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第26讲 植物生命活动的调节
第九单元 植物生命活动的调节
【课标要求】
1.概述科学家经过不断探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长，也能抑制生长的特点
2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、相抗衡等方式共同实现植物生命活动的调节
3.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用
4.概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等
考点一 植物生长素的发现
1. 达尔文父子的向光性实验
(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是: ①　　　　　　；②　　　　　　　；③　　　　；④　　　　　　。
(2)①与②对比，说明　　　　　　　　　　　　　　。
(3)③与④对比，说明感光部位是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
向光弯曲生长
直立生长
弯向光源生长
胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关
胚芽鞘的尖端，而不是尖端下面的一段
不生长，不弯曲
一. 生长素发现的经典实验分析
(4)达尔文的猜测: 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，____________________
____________________________________________________________________________。
就向下面的伸长区传递
了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
(1)实验现象: A胚芽鞘不生长，不弯曲；B胚芽鞘弯向光源生长。
(2)结论: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除　　　　　　　　　　　　的结论。
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
琼脂片可能导致胚芽鞘生长
2. 鲍森·詹森实验
3.拜尔实验
(1)实验现象: 将尖端切下，放到胚芽鞘一侧，胚芽鞘总是弯向对侧生长。
(2)结论:______________________________________________________
。
(3)该实验为什么要在黑暗中进行？　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)拜尔实验的不足之处是　　　　　　　　　　　　　　　。
胚芽鞘的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
排除光照可能对实验结果造成的干扰
无法证明尖端是否产生某种物质
(1)实验组是　, 对照组是　。A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的
　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)设置A组的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验结论: 引起胚芽鞘弯曲生长的确实是　　　　　　　，
温特将其命名为生长素。
B
A
是胚芽鞘尖端产生的某种物质
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
一种化学物质
4. 温特实验
(4)由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是__________________
　　　　　　　　　　　　 。
改变生长素的分布，
使生长素在背光侧分布的多
二.生长素的合成、运输和分布
色氨酸
叶
种子
胚芽鞘
上端
下端
输导
组织
生长旺盛
横向运输:
在单侧光照射等条件下从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输。
向光
背光
(发生在根尖、芽尖、茎尖等处,必须在某种剌激因素的作用下才进行)
三. 植物激素
产生部位
作用部位
生长发育
有机物
源于选择性必修1 P93“思考·讨论”: 植物激素与动物激素的异同
类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式
植物激素
动物激素
无特定的
分泌器官
一般是小分子物质
无明显
靶器官
多样
复杂
有特定的分泌腺或分泌细胞
多肽、蛋白质类,氨基酸衍生物类和固醇等
靶器官
靶细胞
随着体液运输
四. 向光性的原理分析
【注意】植物向光性的原因
(1)外因:
(2)内因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
六.生长素运输的四个关注点
(1)极性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)横向运输只发生在产生部位受外界因素的影响时，如单侧光和重力、离心力等。尖端在均匀光照和黑暗下不发生横向运输。
(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。
(4)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻碍生长素的运输。
　　源于选择性必修1 P92“相关信息”: 植物向光性的另一种理论:单侧光照射引起某些　　　　　　　　分布不均匀造成的。
抑制生长的物质
五. 关于植物向光性生长的解释
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。
若解释1正确,则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
若解释2正确,则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
若解释3正确,则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
c>a＝b>d
c＝a＝b>d
a＝b＝c＝d
(1)若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是______(填序号)；琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输______(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中放射性强度相近，该抑制剂的作用机理可能是____________________________________________________________。
抑制剂与运输IAA的载体结合, 从而阻碍生长素的运输　
①
不是
【检测】为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题:
(2)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输______(填“是”或“不是”)极性运输。
(3)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，但提取液沸水浴处理冷却后，不再降解IAA，说明已伸长胚轴中含有___________________。研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长______(填“有利”“不利”或“无影响”)。
