第三章植物的激素调节

第三章 植物的激素调节第一节 植物生长素的发现第二节 生长素的生理作用第三节 其他植物激素考纲点击 命题分析考纲点击命题分析备注2011201220131. 植物生长素的发现和作用（）山东卷第1题(选择)新课标卷第5题(选择)，四川卷第4题(选择)大纲卷第4题(选择)，广东卷第4题(选择)，安徽卷第5题(选择)近几年考查本章有增多的趋势，主要集中在植物激素的作用和应用两个方面。考查形式选择题和简答题均有出现，但设计实验探究生长素或其他植物激素的作用，或提供信息材料的实验探究题是热点。2. 其他植物激素（）江苏卷第30题(非选择)安徽卷第6题(选择)，北京卷第29题(非选择)，山东卷第1题(选择)，江苏卷第7题(选择)天津卷第6题(选择)，浙江卷第5题(选择)，上海卷第12题(选择)3植物激素的应用（）海南卷第13题(选择)，浙江卷第30题(选择) 浙江卷第3题(选择)，上海卷第31到34题(非选择)新课标卷第29题(非选择)，海南第7题(选择)，福建卷第2题(选择)，上海卷第23题(选择)基础梳理 自主构建一、生长素发现的科学史科学家实验过程分析结论达尔文 胚芽鞘+单侧光向光生长去尖端+单侧光不生长、不弯曲用锡箔罩住尖端+单侧光生长、不弯曲用锡箔罩住尖端以下部位+单侧光向光生长 和为对照组，和为实验组；和组中的自变量为有无 ，和组中的自变量为 的差异单侧光照射使胚芽鞘 产生某种刺激，此种刺激对下面部分产生影响，故出现 弯曲詹森切去胚芽鞘尖端+单侧光不弯曲胚芽鞘尖端下部放琼脂片+单侧光弯曲与达尔文实验中的、组形成相互对照胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过 传递给下部拜尔切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长自变量为 尖端产生的刺激在其下部分布 造成胚芽鞘弯曲生长温特接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧空白的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧自变量为琼脂块是否 某种刺激的确是化学物质，这种化学物质的 分布造成胚芽鞘尖端以下的部位弯向光源答案：1.尖端 感光部位 尖端 向光性 琼脂片 尖端放置的位置 不均匀 接触过尖端 不均匀二、生长素的产生、运输、分布及作用1.产生部位：幼嫩的芽、叶和 。 2.运输特点：（1）极性运输：形态学 形态学 ；运输方式为 。（2） ：在一些细胞分裂特别旺盛的地方，运输方向可受外界刺激（如单侧光）的影响。（3）非极性运输：在成熟组织中，可以通过 运输。3.分布部位：植物体各器官中都有，相对集中地分布在_的部分4.生长素的主要生理作用(1)作用特点：具有_，即低浓度_，高浓度_。(2)相同浓度的生长素所发挥的作用有较大差异的原因：植物_不同；植物细胞的_ _不同。答案：1.发育中的种子 2.上端 下端 主动运输 横向运输 韧皮部 3.生长旺盛 4.两重性 促进生长 抑制生长 器官的种类 成熟情况三、植物激素与植物生长调节剂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.植物生长调节剂： 的对植物的生长发育有 作用的化学物质。（1）优点： 、 、 效果稳定。（2）应用：乙烯利促进果实 ；赤霉素促进芦苇 生长、诱导大麦生成淀粉酶来酿酒。答案：1.产生部位 作用部位 微量有机物 2.人工合成 调节 容易合成 原料广泛 成熟伸长构建网络答案 上端 下端 极性 两重核心突破 归纳拓展考点一 生长素的生理作用及特点1.植物向光性及其解释(1)生长素的产生部位胚芽鞘尖端；(2)感光部位胚芽鞘尖端；(3)作用部位尖端下面一段；(4)弯曲原因生长素分布不均匀，导致生长不均匀，即：合成生长素的尖端受到单侧光的刺激，生长素由向光一侧横向运输到背光一侧，而尖端的生长素在向下运输时却是极性运输，这样使得背光一侧生长素分布多，向光一侧生长素分布少，背光一侧的细胞纵向伸长生长速度快。2.植物茎的背地性和根的向地性及其解释(1)如图，A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输。地心引力生长素分布不均近地侧浓度高茎对生长素敏感性差茎的背地性根对生长素敏感性强根的向地性(2)易错警示根的向地性和顶端优势现象能体现生长素的两重性：即低浓度促进，高浓度抑制。而向光性和茎的背地性只能表现生长素促进生长的功能，不能体现出两重性。失重状态下的植物，根、芽中的生长素分布是均匀的，植物水平生长。3. 生长素作用的曲线及其解读（1）从甲图可读出以下信息：不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根芽茎）。曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果；A、B、C点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果；A、B、C点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制；A、B、C以下的部分体现了不同浓度生长素的抑制效果。（2）从乙图可读出：单子叶植物比双子叶植物敏感程度低。（3）从丙图可以读到以下信息曲线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。