2024届高三生物一轮复习课件:植物的激素调节(共85张PPT)

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2024届高三生物一轮复习课件:植物的激素调节(共85张PPT)

资源简介

(共85张PPT)
第26讲 植物的激素调节
目录
Contents
植物生长素的发现



其他植物激素及植物生长调节剂的应用

生长素的合成运输和分布

探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
生长素的生理作用及作用特点
(1)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输( )
(2)用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导其生根( )
(3)植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素( )
(4)生长素的化学本质是蛋白质( )
(5)横向运输发生在尖端,产生效应的部位也在尖端( )
(6)生长素的极性运输需要ATP水解提供能量( )
(7)杨树顶芽的快速生长抑制侧芽生长素的合成( )
(8)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端” ( )
(9)植物顶端优势、向光性都说明了生长素在浓度过高时抑制生长( )
×


×
×

×
×

1.达尔文实验
实验材料:
金丝雀虉(yì)草的胚芽鞘
胚芽鞘
第一片叶
种子
单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘,它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
尖端
尖端下部
考点一 植物生长素的发现
1.达尔文实验
实验①
实验②
实验③
实验④
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
哪些组可以形成对照实验?各对照实验的自变量是什么?
①与②对照
自变量:
有无尖端
向光性与胚芽鞘尖端有关
结论:
①与③对照
①与④对照:
自变量:
尖端是否感光
结论:
向光性与尖端感受单侧光有关
自变量:
尖端下部是否感光
结论:
向光性与尖端下部感受单侧光无关
自变量:
③与④对照
感光部位
结论:
感受单侧光引起向光性的是尖端
弯曲部位在哪?
弯曲部位在尖端下端(伸长区)
1.达尔文实验
实验推论
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快(尖端产生的影响在下部分布不均),因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
这个影响是什么呢?
1.达尔文实验
2.鲍森·詹森实验
琼脂片
结论
因为可以透过琼脂片向下传递,所以该影响可能是一种化学物质。
胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
根据探究实验的对照原则,詹森的实验是否完整?如不完整,该如何补充实验
实验不足:
没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
实验改进:
琼脂片
不生长
不弯曲
云母片
胚芽鞘弯曲生长确实是尖端向下传递的“影响”。
尖端产生的影响能传到下部,
为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢?
可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀
结论
2.鲍森·詹森实验
3.拜尔实验
黑暗条件
自变量
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
现象
因变量
(1)拜尔为什么要选择黑暗的环境?
(2)没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
排除光的影响,控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
结论
胚芽鞘弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4.温特实验
实验组
对照组
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
自变量:
因变量:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
5.生长素化学本质的确认
①1934年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——____________(IAA)。
②1946年人们才从高等植物中将其分离出来,并确认它也是IAA。
③植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有其他生长素还有:__________(PAA)、____________(IBA)等。
吲哚乙酸
苯乙酸
吲哚丁酸
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
生长素的化学本质是有机酸。
因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥中就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。
①生长素的产生部位:____________;感光部位:____________。
②生长素横向运输的部位___________;生长素的产生是否需要光:______。
③生长素发挥作用的部位(即生长部位):_______________________。
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
不需要
胚芽鞘尖端下部的伸长区
生长素的产生部位
生长素的作用部位
尖端
下端
感光部位
弯曲生长部位
横向运输部位
对植物向光性的解释
尖端
下端
感光部位
生长素的产生部位
弯曲生长部位
生长素的作用部位
植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 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,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
向光侧
背光侧
生长素少
生长素多
伸长慢
伸长快
向光弯曲生长
①外因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
②内因:
对植物向光性的解释
解释1:单侧光照射下,向光侧的生长素横向运输,向背光侧转移。
解释2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
实验探究:设计实验验证解释2、3
若解释2正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。
若解释3正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。

云母片
A
B
琼脂块

C
D
云母片
琼脂块
对植物向光性的解释
1.(2022·吉林梅河口市五中高三期末)下列关于植物生长素的科学发现史,叙述错误的是
A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某
 种“影响”
B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片
C.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均
 匀造成的
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸
 引起的

