示)；圖2表示隨著瓊脂塊中的生長素濃度變化導致胚芽鞘彎曲角度α的變化情況。下列有關敘述正確的是(　　)
圖1
圖2
A．接觸瓊脂塊一側的胚芽鞘細胞的分裂速度加快，導致彎曲生長
B．瓊脂塊中的生長素濃度為Ⅰ時，胚芽鞘向左側彎曲
C．瓊脂塊中的生長素濃度大于Ⅱ時，α值越來越大，胚芽鞘生長受到抑制
D．瓊脂塊中的生長素濃度為0時，胚芽鞘還能生長，可能是胚芽鞘中含有生長素
解析：選D。生長素具有促進細胞伸長生長的作用，所以接觸瓊脂塊一側的胚芽鞘細胞的生長速度加快，導致彎曲生長，A錯誤；瓊脂塊中的生長素濃度為Ⅰ時，胚芽鞘向右側彎曲，B錯誤；瓊脂塊中的生長素濃度大于Ⅱ時，α值越來越大，但只要有α值小于90°，胚芽鞘生長仍受到促進，C錯誤；瓊脂塊中的生長素濃度為0時，去尖端的胚芽鞘還能生長，可能是去尖端的胚芽鞘中含有生長素，D正確。
6．(2022·八省聯考遼寧卷)如圖是吲哚乙酸(IAA)誘導豌豆莖切段伸長生長的典型劑量反應曲線，圖中將對照組(不加IAA)的伸長生長設為“0”。據圖分析，下列敘述正確的是(　　)
A．在M點對應的IAA濃度下，切段不發生伸長生長
B．IAA對切段伸長生長的促進作用與IAA的濃度呈正相關
C．IAA濃度高于10－4 mol/L后，隨著濃度升高，其抑制伸長生長的作用越來越弱
D．不同濃度的IAA對切段伸長生長的作用可能相同
解析：選D。M點對應的IAA濃度下，切段的伸長生長與對照組相同，并不是切段不發生伸長生長，A錯誤；據圖分析，IAA濃度在10－5～10－3 mol/L之間時，隨IAA濃度的增加，促進伸長生長的作用減弱，IAA濃度大于10－3mol/L時，抑制伸長生長的作用增加，B錯誤；IAA濃度高于10－3 mol/L后，抑制伸長生長，C錯誤；在最適濃度(10－5 mol/L)左右，不同濃度的IAA對切段伸長生長的作用可能相同，D正確。
[技法提煉]　利用“三看法”判斷生長素的作用特點
考點二　其他植物激素及植物生長調節劑的應用
1．其他植物激素的合成部位和主要作用
[教材深挖]
(選擇性必修1 P96拓展)赤霉素是否只能在植物體內合成？赤霉菌合成的赤霉素是植物激素嗎？
提示：不是；赤霉菌也能合成赤霉素，但赤霉菌合成的赤霉素不屬于植物激素，因為植物激素是在植物體內合成的。
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)不同植物激素在代謝上還存在著相互作用。如：生長素和乙烯對細胞伸長生長的影響。
低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進乙烯的合成，而乙烯含量的升高，反過來會抑制生長素的作用。
(4)決定植物器官生長、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。
(5)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α-萘乙酸(NAA)、矮壯素等。
(4)應用實例(連線)
(5)植物生長調節劑的施用
①施用的依據
在生產上首先需要根據實際情況，選擇恰當的植物生長調節劑；還要綜合考慮施用目的、效果和毒性，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
對于某種植物生長調節劑來說，施用濃度、時間、部位以及施用時植物的生理狀態和氣候條件等，都會影響施用效果，施用不當甚至會影響生產。
[易錯辨析]
1．赤霉素的施用可引起水稻植株瘋長。(√)
2．生長素主要促進細胞質分裂，細胞分裂素主要促進細胞核分裂。(×)
3．種子萌發過程中，赤霉素促進萌發，脫落酸抑制萌發。(√)
4．在植物生長發育過程中，不同種激素的調節往往表現出一定的順序性。(√)
5．植物生長調節劑是由植物合成的，對植物的生長、發育有調節作用的化學物質。(×)
1．歸納植物激素間的協同作用與相抗衡
(1)具協同作用的激素
(2)相抗衡的激素
作用 起促進作用的激素 起抑制作用的激素
細胞分裂 細胞分裂素 脫落酸
器官衰老 脫落酸 細胞分裂素
種子萌發 赤霉素 脫落酸
2.植物激素與植物生長調節劑的比較
項目 植物激素 植物生長調節劑
來源 植物一定部位產生 人工化學合成
生理作用 對植物生長發育進行調節
作用后去向 被相應的酶分解失活 殘留在植物體內繼續發揮作用
作用效果 短暫，只發揮一次作用 持久穩定
實例 乙烯、生長素、細胞分裂素、赤霉素和脫落酸、油菜素內酯 乙烯利、生長素類似物、青鮮素、α-萘乙酸
命題點1　圍繞植物激素的種類及作用考查科學思維及科學探究
1．(2022·全國甲卷)植物激素通常與其受體結合才能發揮生理作用。噴施某種植物激素，能使某種作物的矮生突變體長高。關于該矮生突變體矮生的原因，下列推測合理的是(　　)
A．赤霉素合成途徑受阻
