1、第29讲 植物的激素调节,1.概述植物生长素的发现和作用。 2.列举其他植物激素。 3.评述植物激素的应用价值。 4.活动:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。,-3-,必备知识梳理,关键能力突破,生长素的发现及作用 1.植物生长素的发现过程,-4-,必备知识梳理,关键能力突破,-5-,必备知识梳理,关键能力突破,2.生长素的产生、运输和分布,-6-,必备知识梳理,关键能力突破,3.植物产生向光性的原因,-7-,必备知识梳理,关键能力突破,4.植物茎的背地性和根的向地性 (1)表现,-8-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)原因,-9-,必备知识梳理,关键能力突破,教材拾遗(必修3第49页
2、“技能训练”改编)为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了下图所示实验。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。请思考并回答下列问题。(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? 答案不能。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往形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”。,-10-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)欲得出上述结论应怎样改进更具说服力? 答案应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。(如图所示)。,-11-,必备知识梳理,关
3、键能力突破,凝练核心素养 1.科学思维运用归纳与概括、批判性思维的方法,理解植物向光性的原因。 2.科学探究通过对生长素发现过程的分析,领悟科学家发现问题、寻找证据、在严密推理的基础上做出判断的科学研究方法。,-12-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学思维)如下图所示,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。据图分析并回答下列问题。(1)a、b、c的生长情况分别为 直立生长 、 向光弯曲生长(向左弯曲生长) 、 背光弯曲生长(向右弯曲生长) 。 (2)d图中若固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向右(填“左”或“右”)弯曲生长;若将纸盒和植株一
4、起旋转,则弯向盒开口方向生长。,-13-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 生长素的发现及相关拓展实验 1.(2019云南新平一中月考)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,-14-,必备知识梳理,关键能力突破,胚芽鞘长势分析方法“两看法”,-15-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 生长素的产生、运输、分布 2.(2018广东珠海摸底)下列有关生长素的说法,正确的是( ) A.生长素在植物体内只能极性运输,不能非极性运输 B.生长素由专门的器官产生,作用于特定的靶细胞或靶器官 C.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶
5、细胞内基因的表达 D.高浓度生长素能抑制种子形成,从而形成无子果实,答案,解析,-16-,必备知识梳理,关键能力突破,生长素的运输、分布分析 (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: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)太空环境中虽然不存在重力对生长素分布的影响,但单侧光的影响仍存在,且生长素“极性运输”的特性不变。,-17-,必备知识梳理,关键能力突破,生长素的生理作用及特性 1.生长素生理作用及特点 (1)主要作用:促进 细胞生长 。
6、 (2)作用方式: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。 (3)特点: 两重性 。 (4)表现:低浓度 促进 ,高浓度 抑制 。具体如下:,-18-,必备知识梳理,关键能力突破,(5)实例顶端优势,-19-,必备知识梳理,关键能力突破,2.生长素类似物 (1)概念:生长素类似物是指具有与 生长素 相似的生理效应的 人工合成 的化学物质。 (2)应用 防止果实和叶片的 脱落 。 促进结实,获得 无子果实 。 促进扦插枝条的 生根 。,-20-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念通过分析生长素的作用与浓度、植物细胞的成熟情况、器官的种类等的关系,形成生长
