学案39 植物的激素调节

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学案39 植物的激素调节

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学案39 植物的激素调节
考纲要求
1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ)。
2.其他植物激素(Ⅰ)。
3.植物激素的作用(Ⅲ)。
4.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
复习要求:
1.植物生长素的发现和作用。
2.生长素的两重性,顶端优势,植物的向地性和背地性.
3.其他植物激素的作用。
基础自查
一. 生长素的发现过程(据图分析填空)
1.达尔文的实验
(1)实验过程及现象
单侧光照射下的现象分析:
a.
b.
c.
d.
实验结论:
2.詹森的实验
(1)实验过程及现象
单侧光照射下的现象分析:
e.
f.
(2)实验结论:
3.拜尔的实验
(1)实验过程及现象
(2)结论:
4.温特的实验
(1)实验过程及现象
(2)结论:
5.植物激素:
二、生长素的产生、分布和运输
1.生长素的产生:
2.生长素的运输
(1)极性运输:
非极性运输:
3.分布: ,如
等处。
何为形态学的上端?何为横向运输?
三、生长素的生理作用
1.两重性  
(1) 。
(2)
2.顶端优势
(1)现象: 。
(2)原因:
3.生长素类似物
(1)概念: 。
(2)应用:
四、其他植物激素的种类和生理作用
1.赤霉素:(1)合成部位:
(2)主要作用:
2.细胞分裂素:(1)合成部位:
(2)主要作用:
3.脱落酸:(1)合成部位:
(2)分布:
(3)主要作用:
4.乙烯:(1)合成部位:
(2)主要作用:
五、植物生长调节剂
1.概念:
2.优点:
3.应用实例:(1)用 催熟凤梨。(2)用一定浓度的 处理芦苇,使其纤维长度增加50%左右。
课堂深化探究
一.生长素的发现和生理作用
(一)燕麦胚芽鞘系列实验分析
 
以上实验均可设计相应对照实验,试分析:
(1)图①②表明: 。
(2)图①③表明: 。
(3)图③④对比分析可得出结论: 。
(4)图①②③④表明: 。
(5)图⑤⑥对比分析表明:

(6)图⑥⑦对比分析表明: 。
(7)图⑤⑥⑦对比分析表明: 。
(8)图③⑥⑧对比分析表明:

(9)图③⑨⑩对比分析表明: 。
(10)比较图 和 表明: 。
归纳:针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论
生长素的产生部位
b.发挥作用的部位
c.感光部位
d.生长素的作用
e.弯曲生长的原因
f.引起生长素分布不均匀的原因 等
特别提醒 生长素运输的方向及方式的剖析
(1)极性运输:生长素只能从形态学上端运往形态学下端,而不能由形态学下端运往形态学上端,即生长素的运输是极性运输,顶端优势现象能充分说明这一特点。
(2)横向运输:单侧光照射胚芽鞘,使得生长素在从上到下进行极性运输的同时,还能进行一定程度的横向运输,从而使胚芽鞘背光侧生长素比向光侧生长素多。同理,横放的植物,由于受到重力的影响,使茎、根的近地侧生长素分布得多,远地侧生长素分布得少。
(3)运输方式:生长素的运输在缺氧条件下会受到影响,同时,顶芽产生的生长素能逆浓度梯度向下运输并大量积累在侧芽部位,说明生长素的运输方式是主动运输。
(4)影响运输的原因
极性运输由内因——植物的遗传特性决定。
横向运输由外因——单侧光照、重力等引起。
二、植物向性运动原因分析
1.试分析向光性的原因
2.茎的负向重力性、根的向重力分析
三、生长素生理作用相关曲线解读
1.尝试对生长素的双重作用曲线进行分析
2.尝试对根、茎、芽对生长素的敏感程度曲线解读
3.单子叶、双子叶植物对生长素的敏感程度曲线解读
上图说明 ,
故可 来杀死单子叶作物地里的双子叶杂草。
特别提醒:(1)植物感光和感受重力的部位在尖端(芽尖、根尖等),只有尖端处才可发生横向运输,从而导致生长素分布不均匀。
(2)判断植物能否生长,要看有无生长素且能否运至作用部位。
(3)判断植物能否弯曲,要看生长素分布是否均匀。单侧光、云母片、琼脂块、重力、旋转等都可能导致生长素分布不均匀。
四、多种激素对植物生命活动的共同调节
1.五种植物激素的比较
名称 产生部位 生理作用 对应的生长调节剂 应用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
2.多种激素的共同调节:在植物生长发育的过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间,有的是相互促进的;有的是相互拮抗的。举例分析如下:
(1)相互促进方面的有
①促进果实成熟:
②促进种子发芽: 。
③促进植物生长: 。
④诱导愈伤组织分化成根或芽: 。
⑤延缓叶片衰老: 。
⑥促进果实坐果和生长: 。
(2)相互拮抗方面的有
①顶端优势: 。
②防止器官脱落: 。
③种子发芽: 。
④叶子衰老: 。
特别提醒 植物不同的生长发育时期以及不同的生理过程,各种激素所起的作用是不同的,有主次之分,如:
(1)果实发育主要是生长素的作用,果实成熟主要是乙烯的作用。
(2)生长素促进细胞伸长,即体积增大,细胞分裂素促进细胞分裂,即细胞数目增多,二者共同促进植株生长。
五、研究生长素相关特性的人工实验方法归类
1.单侧光影响胚芽鞘弯曲生长的实验方法
(1)暗盒开孔法
(2)锡纸遮盖法
2.人工处理影响胚芽鞘弯曲生长的实验方法
(1)云母片插入法
(2)琼脂块切割移植法
①直立生长;
②向左弯曲生长;
③④a=b+c,b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)
(3)装置旋转法
3.重力影响生长素的分布的实验方法
(1)幼苗横置法
生长素浓度a(2)失重法:幼苗移到太空后,其向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的负向重力性。
4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输
(1)画图表示实验操作方案:
实验现象:
5.探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度
(1)写出实验过程
实验分析
由曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是 ,在A点两侧,存在 。
预实验主要目的:
6.其他植物激素及植物生长调节剂生理功能的实验探究多仿照上述生长素的研究方法
对应训练
1.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如下图所示实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(  )
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
2.对胚芽鞘进行如下图的①~④实验,其中旋转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验①、②装置仍停止在如图位置,则四个胚芽鞘的生长方向依次是(  )
A.←↑→↑ B.←↑↑→
3.下图为种子发育过程、种子萌发和幼苗发育过程中内源激素、种子含水量以及营养物质积累量的变化,据图分析,在种子发育过程中有关植物激素的作用不正确的是(  )
A.首先出现的是CK,其主要作用是促进细胞分裂和组织分化
B.其次增加的是GA和IAA,参与有机物向子粒的运输与积累
C.ABA促进种子贮藏蛋白的基因表达,并促进种子的脱水干燥,有利于种子的萌发
D.在植物生长发育过程中激素调节的特点是多种激素相互协调、共同调节
4已知在促进生长的浓度范围内,浓度相同时,生长素类似物萘乙酸(NAA)产生的促进生长作用大于吲哚乙酸(IAA)。为了验证NAA和IAA的这种差异,用胚芽鞘进行实验。下列说法错误的是(  )
A.实验的单一变量是IAA和NAA的不同,无关变量是IAA和NAA的浓度、胚芽鞘、生长条件等
B.本实验可以通过测量胚芽鞘的弯曲程度或生长长度来记录实验结果
C.胚芽鞘首先要去掉尖端,排除自身产生的生长素对实验结果的影响
D.因为NAA产生的促进作用大于IAA,所以实验中NAA的浓度可以略小于IAA的浓度
5用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(箭头表示单侧光)(  )。
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
6.下列有关植物激素的叙述,正确的是(  )。
A.图1中生长素(IAA)和赤霉素(GA)同时存在对茎切段细胞分裂有促进作用
B.图2中生长素对不同植物的影响有差异,较高浓度的生长素可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂
C.图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点,则b侧生长素浓度一定在F点
D.图4中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D
实验探究
(2010·新课标)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽),将茎段自顶端向下对称纵切至约处后,浸没在不同浓度的生长素溶液中。一段时间后,茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成如图甲所示的弯曲角度(α),且α与生长浓度的关系如图乙所示。请回答问题。
(1)从图乙可知,在两个不同浓度的生长素溶液中,茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同,请根据生长素作用的特性,解释产生这种结果的原因:________________________________________________________________________。
(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中,测得其半边茎的弯曲角度α1,从图乙中可查到与α1对应的两个生长素浓度,即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度,有人将待测溶液稀释至原浓度的80%,另取切割后的茎段浸没在其中,一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到α2。请预测α2与α1相比较的可能结果,并得出相应的结论:____________________________________________________。
限时训练
题组一 生长素的运输与植物向性生长
1.如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验,下列叙述中正确的是(  )
A.不生长也不弯曲的是③④
B.生长且向光弯曲的是②⑤
C.生长但不弯曲的是①④
D.生长且向左弯曲的是①⑤
2假设下图中含生长素(IAA)的琼脂块和胚芽鞘尖端产生的生长素量相同,则一段时间后对a、b、c、d四个空白琼脂块中所含生长素量的分析正确的是(  )
   
A.c>a=b>d B.a=c>b=d
C.c>a>b>d D.a>c>d>b
3.下面是有关燕麦实验的示意图,图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a至f的琼脂块中,生长素含量正确的一组是(  )
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A.a<b、c=d、e=f B.a<b、c=d、e<f
C.a<b、c<d、e=f D.a>b、c=d、e<f
题组二 生长素的功能及其他植物激素
4.植物激素中的赤霉素与生长素都能促进茎秆伸长,两者促进植物生长的关系可用下图表示,请根据图中信息和相关知识分析,下列说法正确的是(多选)(  )
A.赤霉素和生长素都是植物细胞内合成的微量有机物
B.图中赤霉素对①过程起促进作用,对②过程也应该是促进作用
C.赤霉素促进茎秆伸长是通过提高生长素的含量而实现的
D.赤霉素与生长素的化学本质是相同的
5.种子的休眠、萌发与植物激素有着密切的关系。将休眠状态的糖枫种子与湿砂混合后放在0~5 ℃的低温下1~2个月,就可以使种子提前萌发,这种方法叫层积处理。如图表示糖枫种子在层积处理过程中各激素含量的变化情况。据图分析下列说法中不正确的是(  )。
A.从图中可以看出脱落酸对种子的萌发起抑制作用