B．赤霉素受體合成受阻
C．脫落酸合成途徑受阻
D．脫落酸受體合成受阻
解析：選A。赤霉素具有促進細胞伸長的功能，該作用的發揮需要與受體結合后才能完成，故噴施某種激素后作物的矮生突變體長高，說明噴施的為赤霉素，矮生突變體矮生的原因是缺乏赤霉素而非受體合成受阻(若受體合成受阻，則外源激素也不能起作用)，A合理，B不合理；脫落酸抑制植物細胞的分裂和種子的萌發，與植物矮化無直接關系，C、D不合理。
2．(2021·海南卷)某課題組為了研究脫落酸(ABA)在植物抗旱中的作用，將剛萌發的玉米種子分成4組進行處理，一段時間后觀察主根長度和側根數量，實驗處理方法及結果如圖所示。
下列有關敘述正確的是(　　)
A．與第1組相比，第2組結果說明干旱處理促進側根生長
B．與第2組相比，第3組結果說明缺少ABA時主根生長加快
C．本實驗中自變量為干旱和ABA合成抑制劑
D．設置第4組的目的是驗證在干旱條件下ABA對主根生長有促進作用
解析：選C。ABA是脫落酸，ABA合成抑制劑可以抑制ABA的合成，據圖可知，第2組不加入ABA合成抑制劑，則兩組的自變量為蒸餾水的有無(是否干旱)，第2組玉米主根的長度大于第1組，但側根數量少于第1組，說明干旱處理可以促進主根長度增加，但抑制側根生長，A錯誤；第2組不加ABA合成抑制劑，第3組加入ABA合成抑制劑(ABA不能正常合成)，兩組的自變量為ABA的有無，實驗結果是第3組的主根長度小于第二組，說明缺少ABA時主根生長變慢，B錯誤；結合分析可知，本實驗目的是研究脫落酸(ABA)在植物抗旱中的作用，則實驗的自變量為是否干旱和脫落酸的有無，可通過補加蒸餾水及和ABA合成抑制劑的添加來控制，C正確；第4組是同時添加ABA合成抑制劑和ABA，可以與第2組和第3組形成對照，實驗結果是該組的主根長度小于第2組，但大于第3組，說明ABA合成抑制劑可以減緩ABA在干旱條件下促進主根生長的作用，D錯誤。
命題點2　圍繞植物生長調節劑的應用考查科學探究及社會責任
3．(2022·山東卷)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”
解析：選D。由圖可知，多效唑可以增強AGPase活性，促進鱗莖中淀粉的合成，間接參與細胞代謝，A錯誤；由題“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的稱為“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。
考點三　(實驗)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
生長素類調節劑的生理作用與其濃度具有很大的關系。例如，適當濃度的2，4-二氯苯氧乙酸(簡稱2，4-D) 可以促進插條生根，濃度過高時會抑制生根，高濃度的2，4-D甚至會殺死雙子葉植物。
(2)處理插條的方法
①浸泡法：把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3 cm，處理幾小時至一天。這種處理方法要求溶液的濃度較小。
②沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中沾蘸一下(約5 s)，深約1.5 cm即可。
(3)設計濃度的依據
可以參考植物體內天然生長素含量，或查找有關資料，確定應設計什么樣的濃度梯度。
2．嘗試利用乙烯利催熟水果
(1)乙烯利催熟水果的原理
乙烯利是一種植物生長調節劑，工業品為液體。當溶液pH<3.5時，它比較穩定；但隨著溶液pH升高，它會分解釋放出乙烯。乙烯對水果有催熟作用，還可以進一步誘導水果自身產生乙烯，加速水果成熟。
(2)使用時的注意事項
乙烯利對皮膚、黏膜有一定的刺激性，操作時需要做好防護措施，并在通風良好的環境進行。乙烯利遇到明火可燃燒，需要注意防火。
1．探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度的結果分析
由如圖曲線可知，促進扦插枝條生根的最適濃度是A點對應的生長素類似物濃度，在A點兩側，存在促進生根效果相同的兩個不同濃度。
2．探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度的注意事項
(1)進行預實驗的理由
如果對要研究的植物有關情況所知不多，可以先設計一組濃度梯度比較大的預實驗進行摸索，再在預實驗的基礎上設計更合理的濃度梯度進行實驗。
(2)變量的把握
①注意控制無關變量
例如，如果要研究的是不同濃度藥物的影響，處理的時間、長短應該一致；同一組實驗中所用到的植物材料，也應該盡可能保持條件相同。
②因變量的檢測
思考哪些觀察結果可以作為因變量的檢測指標。
(3)設置對照組、重復組
