课标版课标版 生物生物第25讲植物的激素调节知识一生长素的发现与作用知识一生长素的发现与作用一、植物生长素的发现知识梳理知识梳理科学家实验实验结论达尔文胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种刺激并向下面的伸长区传递,造成伸长区背光面比向光面生长快鲍森詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔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温特造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素二、生长素的产生、运输和分布1.合成部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。2.分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。3.运输(1)横向运输:发生在生长素的产生部位(根尖、茎尖等),由单一方向的刺激(单侧光、重力等)引起的。(2)极性运输:从形态学的上端运输到形态学的下端。(3)非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行。三、生长素的生理作用1.生长素作用具两重性(1)实质:即低浓度促进生长,高浓度抑制生长。(2)表现2.顶端优势(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,生长受到抑制。3.生长素类似物(1)概念:人工合成的,与IAA具相似生理效应的化学物质。(2)种类:-萘乙酸(NAA)、2,4-D等。(3)应用1.判断有关生长素发现与作用叙述的正误。(1)单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化。(2013全国,4C)()(2)生长素能从植物体形态学上端运输到形态学下端。(2013安徽理综,4A)()(3)植物产生向光弯曲的原因是光照会影响生长素的分布,使背光侧的生长素比向光侧多。()(4)水平放置的植株,根会向下弯曲生长,是由于近地侧较背地侧生长素浓度高。()(5)在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性。()(6)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(2014海南单科,8C)()2.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甲所示。则曲线上P点最可能对应于乙图中的位置是()A.aB.bC.cD.d答案D曲线上P点的含义是:随生长素浓度的增加,生长单位长度所需的时间加长。乙图中,只有d点处于生长素浓度高、生长速度慢的状态。3.在市场上可见到发育不均匀的西瓜(歪瓜),若切开后,可发现凹侧的种子大部分未发育。这种现象可解释为()A.种子发育需要果实提供营养B.发育着的种子可以合成大量生长素促进子房发育C.凹侧见不到阳光,不能形成种子D.由于果实产生的生长素分布不均匀造成部分种子不发育答案B子房发育成果实需要种子产生的生长素,种子未发育的部位果实发育不好。4.对燕麦胚芽鞘尖端进行如图所示的处理:将尖端套上不透光的锡箔小帽;将尖端下部用锡箔遮住;在尖端纵向插入锡箔;在尖端横向插入琼脂片;切去胚芽鞘尖端。下列叙述中错误的是()A.给予左侧光照时,仍直立向上生长的是B.给予右侧光照时,向右侧光源生长的是C.给予单侧光照时,不生长也不弯曲的是D.置于匀速转盘(中央)上并单侧光照,将向光生长答案D将尖端套上不透光的锡箔小帽,给予左侧光照,生长素分布均匀,胚芽鞘直立生长;在尖端纵向插入锡箔,给予左侧光照,生长素分布均匀,胚芽鞘直立生长;将尖端下部用锡箔遮住,给予右侧光照,生长素由向光侧向背光侧转移,背光侧生长素分布多,生长快,胚芽鞘向右侧光源弯曲生长;在尖端横向插入琼脂片,给予右侧光照,生长素能通过琼脂片,背光侧生长素分布多,胚芽鞘向右侧光源生长;切去胚芽鞘尖端,无生长素,胚芽鞘不生长;置于匀速转盘(中央)上并单侧光照,在尖端横向插入琼脂片,生长素分布均匀,将直立生长。知识二其他植物激素知识二其他植物激素一、其他植物激素1.其他植物激素激素名称合成部位生理作用对应生长调节剂应用赤霉素主要是未成熟的种子、幼根和幼芽促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进种子萌发和果实发育赤霉素促进植物茎秆伸长;解除种子和其他部位休眠,用来提早播种细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂和组织分化;延缓衰老青鲜素蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮藏时间乙烯植物体各个部位促进果实成熟乙烯利促进香蕉、凤梨等果实成熟脱落酸根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落矮壮素抗倒伏,控制植物徒长2.植物细胞的分化,器官的发生、发育、成熟和衰老,整个植株的生长等,是多种激素相互协调,共同作用的结果。3.植物不同生长发育时期,不同植物激素的种类和数量是不同的,这是基因选择性表达的结果。二、植物生长调节剂1.概念:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。