B.在种子破除休眠的过程中,赤霉素与脱落酸之间存在协同关系
C.导致种子休眠和眠发过程中各种激素变化的根本原因是细胞内基因的选择性表达
D.各种激素含量的变化说明了植物的生命活动不只受单一激素的调节,而是多种激素相互协调共同发挥作用
6.已知在促进生长的浓度范围内,浓度相同时,生长素类似物萘乙酸(NAA)产生的促进生长作用大于吲哚乙酸(IAA)。为了验证NAA和IAA的这种差异,用胚芽鞘进行实验。下列说法错误的是(  )
A.实验的单一变量是IAA和NAA的不同,无关变量是IAA和NAA的浓度、胚芽鞘、生长条件等
B.本实验可以通过测量胚芽鞘的弯曲程度或生长长度来记录实验结果
C.胚芽鞘首先要去掉尖端,排除自身产生的生长素对实验结果的影响
D.因为NAA产生的促进作用大于IAA,所以实验中NAA的浓度可以略小于IAA的浓度
题组三 综合题
7.生长素具有促进植物生长的作用,乙烯有抑制植物生长的作用。如图是盆栽植物平放时,根与茎的生长情况。现已知,近地侧生长素(IAA)浓度高于背地侧;根对IAA的敏感性高于茎。
有人做了如下实验:将某种开花植物的根尖放在含不同浓度IAA的培养液中,加入少量蔗糖作为能源,同时设置了空白对照组。他发现在有生长素的培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯浓度也越高,根尖的生长所受的抑制也越强。
(1)此人设置的空白对照组是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)本实验的自变量是________,因变量是________________________________。
(3)据此实验结果,可推知图中根向地生长的原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(4)请你用表格形式呈现本实验的设计思路。
8.(2010·北京理综,29)在验证生长素类似物A对小麦胚芽鞘(幼苗)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 h后,再分别转入5种浓度的A溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液(对照组)中。在23 ℃的条件下,避光振荡培养24 h后,逐一测量切段长度(取每组平均值),实验进行两次,结果见图2。
请分析并回答问题。
(1)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。
(2)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________。
(3)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。
(4)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________(选填“有”或“无”)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________。
(5)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________(选填下列选项前的字母)。
A.舍弃 B.修改 C.如实填写
为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应________。
高考真题体验
1.(2012山东)1.果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确是
A.细胞分裂素在果实生长中起促进作用
B.生长素对果实的发育和成熟没有影响
C.乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用
D.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落
2.(2012四川)4.为研究根背光生长与生长素的关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA (生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如下图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:
处理方式测定指标 外源生长素(mg/L) NPA(μmol/L)
0 0.001 0.01 0.1 3
弯曲角度α(度) 37 40 31 22 16
生长速率(mm/天) 15 17 13 11 8
据此实验的结果,不能得出的结论是
A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧
B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性
C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响
D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
3.(2012新课标)5.取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a 、b 两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a 组胚芽鞘向光弯曲生长,b 组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a 组尖端能合成生长素,b 组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a 组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b 组尖端的生长素不能
4.(2012浙江)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 乙烯浓度越高脱落率越高
B. 脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C. 生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D. 生产上可喷施高浓度生长素类似物降低脱落率