①設置對照組。清水空白對照；設置濃度不同的幾個實驗組之間進行相互對照，目的是探究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。
命題點1　教材基礎實驗
1．下列關于“探索生長素類調節劑促進插條生根的最適濃度”實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A．每根枝條上應保留相同數量的芽
B．可以設計一組生長素類調節劑濃度梯度比較大的預實驗
C．不同濃度的生長素類調節劑之間能形成相互對照
D．生長素類調節劑濃度不同，扦插枝條生根數目不同
解析：選D。芽能產生生長素，生長素能夠促進扦插枝條的生根，枝條上應保留相同數量的芽，一方面排除無關變量對實驗結果的干擾，另一方面利于生根，A正確；在正式實驗前可先設計一組濃度梯度較大的預實驗進行摸索，避免正式實驗的盲目性，B正確；不同濃度的生長素類調節劑之間能形成相互對照，C正確；用處于最適濃度兩側的不同濃度的生長素類調節劑溶液處理扦插枝條，生根數目可能相同，D錯誤。
命題點2　高考拓展延伸
2．(2020·江蘇卷)為提高銀杏枝條扦插成活率，采用800 mg/L吲哚丁酸(IBA)浸泡枝條1小時，然后將其插入苗床。如圖為誘導生根過程的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．枝條下切面的愈傷組織是細胞脫分化形成的
B．愈傷組織的形成有利于分化出更多的不定根
C．不定根的分化是枝條內多種激素共同調控的結果
D．新生的不定根中生長素濃度可能高于800 mg/L
解析：選D。誘導扦插的枝條生根時，首先要通過細胞的脫分化過程，培養出愈傷組織，A正確；愈傷組織的形成有利于根原基發生，從而產生更多的不定根，B正確；枝條內存在多種植物激素，不定根的分化是多種激素共同調控的結果，C正確；根對生長素敏感，低濃度促進根的生長，高濃度抑制其生長，故新生的不定根中生長素濃度應低于800 mg/L，D錯誤。
3．(2021·廣東卷)乙烯可促進香蕉果皮逐漸變黃、果肉逐漸變甜變軟的成熟過程。同學們去香蕉種植合作社開展研學活動，以乙烯利溶液為處理劑，研究乙烯對香蕉的催熟過程，設計的技術路線如圖，下列分析正確的是(　　)
A．對照組香蕉果實的成熟不會受到乙烯影響
B．實驗材料應選擇已經開始成熟的香蕉果實
C．根據實驗安排第6次取樣的時間為第10天
D．處理組3個指標的總體變化趨勢基本一致
解析：選C。對照組香蕉果實的成熟會受到乙烯影響，因為對照組香蕉會產生內源乙烯，A錯誤；實驗材料應盡量選擇未開始成熟的香蕉果實，這樣內源乙烯對實驗的影響較小，B錯誤；圖示表明每兩天取樣一次，共6次，為了了解香蕉實驗前本身的還原糖量、淀粉量、果皮色素量，應該從0天開始，故第6次取樣的時間為第10天，C正確；處理組3個指標的總體變化趨勢不一致，應該是還原糖量增加，淀粉量下降，果皮黃色色素增加，D錯誤。
考點四　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)光的調控作用：光作為一種信號，影響、調控植物生長、發育的全過程。
(2)光的信號傳導
①光敏色素：植物接受光信號的分子之一。
②調控機制
[教材深挖]
(選擇性必修1 P106相關信息，改編)為什么環境中的紅光和藍光對植物的生長發育非常重要？
提示：植物體內的光敏色素主要吸收紅光和遠紅光，植物體內還有感受藍光的受體，因此環境中的紅光和藍光對植物的生長發育非常關鍵。
2．參與調節植物生命活動的其他環境因素
3．植物生長發育的整體調控
植物生長發育的調控，是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。
[教材深挖]
　(選擇性必修1 P107旁欄思考)根的向地生長和莖的背地生長有什么意義呢？
提示：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。
[易錯辨析]
1．環境中的紅光、綠光，對于植物的生長發育來說，是非常關鍵的。(×)
2．光敏色素只分布于葉綠體的類囊體薄膜上。(×)
3．植物分布的地域性很大程度上就是由光照決定的。(×)
4．多種植物激素的平衡協調控制著植物的生長發育。(√)
5．植物激素進入靶細胞并催化細胞代謝中的特定反應。(×)
1．根的向地性和莖的背地性的模型構建與解讀
(1)圖示
(2)解讀
2．植物生長發育的整體調控
命題點1　圍繞光對植物生長發育的調節考查科學思維及科學探究
1．(2021·湖北卷)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(光照時數最長為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：4小時/天，6天)