7、素的作用表现出两重性的观念。 2.科学思维运用归纳与概括的方法,结合顶端优势,理解生长素的作用特点。 3.社会责任关注植物生长素类似物在农业、园艺方面的应用。,-21-,必备知识梳理,关键能力突破,(生命观念、科学思维)图甲丙是与生长素相关的曲线图,请分析回答下列问题。,-22-,必备知识梳理,关键能力突破,(1)图甲表示不同浓度生长素的生理作用不同,表现为两重性。 A、B、C、D四点的含义分别是较低浓度促进生长、 促进作用最强 、 既不促进,也不抑制 、 较高浓度抑制生长。 AB段、BC段(不包括C点)、CD段(不包括C点)的含义分别是 在一定的浓度范围内,随生长素浓度的升高,促进作用增强
8、、 在一定的浓度范围内,随生长素浓度的升高,促进作用减弱 、 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)由图乙可知不同器官对生长素的敏感度大小为根芽茎。 (3)由图丙可知不同植物对生长素的敏感度大小为 双子叶植物单子叶植物 。,-23-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 生长素的生理作用 1.(2018湖南师大附中摸底)某研究小组用玉米进行了相关的实验,图一是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理,一段时间后,将胚芽鞘尖端下部纵切,切面如图二所示,图三示意的是一株倒伏的玉米植株。下列分析正确的是( ),-24-,必备知识梳理,关键能力突破,A.图二中的c处细胞对应图一的a部位 B
9、.由图分析可知,生长素通过促进细胞分裂使植物生长 C.图二中的d部位的效果相当于图三中的e部位 D.图二中的c部位的效果相当于图三中的g部位,答案,解析,-25-,必备知识梳理,关键能力突破,生长素促进生长的原理分析 (1)生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长,从而使体积变大,而不是促进细胞数目的增多。如下图中背光侧之所以长得快,就是因为其背光侧细胞比向光侧“更伸长”。(2)利用生长素(或生长素类似物)来促进生根、除草、生产无子果实时,“生长素”前面不要忘记加上“适宜浓度”“一定浓度”等字眼,因为生长素浓度不同,所起的作用也不同。,-26-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 生长素作用的
10、两重性及曲线分析 2.(2018河南新野一高月考)如图是不同浓度生长素对根和芽生长的生理作用,下列说法正确的是( )A.图中代表的是芽,代表的是根 B.图中体现了生长素生理作用的两重性 C.cd段表示生长素对的促进作用在增强 D.图中c点对应的浓度是生长的最适浓度,答案,解析,-27-,必备知识梳理,关键能力突破,判断生长素作用是否体现“两重性”的方法 (1)若生长慢的部位的生长素浓度高于生长快的部位的生长素浓度,则可体现“两重性”,如根的向地性、顶端优势等。 (2)与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较,生长慢于“0”浓度者表现为抑制作用,从而体现出“两重性”,否则不能体现“两重性”。(3)就右图
11、的坐标曲线模型而言,若作用曲线为负值(横轴以下,即图中C点以下),则可体现“两重性”。,-28-,必备知识梳理,关键能力突破,其他植物激素及植物生长调节剂的应用 1.其他植物激素(连线),-29-,必备知识梳理,关键能力突破,2.植物激素间的相互关系 在植物生长发育过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种植物激素 相互作用,共同调节 。 (1)具协同作用的激素,-30-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)具有拮抗作用的激素 器官脱落种子萌发叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老。,3.植物生命活动调节的实质,-31-,必备知识梳理,关键能力突破,4.植物生长调节剂
12、 (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,称为植物生长调节剂。 (2)优点: 容易合成 、原料广泛、 效果稳定 。 (3)应用(连线),-32-,必备知识梳理,关键能力突破,教材拾遗(必修3第56页“基础题,2”改编)针对植物激素与植物生命活动的关系存在如下两种叙述。 植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。 在植物的生长发育过程中,几乎所有生命活动都受到植物激素的调节。 你认为哪种叙述更准确?请说明理由。 答案说法更准确,因为说法过于绝对,实际情况是:植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是由基因控制的,环境变化也会影响基因的表达,激素调节只是其中的一种调节
