第3章植物的激素调节考纲内容能力要求命题分析1.植物生长素的发现和作用2.其他植物激素3.植物激素的应用实验：探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用实验与探究能力1.利用教材实验拓展与迁移、设计实验探究生长素或其他激素的特性、功能，以及影响激素分布的外界因素等2.以农业等生产实践考查对植物激素及其类似物相关知识的综合运用第1、2、3节植物生长素的发现、生长素的生理作用及其他植物激素考点生长素1.植物激素：由植物体内产生，能从_运送到_，对植物的生长发育有显著影响的_。2.生长素：产生部位作用部位微量有机物(1)生长素的发现过程：达尔文实验：时间： 19 世纪末。结论：向光性的原因是_。尖端产生的影响造成背光面比向光面生长快鲍森詹森实验：琼脂片时间：1910 年。结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过_传递给下部。尖端产生的影响在其下部分布拜尔实验：时间：1914 年。生长素结论：胚芽鞘弯曲的原因是_。温特实验：时间：1928 年。结论：进一步证明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并命名为_。不均匀造成的合成部位幼嫩的芽、_和发育中的_运输极性运输：从形态学的_到形态学的_，属于_非极性运输：通过成熟组织的_进行分布植物体各器官中都有，相对集中地分布在_的部分生理作用(2)生长素的化学名称：_。(3)生长素的合成部位、运输、分布及生理作用：吲哚乙酸种子上端下端主动运输韧皮部生长旺盛抑制生长促进发芽促进生长叶3.生长素类似物：(1)概念：具有与_相似的生理效应的化学物质。(2) 应用：促进扦插的枝条生根；促进果实发育；防止_；获得无子果实。生长素落花落果【考点对应练】)1.(2013 年海南)关于植物激素的叙述，错误的是(A.植物激素的产生部位和作用部位可以不同B.植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素C.细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用D.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长解析植物激素的产生部位和作用部位可以不同，如胚珠产生的生长素促进子房发育成果实。生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子中由色氨酸经过一系列反应转变而成。细胞生命活动是由多种激素共同作用的结果，细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用。生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞横向生长，抑制细胞伸长(纵向生长)，故 D 错。答案D其他植物激素合成部位主要作用赤霉素主要是_、幼根和幼芽促进细胞伸长，引起植株增高，促进种子萌发、果实发育细胞分裂素主要是根尖促进_脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和_乙烯植物体各个部位促进_考点其他植物激素1.其他植物激素的合成部位和主要作用：未成熟的种子细胞分裂脱落果实成熟2.植物生长调节剂：人工乙烯利赤霉素(1)概念：_合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。赤霉素【考点对应练】)2.下列关于植物激素的叙述中，错误的是 (A.根尖能够产生细胞分裂素B.脱落酸能抑制马铃薯发芽C.生长素的化学本质是蛋白质D.赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长答案C一、燕麦胚芽鞘系列实验归纳小结针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论：(1)生长素的产生部位胚芽鞘尖端。(2)发挥作用的部位尖端下面一段。(3)感光部位胚芽鞘尖端。(4)生长素作用促进生长。(5)弯曲原因生长素分布不均匀。(6)引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、地心引力等。【典例】某同学做了如下图所示的实验，从实验结果可以直接得出的结论是()A.生长素进行极性运输B.单侧光照引起生长素分布不均匀C.生长素能促进植物生长D.感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端解析本实验中的信息点有：单侧光、含生长素与不含生长素的琼脂块；由于没有尖端，没有感光部位，单侧光对本实验没有影响，不能证明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端；实验中的因果关系是：含生长素的琼脂块使胚芽鞘生长，不含生长素的琼脂块不能使胚芽鞘生长，因此，实验结果能说明生长素能促进植物生长。答案C【举一反三 1】下图中，均为去掉尖端的胚芽鞘，和顶端的琼脂块上曾放过胚芽鞘尖端，的顶端是普通琼脂块，能直立生长和弯曲生长的依次是()A.B.C.D.解析都有生长素，的生长素分布均匀，直立生长，的生长素分布不均匀，弯曲生长。