A 10 4≤X<10設置梯度
B 10 8≤X<10，10C 10 10D 10 10解析：選C。結合題意可知，本實驗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，且據信息“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102．赤霉素和光敏色素能協調調節擬南芥主根的生長。某小組用野生型擬南芥植株(WT)、光敏色素A(phyA)缺失突變體和光敏色素B(phyB)缺失突變體為材料，研究在黑暗和光照條件下，赤霉素合成抑制劑－多效唑(PAC)對擬南芥幼苗主根生長的影響，實驗結果如圖所示，下列分析錯誤的是(　　)
A．光敏色素可能不參與黑暗條件下PAC調控主根生長的過程
B．在光照和黑暗條件下，PAC調控主根生長的效果存在差異
C．phyA介導的光信號對PAC調控主根生長的影響不明顯
D．phyB介導的光信號能增強PAC對主根生長的抑制效果
解析：選D。據圖分析，在全黑暗條件下，三種植物的主根相對長度隨PAC濃度的變化而變化的情況相似，差異不大，說明光敏色素可能不參與黑暗條件下PAC調控主根生長的過程，A正確；結合兩幅圖分析可知，在光照和黑暗條件下，PAC調控主根生長的效果存在差異，B正確；全光照條件下，phyA缺失突變體與野生型的曲線差異不大，說明phyA介導的光信號對PAC調控主根生長的影響不明顯，C正確；據圖分析可知，在一定的PAC濃度范圍內，phyB介導的光信號能增強PAC對主根生長的促進效果，D錯誤。
命題點2　圍繞參與調節植物生命活動的其他環境因素考查科學思維及科學探究
3．(2022·東城區二模)如圖是解釋玉米根向重力生長原因的模型。平衡石是根冠細胞特有的結構。在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的基部，導致經由中柱運來的IAA在根冠均等分布(如圖1)。在水平放置的根中，平衡石停留在根冠細胞的近地側，導致根冠遠地側的IAA向近地側運輸(如圖2)。根據該模型，下列分析正確的是(　　)
　
圖1　　　　　　　　　圖2
A．IAA在根部只能從伸長區向根冠運輸
B．在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度低于遠地側
C．若把去除根冠的玉米根水平放置，仍能觀察到根向地彎曲生長
D．玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關
解析：選D。分析題圖可知，IAA在根部既能從伸長區向根冠運輸，也能從根冠向伸長區運輸，A錯誤；在水平放置的根中，近地側伸長慢的原因是IAA濃度高于遠地側，根對生長素比較敏感，近地側IAA濃度高，生長受到抑制，遠地側IAA濃度低，生長較快，B錯誤；若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生長，C錯誤；根據試題分析，玉米根向重力生長與平衡石在根冠細胞中的位置密切相關，D正確。
4．某些植物必須經過春化作用(用低溫誘導)才能開花結果。如表是對冬小麥進行春化處理的研究結果，下列說法錯誤的是(　　)
處理方式 未經低溫處理 經低溫處理 先低溫處理后高溫處理
檢測結果 沒有某些特殊蛋白質 有某些特殊蛋白質 出現某些特殊蛋白質，高溫處理后這些蛋白質消失
現象 不能抽穗開花 抽穗開花 不能抽穗開花
A．溫度可以決定冬小麥是否抽穗開花
B．高溫可以解除冬小麥的春化作用
C．春化產生的特殊蛋白質是低溫誘導基因突變的結果
D．北方春季補種的冬小麥只會長苗不會開花結果
解析：選C。根據表格分析，未經低溫處理的冬小麥不能抽穗開花，而經低溫處理的冬小麥抽穗開花，說明溫度可以決定冬小麥是否抽穗開花，A正確；經低溫處理的冬小麥抽穗開花，而先低溫處理后高溫處理的冬小麥不能抽穗開花，說明高溫可以解除冬小麥的春化作用，B正確；由于春化后每次都能產生同樣的特殊蛋白質，所以不是由基因突變引起的，只是合成特殊蛋白質的基因在低溫下才能表達，C錯誤；北方春季補種的冬小麥只會長苗不會開花結果，因為沒有經過低溫處理，D正確。
[真題演練]
1．(2021·全國甲卷)生長素具有促進植物生長等多種生理功能。下列與生長素有關的敘述，錯誤的是(　　)
A．植物生長的“頂端優勢”現象可以通過去除頂芽而解除
B．頂芽產生的生長素可以運到側芽附近從而抑制側芽生長
C．生長素可以調節植物體內某些基因的表達從而影響植物生長
D．在促進根、莖兩種器官生長時，莖是對生長素更敏感的器官
解析：選D。頂端優勢產生的原因是頂芽產生的生長素向下運輸，枝條上部的側芽部位生長素濃度較高，側芽對生長素濃度比較敏感，因而使側芽的發育受到抑制，可以通過摘除頂芽的方式解除植株頂端優勢，A、B正確；生物的性狀是由基因控制的，生長素能引起生物性狀的改變，是通過調控某些基因的表達來影響植物生長的，C正確；根、莖兩種器官對生長素的反應敏感程度有明顯差異，其中根對生長素最敏感，D錯誤。
