核心考點二植物激素的作用及植物生長發(fā)育的整體調(diào)控1.五類植物激素的合成部位及作用2.植物激素間的相互作用和植物生長發(fā)育的整體調(diào)控(1)相互作用：在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。如①生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成，表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系；②在調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過程中，赤霉素促進(jìn)萌發(fā)，脫落酸抑制萌發(fā)，二者作用效果相反。(2)不同激素在代謝上還存在著相互作用，如：生長素濃度升高到一定值，就會促進(jìn)乙烯的合成；乙烯含量升高，反過來會抑制生長素的作用。(3)植物各器官中同時存在多種植物激素，決定器官生長、發(fā)育的不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量。(4)在植物生長發(fā)育過程中，不同種激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性。(5)植物生長發(fā)育的整體調(diào)控：植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達(dá)調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。真題感悟?？碱}型一植物激素的作用及相互關(guān)系典例1(2022·江蘇卷)采用基因工程技術(shù)調(diào)控植物激素代謝，可實現(xiàn)作物改良。下列相關(guān)敘述不合理的是(B)A．用特異啟動子誘導(dǎo)表達(dá)iaaM(生長素合成基因)可獲得無子果實B．大量表達(dá)ip(細(xì)胞分裂素合成關(guān)鍵基因)可抑制芽的分化C．提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表達(dá)水平可獲得矮化品種D．在果實中表達(dá)acs(乙烯合成關(guān)鍵酶基因)的反義基因可延遲果實成熟【解析】生長素能促進(jìn)果實發(fā)育，用特異啟動子誘導(dǎo)表達(dá)iaaM(生長素合成基因)可獲得無子果實，A正確；大量表達(dá)ipt(細(xì)胞分裂素合成關(guān)鍵基因)，細(xì)胞分裂素含量升高，細(xì)胞分裂素和生長素的比例高時，有利于芽的分化，B錯誤；赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起莖稈伸長和植物增高，提高ga2ox(氧化赤霉素的酶基因)的表達(dá)水平使赤霉素含量降低從而能獲得矮化品種，C正確；乙烯有催熟作用，在果實中表達(dá)acs(乙烯合成關(guān)鍵酶基因)的反義基因，即是抑制乙烯的合成，果實成熟會延遲，D正確。故選B。典例2(2023·湖南卷改編)番茄果實發(fā)育歷時約53天達(dá)到完熟期，該過程受脫落酸和乙烯的調(diào)控，且果實發(fā)育過程中種子的脫落酸和乙烯含量達(dá)到峰值時間均早于果肉?；騈CED1和ACO1分別是脫落酸和乙烯合成的關(guān)鍵基因。NDGA抑制NCED1酶活性，1-MCP抑制乙烯合成。花后40天果實經(jīng)不同處理后果實中脫落酸和乙烯含量的結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是(B)A．番茄種子的成熟期早于果肉，這種發(fā)育模式有利于種群的繁衍B．果實發(fā)育過程中脫落酸生成時，果實中必需有NCED1酶的合成C．NCED1酶失活，ACO1基因的表達(dá)可能延遲D．脫落酸誘導(dǎo)了乙烯的合成，其誘導(dǎo)效應(yīng)可被1-MCP消除【解析】種子的成熟期早于果肉，能確保果實成熟后被傳播時的種子也是成熟的，有利于種群的繁衍，A正確；由題干信息可知，基因NCED1是脫落酸合成的關(guān)鍵基因，且由題左圖分析可知，NCED1酶活性被抑制時幾乎沒有脫落酸，所以只能說明脫落酸的生成必須有NCED1酶的作用，但不能說明脫落酸合成的同時就必須有NCED1酶的合成，B錯誤；基因ACOI是乙烯合成的關(guān)鍵基因，由題右圖分析可知，NDGA組(抑制NCEDI酶)前10天乙烯含量都很少，第10～12天乙烯含量略有一點增加，后面時間乙烯含量未知，因此，NCED1酶失活，ACO1基因的表達(dá)可能延遲，C正確；由右圖分析可知，脫落酸組乙烯含量更多，所以可推測脫落酸誘導(dǎo)了乙烯合成，但脫落酸＋1-MCP組乙烯含量極少，說明其誘導(dǎo)效應(yīng)可被1-MCP消除，D正確。故選B。典例3(2021·河北卷)關(guān)于植物激素的敘述，錯誤的是(A)A．基因突變導(dǎo)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(dá)量增加的大麥種子萌發(fā)時，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快C．細(xì)胞分裂素受體表達(dá)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】脫落酸有促進(jìn)種子休眠的作用，基因突變導(dǎo)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(jìn)大麥種子產(chǎn)生ɑ-淀粉酶，進(jìn)而催化淀粉分解，赤霉素受體表達(dá)量增加的大麥種子，有利于赤霉素發(fā)揮作用，能產(chǎn)生更多的ɑ-淀粉酶，胚乳中淀粉分解速度比野生型更快，B正確；細(xì)胞分裂素能促進(jìn)細(xì)胞分裂，故細(xì)胞分裂素受體表達(dá)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(jìn)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低的株系更易生根，D正確。故選A。典例4(2023·新課標(biāo)卷)植物的生長發(fā)育受多種因素調(diào)控?；卮鹣铝袉栴}。