答案B【举一反三 2】(2013 年全国)关于植物生长素和生长素类似物的叙述，错误的是()A.适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育B.同一植株的根和芽生长所需的最适生长素浓度相同C.单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化D.用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根解析同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度不同，根对生长素浓度要敏感些，B 错误。答案B二、研究生长素的常见实验方法1.锡箔遮盖类：A 组中幼苗弯向光源生长，B 组中右侧幼苗直立生长，每组左侧的幼苗起对照作用。2.暗盒开孔类：3.切割移植类：图中胚芽鞘 D 向左弯曲生长，胚根 E 向右弯曲生长。4.云母片插入类：弯向光源生长的有；直立生长的有；不生长的有。5.匀速旋转类(分析离心力、向心力及放置的位置在中心还是边缘)：如上图所示，如果旋转速度较快，则茎弯向内侧生长，根弯向外侧生长。如上图所示，切掉胚芽鞘尖端的 G 直立生长。6.幼苗横放和失重类：(1)水平放置幼苗一段时间后，生长素浓度：ab，cd。(2)失重后，幼苗仍保留向光性，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性。【典例】对燕麦胚芽鞘进行如下图所示的处理，若电机以)低速匀速旋转，一个星期后胚芽鞘能够发生弯曲的是(A.胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽B.胚芽鞘下部用锡箔纸遮住C.在胚芽鞘尖端插入云母片(不透水)D.胚芽鞘放在一侧开有一小窗的暗箱内解析由于转速比较低，故可以忽略离心力带来的影响。A由于有锡箔小帽，所以单侧光对其没有影响；B 由于转动，胚芽鞘尖端受光均匀，所以不弯曲；C 由于受光均匀，而且用云母片切割，所以不会弯曲；D 每次转动到光照方向时，都受单侧光的定向照射，所以会向窗口弯曲生长。答案D【举一反三 3】(2013 年浙江)光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如下图所示。下列叙述正确的是()A.茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起B.赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一C.植物茎伸长与光照时间无关D.该植物是赤霉素缺失突变体解析根据题图，光照时间长短、赤霉素、赤霉素合成抑制剂等均会影响茎的伸长，各组限制因素不同，不能一概而论，A 项错误；对比 1 组和 2 组的茎长，说明赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一，B 项正确；对比 1 组和 4 组的茎长，说明植物茎伸长与光照时间长短有关，C 项错误；对比 4 组和 5 组的茎长，同样光照时间情况下，使用赤霉素合成抑制剂的小组茎长较短，说明该植物体自身的赤霉素合成受阻，导致茎长伸长受阻，该植物不是赤霉素缺失突变体，D 项错误。答案B合成部位主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子等具有分裂能力的部位合成，而在衰老的组织中合成较少分布部位产生部位积累部位，如顶芽侧芽，分生区伸长区生长旺盛的部位衰老组织，如幼根老根运输特点极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输非极性运输物质的运输不受形态学上下端的影响通过韧皮部的筛管运输横向运输在单侧光或重力等单方向外力的作用下会引起生长素在茎、根等尖端处的横向运输运输方式主动运输三、生长素的合成、分布、运输及其生理作用1.生长素的合成、分布与运输：2.生长素的运输与植物生长情况的关系：(1)植物的向光性：在单侧光的影响下，生长素在胚芽鞘尖端通过横向运输，从向光的一侧移向背光的一侧，使茎尖生长素分布不均匀。生长素通过极性运输，从形态学上端向形态学下端运输，使胚芽鞘尖端下面一段的背光侧生长素浓度比向光侧高，背光侧生长比向光侧快，茎弯曲生长。(2)根的背光性：单侧光照后的生长素分布与茎一样，都发生了横向运输和极性运输，但由于根对生长素敏感，结果与茎相反，所以根背向光源生长。(3)茎的背地性和根的向地性：A、B 为极性运输，C、D 为重力作用下的横向运输；重力导致生长素分布不均(向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低)；由于根对生长素敏感，根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快，而茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢，结果产生根的向地性和茎的背地性。3.生长素生理作用的两重性：在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。它体现在两个方面，一是不同浓度的生长素对同一生理过程可表现为两种不同生理效应；二是顶端优势现象。