1、第5讲 植物生命活动的调节,-2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,生长素的发现、产生和运输 1.植物生长素的发现,尖端,背光,向光,琼脂块,-3-,自主梳理,核心突破,考向感悟,分布不均匀,化学物质,生长素,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”,只能说“影响”。 (2)证明“影响”是“化学物质”而非其他信号的科学家是温特。 (3)上述实验中都设置了对照,体现了单一变量原则。,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.植物向光生长的原因:由生长素的分布不均匀造成的。单侧光照射后,胚芽鞘 一侧的生长素含量多于 一侧,造成背光一侧生长快于向光
2、一侧,从而形成植物向光弯曲生长的现象。 3.植物激素:由 的合成部位产生并运送到作用部位,对植物的 有显著影响的微量 。,背光,向光,植物体,生长和发育,有机物,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.生长素的产生、运输和分布 (1)合成部位:主要是 、嫩叶和 。 (2)运输方式 极性运输:只能从植物体的 向 运输,而不能逆向运输,称为极性运输。这种运输方式是一种 的过程。 非极性运输:在成熟的组织中,通过 的筛管进行非极性运输。 (3)分布:相对集中地分布在 的部位,如胚芽鞘、芽和根的顶端分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。,幼芽,发育中的种子,形态学上端 形态学下端,主动运输,韧皮
3、部,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)生长素的发现源于人们对植物向光性的研究。 ( )(2)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。 ( )(3)温特的实验证明了生长素只能从形态学上端运输到形态学下端。( )(4)生长素的极性运输就等同于主动运输。( ),提示:人们在研究植物向光生长的原因的过程中发现,引起植物弯曲生长的原因是生长素分布不均。,提示:顶芽合成的生长素通过主动运输运输到侧芽。,提示:温特的实验证明了造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并将该物质命名为生长素。,提示:极性运输侧重于运输方向,主动运输侧重于跨膜运输的方式。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.植物向性
4、运动的分析判断,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,特别提醒胚芽鞘生长情况的判断方法 (1)看有无生长素 胚芽鞘生长素的来源:主要是由尖端产生或由外源提供(如含生长素的琼脂块等)。 生长情况分析:若胚芽鞘无尖端且无外源提供的生长素,则胚芽鞘不生长。 (2)看生长素能否向下运输 影响生长素向下运输的因素:插入云母片等处理。 生长情况分析:若生长素不能向下运输,则胚芽鞘不生长。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)看生长素是否均匀向下运输 影响生长素分布的因素:单侧光、重力、部分插入云母片、含生长素的琼脂块放置不均等。 生长情况分析:胚芽鞘尖端下
5、部生长素若均匀分布,则胚芽鞘直立生长;若分布不均匀,则弯曲生长。,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.植物向性运动的原因分析 (1)植物的向光性 原因分析,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)植物茎的负向重力性和根的向重力性 原因分析A、B为极性运输,C、D为重力作用下的横向运输。,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析(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)生长素的作用促进生长。 (5)弯曲生长的原因生长素分布不均匀,导致生长不均匀。 (6)引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、地心引力等。 (7)根
6、部生长素的极性运输是从下(分生区部位)向上(成熟区部位)运输。 (8)根的向地生长和顶端优势体现生长素作用的两重性(促进和抑制),而茎的背地性和向光性只体现生长素的促进作用(单方面作用)。,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向 生长素的发现、产生和运输 1.(2016全国理综)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判
7、断,下列叙述正确的是( ) A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b侧的相等 B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同 C.胚芽鞘b侧细胞能运输IAA而c侧细胞不能 D.琼脂块d从a中获得的IAA量小于a的输出量,答案,解析,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(2018云南新平一中第一次月考)用燕麦胚芽鞘及幼苗进行下图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是( )A. B. C. D.,答案,解析,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,生长素的生理作用 1.生理作用:促进植物生长。 2.作用特点:具有 。 (1)表现为既能促进 ,也能抑制 。 (2)特点 低浓度 。不同器官对生长素的敏感
8、程度由大到小的顺序依次为 。 浓度过高时会 ,甚至可能导致植物死亡。 (3)实例顶端优势 现象: 优先生长, 生长受到抑制。 原因:顶芽产生生长素并向下运输,生长素过多地积累在近顶端的侧芽部位,结果抑制该部位侧芽的生长。 解除方法: 。,两重性,生长,生长,促进生长,根芽茎,抑制生长,顶芽,侧芽,摘除顶芽,-18-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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,它是 合成的。 (2)种类: 和 等。 (3)应用 促进扦插枝条 。 防止 。 促进 。 控制 。,生长素,人工,-萘乙酸 2,4-D,生根,落花落果 果实发育 性别分化,-19-,自主梳