不是
IAA氧化(降解)酶
有利
【检测】为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题:
考点二 生长素的生理作用及特性
1.生长素的生理作用
传达信息
伸长生长
细胞分化
受体
特定基因
2.生长素的作用特点
低
促进
侧芽
高
抑制
②顶端优势的原理:
顶芽
侧芽
(生长素)
(生长素)
极性运输
— 少 — 促进
— 多 — 抑制
顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。
3. 生长素浓度与所起作用的曲线分析
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析:
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
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
生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱
①曲线AB段表示:
②B点表示的生长素浓度是:
③BC段表示:
既不促进也不抑制
④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是
⑤CD段表示:
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强
4. 植物生长素的作用特点:
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析:
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
⑥从图中的F、F`点你可以得出什么结论？
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。
⑦以上曲线说明了什么
生长素作用的“两重性”:
低浓度促进生长，高浓度抑制生长
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？
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。
抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
具有两重性
“低浓度”是指分别 点对应的浓度。
注意: 低浓度促进，高浓度抑制。
“高浓度”和“低浓度”代表的意义是:
“高浓度”是指分别 点对应的浓度,
大于A′、B′、C′
小于A′、B′、C′
根的低浓度
芽的低浓度
茎的低浓度
5. 对生长素的敏感程度曲线分析
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感
10-10 10-8 10-4
②三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
根 ＞芽 ＞茎
①不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理功效 。
规律是: 。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上，所起的生理功效也 (如生长素的浓度为10－6 mol/L时，对根、芽、茎的作用分别是 、 、 )，
不同
低浓度促进，高浓度抑制
不同
抑制
既不促进也不抑制
促进
源于选择性必修1 P94“思考·讨论”:
(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？________
____________________________________________________________________。
(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？　　(填“一定”或“不一定”)。
不一定，
在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果
一定
6. 影响生长素生理作用的因素
(1)浓度
(2)器官的种类
(3)植物细胞的成熟情况
(4)植物的种类
(1)浓度:
一般情况下，生长素在 时促进生长，在 时抑制生长，甚至会杀死植物。
浓度较低
浓度过高
(2)器官的种类:
根、芽、茎敏感程度为: 。
不同器官对生长素的敏感度不同。
如下图:
根＞芽＞茎
(3)植物细胞的成熟情况:
(4)植物种类:
应用:
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农作物里的双子叶杂草, 同时促进单子叶植物的生长。
对生长素的敏感程度: 幼嫩细胞＞成熟细胞
对生长素的敏感程度: 双子叶植物＞单子叶植物
7. 植物生长素“两重性”的实例分析
(1) 顶端优势
概念:
植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。
C
D
A
B
(2)根的向地性生长
(促进)
(促进)
(促进)
(抑制)
②根茎对生长素的敏感程度不同
解释:
①在重力作用下生长素分布不均匀
表示生长素的相对含量
根部:两重性
茎部:促进
向地性生长
茎背地生长
深挖教材
为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素, 请思考:
(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”
(2)欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力？
_________________________________________________________________________________________________。
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端
【检测】下图表示不同浓度的生长素对植物生长的作用，据图分析下列说法正确的是( )
A.茎的背地性、顶端优势均体现了生长素在浓度较
　低时促进生长，在浓度过高时抑制生长的作用
B.若茎的近地侧生长素浓度为M，则其远地侧浓
　 度小于M
C.若根的远地侧生长素浓度为m，则其近地侧浓度小于i
D.若向光性幼苗的向光侧生长素浓度为m,则其背光侧浓度大于m,小于M
D
茎的背地性只表现出促进作用
小于m
大于i
8. 判断植物或胚芽鞘“长不长、弯不弯”的方法
引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有:
单侧光、重力、含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置以及用云母片阻断生长素的运输等。
【检测】将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内。从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是( )
A. 根水平生长，茎向上弯曲 B. 根水平生长，茎向下弯曲
C. 根向下弯曲，茎向上弯曲 D. 根向下弯曲，茎向下弯曲
B
【检测】下图是对燕麦胚芽鞘所做的处理，一段时间后，X、Y(匀速转动)、Z的生长情况依次是( )
A.向左弯曲，向右弯曲，向右弯曲
B.向右弯曲，向右弯曲，向左弯曲
C.向左弯曲，直立生长，向右弯曲
D.向右弯曲，直立生长，向左弯曲
B

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