第11讲植物的激素调节1.(必修3 P46旁栏思考)达尔文实验中分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段,是采用对照法,观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应,从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段,感受单侧光刺激的是尖端。这说明是胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后,产生某种“影响”传递到下面,引起下面一段弯曲生长。2.(必修3 P47旁栏思考)温特提出植物体内存在生长素时,并没有提取出这种物质,而是在对实验结果进行严密分析的基础上作出的推断。3.(必修3 P47图3-5)吲哚乙酸的化学元素组成是C、H、O、N。4.(必修3 P48正文)植物体内具有生长素效应的物质,除吲哚乙酸(IAA)外,还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。5.(必修3 P48正文)色氨酸经过一系列反应可转变成生长素(但要注意,吲哚乙酸是小分子有机物,不是蛋白质)。6.(必修3 P48知识链接)植物体内没有分泌激素的腺体,植物激素是由其产生的部位运送到其作用的部位;而动物激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的,一般经过体液运输,作用于靶细胞、靶器官或全身。7.(必修3 P48小字)植物向光性生长的另类解释:抑制生长的物质分布不均匀。有些植物因单侧光照射而弯曲生长时,向光一侧和背光一侧的生长素含量基本相同,而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。8.(必修3 P49技能训练)取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块有生长素的琼脂,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。若由该实验得出“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”的结论,则实验的设计不严密。还需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。9.(必修3 P50正文)生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似,它不直接参与细胞代谢,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。10.(必修3 P50正文)生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异(主要是两重性和不同细胞、器官的反应敏感程度不同)。11.(必修3 P51探究)预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。12.(必修3 P53正文)赤霉菌可以合成赤霉素,水稻感染赤霉菌后,引起恶苗病。13.(必修3 P54小字)植物体内除5类植物激素外,还有一些天然物质也在调节着其生长发育过程,如油菜素(甾体类化合物)。14.(必修3 P54正文)在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,多种植物激素相互作用共同调节。低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用。15.(必修3 P54小字)激素调节只是植物生命活动调节的一部分。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。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。16.(必修3 P5455正文)植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有调节作用的化学物质,它们具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。其中,生长素类似物就属于植物生长调节剂。效果稳定的原因之一:它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶。17.(必修3 P55资料分析)用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生-淀粉酶。18.(必修3 P56拓展题)小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气,种子就容易在穗上发芽,其原因是脱落酸能促进种子休眠从而抑制发芽,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,这些种子就解除了休眠。另外大雨天气又为在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,因此种子会萌发。考点一生长素的发现及生理作用典例1(2020山东高考模拟)草莓果实表面有许多瘦果。将生长一致的草莓,植株分为四组,对照组S0不做处理,S1、S2和S3组植株上的幼果去除瘦果,再在S2组叶片上、S3组幼果上分别喷施一定浓度的生长素(IAA)溶液,实验结果如图所示。下列说法错误的是(D)A.果实开始发育后,瘦果内能够合成生长素促进果实长大B.S1组的果实略有增大可能是由来源于其他组织的IAA引起的C.S2组的结果表明喷施到叶片上的外源IAA可运输到果实D.S3组成熟果实的大小与IAA溶液的浓度总是呈正相关必备知识本题以草莓的发育探究实验为中心,系统考查了生长素的合成、分布、运输、功能及作用特点等内容,信息量大,但难度不大关键能力试题渗透生物学科素养的考查,引导考生合理运用科学思维方式与方法,有效地整合生物学的相关知识,运用生物学的相关能力获取信息、分析问题、解决问题应考策略本部分以选择题或非选择题的形式考查。常结合生长素的产生、运输及生理作用考查考生的科学思维和科学探究能力。