考点训练
2.下列是探究生长素生理作用的对照实验,有关实验叙述不正确的是
A.该对照实验证明生长素能促进植物生长
B.该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素
C.该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
D.若甲、乙在黑暗条件下进行实验则胚芽鞘不能生长

考点训练
3、据燕麦胚芽鞘系列实验图示填空(均填图中序号)
(1)证明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关的实验是 。
(2)证明感受光刺激的部位在尖端的实验是 。
(3)证明尖端产生的影响可透过琼脂片向下运输的实验是 。
(4)证明该影响分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长的实验是 。
(5)证明该影响是一种化学物质的实验是 。





考点训练
1.生长素的合成
(1)生长素主要的合成部位: 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2)生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
色氨酸
吲哚乙酸
生长素的产生不需要光,有无光均产生。
考点二 生长素的合成、运输和分布
2.生长素的分布
生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位如:胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
总体来说,生长素的分布是:
①产生部位<积累部位:如顶芽<侧芽;分生区<伸长区
②生长旺盛部位>衰老组织:如幼根>老根
考点二 生长素的合成、运输和分布
3.生长素的运输
(1)极性运输
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中,生长素只能从形态学上端到形态学下端。
☆极性运输是细胞的主动运输
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
极性运输在太空中依然存在,不受重力因素的影响。
形态学上端指的就是植物的生长方向的一端
(不受其他因素影响)
3.生长素的运输
(2)非极性运输
(3)横向运输
成熟组织中,通过 进行非极性运输。
韧皮部(输导组织)
在一些细胞分裂特别旺盛的部位,受外界某些刺激的影响下发生。
①生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位,且发生在有单侧光或重力等刺激时。
③失重状态下,由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的,植物会水平生长。
②尖端在均匀光照或黑暗处时,不发生生长素的横向运输。
☆非极性运输是细胞的协助扩散
考点训练
1.为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。
取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘
不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,
下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。
过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
根据实验设计及结果,此人得出以下结论:
①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;
②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
实验前
实验后


讨论(1)这个实验的设计是否严密?为什么?
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
不严密,没有考虑胚芽鞘倒过来放置时的情况。
结论2不严谨。
没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
结论
(3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
考点训练
考点训练
1、分析下图填空
(1)生长素的运输包括横向运输、极性运输和非极性运输。图甲中的a表示 ,b表示 ,c表示 。
(2)图乙中表示横向运输的有 和 ,表示极性运输的有
、 、 、 。(用图中字母和箭头表示)
(3)图甲和图乙中引起生长素横向运输的因素分别是 和 。
横向运输
极性运输
非极性运输
A→A′
B→B′
A→C
A′→C′
B→D
B′→D′
单侧光照
重力
(1)极性运输只能由形态学上端向形态学下端运输,是一种逆浓度梯度的主动运输过程,需要消耗ATP,与细胞呼吸强度有关。
(2)横向运输发生在根尖、茎尖等生长素产生部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输。
(3)失重状态下水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的,植物会水平生长。
2.(单选)科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸,下列有关说法正确的是
A.人体内有将色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B.根的吲哚乙酸主要由地上部分运输而来
C.合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D.吲哚丁酸是植物生长调节剂,不属于生长素
燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关
C.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
D.生长素的产生部位和作用部位可以不同

考点训练
3.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
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧

考点训练
不同处理条件下植物生长弯曲情况分析
判断植物向性运动的常用方法有:
遮盖类、暗箱类、插入类、移植类、旋转类、横置类、失重类等。
类别 图解条件 相关结果
遮盖类
暗箱类
插入类
①直立生长;
②向光生长
①直立生长;②向光(小孔)生长
①向右侧生长;②直立生长;
③向光生长;④向光生长
类别 图解条件 相关结果
移植类
旋转类
横置类
失重类
①直立生长;②向光生长;
③向小孔生长;④茎向心生长,根离心生长
①:a=b,c=d,都促进水平生长;
②:a向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的背重力性
幼苗移到太空
不同处理条件下植物生长弯曲情况分析
①直立生长;②向左侧生长;
③④中IAA的含量关系:a=b+c,b>c
浓度梯度法
注意α的含义,
分析的依据是生长素生理作用的两重性
不同处理条件下植物生长弯曲情况分析
用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”
1.作用方式
不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞 ,
起着 细胞生命活动的作用。
传达信息
调节
(1)细胞水平
促进细胞伸长、诱导细胞分化
(2)器官水平
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育。
向光侧
背光侧
生长素
考点三 生长素的生理作用及作用特点
2.作用机制
生长素
生长素受体
特异性结合
引发
细胞内一系列信号转导
特定基因表达
产生效应
诱导
1.曲线AB段表示:
2.B点表示的生长素浓度是:
3.BC段表示:
4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是:
5.CD段表示:
6.从图中的E、F点你可以得出什么结论?
7.以上曲线说明了什么
8.图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的?抑制作用是不生长还是减缓生长?
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱
生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强
既不促进也不抑制
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点,起促进作用效果相同
抑制生长≠不生长
3.作用特点
生长素的作用特点:
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
(1)从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是?
根 >芽 >茎
10-10 10-8 10-4
(2)三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
敏感性一般看最适浓度就行,最适浓度越小越敏感
3.作用特点
子叶植物比 子叶植物敏感,利用适当浓度的生长素类似物作除草剂,可除去 子叶植物中的 子叶杂草。




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
(1)实质:
生长素浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长。
(2)影响生长素作用效果的因素:
①浓度
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
②不同器官敏感度不同
根>芽>茎
③细胞成熟情况
幼嫩细胞>衰老细胞
④植物的种类
双子叶植物>单子叶植物
3.作用特点
①顶端优势
越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高,侧芽受到的抑制程度越大。
A
B
C
D
顶芽
第一侧芽
A
B
C
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
D
去除顶芽
解除方法:
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
(3)体现生长素的作用特点:
低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
3.作用特点
顶芽产生的生长素,逐渐向下运输,导致侧芽处生长素浓度较高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制。
抑 制
促进
B>C>D > A
顶端优势应用
不要长高、需要侧枝较多的植物:去掉顶芽,解除顶端优势。
需要长高的植物(如木材):保留顶端优势
树木修剪——改善树型
棉花打顶——增加产量
生长速度:
茎的背地性
生长素浓度:
A B
<
A B
<
茎的向光性和背地性不能体现IAA生理作用的特点
促进
促进
促进
抑制
a.在重力作用下生长素分布不均匀
b.根茎对生长素的敏感程度不同
C D
根部
生长速度:
生长素浓度:
C D
<
>
体现了生长素的作用特点
②根的向地性
在种子发育的过程中,胚合成大量的生长素,促进子房发育成果实。
胚珠
生长素
子房
果实
(有子)
种子
受粉
胚珠
无种子
未受粉
人工涂生长素
子房
果实
(无子)
不利环境影响受粉
用生长素类似物补救
瓜果类?
水稻、玉米?
人工合成的化学物质,如α-萘乙酸(NAA)、2、4-D)等,与生长素生理作用相似
4.生长素作用原理在生产上的应用
除草剂、疏花疏果、疏花疏果
促进扦插枝条生根、棉花保铃、培育无子番茄
原理是应用生长素(或赤霉素)能促进果实发育的生理作用。
1、胚芽鞘去顶端静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲度(α)。图1为实验示意图,图2曲线中能正确表示实验结果的是(  )
A.a B.b C.c D.d
B
考点训练
2.图1表示不同植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述不正确的是
A.图1和图2中曲线的变化情况都能够反映生长素的作用具有两重性
B.图1中曲线Ⅰ、Ⅱ的最低点和图2中的H点对应的生长素浓度均为促进相应植物生长的最适浓度
C.若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的生长素浓度大于e
D.若图1中的c点对应的生长素浓度为图2中的m,则d点对应的生长素浓度应大于g小于2m