5.(2012江苏)下列关于植物激素或类似物的叙述,正确的是( )
A.脱落酸能够调控细胞的基因表达
B.杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素
C.喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果
D. 密封贮藏导致水果各种激素合成增加
6.(2012安徽)留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。喷施赤霉素和2,4-D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。下列有关分析不正确的是
A.喷施赤霉素和2,4-D能有效减少留树保鲜过程中的落果
B.留树保鲜过程中赤霉素与2,4-D对落果的调控有协同作用
C.喷施赤霉素和2,4-D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高
D.赤霉素、2,4-D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用
7.判断正误
(1)(2011·山东卷-A)草莓果实自然发育成熟与激素作用无关(  )。
(2)(2011·山东卷-C)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用无关(  )。
8.(2011·浙江理综,30)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果见下图。
请回答:
(1)比较曲线1、2、3与4,可知________对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是____________,而且________(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了曲线3所采用的措施外,还可通过喷施________的化合物促进侧芽生长。
(2)比较曲线4与5,可知赤霉素能明显促进________。而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于______组织。
(3)分析上图,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内____________浓度或比例的改变。
9.(2011·海南卷,13)取某植物的胚芽鞘和幼根,切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生区),然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置,分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度),培养在黑暗条件下,幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反,关于这一现象的说法,合理的是(  )
A.胚芽鞘向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输
B.胚芽鞘向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输
C.幼根向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输
D.幼根向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输
10(2011·海南生物卷,13)取某植物的胚芽鞘和幼根,切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生区),然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置,分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂快(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度),培养在黑暗条件下,幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反,关于这一现象的说法,合理的是(  )。
A.胚芽鞘向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输
B.胚芽鞘向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输
C.幼根向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输
D.幼根向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输
11(2011·江苏)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根和侧芽生长的影响,请回答下列问题。
    图1          图2
(1)由图1得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是________、________。
(2)由图1的结果________(填“能”或“不能”)判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5 μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计________种培养基。
(3)已知甲为生长素类似物,图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响,则:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有________作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是________。