2．(2021·河北卷)下列關于植物激素的敘述，錯誤的是(　　)
A．基因突變導致脫落酸受體與脫落酸親和力降低時，種子休眠時間比野生型延長
B．赤霉素受體表達量增加的大麥種子萌發時，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C．細胞分裂素受體表達量增加的植株，其生長速度比野生型更快
D．插條浸泡在低濃度NAA溶液中，野生型比生長素受體活性減弱的株系更易生根
解析：選A。脫落酸具有維持種子休眠的作用，基因突變導致脫落酸受體與脫落酸親和力降低時，種子休眠時間比野生型縮短，A錯誤；赤霉素能促進大麥種子產生α-淀粉酶，進而催化淀粉分解，赤霉素受體表達量增加的大麥種子，有利于赤霉素發揮作用，能產生更多的α-淀粉酶，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快，B正確；細胞分裂素能促進細胞分裂，故細胞分裂素受體表達量增加的植株，其生長速度比野生型更快，C正確；NAA是生長素類似物，能促進插條生根，生長素受體活性減弱的株系對生長素不敏感，所以野生型比生長素受體活性減弱的株系更易生根，D正確。
3．(2021·遼寧卷)下表為幾種常用的植物生長調節劑，下列有關其應用的敘述錯誤的是(　　)
名稱 屬性
萘乙酸 生長素類
6－BA 細胞分裂素類
乙烯利 乙烯類
PP333 赤霉素合成抑制劑
A．用一定濃度的萘乙酸處理離體的花卉枝條，可促進生根
B．用一定濃度的6－BA抑制馬鈴薯發芽，以延長貯藏期
C．用乙烯利處理棉花可催熟棉桃，便于統一采摘
D．用PP333處理水稻可使植株矮化，增強抗倒伏能力
解析：選B。萘乙酸作用與生長素類似，用一定濃度的萘乙酸處理離體的花卉枝條，可促進生根，A正確；6－BA作用與細胞分裂素類似，抑制馬鈴薯發芽，延長貯藏期的激素是脫落酸，與細胞分裂素無關，故6－BA不能抑制馬鈴薯發芽，以延長貯藏期，B錯誤；乙烯利作用與乙烯類似，故用乙烯利處理棉花可催熟棉桃，便于統一采摘，C正確；PP333作用與赤霉素合成抑制劑類似，故用PP333處理水稻可使植株矮化，增強抗倒伏能力，D正確。
[長句特訓]
(2022·黑龍江哈爾濱模擬)生長素(IAA)是對植物生長有重要調節作用的植物激素，存在解離型(IAA－)和非解離型(IAAH)兩種形式，其中非解離型具有親脂性的特點，圖示為生長素在植物體內運輸機制—化學滲透假說。
設問形式1　原因分析類命題
(1)細胞膜外的生長素主要以非解離型存在的原因是_______________________。
設問形式2　思維辨析類命題
(2)非解離型生長素通過________________方式由細胞外運輸到細胞內，與解離型生長素運輸到細胞內的方式________(填“相同”或“不同”)，原因是___________________。
設問形式3　科學探究類命題
(3)請設計實驗探究解離型生長素(IAA－)在細胞基部由細胞內運輸到細胞外的轉運過程是否與細胞膜上的轉運蛋白有關。(要求：設計對照實驗，寫出實驗思路即可)__________________ _。
解析：(1)據圖可知，非解離型(IAAH)生長素解離為解離型(IAA－)生長素是在細胞質基質pH為7的環境下進行的，而細胞膜外pH＝5，呈酸性抑制了非解離型生長素解離，因此細胞膜外的生長素主要以非解離型存在。(2)非解離型具有親脂性的特點，由圖可知，非解離型(IAAH)生長素由細胞外運輸到細胞內時不需要載體，不消耗能量，故為自由擴散的方式。由圖可知解離型生長素運輸到細胞內需要生長素輸入載體的協助，同時需要消耗細胞壁和細胞膜以內的H＋濃度差提供的化學能，因此屬于主動運輸。所以非解離型生長素進入細胞的方式與解離型生長素運輸到細胞內的方式不同。(3)該實驗為探究解離型生長素(IAA－)在細胞基部由細胞內運輸到細胞外的轉運過程是否與細胞膜上的轉運蛋白有關，因此運輸解離型生長素(IAA－)的轉運蛋白是否有活性為實驗的自變量，因此實驗思路為：將同種植物均分成兩組，一組使用能夠抑制細胞膜上轉運蛋白活性的藥物，另一組不做處理，之后檢測兩組植物細胞基部能否發生IAA－由細胞內向細胞外運輸。
答案：(1)細胞膜外呈酸性抑制了非解離型生長素解離(或細胞膜外呈酸性抑制了非解離型生長素向解離型轉化)　(2)自由擴散　不同　非解離型以自由擴散方式(或不需要轉運蛋白參與)進入細胞膜內，而解離型需要轉運蛋白參與、借助H＋的濃度梯度(或以主動運輸方式)進入細胞膜內　(3)將同種植物均分成兩組，一組使用能夠抑制細胞膜上轉運蛋白活性的藥物，另一組不做處理，之后檢測兩組植物細胞基部能否發生IAA－由細胞內向細胞外運輸
第5課　植物生命活動的調節