三看法”判断生长素作用的两重性
考点训练
3:向日葵主要收获种子,番茄主要收获果实。上述两种植物在开花期间,遇到连续的阴雨天,影响了植物的传粉,管理人员及时喷洒了一定浓度的生长素。关于这一措施产生的结果的叙述中,正确的是( )
A. 两种植物都能形成无子果实,产量未受影响
B. 两种植物都能形成无子果实,向日葵的产量下降
C. 两种植物都能形成无子果实,产量都下降
D. 番茄形成有子果实,产量上升,向日葵不能形成无子果实
拓展延伸 可用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或受暴风雨袭击影响受粉导致的瓜果类作物产量下降问题;但此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物或油料作物的减产问题。
B
考点训练
4.该图有没有体现出生长素的两重性?
没有
5.若某植物幼苗已表现出向光性,且测得
其向光面的生长素浓度为m,则其背光面生长素浓度范围是 。
(m, M)
6.若某水平放置的植物幼苗表现出根的向地性、茎的背地性,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围应为 。
(0, m)
7.除草剂灭草是使杂草的生长素浓度范围为 。
8.若某植物顶芽的生长素浓度为g,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度范围为 。
大于i
大于i
考点训练
实验设计1:验证尖端产生生长素
实验材料:胚芽鞘、琼脂块、云母片、带孔纸箱、光源等
要求:写出简要的实验思路和预期结果,可用图示和文字表示
实验设计2:验证生长素的横向运输发生在尖端
实验设计3:验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端
生长素的相关实验设计方法【科学探究】
生长素的相关实验设计方法【科学探究】
1.验证尖端产生生长素
(1)实验操作(如图)
(2)现象:装置甲中胚芽鞘 ;
装置乙中胚芽鞘 。
放置过胚芽鞘尖端的琼脂
空白的琼脂
实验组
对照组
向右弯曲生长
即不生长也不弯曲
2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段(方法一)
(1)实验操作(如图)
(2)现象:装置甲中胚芽鞘 ;
装置乙中胚芽鞘 。
在尖端与下段间插入云母片
实验组
不做处理
对照组
不生长
直立生长
2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段(方法二)
(1)实验操作:在胚芽鞘尖端及下面一段均画上3-4条等间距的线,过一段时间观察。
(2)现象:胚芽鞘生长部位在尖端下面。
自身前后对照
一段时间后
3.验证生长素的横向运输发生在尖端
(1)实验操作(如图)
(2)现象:装置甲中胚芽鞘 ;
装置乙和丙中胚芽鞘 。
尖端插入云母片
尖端下段插入云母片
实验组
对照组
不插入云母片
经过一段时间后,生长素含量E C D F。



直立生长
弯向光源生长
4.验证极性运输方向
(1)实验操作(如图)
(2)现象:甲组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长;
乙组去掉尖端的胚芽鞘即不生长也不弯曲。
相互对照