(1)細(xì)胞增殖是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞增殖具有周期性，細(xì)胞周期中的分裂間期為分裂期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，物質(zhì)準(zhǔn)備過程主要包括DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(2)植物細(xì)胞分裂是由生長素和細(xì)胞分裂素協(xié)同作用完成的。在促進(jìn)細(xì)胞分裂方面，生長素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，細(xì)胞分裂素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂。(3)給黑暗中生長的幼苗照光后幼苗的形態(tài)出現(xiàn)明顯變化，在這一過程中感受光信號的受體有光敏色素(答出1點即可)，除了光，調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的環(huán)境因素還有溫度、重力(答出2點即可)?！窘馕觥?1)細(xì)胞周期中的分裂間期為分裂期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，物質(zhì)準(zhǔn)備過程主要包括DNA分子復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(2)在促進(jìn)細(xì)胞分裂方面，生長素的主要作用是促進(jìn)細(xì)胞核的分裂，而細(xì)胞分裂素主要表現(xiàn)在促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂，二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成，表現(xiàn)出協(xié)同作用。(3)植物能對光作出反應(yīng)，是因為其具有能接受光信號的分子，給黑暗中生長的幼苗照光后幼苗的形態(tài)出現(xiàn)明顯變化，在這一過程中感受光信號的受體有光敏色素，光敏色素接受光照后，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，該信息傳導(dǎo)到細(xì)胞核，進(jìn)而調(diào)控基因的表達(dá)，表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)；除了光，溫度(如植物代謝會隨溫度不同而有旺盛和緩慢之分)、重力等環(huán)境因素也會參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育。歸納提升：植物激素間表現(xiàn)出協(xié)同作用和作用效果相反的實例(1)表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)的植物激素實例植物生長細(xì)胞分裂素、生長素、赤霉素果實生長生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素果實成熟乙烯、脫落酸延緩衰老生長素、細(xì)胞分裂素(2)作用效果相反的植物激素實例器官脫落生長素抑制花的脫落，脫落酸促進(jìn)葉、花、果實的脫落種子發(fā)芽赤霉素、細(xì)胞分裂素促進(jìn)種子發(fā)芽，脫落酸抑制種子發(fā)芽葉片衰老生長素、細(xì)胞分裂素抑制葉片衰老，脫落酸促進(jìn)葉片衰老頂端優(yōu)勢濃度過高的生長素抑制側(cè)芽生長，細(xì)胞分裂素和赤霉素可解除頂端優(yōu)勢?？碱}型二環(huán)境因素的調(diào)節(jié)作用及實驗探究典例5(2023·廣東卷)種植和欣賞水仙是廣東的春節(jié)習(xí)俗。當(dāng)室外栽培的水仙被移入室內(nèi)后，其體內(nèi)會發(fā)生一系列變化，導(dǎo)致徒長甚至倒伏。下列分析正確的是(A)A．水仙光敏色素感受的光信號發(fā)生改變B．水仙葉綠素傳遞的光信號發(fā)生改變C．水仙轉(zhuǎn)入室內(nèi)后不能發(fā)生向光性彎曲D．強(qiáng)光促進(jìn)了水仙花莖及葉的伸長生長【解析】當(dāng)室外栽培的水仙被移入室內(nèi)后，光信號發(fā)生變化，光敏色素作為光信號的受體感受的光信號發(fā)生改變，影響相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致水仙徒長甚至倒伏，A正確；葉綠素可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，葉綠素本身不傳遞光信號，B錯誤；水仙轉(zhuǎn)入室內(nèi)后，若給以單側(cè)光，植物仍可以發(fā)生向光彎曲，C錯誤；室外栽培的水仙被移入室內(nèi)后，光照強(qiáng)度減弱，D錯誤。故選A。典例6(2023·浙江6月卷)為研究紅光、遠(yuǎn)紅光及赤霉素對萵苣種子萌發(fā)的影響，研究小組進(jìn)行黑暗條件下萵苣種子萌發(fā)的實驗。其中紅光和遠(yuǎn)紅光對萵苣種子赤霉素含量的影響如圖甲所示，紅光、遠(yuǎn)紅光及外施赤霉素對萵苣種子萌發(fā)的影響如圖乙所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(B)A．遠(yuǎn)紅光處理萵苣種子使赤霉素含量增加，促進(jìn)種子萌發(fā)B．紅光能激活光敏色素，促進(jìn)合成赤霉素相關(guān)基因的表達(dá)C．紅光與赤霉素處理相比，萵苣種子萌發(fā)的響應(yīng)時間相同D．若紅光處理結(jié)合外施脫落酸，萵苣種子萌發(fā)率比單獨紅光處理高【解析】圖甲顯示遠(yuǎn)紅光使種子赤霉素含量下降，進(jìn)而抑制種子萌發(fā)，與圖乙結(jié)果相符，紅光處理萵苣種子使赤霉素含量增加，A錯誤；圖甲顯示紅光能使種子赤霉素含量增加，其機(jī)理為紅光將光敏色素激活，進(jìn)而調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)，B正確；圖乙顯示紅光處理6天左右萵苣種子開始萌發(fā)，赤霉素處理10天時萵苣種子開始萌發(fā)，兩種處理萵苣種子萌發(fā)的響應(yīng)時間不同，C錯誤；紅光處理促進(jìn)種子萌發(fā)，脫落酸會抑制種子萌發(fā)，二者作用相反，所以紅光處理結(jié)合外施脫落酸，萵苣種子萌發(fā)率比單獨紅光處理低，D錯誤。