专题15 植物生长调节（6大题型）（解析版）

专题15植物生长调节考点一植物激素【题型1】生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布【题型2】生长素的生理作用【题型3】其他植物激素的种类和作用【题型4】植物激素间的相互作用考点2植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动【题型1】植物生长调节剂的应用【题型2】环境因素参与调节植物的生命活动考点一植物激素01生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布下图1和2展示了实验的初始状态，以下关于生长素调节作用的说法中不正确的是（）。A．图1的实验结果是A不生长也不弯曲、B直立生长B．实验结果显示，放置M的胚芽鞘向一侧弯曲，而放置N的则未见弯曲现象。C．图2显示，放置M的胚芽鞘生长速度超过放置N的胚芽鞘。D．图3茎卷须中生长素含量外侧比内侧多【答案】B【分析】图1中，A胚芽鞘的玻璃片阻碍了尖端产生的生长素通过，导致其不生长、不弯曲；B胚芽鞘的尖端被锡纸遮光，阻止了生长素在尖端的横向运输，因而直立生长。图2显示，单侧光促使生长素在尖端横向运输，导致琼脂块M中的生长素含量高于琼脂块N。鉴于两个琼脂块均置于去掉尖端的胚芽鞘上方，两株胚芽鞘均表现为直立生长，且左侧胚芽鞘生长更为迅速。图3显示，茎卷须外侧的生长速率高于内侧，表明外侧生长素含量较高。【详解】A、图1的实验结果是A尖端产生的生长素不能向下运输，故不生长也不弯曲，B生长素分布均匀，故直立生长，A正确；B、图2中放M的幼苗和放N的幼苗均直立生长，B错误；C、琼脂块M中的生长素含量高于琼脂块N，导致图2中放置M的幼苗生长速度更快，因此选项C正确。D、图3茎卷须外侧生长较内侧快，说明生长素含量外侧高于内侧，D正确。故选B。【变式1-1】已知燕麦胚芽鞘尖端能产生生长素并向下运输，科研人员将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照，处理过程如图1所示；一段时间后将A、B琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的一侧，结果如图2。下列叙述正确的是（）A．琼脂块A和B中的生长素都能促进燕麦胚芽鞘生长B．单侧光照促使燕麦胚芽鞘尖端产生生长素，导致其分布不均。C．本实验能证明单侧光促使生长素从向光侧向背光侧转移D．若图1改为从顶端垂直光照，则图2中的甲和乙都将直立生长【答案】A【分析】胚芽鞘的尖端在单侧光下可进行生长素的横向运输，所以B琼脂块收集的生长素大于A琼脂块，将A、B琼脂块分别置于甲乙去掉尖端的幼苗上，由于乙的右侧生长素含量大于甲的右侧，因此乙向左弯曲的角度大于甲。【详解】A、生长素能促进生长，且生长素可以透过琼脂运输，因此琼脂块A和B中的生长素都能促进生长，A正确；B、生长素的产生与是否有光照无关，但可引起生长素的分布不均，B错误；C、由于缺少对A、B琼脂块中生长素含量及尖端产生生长素总量的测量数据，所以本实验不能证明单侧光促使生长素从向光侧向背光侧转移，只能说明B琼脂块中生长素含量大于A，C错误；D、若图1改为顶端垂直光照，A和B琼脂块中的生长素含量相等。由于图2中所有琼脂块置于胚芽鞘右侧，左侧无生长素，甲和乙均向左弯曲，角度相同，故D错误。故选A。【变式1-2】取单子叶植物的胚芽鞘（A）和幼根（B），切除尖端后保持形态学上端朝上，实验处理如图甲所示；图乙展示了不同浓度生长素对植物芽和根的影响曲线。以下表述有误的是（）。A．图中A、B的下端都能够检测到生长素B．若琼脂块内生长素含量为图乙b点对应的浓度，A和B均表现为向左弯曲生长C．若琼脂块内生长素含量为图乙d点对应的浓度，A和B的弯曲方向相反，体现出生长素作用的特点D．用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时，其弯曲生长的程度可能相同【答案】C【分析】生长素的极性运输是指生长素只能从形态学上端向形态学下端进行运输；生长素作用的两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长的现象。【详解】A、据题干信息可知：A、B两者的形态学上端在上，故用含生长素的琼脂块处理一段时间后，在A、B的下端都能够检测到生长素，A正确；B、据图可知，图乙b点对应的浓度对于根和芽均为促进作用，故在A、B右侧放置含生长素的琼脂块，右侧生长快，A和B均表现为向左弯曲生长，B正确；C、图中A、B分别代表胚芽鞘和幼根，它们的不同弯曲方向未能体现生长素的作用特性，因此C选项错误。D、根据生长素浓度作用曲线，最适浓度两侧可能存在两个不同浓度的促进效果相同。因此，在用含不同生长素浓度的琼脂块处理A时，其弯曲生长的程度可能一致，选项D正确。故选C。02生长素的生理作用【例2】为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成的影响，研究者进行了如下实验，结果如图所示。以下表述不准确的是（