5.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
(2)结果预测及结论
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,
则说明重力对生长素分布的影响 (大于/小于/等于)单侧光。
②若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,
则说明重力对生长素分布的影响 (大于/小于/等于)单侧光。
③若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,
则说明重力对生长素分布的影响 (大于/小于/等于)单侧光。
大于
小于
等于
6.验证生长素在果实发育中的作用及合成部位
(2)过程
相同黄
瓜植株
A组自然生长
B组开花前需要套袋处理
C组开花前需要套袋处理,开花后人工涂抹一定浓度的生长素
(3)结果:
(4)结论:生长素是果实发育所必需的,主要由发育中的种子合成。
(1)原理
A组发育成有子黄瓜,B组不发育,C组发育成无子黄瓜。
(2021·湖南雨花雅礼中学高三)科学家为了解释植物向光生长的现象提出了两种假说:
①单侧光照引起生长素的横向运输,使生长素分布不均而导致弯曲生长;②单侧光照引起
向光侧产生生长抑制物而导致弯曲生长。下图表示两位同学为验证某植物向光生长的原因
所做的对照实验,下列分析错误的是(  )
A.若实验一甲、乙两组都向光生长,
则说明假说②成立
B.若实验二甲、乙两组结果无明显
差异,则说明假说①成立
C.若实验一甲直立生长、乙向光生长,则实验二应表现为甲生长速度比乙快
D.若实验一甲、乙两组都向光生长,则实验二应该表现为甲的生长速度比乙慢
C
一、植物激素
1.概念
由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位, 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2.植物激素种类:
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
植物激素与动物激素都称作“激素”,二者有哪些相似之处?
二者都是调节生命活动的化学物质,都能从产生部位运输到作用部位发挥作用,且都具有微量、高效的特点。
考点四 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
植物激素与动物激素的比较
动物激素 植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点 无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
横向运输、
极性运输和
非极性运输
随体液运输
①由自身产生;②从产生部位运到作用部位
③起调节作用;④微量高效
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
根冠、
萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠。
植物体的各个部位
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育。
考点四 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
二、其他植物激素
6.油菜素内酯
科学家发现,除了上述五类植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中,油菜素内酯已经被正式认定为第六类植物激素。
花粉管萌发
主要作用:
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂,
②促进花粉管生长、种子萌发等。
———————■链教材资料·发展科学思维■———————
1.赤霉素是否只能在植物体内合成?赤霉菌合成的赤霉素是植物激素吗?
提示:赤霉菌也能合成赤霉素,但赤霉菌合成的赤霉素不属于植物激素,因为植物激素是在植物体内合成的。
2.研究表明:脱落酸在高温条件下容易降解,据此,请解释“小麦、玉米在即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后再遇大雨,种子将易在穗上发芽”的原因。
提示:因为脱落酸能维持种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就在穗上萌发。
促进生长、发育、种子萌发的激素:
抑制生长、发育、种子萌发的激素:
脱落酸 乙烯
生长素 赤霉素 细胞分裂素
如图果实成熟过程中的激素变化
三、植物激素间的相互作用
植物的生长、发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的,果实在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的,这是受植物基因控制的,其实质是       的结果。
基因选择性表达
结论1:植物生长发育的过程中,不同激素的调节还表现出一定的顺序性。
1.赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
都能促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等。赤霉素可以促进种子萌发的作用,而生长素没有。
2.脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?
脱落酸对生长发育表现出“抑制”,而其它激素表现出“促进”。
3.赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
赤霉素和乙烯的生理作用可能存在“拮抗”关系。
结论2:各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物地生长发育和对环境的适应。
(1)协同作用
生长素
促进
细胞伸长
细胞体积增大
细胞核分裂
促进
细胞质分裂
促进
细胞分裂素
共同促进
细胞分裂
细胞数目增加
植物生长
共同促进
色氨酸
生长素
细胞伸长
合成
赤霉素
促进
抑制
氧化产物
分解
赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)拮抗作用
细胞分裂
脱落酸
(-)
生长素
细胞分裂素
(+)
赤霉素
细胞分裂素
(+)
种子萌发
脱落酸
(-)
脱落酸保持种子休眠,赤霉素促进种子萌发,综合来看,种子是否萌发其实取决于赤霉素和脱落酸的比值。
(3)激素间的反馈作用