4.无子番茄与无子西瓜不同,前者是用生长素类似物刺激子房壁形成的,后者形成的原理是染色体变异。3.应用实例(连线)1.判断下列说法的正误。(1)生长素和赤霉素都能促进植物生长。(2014海南单科,8A)()(2)施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制。(2014浙江理综,2B)()(3)细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用。(2013海南单科,7C)()(4)细胞分裂素在果实生长中起促进作用。(2012山东理综,1A)()(5)根尖能够产生细胞分裂素。()(6)脱落酸能抑制马铃薯发芽。()2.下列关于植物激素及植物生长调节剂的应用,叙述正确的是()A.低浓度的2,4-D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草B.用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇,可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质C.水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康D.若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟答案B高浓度的2,4-D可用来除去小麦田间的双子叶杂草,因为双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感度要强;植物生长调节剂是人工合成的化合物,可能会损害人体的健康。3.某种植物种子经低温处理12个月后能够提早萌发。在低温处理过程中,种子内的激素含量变化如图所示。据图进行以下的推断,错误的是()A.脱落酸抑制种子萌发B.喷洒细胞分裂素溶液有利于种子储藏C.脱落酸与赤霉素是拮抗关系D.赤霉素与细胞分裂素是协同关系答案B从图中可知,大多数情况下,植物的生长和发育过程中,不是单独一种激素起作用,而是多种激素相互作用共同调节。种子低温处理过程中脱落酸含量下降,细胞分裂素和赤霉素含量增多,所以可推断:脱落酸抑制种子萌发,赤霉素与细胞分裂素可促进种子萌发。故喷洒细胞分裂素不利于种子储藏,B错误。4.下面关于植物激素的生理作用及其应用的叙述中,错误的是()A.用细胞分裂素处理侧芽,可解除生长素对侧芽生长的抑制B.春季水稻种子播种前,可用含赤霉素的温水浸泡种子C.相对密闭的贮藏环境会诱导产生大量乙烯,不利于新鲜果蔬的长期贮藏D.用一定浓度的2,4-D处理表土,可以抑制杂草的滋生答案C相对密闭的贮藏环境氧气浓度低、二氧化碳浓度高,使植物器官呼吸较弱,乙烯产生较少,有利于新鲜果蔬的长期贮藏。突破一生长素的生理作用突破一生长素的生理作用1.向光性的原因分析(1)过程图解:单侧光尖端(生长素)向光弯曲重难突破重难突破生长(2)原因分析:外因:单侧光照射。内因:生长素分布不均匀。2.生长素作用两重性的实例(1)顶端优势原因:顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽的生长受抑制。产生原因的实验探究B组去掉顶芽侧芽生长快,成为侧枝;C组去掉顶芽,切口处放含生长素的琼脂块侧芽生长受抑制。结论:顶芽产生的生长素,使侧芽生长受抑制。(2)根的向地性实验过程:取生长状况相同的某种植物,随机均分为3组A组自然生长顶芽优先生长,侧芽受抑制;根的向地性原理如图所示:重力生长素分布不均(向地侧生长素浓度高,背地侧生长素浓度低,即CA)生长不均(根的向地侧生长慢,背地侧生长快)根的向地生长。知能拓展(1)重力、光照等因素影响生长素的运输和分布,但与生长素的极性运输无关。(2)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,以及用云母片等材料阻断胚芽鞘一侧生长素的向下运输等。3.生长素生理作用的曲线分析(1)不同浓度的生长素对同一器官的影响不同:四个关键点的含义:A点为较低浓度促进生长,B点促进作用最强,C点既不促进,也不抑制,D点为较高浓度抑制生长。曲线含义:AB段表示在一定的浓度范围内,随生长素浓度的升高,促进作用增强;BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内,随生长素浓度的升高,促进作用减弱;CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围,随生长素浓度的升高,抑制作用增强。(2)相同浓度的生长素对同一植物的不同器官影响不同:同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理效应不同。图中A、B、C三点所对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度,说明不同的器官对生长素的敏感程度不同(根芽茎)。(3)不同种类的植物对生长素的敏感程度不同:图示说明不同种类的植物对生长素的敏感性不同,双子叶植物较单子叶植物敏感。应用:农田中用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物中的双子叶杂草。典例1图一是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用A表示);图二是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图判断下列说法正确的是()A.