）。A．生长素在细胞层面促进细胞伸长与分化。B．在0~50nmol/L的IAA浓度范围内,IAA对侧根的形成有促进作用C．在0~50nmol/L的IAA浓度范围内,BL促进侧根形成的作用随IAA浓度增加而增强D．在0~50nmol/L的IAA浓度范围内,BL与IAA对侧根形成有协同作用【答案】C【分析】柱形图分析：随着IAA浓度的提升，添加BL培养的植物侧根形成量普遍高于未加BL的情况，表明适宜浓度的BL与IAA协同促进植物侧根发育。【详解】生长素在细胞层面促进细胞伸长和分化，器官层面影响器官生长与发育，如促进侧根和不定根形成，调控花、叶及果实的发育等，A正确。B、在0~50nmol/L的IAA浓度范围内，形成侧根相对值依次增加，因此IAA对侧根的形成有促进作用，B正确；C、在20~50nmoI/L的IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响不如1~20nmol/L的IAA浓度范围内对侧根的影响更显著，即随IAA浓度增加先增强后减弱，C错误；D、加入BL处理的植物侧根相对量均高于未加BL的情况，表明适宜浓度的BL与IAA协同促进侧根形成，因此D选项正确。故选C。为了探究生长素对某植物芽生长的影响，实验中以清水作为对照组，使用不同浓度的生长素溶液对植物进行喷施处理，记录获得芽长1cm所需的时间，并据此得出结果。以下分析正确的选项是（

）。A．生长素可直接催化代谢过程。B．e点浓度下的生长素对芽的抑制作用最强C．c点浓度下的生长素对芽的促进作用最强D.b点和d点条件下，生长素对芽生长的抑制作用相同。【答案】C【分析】生长素的生理作用表现为两重性，低浓度促进生长，高浓度则抑制生长。不同植物器官对生长素的敏感度各异，其中根最为敏感，芽次之，而茎则相对不敏感。【详解】A、生长素是植物激素，生长素是信号分子，不是催化剂，催化剂是酶的作用，A错误；B、在e点时，芽生长1cm所需时间与a点相同，表明e点的生长素对芽的生长既无促进也无抑制作用，因此B选项错误。C、c点时，芽生长1cm所需时间最少，说明生长素对芽的促进作用最强，C正确；在D、b、d点时，芽生长1cm所需时间均短于a点，表明b、d点的生长素对芽生长的促进作用一致，因此选项D错误。故选C。【变式2-2】不同浓度的生长素对豌豆植株芽的影响各异（见表）。图示为在适宜条件下培养的具有顶端优势现象的豌豆植株，其中①至④分别代表不同部位或器官。研究揭示了一种新型植物激素SLs，由根细胞合成，通过抑制生长素在侧芽处的外向运输来调控侧芽发育。同时，生长素促进SLs的合成。以下陈述正确的选项是（）。生长素浓度（mol/L）对芽生长的影响10-1°~10-5促进10-5~10-3抑制A．图中①处的生长素浓度一定小于10-5mol/LB．图中仅①②两处能合成生长素。C．若去除图中植株的①处，则②处生长素浓度降低，生长减慢D．SLs对侧芽发育起促进作用【答案】A【分析】生长素类激素在促进植物生长方面发挥重要作用，其主要应用包括：（1）加速扦插枝条生根；（2）促进果实成熟；（3）抑制落花落果。【详解】A、植株①处是顶芽，由图示顶芽的生长状态对应的生长素浓度可知，一定小于10-5mol/L，A正确；B、生长素的主要合成部位包括芽、幼嫩的叶片和发育中的种子，B选项错误。C、若去除图中植株的①处，则②处生长素浓度降低，生长加快，C错误；D、SLs可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输，从而抑制侧芽的发育，D错误。故选A。03其他植物激素的种类和作用【例3】三种植物激素甲、乙、丙及NAA的作用模式如图。图中“+”表示促进作用，“-”表示抑制作用，下列相关叙述错误的是（