生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯合成;
乙烯含量的升高,反过来抑制生长素的作用。
高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的
生长素
促进细胞伸长
促进乙烯合成
低浓度
高浓度
(﹣)
1.协同作用
(1)促进植物生长:
(2)延缓叶片衰老:
(3)诱导愈伤组织分化成根或芽:
(4)促进果实成熟:
(5)抑制生长:
(6)促进种子发芽:
(7)促进果实坐果和生长发育:
(8)促进开花:
生长素、细胞分裂素、赤霉素
生长素、细胞分裂素
生长素、细胞分裂素
脱落酸、乙烯
脱落酸、乙烯
赤霉素、细胞分裂素
生长素、细胞分裂素、赤霉素
乙烯、赤霉素
2.拮抗作用
(1)顶端优势
促进顶芽生长、抑制侧芽生长——
消除顶端优势,促进侧芽生长——
(2)调节器官衰老和脱落
抑制花朵脱落——
促进叶、花、果的脱落——
(3)细胞分裂
促进细胞分裂——
抑制细胞分裂——
(4)种子萌发
促进萌发——
抑制萌发——
生长素
细胞分裂素和赤霉素
生长素、细胞分裂素
脱落酸
细胞分裂素
脱落酸
赤霉素、细胞分裂素
脱落酸
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
结论3:植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
在植物组织培养过程中,培养基中:
①当生长素含量高于细胞分裂素时
主要诱导脱分化和根的形成;
②当生长素低于细胞分裂素的效应时,主要诱导再分化和芽的形成;
③当两者比例适中时,愈伤组织保持生长而不分化。
结论3: 决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。
植物生长发育的调控,是由 、 和
共同完成的。
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
(2021·全国高考真题)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
D
(2021·河北高考真题)关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长
B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快
C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快
D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根
A
(2020·海南高考真题)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实,GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加,他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理 对照组 加GA 加ABA 加GA和ABA
α-淀粉酶合成量 ++ +++ - +
下列有关叙述正确的是( )
A.GA在翻译水平上诱导α-淀粉酶的合成
B.ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C.GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
C
(1)概念:人工合成的对植物的生长、发育有_____作用的化学物质。
(2)优点:__________、原料广泛、效果稳定等。
(3)类型:①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②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,如α 萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
(4)应用实例(连线)
调节
容易合成
四、植物生长调节剂的应用
植物生长调节剂的应用——赤霉素
芦苇是我国主要的造纸原料,但多数芦苇的纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
苹果:早春时喷洒赤霉素920的药液,可打破苹果芽的
休眠,作用显著。
金莲花:种子在室温下用赤霉素920的药液浸泡3~4天,
可促进发芽。
2.植物生长调节剂的应用——膨大剂
对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
①用GA (赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;
促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
②用NAA促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花
疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。
③用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化,促进香蕉、柿子、番茄
的果实成熟。
④施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
考点训练
2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
(1)植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况,
选择恰当的植物生长调节剂。
①促进扦插枝条的生根?
②果实催熟?
(2)要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和
施用是否方便等因素。
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
考点训练
【实验】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
提出问题
材料用具
设计实验
实验步骤
记录结果
分析结果,得出结论
表达与交流
实验原理
适宜浓度的2,4—D可以促进插条生根,
浓度过高会抑制生根,甚至会杀死双子叶植物。
所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢?
提出问题
材料用具
设计实验