12(2011·浙江理综,30)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果见下图。
请回答下面的问题。
(1)比较曲线1、2、3与4,可知________对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是________,而且________(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了曲线3所采用的措施外,还可通过喷施________的化合物促进侧芽生长。
(2)比较曲线4与5,可知赤霉素能明显促进________,而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于________组织。
(3)分析上图,推测侧芽生长速率不同的原因是侧芽内________浓度或比例的改变。
学案39 植物的激素调节
答案与解析
基础自查
一. 生长素的发现过程(据图分析填空)
1.达尔文的实验
(1)实验过程及现象
a.带胚芽鞘尖端的弯向光源生长;
b.去掉尖端的不生长也不弯曲;
c.遮尖端的直立生长;
d.不遮尖端的弯向光源生长。
(2)实验结论:单侧光照射能使胚芽鞘尖端产生某种刺激,并传递到下部的伸长区时,造成背光面比向光面生长快。
2.詹森的实验
(1) 单侧光照射下的现象分析:
e.切去尖端的不生长,也不弯曲;
f.隔一“琼脂片”的胚芽鞘则弯向光源生长。
(2)实验结论:胚芽鞘尖端产生的刺激,可以透过琼脂块传递给下部。
3.拜尔的实验
(1)实验过程及现象
黑暗条件下,把胚芽鞘的尖端切下,放在一侧,则向放置尖端相对的一侧弯曲生长。
(2)结论:胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在伸长区分布不均匀造成的。
4.温特的实验
(1) 去掉尖端的胚芽鞘上放置“接触过尖端”的琼脂块则弯曲生长,放置“未接触过尖端”的琼脂块则不生长不弯曲。
(2)造成胚芽鞘弯曲的是一种促进生长的物质,并命名为生长素。
5.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。
二、生长素的产生、分布和运输
1.主要合成部位是幼芽、幼叶和发育中的种子。
2.(1)极性运输:从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,极性运输是细胞的主动运输。
(2)非极性运输:在成熟组织中,可以通过韧皮部进行。
3.分布:相对集中地分布在生长旺盛
的部分,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层,发育中的种子和果实等处。
4.植物生长方向的尖端为形态学的上端;与植物生长方向相垂直的方向为横向,在该方向的植物激素运输为横向运输。 
三、生长素的生理作用
1. (1)低浓度促进生长,不同器官对生长素的敏感程度由大到小依次为根>芽>茎。
(2)浓度过高时会抑制生长,甚至杀死植物。
2.(1)现象:顶芽优先生长,侧芽受到抑制。
(2)原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累到侧芽,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制,且侧芽对生长素敏感。
3.(1)概念:具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质,如a—萘乙酸、2,4-D等。
(2)应用:①防止果实和叶片的脱落;②促进果实发育,获得无子果实;③促使扦插枝条生根。
四、其他植物激素的种类和生理作用
1.赤霉素:(1) 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。(2) 促进细胞伸长 ,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育。
2.细胞分裂素:(1) 主要是根尖。(2) 促进细胞分裂。
3.脱落酸:(1) 根冠、萎蔫的叶片等。(2) 将要脱落的器官和组织中含量多。(3) 抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落。
4.乙烯:(1) 植物体的各个部位。(2) 促进果实成熟。
五、植物生长调节剂
1. 人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
2. 容易合成、原料广泛、效果稳定。
3. (1)用 乙烯利 催熟凤梨。(2)用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇,使其纤维长度增加50%左右。
课堂深化探究
一.生长素的发现和生理作用
(一)燕麦胚芽鞘系列实验分析:
(1)图①②表明:光并未抑制胚芽鞘的生长(光未抑制促进生长的物质的合成)。
(2)图①③表明:光照不均匀(单侧光照)会引起胚芽鞘生长不均匀,即造成向光弯曲。
(3)图③④对比分析可得出结论:胚芽鞘弯向光源生长是因为有了尖端的缘故。
(4)图①②③④表明:胚芽鞘生长和弯曲与尖端有关。
(5)图⑤⑥对比分析表明:胚芽鞘生长与否和琼脂块本身无关,而是与处理过的琼脂块中的某种物质有关。
(6)图⑥⑦对比分析表明:该物质能向下运输则胚芽鞘生长,反之,则胚芽鞘不生长。
(7)图⑤⑥⑦对比分析表明:尖端产生了某种物质向下运输,促使胚芽鞘生长。
(8)图③⑥⑧对比分析表明:该物质分布不均匀,是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而单侧光照仅仅是影响该物质分布不均匀的原因而已。
(9)图③⑨⑩对比分析表明:感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,发生弯曲的部位在尖端下部。
(10)比较图 和 表明:生长素的横向运输部位在胚芽鞘尖端,即感光部位。
归纳:针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论
a.生长素的产生部位——胚芽鞘尖端
b.发挥作用的部位——尖端下面一段
c.感光部位——胚芽鞘尖端
d.生长素的作用——促进生长
e.弯曲生长的原因——生长素分布不均匀,导致生长不均匀