13、方式。,-33-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.生命观念通过对植物激素的种类和作用以及植物激素之间存在的相互作用的分析,建立起植物通过激素调节生命活动以适应环境的观念。 2.科学思维运用归纳与概括的方法理解植物激素间可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节。 3.社会责任关注植物生长调节剂的合理应用能促进生产力提高,并分析植物生长调节剂应用不恰当带来的负面影响。,-34-,必备知识梳理,关键能力突破,下图为五种植物激素间的相互作用曲线,请据图回答下列问题。(1)不同阶段各种激素的相对浓度不同,其根本原因是 基因的选择性表达 。 (2)从图中可以看出,各种植物激素在生命
14、活动的调节中具有的关系是 相互作用,有的是拮抗关系,有的是协同关系 。,-35-,必备知识梳理,关键能力突破,考向1 其他植物激素的种类及相关作用 1.(2019四川重庆八中入学考试)不同处理对某植物性别分化的影响如下表所示,下列叙述正确的是( )A.根产生的赤霉素能促进雌株形成 B.叶产生了促进雌株形成的细胞分裂素 C.若对完整植株施用赤霉素合成抑制剂,则雌株数量增多 D.赤霉素和细胞分裂素对性别分化的作用不是相互拮抗的,答案,解析,-36-,必备知识梳理,关键能力突破,植物生长与多种植物激素之间的关系 (1)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响,-37-,必备知识梳理,关键能力突破,(2)赤霉
15、素与生长素在促进茎秆伸长方面的关系,-38-,必备知识梳理,关键能力突破,考向2 结合农业生产,考查植物激素的应用 2.(2018山东青岛二模)传统方法利用大麦芽生产啤酒,实质是利用其中的-淀粉酶。用含有赤霉素的温水处理大麦,可加快大麦种子产生-淀粉酶。下列有关分析与推测,不合理的是( ) A.处理过的种子细胞内-淀粉酶基因转录的mRNA量可能增多 B.该处理能使种子内非糖物质转化为淀粉的速率加快 C.处理过的种子堆内升温加快是细胞呼吸加强引起的 D.处理后大麦胚细胞的细胞周期变短,说明赤霉素有促进细胞分裂的作用,答案,解析,-39-,必备知识梳理,关键能力突破,植物生长调节剂应用实例 (1)
16、用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠;促进芹菜等的营养生长,增加产量。 (2)用NAA促进黄杨、葡萄的生根;对棉花进行保花保果,防止脱落。 (3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化;促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。 (4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。 (5)用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注:此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题),-40-,必备知识梳理,关键能力突破,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 1.实验原理 (1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响,在不同
17、 浓度 下处理插条不同 时间 ,其影响程度不同。 (2)生长素类似物的影响存在一个 最适 浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。 (3)用生长素类似物处理插条的方法有 浸泡法 和沾蘸法。 2.实验过程 配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液处理生长状况相同的插条的形态学下端观察枝条生根情况将浓度梯度变窄重复前三步,-41-,必备知识梳理,关键能力突破,3.实验分析 (1)本实验的自变量是生长素类似物浓度,所以需要配制 一系列浓度梯度 的生长素类似物溶液。 (2)为避免设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费,实验之前需进行 预实验 。 (3)由右图曲线可知,促进扦插枝条生根
18、的最适浓度是A点对应的生长素类似物浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度 。,-42-,必备知识梳理,关键能力突破,凝练核心素养 1.科学探究通过探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度的活动,掌握预实验的方法。 2.社会责任关注科学技术在应用于生产实践时需要解决的问题,培养探究精神。,-43-,必备知识梳理,关键能力突破,(科学探究)某生物兴趣小组利用2,4-D进行了如下实验:配制不同浓度的2,4-D溶液共6组;选取生理状况相同的桂花枝条,均分为6组,将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4-D溶液中,10 min后取出,进行无土栽培;一段时间后取出,统计每组枝条生根数目并计算平