(1)曲线分析：H 点表示促进生长的最适浓度为 g，在 OH 段随生长素浓度增高，促进作用增强，而 HC 段随着生长素浓度增高，促进作用减弱；A 和 B 点、O 和 C 点的浓度对植物的促进作用相同。若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧的生长素浓度 为 m1 ， 则 其 背 光 一 侧 的 生 长 素 浓 度 (c) 的范围应为：m1cm2(向光一侧生长慢于背光一侧)。若植物水平放置，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 m2，则茎的远地侧生长素浓度(c)的范围应为 c单子叶植物。(3)生长素两重性的实例顶端优势：顶芽产生的生长素，向侧芽运输积累，使侧芽生长素浓度过高，生长受抑制，而顶芽生长快。根的向地性。【典例】(2013 年广东)下图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果，分析正确的是()A.去顶芽能促进主根生长B.去顶芽植株不能合成生长素C.生长素由顶芽向下非极性运输D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长解析根据实验结果：去顶芽植株的主根(实验组)短于正常植株(对照组)，说明去顶芽不能促进主根生长；实验只研究主根长度与是否去顶芽或去顶芽后添加外源生长素之间的关系，没有研究顶芽与生长素合成以及顶芽与生长素的运输方向之间的关系；去顶芽外源生长素植株的主根长度长于去顶芽植株及正常植株，说明外源生长素能促进主根生长。答案D【举一反三 4】(双选)哪些现象可以说明生长素作用的两重性？()A.顶端优势C.茎的背地性B.植物的向光性D.根的向地性解析顶端优势与根的向地性都是低浓度促进生长，高浓度抑制生长；植物的向光性与茎的背地性一样，浓度高时，促进效果明显，生长快，浓度低时，生长慢。答案AD【举一反三 5】将植物横放，测量根和茎的生长素浓度与其生长状况的关系如图甲所示，则曲线上 P 点最可能对应于图乙中的位置是()A.aB.bC.cD.d解析P 点是高浓度，使生长时间延长，也就是抑制了植物的生长，乙图中只有 d 点是抑制的。答案D四、植物生长调节剂的应用1.主要种类：生长素类似物(NAA、2,4D)、乙烯利、赤霉素、矮壮素。2.优点：植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、作用效果稳定，作用时间长等优点；人工合成的生长素类似物在植物体内不容易被分解，可长时间发挥作用。3.缺点：因为生长调节剂在植物体内没有相应的分解酶分解而持久作用，可能会对食用者的身体健康造成影响。4.应用：(1)生长素在农业中的应用：扦插枝条的生根：促进生长与促进扦插枝条生根，不能混为一谈，促进扦插枝条生根是指刺激枝条的一端生出许多不定根(细胞分裂)，而不仅是指刺激不定根的生长(细胞生长)。促进果实的发育：实验证明，雌蕊受粉后，胚珠发育成种子的过程中，发育的种子里合成了大量的生长素，这些生长素能促进子房发育成果实，促进果实发育，不能单纯理解为促进果实的生长。原理方法处理无子番茄生长素能促进果实发育用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾获得无子西瓜染色体变异引起的三倍体，不能形成正常的配子用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜，给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍体西瓜花粉，子房发育成无子西瓜香蕉香蕉是三倍体(3n33)，不能形成正常的配子不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实a.单性结实和无子果实：自然情况下，果实一般是在两性结合的基础上发育而成的。如果由于人为或自然因素的影响，没有发生受精现象，此时由子房发育成果实的过程叫单性结实。无子果实是单性结实的结果。b.几种无子果实的比较：【典例】关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用，符合实际的是()A.黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落B.细胞分裂素促使果皮细胞转变成与母本相同的基因型C.用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，使植株增高D.乙烯广泛存在于植物多种组织，主要促进果实的发育解析脱落酸的作用是促使器官的衰老和脱落，但用一定浓度的生长素类似物就可以防止果实的脱落；细胞分裂素促进细胞分裂，其分裂方式为有丝分裂，产生的子细胞基因型与母本相同；用一定浓度的赤霉素溶液能使细胞伸长，用来处理黄麻、芦苇等植物，可使植株增高；乙烯广泛存在于植物多种组织，主要促进果实的成熟。答案C【举一反三 6】(2013 年天津)下图为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中 GA1、GA8、GA20、GA29 是四种不同的赤霉素，只有 GA1 能促进豌豆茎的伸长。若图中酶 1 或酶 2 的基因发生突变，会导致相应的生化反应受阻。