该部分试题常创设较新的情境,需要考生从情境中提取有用的信息,解决实际问题1为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响,研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘,分别用红光和蓝光进行单侧光照射,随后在不同时间测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度,结果如表。(1)蓝光照射的30分钟内,大麦胚芽鞘(填“有”或“没有”)表现出向光性,原因是。单侧蓝光照射60分钟后,大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同,这是由该激素在胚芽鞘两侧的分布不同引起的,经研究发现侧的生长素浓度高。(2)由实验结果可知,单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性,理由是。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的脱落酸,该胚芽鞘将(填“向光”或“背光”)弯曲生长,从细胞水平分析,该过程中脱落酸的作用是。(3)如果在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素,结果胚芽鞘表现为向光性,可能的原因是 。答案(1)没有生长素的转运和引起生理作用需要一定的时间背光(2)无论单侧红光照射多长时间,背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等向光抑制细胞生长(3)涂抹后向光侧生长素浓度过高,生长受抑制,结果胚芽鞘向光弯曲生长解析(1)生长素能使植物表现出向光性,在单侧光的照射下,尖端产生的生长素往背光侧运输,生长素从尖端运到尖端以下,导致背光侧生长素浓度更高,背光侧生长较快,植物向光弯曲生长。蓝光照射的30分钟内,大麦胚芽鞘没有表现出向光性,说明其转运和引起生理作用需要一定的时间。单侧蓝光照射60分钟后大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同,这是由该激素在胚芽鞘两侧的浓度不同引起的,背光侧浓度较大。(2)由实验结果可知,无论单侧红光照射多长时间,背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等,因此单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。若在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹适宜浓度的脱落酸,脱落酸能抑制细胞生长,因此该胚芽鞘将向光弯曲生长。(3)如果在单侧红光照射处理的同时,在大麦胚芽鞘的向光侧涂抹某浓度的生长素,涂抹后可能向光侧生长素浓度过高,生长受抑制,结果胚芽鞘表现为向光性。1.准确理解掌握生长素的产生、分布和运输(1)生长素的合成部位:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,其合成不需要光。(2)生长素的分布含量比较:a.产生部位作用部位,如顶芽侧芽、分生区衰老组织,如生长点老根。(填“”“芽茎。图中AA、BB、CC反映生长素对植物生长的促进作用随浓度的增大逐渐减弱。(2)图乙曲线说明,双子叶植物与单子叶植物对生长素的敏感性程度不同,所以适宜浓度的生长素类似物可除去单子叶植物田间的双子叶杂草。(3)图丙中,若某水平放置的植物幼苗表现出根向地性、茎背地性,茎的近地侧生长素浓度为2f,则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于f,若某植物产生了顶端优势,其顶芽生长素浓度为 g,则侧芽生长素浓度可能大于 h。(4)图A表示将植物横放后,植物表现出根的向地性、茎的背地性生长,其中a、b、c、d四点的生长素浓度大小为ab(两空均填“”“”或“=”)。将植物横放,测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如图B所示,则曲线上O、P、Q、R点最可能分别对应于图A中的位点情况是Ob、Pc、Qa、Rd。1.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,并按下图中所示分别接入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,说明其原因。提示生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,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。2.某小组欲验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论,实验设计思路是先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量(假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关)。请你绘制图形表示收集胚芽鞘中生长素的方法。提示考向一围绕生长素的发现和作用机理,考查科学探究与分析能力1.(2020山东菏泽一模)关于植物向光生长,Hasegawa等人重复了温特的实验,发现用物理化学法测定燕麦胚芽鞘两侧扩散的生长素含量并没有区别。经过层析分析,发现琼脂块中至少有两种抑制物。据他们的实验,下列结论最可能错误的是()A.两种抑制物之间存在相互作用B.向光一侧的抑制物活性高于背光一侧C.背光一侧的生长素含量大于向光一侧D.向光一侧的生长抑制物比背光一侧多1.答案C经过层析分析,发现在琼脂块中至少有两种抑制物,那么植物向光生长可能的原因是这两种抑制物之间存在相互作用,A正确;向光一侧的抑制物活性高于背光一侧,则向光侧生长速度比背光侧慢,所以会出现向光弯曲生长,B正确;根据题干信息,Hasegawa等人发现用物理化学法测定燕麦胚芽鞘两侧扩散的生长素含量并没有区别,C错误;向光一侧的生长抑制物比背光一侧多,则向光侧生长速度比背光侧慢,植物会向光弯曲生长,D正确。考向二以生长素的生理作用为载体,考查曲线分析与信息获取能力2.(2020河北石家庄二中模拟)生长素浓度对生长速率的影响如图甲;豌豆苗横放一段时间后的生长状况如图乙;棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙;用不同浓度的生长素溶液分别浸泡绿豆种子一段