9、理,核心突破,考向感悟,(1)杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素。 ( )(2)生长素对果实的发育和成熟没有影响。( )(3)生长素浓度升高,植物细胞生长速度加快。 ( ),提示:杨树顶芽产生的生长素向下运输给侧芽,侧芽附近生长素浓度高,生长受抑制,顶芽生长素浓度低,生长较快。,提示:生长素能够促进果实的发育,果实的成熟受乙烯的影响。,提示: 生长素的作用具有两重性,在低浓度范围内,植物细胞的生长速度随生长素浓度的升高而加快,当生长素浓度高于最适浓度后,随生长素浓度的增大,其促进作用逐渐减弱,最终植物细胞的生长被抑制。,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)植物的向光性说明生长素具有
10、两重性。( )(5)生长素是一种信息分子,直接参与细胞代谢。 ( ),提示:植物的向光性是由生长素分布不均造成的,背光侧与向光侧均表现为促进生长,没有体现两重性。,提示:生长素只是给细胞传达一种调节代谢的信息。,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.生长素的生理作用的解读 生长素的生理作用具有两重性,生长素作用的两重性是指低浓度生长素促进生长,而高浓度生长素抑制生长的现象。所谓“最适浓度”就是促进生长最明显的浓度。在最适浓度以下,随着浓度的升高,促进生长作用加强;超过最适浓度,随着浓度增加,促进生长作用减弱。超过一定浓度时,表现为抑制。 2.不同组织、器官对生长素的敏感程度曲线解读,-2
11、2-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)。 (2)同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根芽茎)。 (3)A、B、C点表示既不促进,也不抑制的生长素浓度。A、B、C三点表示生长素作用的最适浓度。 (4)“高浓度”生长素是指分别大于A、B、C点对应的浓度,起抑制作用;“低浓度”生长素是指分别小于A、B、C点对应的浓度,起促进作用;高和低是相对而言的。 (5)不要将AA、BB、CC段理解为抑制阶段,这些阶段仍体现生长素的促进作用,只是促进作用逐渐
12、减弱。,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.不同的植物(单子叶植物、双子叶植物)对生长素敏感程度曲线解读上图说明不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物较单子叶植物敏感,故可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。,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 (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,而且浓度不同、处理时间不同,影响程度不同。其影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(2)实验流程 配制梯度溶液:配制一系列浓度梯度的2
13、,4-D溶液(其他试剂也可) 操纵变量实验:将新剪下的植物枝条分成10组,将19组插条的基部分别放在上述不同浓度的2,4-D溶液中浸泡几个小时至一天,用蒸馏水处理第10组插条,均置于适宜的环境中 观察并记录结果:一段时间后观察插条的生根情况 分析结果得出结论:统计各组的生根数量或长度,并计算平均值,生根最多或最长的一组所对应的浓度即为最适浓度,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(3)基本技术要求 本实验中,材料、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则,如用相同的花盆、选用相同的植物材料等。 配制生长素类似物溶液时,浓度梯度要小,组
14、别要多。 在确定了最适浓度的大致范围后,可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,特别提醒实验中易出现的问题分析 (1)不能生出不定根:有可能是枝条上没有芽、枝条插倒等。 (2)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,就容易促使不定根的萌发。 (3)本实验中,要严格控制无关变量,如取材、处理时间、光照、温度、通气状况等要保证相同。 (4)设置重复组,即每组不能少于3根枝条。 (5)设置对照组:蒸馏水空白对照;设置浓度
15、不同的几个实验组,相互之间进行对比,目的是探究2,4-D或-萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度。,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 生长素的生理作用 1.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.生长素由顶芽向下运输为非极性运输 D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长,答案,解析,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(2017江苏)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列相关叙述正确的是 ( )A.自变量是NAA,因变量是平均生根数 B.不同浓度的NAA 均提高了
16、插条生根率 C.生产上应优选320 mg/L NAA 处理插条 D.400 mg/L NAA 具有增加生根数的效应,答案,解析,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 生长素作用的两重性 3.下图表示生长素浓度对某植物根和茎生长的影响,下列判断错误的是( )A.生长素对这两种器官的作用都具有两重性 B.植株水平放置一段时间后,根尖近地侧生长素浓度应大于C点所示浓度 C.若植物茎向光一侧生长素浓度为B点所示浓度,则背光一侧浓度一定在DE所示浓度范围 D.该植物茎对生长素的敏感性小于根,答案,解析,-31-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.(2018河北衡水中学高三综合测试)图示为科研人
17、员探究不同浓度的IAA(生长素)、IBA(吲哚丁酸)和NAA(-萘乙酸)对根系生长的影响时,根据实验所得数据绘制的柱状图。下列相关叙述正确的是( ),-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,A.IAA、IBA和NAA都是植物体内产生的微量有机物 B.图示信息可反映出IAA、IBA和NAA都具有两重性 C.IAA、IBA和NAA直接参与细胞代谢,并向细胞传达一种调节代谢的信息 D.同浓度的IBA和NAA对大豆根系生长的作用效果有差异,答案,解析,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,植物激素间的相互作用及应用 1.其他植物激素的种类和作用(连一连),-34-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.