琼脂块中生长素浓度为b时,A会大于90B.当生长素浓度小于b点浓度时,随着生长素浓度的增加A逐渐增大C.琼脂块中生长素浓度在b点时,A具最小值D.由图二可知生长素对于胚芽鞘的生长作用具有两重性解题关键解析生长素浓度在b点时促进作用最强,胚芽鞘弯曲程度最大,A具有最小值,A错误,C正确。生长素浓度小于b点浓度时,随着生长素浓度的增加A逐渐减小,B错误。图二没有体现出生长素的抑制作用,D错误。答案C1-1甲图是一株盆栽植物,乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应,下列相关叙述正确的是()A.如果摘除甲图中的部位,则处生长素浓度会高于10-6molL-1B.甲图处生长素浓度可用乙图f点表示,此处生长受到抑制C.如将该植物向左侧水平放置,根将向下生长,体现出生长素作用的两重性D.给予该植物右侧光照,、侧生长素浓度可分别用乙图c、g点表示答案C解析如果摘除甲图中的部位,则侧芽生长旺盛,生长素浓度接近芽的最适浓度,A选项错误;甲图处是顶芽,生长素浓度接近最适浓度b点,B选项错误;若将该植物水平放置,根近地侧生长素浓度高抑制生长,背地侧生长素浓度低促进生长,体现了生长素作用的两重性,C选项正确;若给予甲图中植物右侧光照,左侧生长素浓度应高于右侧,D选项错误。1-2对胚芽鞘进行如下图的实验,其中旋转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验、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.C.D.答案D解析中胚芽鞘旋转,则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激,但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多,因此停止在如图位置时,向右弯曲生长;暗箱不动,则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;由于生长素的运输受重力影响,因此B中的生长素比A多,故去尖端胚芽鞘右侧生长比左侧快,向左弯曲生长;旋转后A、B中生长素一样多,因此去尖端胚芽鞘左右生长一样快,直立生长。突破二向性运动的分析与生长素的运输方向验证突破二向性运动的分析与生长素的运输方向验证1.植物向性运动的分析与处理方法(1)向性运动的分析方法(2)向性运动的处理方法类别图解条件相关结果遮盖类直立生长向光弯曲生长暗箱类直立生长向光(小孔)弯曲生长插入类向右侧弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长移植类直立生长向左侧弯曲生长琼脂块中IAA的含量:a=b+c,bc旋转类直立生长向光(小孔)弯曲生长向光(小孔)弯曲生长茎向心生长,根离心生长横置类中IAA含量及作用:a=b、c=d,都促进生长ab、cd,a、c、d促进生长,b抑制生长2.生长素的运输方向(1)验证生长素的横向运输发生在尖端实验操作(如图)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。(2)验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端实验操作(如图)(3)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。实验现象: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。结果预测及结论若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。典例2如图所示,a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是()A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长B.a直立生长,b、c向光弯曲生长C.图d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长D.图d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长解题关键解析图a中由于生长素不能透过玻璃片,故胚芽鞘直立生长;图b中生长素能透过琼脂片,单侧光照使胚芽鞘向光弯曲生长;图c中由于胚芽鞘没有尖端,对光不产生反应,左侧有含生长素的琼脂块胚芽鞘向右侧弯曲生长;图d中固定植株,旋转纸盒,植株向右弯曲生长,如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,因此植株向纸盒开口方向弯曲生长。答案D2-1(2014辽宁沈阳二中月考,39)研究发现,细胞分裂素可解除顶端优势。为探究细胞分裂素的作用部位及效果,研究人员用适宜浓度的细胞分裂素溶液、若干生长状况相同的幼苗为材料进行实验。以未经处理的幼苗为对照组,下列关于实验组设置及处理方式的描述正确的是()选项处理方式A设一个实验组,在处同时涂抹等量细胞分裂素溶液B设两个实验组,一组在处,另一组在处涂抹等量细胞分裂素溶液C设一个实验组,切除,在处涂抹细胞分裂素溶液D设两个实验组,切除,分别在处涂抹等量细胞分裂素溶液答案B解析根据实验目的可确定该实验有两个自变量:一是是否用细胞分裂素处理,二是作用部位是还是,所以需设置两个实验组,B符合实验要求。