若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为大于m小于M（向光一侧的生长慢于背光一侧）。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M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。（4）易错警示不要将甲图中AA、BB、CC理解为抑制阶段，这些阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。例题 1如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线A点(为10-10 molL-1)，下列对b侧生长素浓度范围的描述中，正确的是 （）A在FC的范围内均能促进生长BAD属于生长抑制范围Ca侧的生长素浓度为最适宜浓度，细胞伸长生长快，b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢D在太空中(重力为0)，根的生长状况将不同于上图的生长状况，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长答案A解析本题考查生长素的生理作用，植物根向地性产生的原因是向地侧生长素浓度大，对植物根向地侧的生长促进程度小或达到抑制的程度，故B、C选项不正确。在太空中植物根的生长将不同于图上所示的弯曲生长，a、b侧生长素浓度相同，并且都能促进根的生长，使根水平生长，但坐标图中生长素的曲线仍然适用于根的生长。训练1 下图为植物生长过程中的两种现象，有关分析正确的是A这两种现象的产生都与单侧光影响了生长素分布有关B甲图中生长素在背光侧多，细胞伸长快，所以出现向光生长现象C乙图中茎的生长体现了生长素的两重性D乙图中植物根水平生长，以利于吸收土壤中的水分答案： B解析：甲、乙两图现象分别是单侧光和重力影响了生长素分布造成的，A错；乙图茎两侧的生长情况是：生长素浓度低生长慢，生长素浓度较高生长快，没有体现出生长素作用的两重性，C错；乙图中根由于重力作用，会向地生长，不会水平生长，D错。考点二 与生长素相关实验的图解剖析1.各类别图解类别图解条件相关结果遮盖类直立生长向光生长暗箱类直立生长向光（小孔）生长插入类向右侧生长直立生长向光生长向光生长移植类直立生长向左侧生长中IAA的含量：a=b+c,bc旋转类直立生长向光生长向小孔生长茎向心生长，根离心生长横置类中IAA的含量及作用：a=b c=d,都促进生长：ab cd，a、c、d促进生长，b抑制生长梯度类得出相应的最适宜的生长素浓度2.易错警示(1) 材料：琼脂片能透水和生长素；云母片不能透水和生长素。(2) 生长素的合成不需要光，单侧光不影响生长素的合成，而是使生长素发生横向转移，分布不均。(3) 尖端均匀光照或黑暗都不会使生长素发生横向运输。例2将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿适宜且底部有一透光孔的暗室内。从如图所示状态开始，光源随、暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时幼苗的生长情况是（ ） A.根水平生长，茎向上弯曲 B.根水平生长，茎向下弯曲 C.根向下弯曲，茎向上弯曲 D.根向下弯曲，茎向下弯曲答案 B解析 本题主要考查光照对生长素分布的影响和生长素对根、茎生长的影响，意在考查学生的理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力。对于茎来说，由于一直匀速旋转，从重力角度考虑，各个地方生长素都分布均匀，但由于一侧始终有光源，因此最终向光生长；对于根来说，由于一直匀速旋转，各个地方生长素都分布均匀，故水平生长。训练2（2013安徽理综，5）科学教温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了A 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端B 造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质C 生长素的化学本质是吲哚乙酸D 胚芽鞘会弯向光源生长答案B解析 1928年，荷兰科学家温特（FW.Went，1903？）在实验中，把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽鞘尖端，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘既不生长，也不弯曲。由此说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。考点三 植物激素间的相互作用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。例题3（2013天津理综，6）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GA2 和GA1 的消耗，所以比正常植株较高，D 正确。训练3（2013海南单科，7.关于植物激素的叙述，错误的是A.