[基礎練透]
1．(2022·泉州市二模)下列關于植物激素調節的敘述，錯誤的是(　　)
A．植物激素由特定的內分泌腺產生
B．植物激素是調節植物代謝的信息分子
C．植物的激素調節具有微量高效的特點
D．植物的激素調節有利于植物對環境的適應
解析：選A。植物體內沒有特定的內分泌腺，A錯誤；植物激素是指由產生部位運輸到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物，是一類調節植物代謝的信息分子，B、C正確；植物激素在調節植物體生長發育和適應環境過程中具有重要作用，D正確。
2．(2022·北京豐臺一模)取長勢相同且直立生長的燕麥胚芽鞘若干，切去尖端，分組進行實驗，實驗結果如下表。下列有關該實驗的分析正確的是(　　)
組別 處理 條件 現象
Ⅰ 含有生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的一側 黑暗 胚芽鞘朝對側彎曲生長，彎曲角度是(10.3＋0.71)度
Ⅱ 含有與Ⅰ組相同濃度生長素的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘的一側 光照 胚芽鞘朝對側彎曲生長，彎曲角度是(8.6＋0.64)度
Ⅲ 切去尖端的燕麥胚芽鞘 光照 直立生長
A．黑暗抑制生長素以極性運輸的方式運輸到胚芽鞘
B．光照提高生長素的活性從而影響胚芽鞘的生長
C．去掉尖端后胚芽鞘內的生長素促進尖端下部生長
D．尖端下部生長速度與切去尖端后的時間呈正相關
解析：選C。生長素的極性運輸不受光照影響，A錯誤；生長素的活性不受光照影響，Ⅱ組實驗可能是光照影響生長素的分布造成的，B錯誤；組別Ⅲ切去尖端的燕麥胚芽鞘還能直立生長，說明胚芽鞘內的生長素促進尖端下部生長，C正確；由表格實驗不能得出尖端下部生長速度與切去尖端后的時間呈正相關的結論，D錯誤。
3．(2022·德州市一模)植物矮生突變體可分為兩類：激素合成缺陷型和激素不敏感型。為研究某矮生突變體屬于哪種類型，研究者用不同濃度的生長素溶液進行了相關實驗，結果如圖所示。下列分析錯誤的是(　　)
A．該實驗需測定處理前后植株莖的長度
B．實驗結果能體現生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長
C．該突變體細胞表面生長素受體可能較少
D．該突變體內源生長素含量比正常植株少
解析：選D。為了使實驗結果更有說服力，該實驗需測定處理前后植株莖的長度，A正確；題圖中實驗結果表示生長素濃度過高的情況下，正常植株的伸長量小于空白處理組，生長素濃度較低的情況下，正常植株莖的伸長量大于空白處理組，故該實驗能體現生長素低濃度促進生長，高濃度抑制生長，B正確；矮生突變體在生長素的作用下，莖的伸長量也沒有明顯的變化，這說明該矮生突變體的成因可能是突變體細胞表面生長素受體較少，C正確；根據實驗結果可判斷出突變體細胞表面生長素受體可能較少，進而導致生長素無法發揮作用，但不能推測出該突變體內源生長素含量比正常植株少，因為即便是生長素含量多或與正常植株相同，也會由于生長素受體減少而無法發揮正常的生理作用從而表現為矮生，D錯誤。
4．(2022·安徽模擬)最新研究發現，給正常植物外施赤霉素(GA)能降低種子貯藏蛋白的積累，而GA合成突變體植物則表現為種子貯藏蛋白含量升高，這表明GA參與了種子貯藏物質積累的調控。下列相關敘述正確的是(　　)
A．在植物體中能合成GA的部位只有未成熟的種子和幼芽
B．赤霉菌合成、分泌的GA也是一種植物激素
C．外施GA是通過直接抑制貯藏蛋白合成而降低貯藏蛋白的積累
D．GA合成突變體中GA含量低，進而導致種子貯藏蛋白含量升高
解析：選D。植物體中能合成GA的主要部位是幼芽、幼根和未成熟的種子等幼嫩部分，A錯誤；植物激素是指由植物體內產生的，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，B錯誤；題干中的信息不能說明外施GA可直接抑制貯藏蛋白合成，也有可能因GA促進貯藏蛋白分解等原因而降低了種子貯藏蛋白的積累，C錯誤；由題干信息分析可知，給正常植物外施GA，即GA含量高時會導致貯藏蛋白含量降低，據此推測，GA合成突變體中GA含量應較低，進而導致種子貯藏蛋白含量升高，D正確。
5．擬南芥可發生避蔭反應，即擬南芥植株被其他植株遮蔽時，可通過光敏色素感受富含遠紅光的光，進而伸長節間和葉柄，捕獲更多的光能。下列相關敘述正確的是(　　)
A．避蔭反應有利于類胡蘿卜素吸收更多的遠紅光
B．發生避蔭反應時，擬南芥的基因型發生了變化
C．避蔭反應說明擬南芥可感受來源于無機環境的信息
D．發生避蔭反應的擬南芥生長受到抑制