）A．甲为脱落酸、乙为赤霉素、丙为生长素B．甲、丙具有相抗衡（拮抗）作用C．NAA、乙和丙具有协同作用D．NAA与丙的分子结构和生理效应都相同【答案】D【分析】图示显示，甲促进种子休眠并抑制生长，甲为脱落酸；乙促进生长并打破种子休眠，乙为赤霉素；丙促进单性结实和生长，丙为生长素。【详解】A、由题图可知，甲为脱落酸、乙为赤霉素、丙为生长素，A正确；B、甲促进器官脱落，丙会抑制器官脱落，因此甲与丙具有相抗衡（拮抗）作用，B正确；C、NAA、乙和丙都能促进生长，所以具有协同作用，C正确；D、NAA属于植物生长调节剂，甲、乙、丙属于植物激素，NAA分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，D错误。故选D。【变式3-1】《氾胜之书》记载了留小麦种子的方法。待作物成熟后收割，选择穗大且壮实的植株进行收割，并将其置于场地中央干燥处晾晒至完全干燥。将干艾草与麦子一同存放；每石麦子配一把艾草。采用瓦器和竹器种植，适时管理，可实现产量翻倍。以下相关描述中存在错误的是（

）。A．“择穗大强者”有利于留种是由于“穗大强者”含有机物多B．“曝使极燥”使细胞中自由水均转化为结合水，以利于麦种储存C．“候熟可获”时小麦脱落酸含量增加，抑制细胞分裂，促使器官脱落D．“顺时播种，常获丰产”表明气候对小麦种子萌发与生长发育有显著影响。【答案】B【分析】1、水在细胞中以两种形式存在：（1）一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%；（2）细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与；2、在个体层次，植物生长、发育、繁殖、休眠，实际上是植物响应环境变化，调控基因表达以及激素产生、分布最终表现在器官和个体水平上的变化。【详解】A、穗大属于优良性状，“择穗大强者”，以便获得优良子代，A正确；B、“曝使极燥”后，细胞丢失自由水，但仍保留少量的结合水，细胞代谢减慢，利于麦种储存，B错误；C、“候熟可获”的麦种种子已经成熟，脱落酸含量增加，抑制细胞分裂，促使器官脱落，C正确；D、“顺时种之，则收常倍”说明气候能影响小麦种子萌发及生长发育，如温度、水分、空气都是种子萌发的环境条件，D正确。故选B。【变式3-2】植物激素在植物生命活动中发挥着重要的作用，下列叙述错误的是（

）A．脱落酸有助于增强植物的抗旱性能。B．植物激素作为催化剂，直接参与细胞代谢C．在植物幼嫩的芽中，色氨酸可以转变成生长素D．细胞分裂素促进特定蛋白质的合成与活化，以支持有丝分裂过程。【答案】B【分析】植物激素是植物产生的由产生部位运输到作用部位的微量有机物。【详解】A、当植物大量失水而枯萎时，叶片中的脱落酸浓度会升高，引起气孔迅速关闭，从而削弱蒸腾作用，减少水分进一步流失。因此，在干旱环境中，脱落酸对维持植物的生存是至关重要的，A正确；B、激素不能直接参与细胞代谢，B错误；C、生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变为生长素，C正确；D、细胞分裂素是一类能够促进细胞分裂的植物激素，它们能明显地促进有丝分裂所需的特定蛋白质合成和活化，D正确。故选B。04植物激素间的相互作用【例4】为探究植物激素对植物性别分化的影响，研究人员进行了如下表所示的实验处理。下列相关分析正确的是（）组别处理结果1完整植株雌、雄株各占一半2去部分根雄株占多数3去部分根＋施用细胞分裂素雌株占多数4去部分叶雌株占多数5去部分叶＋施用赤霉素雄株占多数A．根系产生的赤霉素有助于雌株的形成。B．叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素C.施用赤霉素合成抑制剂于完整植株后，雌株数量下降。D．赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用是相互对抗的【答案】D【分析】从上到下可以看做5组实验，完整植株的处理组是对照组，由表格数据分析可知，由前三组处理的结果比较可知，根产生的细胞分裂素可促进雌株形成；由1、4、5组处理结果比较可知，叶产生的赤霉素可促进雄株形成；若对完整植株使用赤霉素合成抑制剂，则叶片产生的赤霉素含量降低，雄株的数量减少而雌株数量增多。【详解】A、由1、2、3组处理结果可知，根产生促进雌株形成的细胞分裂素，A错误；B、1、4、5组处理结果显示，叶产生的赤霉素促进雄株形成，因此B选项错误。C、若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂，则促进雄株形成的赤霉素合成量减少，雄株数量减少，雌株数量增多，C错误；D、赤霉素促进雄株形成，细胞分裂素促进雌株形成，二者对性别分化的作用是相互对抗的，D正确。故选D。以下关于植物激素的说法中，错误的是（）A．赤霉素既可以促进细胞伸长、细胞分裂以及细胞分化，也可以促进种子萌发和果实发育B．脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片中合成，具有维持种子休眠的作用C.乙烯和赤霉素均促进开花，而植物失水过多时脱落酸含量上升。D．细胞分裂素可以促进芽的分化、抑制叶绿素的合成，与脱落酸作用相反【答案】D【分析】乙烯可以促进果实成熟；赤霉素可以促进细胞伸长，促进种子萌发和果实发育；脱落酸可以抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；细胞分裂素可以促进细胞分裂。【详解】赤霉素既能促进细胞伸长，又能促进种子萌发和果实发育，因此A正确。B、脱落酸主要在根冠和萎蔫的叶片中合成，促进叶和果实的脱落，具有维持种子休眠的作用，B正确；C、乙烯和赤霉素均具有促进开花的作用，脱落酸具有促进气孔关闭的作用，植物失水过多时脱落酸的含量增加，C正确；D、细胞分裂素可以促进芽的分化、叶绿素的合成，与脱落酸作用相反，D错误。故选D。【变式4-2】下列关于植物激素相互作用的描述中，错误的是（