故選B。典例7(2023·全國乙卷)植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時氣孔打開，反之關(guān)閉，保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體，在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。有研究發(fā)現(xiàn)，用飽和紅光(只用紅光照射時，植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度)照射某植物葉片時，氣孔開度可達(dá)最大開度的60%左右。回答下列問題。(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、光合作用和呼吸作用(答出2點即可)等生理過程。(2)紅光可通過光合作用促進(jìn)氣孔開放，其原因是葉綠體中的葉綠素對紅光有較高的吸收峰值，紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，使保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓上升，細(xì)胞吸水膨脹，氣孔開放。(3)某研究小組發(fā)現(xiàn)在飽和紅光的基礎(chǔ)上補加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大，因此他們認(rèn)為氣孔開度進(jìn)一步增大的原因是，藍(lán)光促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋。請推測該研究小組得出這一結(jié)論的依據(jù)是藍(lán)光作為信號能促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋，使保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓上升，細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開。(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應(yīng)，用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔不能(填“能”或“不能”)維持一定的開度。【解析】(1)氣孔是植物體與外界氣體交換的通道，光合作用、呼吸作用與蒸騰作用中氧氣、二氧化碳和水蒸氣都是經(jīng)過氣孔進(jìn)出植物葉肉細(xì)胞的，故氣孔開閉影響植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用等生理過程。(2)葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。紅光照射下保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用制造的有機(jī)物，使細(xì)胞的滲透壓上升，促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞吸水，細(xì)胞體積膨脹，氣孔開放。(3)題中顯示，藍(lán)光可作為一種信號促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K＋，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)K＋濃度升高時，細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，有利于保衛(wèi)細(xì)胞吸水促使氣孔開放，因此，在飽和紅光的基礎(chǔ)上補加藍(lán)光照射葉片，氣孔開度可進(jìn)一步增大。(4)光反應(yīng)可為暗反應(yīng)的進(jìn)行提供ATP和NADPH，某種除草劑能阻斷光合作用的光反應(yīng)，暗反應(yīng)因缺少ATP和NADPH不能進(jìn)行，導(dǎo)致光合速率下降，合成的有機(jī)物減少，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞滲透壓下降，吸水能力下降，氣孔開度減小，故在使用該除草劑的條件下，給與光照不能使氣孔維持一定的開度。典例8(2021·天津卷)黃瓜的花有雌花、雄花與兩性花之分(雌花：僅雌蕊發(fā)育；雄花：僅雄蕊發(fā)育；兩性花：雌雄蕊均發(fā)育)。位于非同源染色體上的F和M基因均是花芽分化過程中乙烯合成途徑的關(guān)鍵基因，對黃瓜花的性別決定有重要作用。F和M基因的作用機(jī)制如圖所示。(＋)促進(jìn)(－)抑制*未被乙烯抑制時雄蕊可正常發(fā)育(1)M基因的表達(dá)與乙烯的產(chǎn)生之間存在正(正/負(fù))反饋，造成乙烯持續(xù)積累，進(jìn)而抑制雄蕊發(fā)育。(2)依據(jù)F和M基因的作用機(jī)制推斷，F(xiàn)FMM基因型的黃瓜植株開雌花，F(xiàn)Fmm基因型的黃瓜植株開兩性花。當(dāng)對FFmm基因型的黃瓜植株外源施加乙烯利(乙烯抑制劑/乙烯利)時，出現(xiàn)雌花。(3)現(xiàn)有FFMM、ffMM和FFmm三種基因型的親本，若要獲得基因型為ffmm的植株，請完成如下實驗流程設(shè)計。母本基因型：FFmm；父本基因型：ffMM；對部分植株施加適量乙烯抑制劑?！窘馕觥?1)據(jù)圖分析，M基因的表達(dá)會促進(jìn)乙烯的產(chǎn)生，乙烯的產(chǎn)生又會促進(jìn)M基因的表達(dá)，即二者之間存在正反饋，造成乙烯持續(xù)積累，進(jìn)而抑制雄蕊發(fā)育。(2)由題圖分析可知，F(xiàn)Fmm基因型的黃瓜植株開兩性花。當(dāng)對FFmm基因型的黃瓜植株外源施加乙烯利時，較高濃度的乙烯會抑制雄蕊的發(fā)育，出現(xiàn)雌花。(3)現(xiàn)有FFMM、ffMM和FFmm三種