18、植物生长调节剂的应用 (1)概念:人工合成的对植物的生长发育有 的化学物质。 (2)优点:能被人工 合成,价格 ,而且对植物生长发育的调节效果 。 (3)应用 用 催熟凤梨。 用一定浓度的 溶液处理生长期的芦苇,使其纤维长度增加50%左右。 错混辨析乙烯、生长素都是激素,只能在植物体内合成,但乙烯利、萘乙酸以及2,4-D等是激素类似物,是人工合成的化学物质。,调节作用,大量,便宜,稳定,乙烯利,赤霉素,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)乙烯、乙烯利、2,4-D、萘乙酸均为植物激素。 ( )(2)各种植物激素都是独立发挥作用的。( )(3)生长素和赤霉素都能促进植物生长。( ),提示
19、:乙烯利、2,4-D、萘乙酸为植物生长调节剂。,提示:在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,多种激素相互作用、共同调节。,提示:生长素促进细胞生长,赤霉素促进细胞伸长,二者是协同关系。,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)高浓度的生长素能通过促进乙烯合成抑制植物生长。( )(5)生长素和细胞分裂素可以在同一细胞中起作用。 ( ),提示:生长素的浓度接近或等于促进生长的最适浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过临界点时,乙烯的产量就明显增加,出现抑制生长的现象。,提示:生长素可以促进细胞的生长,细胞分裂素可以促进细胞的分裂,二者可以在同一细胞中起作用。,-37-,自主梳理,核心突破,考向
20、感悟,1.其他植物激素的作用及应用比较,-38-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.植物激素间的相互作用在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,多种激素相互作用、共同调节,如低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度升高到一定程度时,会促进乙烯的合成,使其含量升高,反过来又抑制生长素促进细胞伸长的作用。,-39-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析对植物激素的作用辨析不清 (1)生长素通过促进细胞伸长、增大细胞体积促进生长,细胞分裂素则通过促进细胞分裂、增加细胞数目促进生长。 (2)生长素有极性运输的特点,其他植物激素没有。 (3)植物个体发育过程中各种激素协调作用。,-40-,自主梳理,
21、核心突破,考向感悟,考向1 植物激素间的相互作用 1.(2018江西南昌三中高三上第五次月考)植物越冬休眠和夏天生长受多种激素的调节,如下图所示。有关叙述正确的是( )A.夏季过程能增加植物体内细胞分裂素含量,促进植物生长 B.秋末过程能增加叶肉细胞内的胡萝卜素含量,提高光合作用速率 C.越冬休眠过程中,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加 D.各种植物激素通过直接参与细胞内的代谢过程实现对生命活动的调节,答案,解析,-41-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.(2016浙江理综)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )A.为
22、使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸 B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素 C.外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短 D.对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时,答案,解析,-42-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 植物激素的应用 3.下列关于植物生长素及其类似物的叙述,不正确的是( ) A.同一植株的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根 B.棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关 C.在番茄花期喷洒一定浓度的2,4-D可防止落花落果 D.用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根,答案,解析,-43-,
23、自主梳理,核心突破,考向感悟,4.有关植物激素的应用,下列说法正确的是( ) A.苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落 B.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存 C.用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟 D.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄,答案,解析,-44-,植物激素之间的相互作用1.相互关系 (1)不同发育时期植物激素的种类和数量不同,体现了基因的选择性表达。 (2)植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的。 (3)激素间的相互作用,有的是相互促进,有的是相互拮抗。,2.激素间相互促进与相互拮抗关系实例 (1)相
24、互促进方面 促进植物生长的植物激素:细胞分裂素、生长素和赤霉素。 延缓叶片衰老的植物激素:生长素、细胞分裂素。 促进坐果和果实生长的植物激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素。 (2)相互拮抗方面 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。,应用体验下图为生长素(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,解析,