解析：選C。避蔭反應有利于光敏色素吸收更多的遠紅光，但類胡蘿卜素等光合色素一般不能吸收遠紅光進行光合作用，A錯誤；發生避蔭反應時，擬南芥的基因型未發生變化，B錯誤；避蔭反應說明擬南芥可感受來源于無機環境的信息(不可見的遠紅光)，C正確；發生避蔭反應的擬南芥能更好地吸收光能用于光合作用，故不會抑制其生長，D錯誤。
6．根橫放時，淀粉體下沉在細胞近地側的內質網上，誘導內質網釋放Ca2＋到細胞質基質，Ca2＋與調鈣蛋白結合后活化Ca2＋泵和IAA泵(均為ATP驅動泵)，使根近地側積累較多的Ca2＋和IAA，導致根的近地側和遠地側生長速度不一樣。下列說法不合理的是(　　)
A．淀粉體能導致IAA分布不均
B．重力能導致根的向地生長
C．Ca2＋和IAA運輸到近地側的方式為主動運輸
D．根的向地性與生長素的極性運輸無關
解析：選D。淀粉體下沉在細胞近地側的內質網上，誘導內質網釋放Ca2＋到細胞質基質，Ca2＋與調鈣蛋白結合后活化Ca2＋泵和IAA泵，從而導致近地側和遠地側生長素分布不均勻，A合理；生長素從遠地側向近地側運輸，是因為淀粉體受重力的作用，沉積在下方，從而最終激活IAA泵向近地側運輸IAA，致使近地側和遠地側生長素分布不均，且近地側表現為抑制，遠地側表現為促進，近地側生長速度慢，遠地側生長速度快，因而根體現為向地生長，B合理；Ca2＋和IAA運輸到近地側都需要消耗ATP，因而都屬于主動運輸過程，C合理；根向地性與生長素的極性運輸(由產生部位運輸到作用部位)及根對生長素的敏感程度有關，D不合理。
7．(多選)植物細胞的內質網上存在乙烯的某種受體，乙烯和該受體結合后發揮的生理效應如圖所示。下列說法中錯誤的是(　　)
A．乙烯與該受體特異性結合會促進植物果實的成熟
B．蛋白質激酶處于失活狀態可能會縮短植物果實成熟的時間
C．內質網膜上該受體的數量增多能提高乙烯的生理效應
D．乙烯只在植物成熟的部位合成，具有微量高效的特點
解析：選ACD。乙烯與該受體結合，蛋白質激酶被活化，使轉錄調控蛋白降解，導致乙烯響應基因關閉，乙烯不能發揮作用，不可以促進果實成熟，A錯誤；結合圖示可知，蛋白質激酶處于失活狀態時，乙烯可以發揮作用，可以縮短果實成熟的時間，B正確；內質網膜上該受體增加會導致更多乙烯與之結合，乙烯不能發揮作用，C錯誤；乙烯可以在植物體各個部位中合成，具有微量高效的特點，D錯誤。
8．(2022·江西新余市模擬)某棉農獲知脫落酸能夠促進葉片脫落的原理后，采收前在棉田噴施了一定量的脫落酸，試圖除去棉花葉片便于機械采收，但效果不明顯，有人認為植株中存在的生長素對脫落酸的功能有抑制作用，并設計了下面的實驗方案進行驗證。
實驗假設：植株中存在的生長素對脫落酸的功能有抑制作用。
實驗方案：取若干長勢相同的，處于生殖生長末期的棉花植株，均分成甲、乙、丙三組，做如圖所示的處理。
請回答下列問題：
(1)本實驗的自變量是______________，無關變量是_______________。
(2)本實驗中的乙、丙兩組不足以驗證假設。若要驗證假設，必須對丙組進行修改，在圖丁的1、2位置所做的修改后處理方法分別是放置________________、________________。
(3)將乙組與修改后的丙組進行比較，假設一定時間后，兩組葉片脫落數量相比，________________，那么證明假設成立。
解析：(1)本實驗的假設是：生長素對脫落酸的功能有抑制作用，故生長素的有無是自變量，棉花長勢及所處的生理時期等是無關變量。(2)自變量為生長素的有無，故在圖丁的1、2位置所做的修改后處理方法分別是：放置含脫落酸的瓊脂塊、空白瓊脂塊。(3)若假設成立，則說明生長素對脫落酸的功能有抑制作用，故修改后的丙組葉片脫落的數量明顯多于乙組。
答案：(1)生長素的有無　棉花長勢及所處的生理時期　(2)含脫落酸的瓊脂塊　空白瓊脂塊　(3)修改后的丙組明顯多于乙組
[能力提升]
9．(2022·唐山市一模)植物生長調節劑6－芐基氨基嘌呤(6－BA)可以延緩細胞衰老，廣泛應用于果蔬采后保鮮。下表是以番茄為材料實驗的處理及結果：
組別 CK 1 2 3 4 5
6－BA濃度(mg/L) 0 5 10 ？ 40 80
結果(“＋”表示保鮮程度) ＋＋ ＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋ ＋
下列敘述正確的是(　　)
A．第3組處理濃度應為20 mg/L
B．保鮮效果5組比CK組差，原因是超過最適濃度后促進作用減弱
C．6－BA應該屬于生長素類激素
D．為探究6－BA的最適保鮮濃度，應在2組和3組之間設置多個濃度梯度
解析：選A。根據各組6－BA的濃度，后一組是前一組的2倍，所以第3組處理濃度應為20 mg/L，A正確；分析表格數據可知，保鮮效果第5組比CK組差，說明濃度過高起抑制作用，B錯誤；6－BA可以延緩細胞衰老，是細胞分裂素類激素，C錯誤；分析表格數據可知，第2組保鮮效果最佳，說明為探究最適保鮮濃度應在1組和3組之間設置多個濃度梯度，D錯誤。