19、均值,结果如下表所示。根据该实验,可以得到的结论是( )A.促进桂花枝条生根的最适2,4-D浓度是10-11 mol/L B.一定浓度的2,4-D溶液对植物生根具有明显的促进作用 C.超过一定浓度的2,4-D溶液对植物生根有抑制作用 D.相同浓度的2,4-D溶液和生长素溶液对枝条生根的作用相同,答案,解析,-44-,必备知识梳理,关键能力突破,(2018广东珠海摸底)将黄化豌豆幼苗切段用不同浓度的生长素处理,结果如图所示。现将相同长度的切段浸没在某一未知浓度的生长素溶液中,测得其生长量为a cm,从图中可知其对应的生长素浓度分别为4 mol/L和16 mol/L。为进一步确定该溶液的浓度,将待
20、测溶液稀释使其浓度为原浓度的一半,再取相同切段浸入其中,测得其生长量为b cm。下列有关分析正确的是( ),A.若ab,则待测溶液的浓度为16 mol/L B.若ab,则待测溶液的浓度为4 mol/L C.生长素通过促进细胞的分裂来促进幼苗切段的生长 D.生长素溶液的浓度大于18 mol/L时,离体的切段生长量可能小于d cm,答案,解析,-45-,必备知识梳理,关键能力突破,生长素类似物促进枝条生根的实验分析 (1)方法:用一定浓度梯度的生长素类似物溶液分别处理同种植物生理状态相同的插条,观察生根的数目及长度。 (2)实验变量的确定:该实验的自变量为生长素类似物溶液的浓度;实验的因变量是扦插
21、枝条的生根情况;实验的无关变量是实验试剂的剂量、插条的种类、生长素类似物处理的时间等。 (3)实验对照的分析:该实验中存在空白对照(用蒸馏水处理的对象组)和相互对照(用不同浓度生长素类似物处理的对象组)。,-46-,1,2,3,4,5,6,1.下列实验中能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的是( ),答案,解析,-47-,1,2,3,4,5,6,2.用不同浓度的生长素类似物溶液处理某植物插条使其生根,结果如下表。相关叙述错误的是( ),A.设置第1组实验的目的是作为空白对照 B.根据实验结果无法比较a、b、c浓度的大小 C.实验结果表明促进插条生根的最适浓度在a和c
22、之间 D.该生长素类似物对根的生理作用具有两重性,答案,解析,-48-,1,2,3,4,5,6,3.如图表示植物激素对某植物果实发育、成熟、衰老和脱落的调节作用,A、B、C代表不同的植物激素,下列说法正确的是( )A.激素A对细胞伸长生长具有促进作用 B.低浓度的生长素可以促进落花落果 C.果实成熟时激素B含量减少 D.激素C在幼嫩的组织和器官中含量较多,答案,解析,-49-,1,2,3,4,5,6,4.(2017全国高考)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA
23、溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是( )A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,答案,解析,-50-,1,2,3,4,5,6,5.(2016全国高考)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,
24、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,-51-,1,2,3,4,5,6,6.下图是植物激素与其所起作用的关系示意图,回答下列问题。(1)图1中A、B两点是不同浓度生长素对某器官的生理作用效果,说明生长素的作用表现出 。试写出一种能体现这种生理作用的生理现象: 。 (2)若图1中的曲线表示幼嫩细胞和老细胞中生长素浓度所对应的
25、曲线,则曲线甲对应的是 细胞。若茎背地生长,图1中C点为茎远地侧生长素浓度,则茎的近地侧生长素浓度范围是 。 (3)图2表示种子萌发时相关激素含量的变化,则 (激素)对种子萌发起促进作用,这些激素对细胞的主要生理作用分别是 。,-52-,1,2,3,4,5,6,答案 (1)两重性 顶端优势、根的向地性等 (2)幼嫩 大于C小于D点对应的浓度 (3)细胞分裂素、赤霉素 促进细胞分裂、伸长,-53-,1,2,3,4,5,6,解析 (1)图1中A点对应浓度的生长素对某器官生长起促进作用,而B点对应浓度的生长素对其生长起抑制作用,这体现了生长素作用的两重性;顶端优势、根的向地性等都能体现生长素作用的两重性。(2)幼嫩细胞对生长素的敏感性高于老细胞,故图1中甲应表示幼嫩细胞;茎背地生长的原因是在重力作用下,近地侧生长素浓度高于远地侧生长素浓度,使近地侧的生长速率大于远地侧,若图1中C点为远地侧生长素浓度,则近地侧生长素浓度应该大于远地侧,并且对茎生长的促进作用也大于远地侧,由此可知近地侧生长素浓度应大于C小于D点对应的浓度。(3)分析图示可知,在种子萌发早期,脱落酸含量下降,细胞分裂素、赤霉素含量上升,说明细胞分裂素、赤霉素对种子的萌发具有促进作用;细胞分裂素、赤霉素分别通过促进细胞分裂、细胞伸长来促进植物生长。,