当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条;
蒸馏水;花盆;细沙;
常用的生长素类调节剂:NAA、2,4—D,吲哚丙酸,IBA;
形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活,很容易生根,实验效果显著
实验原理
①生长素类调节剂处理插条的方法:
②设置自变量:
③注意控制无关变量:
④确定因变量的检测指标:
2,4-D溶液的浓度
药物处理的时间长短,
同组实验植物材料和数量
插条生根的长度或者数量
浸泡法(低长)、沾蘸法(高短)
预实验摸索浓度梯度
(1)进行时间:
正式实验前
(2)目的:
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
考点五 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
注意:预实验不是为了减小实验误差。
制作插条: 把形态、大小一致的某种植物的插条分成7组,每组3枝
取2,4-D按照不同的比例稀释成6份,第7份用   作为空白对照。
处理插条:
蒸馏水
浸泡法
沾蘸法
将插条在2,4-D溶液中浸泡24小时
[思考4]插条需要什么特点容易成活?
保留一定的芽或幼叶
处理插条是形态学上端还是下端?
插条所带的叶或芽的数量不是越多越好并且各组应保持一致
配制梯度溶液:
提出问题
材料用具
设计实验
实验步骤
记录结果
表达与交流
实验原理
实验步骤
分析结果,得出结论
提出问题
材料用具
设计实验
实验步骤
记录结果
表达与交流
实验原理
记录结果
分析结果,得出结论
把每组处理过的枝条下端依2,4-D的浓度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况
分析结果,得出结论
提出问题
材料用具
设计实验
表达与交流
实验原理
实验步骤
记录结果
分析结果,得出结论
分析结果,得出结论
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2,4-D溶液的浓度(mg/mL) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
生根数(平均值) 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2
绘制柱状图
结论:对于××植物来说,促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是0.8-1.2mg/mL。
设计表格,记录探究结果
提出问题
材料用具
设计实验
实验步骤
记录结果
分析结果,得出结论
表达与交流
实验原理
表达与交流
【思考1】设置对照组、重复组的目的是什么?
②设置重复组
①设置对照组
清水空白对照,目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度
设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。
避免偶然性,求平均值作为最终结果,提高结果准确性。
【思考2】若实验结果发现插条都不能生出不定根,其原因可能是什么
没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插;
枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
枝条幼芽、幼叶保留过多,本身合成了一定浓度的生长素,使形态学下端处于高浓度抑制状态;
配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
提出问题
材料用具
设计实验
实验步骤
记录结果
分析结果,得出结论
表达与交流
实验原理
表达与交流
[思考3]正式实验还需要设置空白对照吗?
不需要
[思考4]在实验中,若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同,请分析原因。如何进一步确定最适浓度?
最适浓度应在两种溶液浓度之间,即在两种浓度之间再配制一系列更小的浓度梯度溶液进行实验。
1、茶一般以茶树的顶芽和幼叶制成。请回答下列有关问题:
(1)采茶主要集中在春、秋两季。随着采摘批次的增加,新梢的数量大大增加,从激素调节的角度看,原因是_ ________________________。
(2)茶树常采用扦插繁殖。研究小组为探究不同浓度A235(植物生长调节剂,需用酒精溶解)对茶树插条生根的影响,完成了一组预实验,结果如图。
①该实验的自变量是_ ________;从图中可知,此实验的对照有两大类:一是 用_____处理插条,作为空白对照;二是用________________ _处理插条进行相互对照。
②从预实验的结果可知,A235浓度为15 ppm时对茶树
插条生根具有______(填“抑制”或“促进”)作用。
③若要探究A235促进茶树插条生根的最适浓度,还应增
设实验组,从图中数据判断,A235浓度的取值应设在_____ppm。
④用A235处理茶树插条生根比较简便的方法有_______和______。
两种方法相比,所用的浓度较低,所需处理时间较长的是______法。
解除了顶端优势,侧枝生长
A235的浓度
酒精
不同浓度的A235溶液
促进
8~15
沾蘸法
浸泡法
浸泡
2.将燕麦胚芽鞘和大豆下胚轴切段放在含2%蔗糖的培养液中进行实验,一段时间后向培养液中加入10 μmol/L的生长素,并定时测定切段的延伸速率,结果如下图所示。下列有关分析,正确的是( )
A.该实验的自变量是用10 μmol/L的生长素培养的时间
B.在0~1小时内,生长素促进大豆下胚轴伸长效果最好
C.营养物质蔗糖的浓度过高会使燕麦胚芽鞘细胞失水
D.10 μmol/L的生长素是促进大豆下胚轴伸长的最适浓度
C
考点训练
4.为探究生长素类调节剂对根生长的影响,科研人员以月季为实验材料进行以下实验:对月季茎段插条施用不同浓度的NAA溶液,10天后对其主根长度和侧根数目分别进行计数,结果如表。关于此实验,下列说法正确的是 (  )
A.在没有用NAA处理的一组中,月季茎段根的生长与生长素无关
B.最适宜月季插条主根生长的NAA浓度在5×10-7mol/L左右
C.促进月季插条侧根生长的最适宜NAA浓度一定在5×10-7~1.5×10-6 mol/L之间
D.本实验可以证明生长素类调节剂对月季插条主根长度及侧根数目均具有两重性
NAA浓度/ (×10-7 mol/L) 0 5 10 15 20
主根长度(相对值) 1 0.9 0.7 0.5 0.3
侧根数目/个 4 6 8 6 3
C
考点训练

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