f.引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地心引力等
二、植物向性运动原因分析
1. 单侧光照射胚芽鞘尖端(或植物茎尖),导致生长素横向运输(向光侧→背光侧)而分布不均匀。
→弯向光源生长
可见向光性产生的内部因素是生长素分布不均匀,外部因素是单侧光的照射。
2.原因:地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→
三、生长素生理作用相关曲线解读
1. (1)当生长素浓度小于i时均为“低浓度”,高于i时才会抑制植物生长,成为“高浓度”。
(2)曲线中OH段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。
(3)曲线中HC段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍为促进生长)。
(4)H点表示促进生长的最适宜浓度为g。
(5)C点表示促进生长的“阈值”,即大于C所处生长素浓度,将会使生长受抑制,此即所谓的“高浓度”。
2.(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)。
(2)同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
(3)曲线在A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,而且A、B、C三点代表最佳促进效果点。
(4)“高浓度”生长素是指分别大于A′、B′、C′点对应的浓度,“低浓度”是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度,高和低是相对而言。
(5)不要将AA′、BB′、CC′段理解为抑制阶段,这些阶段仍体现生长素的促进作用,只是促进作用逐渐降低。
(6)A′、B′、C′点既不促进生长,也不抑制生长。
3.不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物较单子叶植物敏感 用较高浓度的生长素类似物
四、多种激素对植物生命活动的共同调节
1.五种植物激素的比较
名称 产生部位 生理作用 对应的生长调节剂 应用
生长素 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 萘乙酸、2,4 D ①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官 ①促进细胞伸长,引起植株长高;②促进种子萌发和果实发育 ①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) ①促进细胞分裂和组织分化;②延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
2.多种激素的共同调节:
(1)相互促进方面的有
①促进果实成熟:乙烯、脱落酸。
②促进种子发芽:细胞分裂素、赤霉素。
③促进植物生长:细胞分裂素、生长素。
④诱导愈伤组织分化成根或芽:生长素、细胞分裂素。
⑤延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。
⑥促进果实坐果和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(2)相互拮抗方面的有
①顶端优势:生长素促进顶芽生长,细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。
②防止器官脱落:生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱落。
③种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。
④叶子衰老:生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸促进。
五、研究生长素相关特性的人工实验方法归类
4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输
(1)
(2) A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
5.探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度
(1)实验过程
(2) A点对应的生长素浓度, 存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
①为进一步的实验摸索条件;②检验实验设计的科学性和可行性;③减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。
对应训练
1.D ①a、b浓度相同,故直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转单侧光不影响生长素的分布,直立生长;⑧向小孔方向弯曲生长。
2.D ①中胚芽鞘旋转,则胚芽鞘尖端四周都能接受到光的刺激,但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多,因此停留在如图位置时,向右弯曲生长;②暗箱不动,有单侧光从左边射入,但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光,因此直立生长不弯曲;③由于生长素的运输受重力影响,因此B中的生长素比A多,故右侧生长比左侧快,向左弯曲生长;④旋转后A、B中生长素一样多,因此左右生长一样快,直立生长。
3 C 细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂与组织分化,在种子成熟过程的早期分泌较多,随后赤霉素和生长素分泌增多。种子成熟过程的晚期,脱落酸分泌较多,能抑制细胞分裂,促进果实的脱落,并促进种子脱水干燥,使种子进入休眠期(抑制了种子的萌发)。
4 D 实验单一变量是IAA和NAA的不同,二者的浓度应相同。
答案 D