2-2图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果,图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。请回答下列问题。(1)从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在ppm之间,图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是ppm。(2)图2的现象体现了生长素作用具有的特点,a、b、c、d四处中,生长素可能对植物生长起抑制作用的是处。(3)为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位。请你结合图2利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。实验步骤:;。预测结果:。实验结论:。答案(1)81616(2)两重性a(3)将完整燕麦胚芽鞘均分为三组,编号A、B、CA组在尖端中央纵向插入云母片,B组在尖端以下部分的中央纵向插入云母片,C组不做任何处理将三组燕麦胚芽鞘水平放置,在适宜条件下培养一段时间后,观察现象A组水平生长,B组背地生长,C组背地生长在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端,而不是尖端以下部位解析(1)由题图可以看出,生长素类似物溶液浓度为12ppm时,根的平均长度最长,可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在816ppm之间。生长素类似物溶液浓度为16ppm时,根平均长度比空白对照组(0)短,说明该浓度下,生长素类似物对根的生长起抑制作用。(2)图2中,在重力影响下,a、c处生长素浓度分别高于b、d处,但a处根的生长受到抑制,b处根的生长得到促进,因此图2中现象体现了生长素作用的特点两重性。(3)本实验的自变量为处理部位的不同,因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。突破三实验探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用突破三实验探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用1.实验原理植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响,而且不同浓度、不同处理时间影响程度不同。且存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。2.实验方法(1)浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天(要求溶液的浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)。(2)沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。3.实验中易出现的问题(1)不同插条的生根情况分析不能生出不定根:有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。都能生出不定根:促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根,而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样,如枝条上芽多,则产生的生长素就多,就容易促使不定根萌发。(2)与本实验相关的其他因素分析温度要一致;设置重复组,即每组不能少于3个枝条;设置对照组,蒸馏水空白对照;设置浓度不同的几个实验组进行对比,目的是探究2,4-D促进扦插枝条生根的最适浓度。典例3下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验叙述中,错误的是()A.探究的问题:所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少B.实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法C.在正式实验前先做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件D.实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度解析该实验探究的问题是促进某种植物插条生根的生长素类似物的最适浓度,该实验的自变量是生长素类似物的浓度,无关变量(如枝条长度、生长素类似物处理的时间等)应控制为相同且适宜;实验前做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件,减少实验误差。答案D3-1下列对“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是()A.在预设实验中需要设置蒸馏水处理的对照组B.实验的无关变量为插条生根的数目、生长素类似物处理的时间等C.用不同浓度的生长素类似物处理可以获得相同的生根数目D.在正式实验中,不同浓度生长素类似物之间形成相互对照答案B解析插条生根的数目属于该实验的因变量,实验的无关变量为实验材料的生长情况、生长素类似物处理的时间等,B项错误。