据图分析，下列叙述错误的是()A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度 IAA，该植株茎内 GA1的合成可恢复正常B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽，该植株较正常植株矮C.对酶 1 基因突变的豌豆幼苗施用 GA20，该植株可恢复正常植株高度D.酶 2 基因突变的豌豆，其植株较正常植株高答案C 解析对去顶芽豌豆幼苗施加适宜浓度IAA，抑制GA29和GA8的合成，促进GA20形成GA1，A正确；生长素极性运输抑制剂处理顶芽，则生长素不能运输到作用部位，GA1少，而其他三种赤霉素多，茎的伸长减弱，植株较矮，B正确；酶1基因突变，施用GA20 也无法催化GA1形成，不可恢复正常高度，C错误；酶2突变的豌豆，GA20形成GA1过程不受影响，还阻断了GA20和GA1的消耗，所以比正常植株较高，D正确。【举一反三 7】在农业生产上，用生长素类似物萘乙酸诱导无子果实的效果比天然生长素要明显，原因是()A.萘乙酸成本低，用量大，而吲哚乙酸成本高，用量少，影响效果B.萘乙酸分子上有两个发挥作用的基团，而吲哚乙酸分子上只有一个作用基团C.植物体内没有分解萘乙酸的酶，可长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用D.萘乙酸化学性质稳定，不易挥发，可长时间发挥作用，而吲哚乙酸化学性质不稳定，易挥发，不能长时间发挥作用答案C五、其他植物激素的相互联系1.植物的生长发育过程是各种植物激素相互作用、共同调节的结果。(1)在植物生长发育和适应环境的过程中各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用共同调节。(2)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。(3)各种激素相互作用的实例：细胞分裂素与生长素：细胞分裂素促进细胞增殖；生长素则促进增殖的子细胞继续长大；在组织培养中，细胞分裂素和生长素的比例高时，有利于芽的分化；比例低时，有利于根的分化。生长素与乙烯：生长素的浓度适宜时，促进植物的生长，同时开始诱导乙烯的形成；当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，而乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用，此时就会出现抑制生长的现象。如下图所示：(4)脱落酸与细胞分裂素：脱落酸强烈地抑制生长，并使衰老的过程加速，但是这些作用又会被细胞分裂素解除。2. 植物体内的五种激素的基本生理作用表现为两个方面促进和抑制。在植物生长和发育的过程中，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，有的相互促进，有的相互拮抗。(1)相互促进诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。促进植物生长：细胞分裂素、生长素。促进坐果和果实生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。促进果实成熟：乙烯、脱落酸。调节种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。(2)相互拮抗顶端优势：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。防止器官脱落：生长素抑制花的脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进种子发芽，脱落酸抑制种子发芽。叶片衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老。【典例】(双选)为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测()B.该植物茎中生长素含量达到 M 值时，植物开始合成乙烯C.该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成D.该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的A.浓度高于106 mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长长的，只是促进作用较弱而已，A 项错误；从曲线看出，生长素含量达到 M 值时，植物开始合成乙烯，B 项正确；从曲线看出，乙烯增加到一定程度，则生长素含量降低，即两者含量达到峰值是不同步的，C 项错误，D 项正确。答案BD解析从图中看出浓度为105102 mol/L时也是促进生【举一反三 8】下图为种子发育过程和种子萌发过程中内源激素、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()GA：赤霉素ABA：脱落酸CK：细胞分裂素IAA：生长素A.种子发育期首先出现的是 CK，其主要作用是促进细胞分裂和组织分化B.种子发育中 GA 和 IAA 的作用是参与有机物向籽粒的运输与积累C.ABA 促进种子贮藏蛋白的基因表达，并促进种子的脱水，有利于种子的萌发D.种子萌发开始时，GA 有解除种子休眠的作用解析ABA 的作用是促进器官的脱落，不能促进种子的萌发。答案C