6.解析 图1中,两种植物激素同时存在时,茎切段的伸长效果较好,但不能得出其对茎切段细胞分裂有促进作用,故A错误;小麦是单子叶植物,分析图2可知,双子叶植物对生长素相对比较敏感,所以较高浓度的生长素可作为单子叶农作物田中的双子叶杂草除草剂,故B正确;横放的植物受重力影响,致使近地侧生长素浓度相对较高,由于根对生长素比较敏感,根近地侧生长受抑制,若远地侧生长素浓度处于最适浓度(C点对应浓度),则近地侧生长素浓度应大于E点对应的浓度,但不一定是F点对应的浓度,故C错误;植物表现出顶端优势,结合图4可知,顶芽a处的生长素浓度可处于最适浓度(B点对应浓度),侧芽b处的生长素浓度应大于C点对应的浓度,故D错误。
答案 B
实验探究
解析 植物生长素的两重性曲线为一钟形曲线,在顶点为生长素最适浓度,高于或低于最适浓度,生长素的促进生长效果都会降低。
答案 (1)生长素的生理作用具有两重性,最适生长素浓度产生最大α值,高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长,从而产生相同的α值。(2)若α2小于α1,则该溶液的生长素浓度为A;若α2大于α1,则该溶液的生长素浓度为B
限时训练
题组一 生长素的运输与植物向性生长
1C 由图可知,①胚芽鞘尖端被不透光的锡箔套住,则胚芽鞘直立生长;②锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段,尖端能感光,会发生向光弯曲生长;③切去尖端并照光,由于没有生长素,所以既不生长也不弯曲;④在切去尖端的胚芽鞘上放置含生长素的琼脂块,由于没有尖端,不感光,生长素均匀向下运输,故直立生长;⑤含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的胚芽鞘一侧,生长素分布不均匀,故向放置琼脂块的对侧弯曲生长
2 A [植物的感光部位是尖端,有尖端单侧光就起作用,使背光一侧生长素分布多,而向光一侧分布少。(1)图中没有尖端,所以a与b两侧含量相同。(2)图中单侧光使背光侧生长素多,所以c>d。由于总量相同,所以正确的是c>a=b>d。
3.A 分析图可以看出,第1个图中b>a,第2个图中,由于尖端插入云母片,生长素的分布不受光照影响,所以c=d,第3个图虽然切除了尖端,却放上了含生长素的琼脂块,但琼脂块不能感受光刺激,故e=f。
题组二 生长素的功能及其他植物激素
4.AC 赤霉素与生长素均为植物激素,是植物的一定部位产生的微量有机物,二者化学本质不同,能协同促进植物生长。由图示可知,赤霉素促进①生长素的合成。②为生长素转化为氧化产物,赤霉素对②起抑制作用。
5.解析 由图可知,在种子破除休眠的过程中,赤霉素与脱落酸之间的拮抗作用。赤霉素可打破休眠,促进种子萌发,而脱落酸则抑制种子萌发。
答案 B
规律总结 植物生长、成熟、衰老等任何一种生理过程都是多种激素共同调节的结果,但不同的生理过程中激素的作用有主有次;激素之间的关系有的协同,有的拮抗。
6. D 实验单一变量是IAA和NAA的不同,二者的浓度应相同。
题组三 综合题
7.解析 本实验的目的是:验证在生长素的作用下,根尖产生了乙烯,而且生长素浓度越高,乙烯浓度越高,乙烯对植物的生长具有抑制作用。本实验的自变量是生长素的有无以及生长素的浓度,因变量是根尖的生长状况以及根尖细胞内乙烯的浓度。
8.解析 本题考查生长素类似物对胚芽鞘伸长影响的验证实验。(1)生长素类似物是微量、高效的一类化合物,对植物生长发育有重要调节作用;观察图2可以看出在1 mg/L浓度的A溶液中培养,切段伸长长度最大,效果最明显。
(2)培养过程要充分振荡,目的是:①增加氧气,满足切段细胞呼吸的需求;②使切段与溶液中的生长素类似物接触更均匀。
(3)对照组中加入含糖的磷酸盐缓冲液,为满足单一变量原则,实验组生长素类似物A也应溶解于含糖的磷酸盐缓冲液中;切段先在蒸馏水中浸泡1 h,是为了减少自身的内源激素对实验结果的影响。
(4)观察图2,生长素类似物A浓度为0时为对照组,切段的平均长度是7.0 mm。与对照组比较,浓度为0.001 mg/L的A溶液对切段伸长有促进作用;比较1 mg/L与10 mg/L的A溶液,10 mg/L的溶液对切段的促进伸长作用减弱。
(5)实验过程中,第二次实验与初始实验结果偏差较大,也应对结果如实填写,为检验数据的可靠性,避免偶然误差,还应重复实验。
答案 (1)调节 1
(2)①氧气 ②均匀
(3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素
(4)7.0 有 促进伸长的作用减弱
(5)C 重复实验
高考真题体验
1.【答案】A
【解析】果实的生长发育和成熟受多种激素的调节,细胞分裂素促进细胞分裂,在果实生长中起促进作用,A对;生长素促进生长, B错误;乙烯促进果实成熟,C错误;脱落酸促进果实的衰老和脱落,D错误。“汉水丑生的生物同行”超级群公益作品(汉水丑生2012-7-13标记)
2.【答案】C
【解析】光会影响生长素的分布,但光能否影响生长素的合成,在本实验中并没有设计相应实验加以验证,故不能得出相应的结论。
3.【答案】D
【解析】根据题目中两个组别的处理可以分析出,c的放置方式是形态学的上端在上面,d的放置恰好相反,根据极性运输是从形态学的上端运输到形态学的下端这一原理,a 组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b 组尖端的生长素不能,D对。
4.【解析】分析题图可知,随生长素浓度的增加,乙烯浓度不断增加,成熟叶片脱落率先增加后减少,因此A、B两项错误。生长素浓度较低时,随着生长素浓度的增加,乙烯浓度和叶片脱落率均增加,C项错误。从图中可以看出,高浓度生长素可降低叶片脱落率,因此生产上可喷施高浓度生长素类似物降低脱落率,D项正确。
【答案】D
5.【答案】A
【解析】生物的性状是由基因控制的,脱落酸能引起生物性状的改变,A正确;顶芽能合成生长素,不需要侧芽提供,B错;生长素具有两重性,既能防止落花落果,也能疏花疏果,C错;植物的生命活动受多种激素的调节,某一生理活动中有的激素分泌增多,而有的减少,D错。
6.【答案】D
【解析】由图可知,喷施赤霉素和2,4-D各自单独使用都能有效的减少留树保鲜过程的落果,且能够延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高,而二者共同使用时落果率反而低,也就表明二者与脱落酸在对落果的调控中的作用应该是拮抗的。故选D。
7.解析 (1)草莓果实自然发育成熟是幼嫩的种子产生生长素作用的结果;(2)该现象利用了生长素作用的两重性中的顶端优势原理。
答案 (1)? (2)?