植物激素的产生部分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答案D解析 激素作为信息分子，产生部位与作用部位一般情况下不同，需要从产生部位运输到作用部位， A正确；生长素主要的产生部位是芽，幼叶和发育的种子，色氨酸经一系列转化成为生长素，B正确；细胞的生命活动是多种植物激素共同调节的结果，细胞分裂素和生长素可以作用于同一细胞， C正确；乙烯具有促进茎段的横向生长、抑制纵向生长的作用，而高浓度的生长素会促进乙烯的合成从而抑制茎段细胞伸长，D错误。考点四 与植物激素有关的实验设计1.验证生长素的产生部位在尖端实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧，如图甲。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧，如图乙。2.验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作，如图:(2)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。3.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输(1)实验操作，如图: (2)实验现象：A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度(1)实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。(2)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。若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。4. 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度（1）提出问题：不同浓度的生长素类似物，如2，4-D或NAA，促进杨树插条生根的最适浓度是多少呢？（2）设计实验：选取生长素类似物配制生长素类似物母液设置生长素类似物的浓度梯度制作插条分组处理插条进行实验观察记录分析实验结果，得出结论。a.插条处理方法：浸泡法或沾蘸法。b.由于生长素类似物浓度较低，需要先进行预实验。例题4.（2013浙江理综，5）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答案 B解析 茎的伸长与赤霉素、赤霉素合成抑制剂、光照等几个因素都有关系，A错误；B没有赤霉素或者加入赤霉素合成抑制剂的植株的茎都比较短，B正确；根据第1组和第4组的数据可以分析出光照对茎的伸长影响较大，C错误；根据第4组和第5组的数据分析该植物并不缺少赤霉素，D错误。训练4（2013全国课标，29）已知大麦在萌芽过程中可以产生a-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生a-淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：试管号GA溶液缓冲液水半粒种子10个实验步骤实验结果步骤1步骤2101125保温24h后去除种子，在各试管中分别加入1mL淀粉液25保温10min后各试管中分别加入1mL碘液，混匀后观察溶液颜色深浅+2011带胚+30.210.8去胚+40.410.6去胚+50.410.6去胚+注：实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。回答下列问题： （1）a-淀粉酶催化_水解可生成二糖，该二糖是_。 （2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的_，这两只试管中淀粉量不同的原因是_。 (3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该试验中GA的作用是_。 （4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明_。答案（1）淀粉 麦芽糖 （2）少 带胚的种子保温后能产生-淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成-淀粉酶 （4）GA浓度高对a-淀粉酶的诱导效果好解析 （1）-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的结构单体是葡萄糖，其水解后生成的二糖由两个葡萄糖组成，所以此二糖为麦芽糖。 （2）试管1和试管2两组进行对比，相互之间的自变量为是否有胚（或有无-淀粉酶存在），因变量是试管中淀粉的含量。在此实验中淀粉的含量由生成的-淀粉酶的量决定，-淀粉酶含量高，则淀粉被水解的多，-淀粉酶含量低，则淀粉被水解的少，无-淀粉酶，则淀粉不被水解。检测时，加入碘液后，颜色较深的含淀粉多，颜色较浅的含淀粉少。 （3）以试管5作为空白对照，对比试管2和试管3，仅有试管3中的淀粉被分解，说明试管3有-淀粉酶产生，而试管2没有淀粉酶产生。由此，可以推断GA溶液在无胚的情况下可诱导种子生成-淀粉酶，继而促进了淀粉的水解。 （4）观察试管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且当GA含量越多时，试管中的淀粉越少。由此可推测，GA浓度高对-淀粉酶的诱导效果好。