）。A．生长素和赤霉素对豌豆茎的伸长生长具有协同作用B．植物根尖的生长同时受根冠产生的脱落酸抑制和分生组织产生的生长素促进C．较高浓度生长素能促进乙烯合成，而乙烯含量的增加反馈促进生长素的合成D．生长素与细胞分裂素浓度比值的高低影响不同基因的表达。【答案】C【分析】探讨各类植物激素的功能。生长素促进植物生长、果实发育和插枝生根，同时防止落花落果；赤霉素则促进茎的伸长、加快植株生长、解除休眠并促进花粉萌发；脱落酸抑制细胞分裂和种子萌发，促进花、果实及叶片脱落；乙烯增强细胞膜透性，激活酶活性，加强果实细胞呼吸，促进有机物转化，加速果实成熟，还刺激叶子脱落、抑制茎伸长；细胞分裂素促进细胞分裂，芽分化、侧枝发育和叶绿素合成。【详解】A、生长素和赤霉素均能促进豌豆茎细胞伸长，从而引起植株增高，二者具有协同作用，A正确；B、根尖分生组织合成生长素，自然状态下处于低浓度促进根的生长；根尖根冠合成脱落酸，通过抑制细胞分裂抑制根尖生长，因此B正确。C、当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成；乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用，C错误；D、生长素浓度与细胞分裂素浓度的比值高低会诱导不同基因的表达，例如二者比值较高时会诱导细胞分化形成根，比值较低时会诱导细胞分化形成芽，D正确。故选C。考点二植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动01植物生长调节剂的应用【例1】“果蔬农残”一直以来都是大众非常关心的话题，其实农药对农产品生产来说，犹如医药对人类一样重要，植物生长调节剂属于农药中的一类。下列关于植物生长调节剂的说法，正确的是（