8.(1)顶芽 生长素 细胞分裂素 对抗生长素 (2)侧芽的伸长 分生 (3)植物激素
解析 (1)通过曲线4与曲线1的对比发现,曲线4侧芽生长,在该对照实验中实验变量为顶芽的有无,所以可知对侧芽生长有抑制作用的是顶芽;比较曲线2、4,发现切口涂抹生长素后侧芽的生长受到抑制,所以对侧芽生长起抑制作用的是生长素;比较曲线1和曲线3,发现在保留顶芽的情况下,侧芽上涂抹细胞分裂素就能促进侧芽的生长,所以细胞分裂素可以解除生长素对侧芽生长的抑制作用。(2)对曲线4和5进行对比可知,实验变量为赤霉素的有无,因变量为侧芽的平均长度,实验结果为曲线5的平均长度大于曲线4,所以得出结论:赤霉素能明显促进侧芽生长。(3)综合分析侧芽的生长同时受生长素、细胞分裂素、赤霉素等的影响,所以推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内各种植物激素的浓度或比例的改变。
9.B 由题意知,当含生长素的琼脂块分别放在胚芽鞘 和根的切面左侧时,因生长素可进行极性运输,从形态学上端运输到形态学下端,引起尖端下部的生长,同时,促进胚芽鞘生长的生长素浓度对根的生长起抑制作用,故胚芽鞘向右侧弯曲生长,而根向左侧弯曲生长。
10答案 B
11解析 本题主要考查植物激素类似物的生理作用,意在考查考生分析实验数据和识图的能力。(1)根据图1中实验数据绘制的柱形图,可直观判断激素类似物甲促进月季插条生根,激素类似物乙抑制月季插条生根。(2)图1中,激素类似物乙的浓度由0至1 μmol/L,月季插条生根条数略有减少,但不能判断0.5 μmol/L的激素类似物乙对生根的影响;若要探究这两种激素类似物对月季插条生根的复合影响,应设计含有0.5 μmol/L激素类似物乙、含有3 μmol/L激素类似物甲、含有0.5 μmol/L激素类似物乙和3 μmol/L激素类似物甲和不加激素的4种培养基进行培养。(3)根据图2可知,在三种浓度的生长素类似物中,Z浓度的生长素类似物促进月季茎段侧芽生长的效果最佳,Y浓度次之,X浓度则表现为抑制。高于和低于最适生长素浓度的两个生长素浓度对促进月季茎段侧芽生长可能具有相同效应,浓度过高可起抑制作用。故可推知,X大于Y,也大于Z,但Z和Y之间的大小不确定。
答案 (1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4 (3)①抑制
②X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定
12解析 (1)比较1、2和4,当有顶芽存在及在去顶芽的切口处涂抹生长素时,侧芽生长都慢,由此推测,顶芽能够产生生长素,对侧芽的生长有抑制作用;1和3比较,当侧芽上涂抹细胞分裂素后,侧芽的生长速率加快,说明细胞分裂素能解除生长素的抑制作用;由曲线3的结果分析,对保留顶芽的植物喷施对抗生长素的化合物也能促进侧芽的生长。
(2)曲线4和5的变量是赤霉素,涂抹赤霉素的侧芽生长速率快,因此可断定赤霉素能促进侧芽的伸长;赤霉素在植物的分生组织中产生。
(3)综合5条曲线分析得出,在侧芽的生长过程中,不是某一种激素起作用,而是多种植物激素相互作用的结果。
答案 (1)顶芽 生长素 细胞分裂素 对抗生长素
(2)侧芽的伸长 分生 (3)植物激素

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