10．(2022·蘇州模擬)植物根尖感知土壤水分梯度，向較高水勢側生長的現象被認為是根的向水化。研究人員通過實驗發現，正常植株根部較低水勢側細胞分裂素含量增加，細胞分裂較快，而某種突變體不出現根的向水化現象。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．細胞分裂素是植物體內一類微量高效的有機小分子
B．細胞分裂素的不對稱分布是根呈現向水化的決定因素
C．植物根的向水化現象未體現激素作用低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點
D．上述突變體內細胞分裂素的含量比正常植株低
解析：選D。細胞分裂素是植物激素，是植物體內一類微量高效的有機小分子，A正確；由題干信息分析可知，水分脅迫導致細胞分裂素在根的較低水勢側含量比較高水勢側多，使得根低水勢側細胞分裂數量增多較快，進而彎向較高水勢側生長，故細胞分裂素的不對稱分布是根呈現向水化的決定因素，B正確；植物根的向水化現象能夠說明較高濃度的細胞分裂素能夠促進細胞分裂，但并沒有體現激素作用低濃度促進生長，高濃度抑制生長的特點，C正確；突變體不出現根的向水化現象可能是因為細胞分裂素沒有發生不對稱的分布，不能說明突變體內細胞分裂素的含量比正常植株低，D錯誤。
11．(多選)光敏色素在植物個體發育的過程中能促進種子的萌發、調節幼苗的生長和葉綠體的發育等。如圖為光敏色素調節相關蛋白質合成的過程。下列分析正確的是(　　)
A．若cab基因發生突變，可能會影響光合作用的光反應階段
B．①③的開始和終止分別與mRNA上的起始密碼子和終止密碼子有關
C．葉綠體的發育受葉綠體和細胞核中遺傳物質控制，是半自主細胞器
D．活性調節蛋白的作用是促進rbcS基因和cab基因的轉錄和翻譯
解析：選AC。cab基因控制合成的蛋白質是類囊體薄膜的組成成分，而類囊體是光反應的場所，因此cab基因發生突變不能表達，則直接影響光合作用的光反應階段，A正確；①和③表示轉錄，轉錄的開始和終止分別和基因中的啟動子和終止子有關，翻譯過程的開始和終止分別與mRNA上的起始密碼子和終止密碼子有關，B錯誤；由圖可知，遺傳信息的轉錄過程發生在細胞核和葉綠體中，葉綠體的發育受細胞核和細胞質(或細胞核和葉綠體)中的遺傳物質共同控制，C正確；由圖可知，圖中活性調節蛋白進入細胞核后促進rbcS基因和cab基因的轉錄，D錯誤。
12．(2022·內蒙古滿洲里市模擬)《中華人民共和國種子法》自2022年3月起實施，種子是農業的命脈。如圖表示大麥種子萌發時，胚產生的赤霉素(GA)誘導糊粉層(位于胚乳外)中一些酶的合成進而調節相關代謝的過程。請據圖回答：
(1)種子萌發時，淀粉酶通過______________方式被分泌出糊粉層細胞，進入胚乳后會將______________導致胚乳中葡萄糖含量增多。后期胚乳中葡萄糖含量又下降，原因是______________________________，一方面用于胚的______________的消耗，另一方面是合成有機物，用于構建新的細胞。
(2)赤霉素調節淀粉酶合成的作用機理是__________________。
(3)若要驗證赤霉素是誘導淀粉酶合成的必要條件，一般我們要選擇去胚的種子進行試驗，目的是_________________________。
對照組的大麥種子應用一定量的__________處理，實驗組的大麥種子應用____________處理。
解析：(1)淀粉酶本質是蛋白質，通過胞吐分泌出糊粉層細胞。據圖可知，種子萌發時，淀粉酶進入胚乳催化淀粉水解，導致胚乳中淀粉含量減少，葡萄糖含量增多；葡萄糖作為主要的能源物質，形成的葡萄糖后期轉運至胚中，導致胚乳中葡萄糖量減少；進入胚中的葡萄糖一方面用于細胞呼吸中的氧化分解，為細胞的生命活動提供能量；另一方面細胞呼吸的中間產物可作為原料用于細胞中有機物的合成，用于構建新的細胞。(2)植物生長發育的調控，是由基因表達調控、激素調節和環境因素調節共同完成的。由圖可知，赤霉素與相應的受體結合，調節淀粉酶基因的表達，從而調節淀粉酶的合成。(3)由圖可知，赤霉素由胚產生，驗證赤霉素是誘導淀粉酶合成的必要條件，可進行有無赤霉素的對照實驗，選擇經去胚處理的大麥種子可排除種子自身產生的赤霉素對實驗的干擾。將經去胚處理的大麥種子均分為兩組，對照組用清水處理，實驗組用等量的適宜濃度的赤霉素溶液處理，檢測糊粉層是否產生淀粉酶。
答案：(1)胞吐　催化淀粉分解成葡萄糖　葡萄糖轉移到胚中　細胞呼吸　(2)赤霉素與相應的受體結合，調節淀粉酶基因的表達　(3)排除種子自身產生的赤霉素對實驗的干擾　清水　等量的適宜濃度的赤霉素溶液

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