）A．植物生长调节剂的分子结构都与植物激素相类似，所以才有类似的作用B．植物生长调节剂残留在蔬菜、水果上会损害人体健康，所以应该禁止使用C．施用植物生长调节剂有助于提升农产品的品质和产量。D．乙烯利是一种植物生长调节剂，常用于果实的催熟【答案】D【分析】植物生长调节剂是人工合成的化学物质，植物激素是植物体内产生的微量有机物。【详解】A、植物生长调节剂有两种类型，一种分子结构和生理效应与植物激素类似，另一种分子结构与植物激素完全不同，但是具有与植物激素类似的生理效应，A错误；B、植物生长调节剂残留在蔬菜、水果上会损害人体健康，但合理地使用可以确保残留量在安全范围内，所以需要合理使用，而非简单禁用，B错误；C、合理地施用植物生长调节剂可以提高农产品的品质和产量，但如果使用时期、方法、部位、浓度等不合理，反而可能会造成品质和产量的下降或者造成农药残留影响人的身体健康，C错误；D、乙烯利是一种植物生长调节剂，与乙烯的功能相同，常用于果实的催熟，D正确。故选D。【变式1-1】近年来，很多学校通过打造农业科技园开展劳动教育，同学们通过参与农作物的种植、管理、采摘等全过程，体验劳动收获的乐趣，提升了实践创新能力。下列有关叙述错误的是（）A．播种时，种子细胞内脱落酸与赤霉素比例的适度降低可解除种子休眠B．扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同C．管理中，高浓度2，4-D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用D．采摘后，植物生长调节剂乙烯利可作为信息分子直接促进果实的成熟【答案】D【分析】赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进果实发育；（3）防止落花落果。【详解】脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发。因此，在播种时适度降低种子细胞内脱落酸与赤霉素的比例可解除种子休眠，A正确。B、生长素对扦插枝条生根存在两重性，因此扦插时，用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能会相同，B正确；C、双子叶植物杂草对生长素类似物敏感，因此管理中，高浓度2，4-D能杀死双子叶植物杂草，可作为除草剂使用，C正确；D、采摘后，植物生长调节剂乙烯利分解会释放出乙烯，乙烯作为信息分子促进果实的成熟，D错误。故选D。青鲜素是一种植物生长调节剂，通过抑制植物细胞的生长与分裂来防止发芽，常用于蔬菜和水果保鲜。然而，该物质对动物细胞有致癌风险。某研究小组检测了青鲜素对动物细胞的毒性，结果见图所示。以下叙述有误的是（）。A．青鲜素为人工合成物质，植物体内无法自行产生。B．低于浓度30mg/L的青鲜素对动物细胞没有毒性C．青鲜素在植物体上的作用效果类似于脱落酸。D．探究青鲜素的安全用量还需要继续进行二次实验【答案】B【分析】1、植物激素是植物体内合成的对植物生长发育有显著作用的微量有机物。已知植物体内产生的激素有六大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇。2、植物生长调节剂是人们在了解天然植物激素的结构和作用机制后，通过人工合成与植物激素具有类似生理和生物学效应的物质，在农业生产上使用，以有效调节作物的发育过程，达到稳产增产、改善品质、增强作物抗逆性等目的。【详解】A、青鲜素是一种植物生长调节剂，是人工合成的，不会在植物体内合成，A正确；B、分析图示可知，用浓度30mg/L的青鲜素处理动物细胞，有部分细胞发生癌变，据此无法判断低于浓度30mg/L的青鲜素对动物细胞没有毒性，B错误；C、青鲜素具有抑制植物细胞生长与分裂的作用，类似脱落酸的效果，因此选项C正确。D、探究青鲜素的安全用量，还需要选取浓度10mg/L～30mg/L的青鲜素，并缩小浓度梯度，继续进行二次实验，D正确。故选B。02环境因素参与调节植物的生命活动【例2】光周期和低温胁迫影响植物的生长和开花。某植物只在春季开花，研究人员进行了下表所示的实验，植株1经“长日照+低温”处理后，从植株1上剪取叶片，嫁接到植株3、植株4上，而植株2不嫁接。植株1植株2植株3植株4日照和温度长日照+低温短日照+低温短日照+低温短日照+常温处理是否嫁接叶片-不嫁接嫁接嫁接结果开花不开花开花不开花下列叙述正确的是（

）A．低温处理可直接诱导该植物开花。B．长日照处理使光敏色素捕获足够的能量，促使植物开花C．长日照和低温处理是该植物只在春季开花的关键D．长日照处理使光敏色素从叶片运输到花芽【答案】C【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。【详解】植株2在低温条件下未开花，表明低温处理不能直接促使该植物开花，因此A选项错误。B、光敏色素影响特定的基因表达从而影响生物学效应，不能捕获能量，B错误；C、据实验结果，低温＋长日照植株1开花，短日照＋低温植株2不开花，但植株3也是短日照＋低温，通过嫁接1的叶片后开花了，说明植物开花与长日照有关，植株4短日照＋常温嫁接后却不开花，说明植物开花与低温有关，可判断长日照和低温处理是该植物在春季开花的关键，C正确；D、无论长日照还是短日照处理，光敏色素都可以从叶片运输到花芽，D错误。故选C。【变式2-1】有些种子光照下才能萌发，下图表示黑暗和光照条件下细胞中光敏色素调控种子萌发的机理，据图分析正确的是（）

A．光敏色素是调控种子萌发的植物激素。B.光敏