高考生物一轮复习课件：必修3 第3章 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

欢迎进入生物课堂 第3章植物的激素调节 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 一 生长素 产生部位 作用部位 微量有机物 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 1 生长素的发现过程1 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 2 鲍森 詹森实验 时间 1910年 琼脂片 结论 胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过 传递给下部 3 拜尔实验 顶尖产生的影响在其下部分布 时间 1914年 结论 胚芽鞘弯曲的原因是 4 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 生长素 不均匀造成的 2 生长素的化学名称 吲哚乙酸 3 生长素的合成部位 运输 分布及生理作用 叶 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 疏花疏果 促进生长 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 生长素与生长激素的化学本质相同吗 答案 不同 生长素是吲哚乙酸 生长激素是蛋白质 落花落果 生长素 二 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 2 应用 1 用 催熟凤梨2 用一定浓度的 溶液处理芦苇 就可以使其纤维长度增加50 左右3 用 处理大麦种子 无须发芽就可以产生大量的 淀粉酶 这样就可以简化工艺 降低啤酒的成本 植物激素不是蛋白质 它的合成受基因控制吗 答案 植物激素的合成受基因控制 植物激素是基因在一 定时间和空间的特异性表达的结果 考点 生长素发现史的实验过程 续表 生长素的产生部位 胚芽鞘尖端 生长素发挥作用的部位 尖端下面一段 感光部位 胚芽鞘尖端 生长素的作用特点 具有两重性 弯曲原因 生长素分布不均匀 引起生长素分布不均匀的原因 单侧光 重力 离心 力等 典例1 2011年东莞模拟 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 解题思路 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不生长 因此 实验结果直接能说明生长素能促进植物生长 答案 C 考点对应练1 2011年济南质检 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 B 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 2 易错 2011汕头一模 下列关于植物生长素的叙述中 正确的是 C A 生长素通过促进细胞分裂而促进植物的生长B 燕麦幼苗中生长素的极性运输与光照方向有关C 生长素从顶芽运输到侧芽的方式是主动运输D 单侧光使西瓜的果实发育不均匀 造成果实一边大一边小解析 发育的种子产生的生长素使西瓜子房壁发育成果实 如果种子不均则果实也发育不均匀 与单侧光无关 考点 生长素的合成 分布 运输及生理作用 1 生长素的合成 分布与运输 2 生长素的运输与植物的生长情况的关系 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 则根背向光源生长 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 m1 c m2 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 m1 2 植物对生长素的敏感度 不同器官对生长素敏感度的比较 根 芽 茎 a 图中曲线的A B C各点代表生长素对根 芽 茎的 最佳促进效果 b A B C 点分别表示生长素对根 芽 茎的生长 既不促进 也不抑制的浓度 c A B C 点以上的部分体现了不同浓度生长素的 促进效果 d A B C 点以下的部分分别表示对根 芽 茎的 生长起抑制作用的浓度 单子叶和双子叶植物对生长素敏感度的比较 双子叶植 物 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 1 侧芽的生长素含量 生长素在产生的同时也会被吲哚乙酸酶分解 第一侧芽积累的生长素最多 被分解的却少 生长素继续向下运输 被分解得快 所以含量逐渐减少 因此 离顶芽近的侧芽比离顶芽远的侧芽积累的生长素多 2 生长素的两重性 低促进高抑制 其中的高与低是相对的 因植物 双子叶植物比单子叶植物敏感 不同器官 根 芽 茎的敏感度依次减弱 的不同而不同 1 在植物的向光性实验中 其背光侧的生长素浓度大于向光侧的生长素浓度 但仍属于低浓度的范畴 具有促进生长的作用 2 根的向重力性和顶端优势现象也体现了生长素的两重性 即低浓度促进 高浓度抑制 而向光性和茎的背重力性却只能表现生长素促进生长的功能 典例2 2011年江西联考 下图是不同浓度生长素对某植 物生长的影响 下列叙述中错误的是 A 顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制B 适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长C 曲线表明生长素的生理作用具有两重性D 用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条 生根数量可能相同 解题思路 顶芽生长占优势时 侧芽的生长会受抑制 但侧芽生长素的合成不受影响 根与茎相比 根对生长素浓度更敏感 适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根的生长 表现出生长素的生理作用具有两重性 不同浓度的生长素对同一器官的影响可能是相同的 所以用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条 生根数量可能相同 答案 A 考点对应练3 2011年佛山调研 双选 哪些现象可以说明生长素作用的 两重性 AD 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 高浓度抑制 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 4 易错 2011年豫南联考 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甲图所示 则曲线上P点最可 能对应于乙图中的位置是 D A a B b C c D d 解析 P点是高浓度使生长时间长 也就是抑制了植物的生长 乙图中只有d点是抑制的 考点 植物生长调节剂的应用 1 主要种类 生长素类似物 NAA 2 4 D 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 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 注 无子葡萄用赤霉素处理植株可诱导单性结实 形成无 子果实 c 防止落花落果 由于植物生长素能促进子房壁发育成果实 所以 它被普遍用来防止落花落果 特别是在大棚生产过程中 大棚内缺少帮助花授粉的昆虫和风 倘若辅以人工授粉 则浪费人力 人们可以用一定浓度的植物生长素以防止落花落果 2 用乙烯利催熟凤梨 菠萝 做到有计划上市 3 在芦苇的生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理 使芦苇 的纤维长度增加50 左右 4 啤酒生产中用赤霉素诱导大麦产生 淀粉酶 代替大 麦芽完成糖化过程 5 用GA 赤霉素类 打破莴苣 马铃薯 人参种子的休眠 促进苋 芹菜等的营养生长 增加产量 6 用NAA促进甘薯 黄杨 葡萄的生根 对苹果 鸭梨进行疏花疏果 促进脱落 对棉花进行保花保果 防止脱落 7 用乙烯利促进黄瓜 南瓜的雌花分化 促进香蕉 柿 番茄的果实成熟 8 施用矮壮素 生长延缓剂 防止棉花徒长 促进结果 农业生产中使用生长素类似物比使用天然生长素的效果 好 能长时间发挥作用 生长素的化学本质是吲哚乙酸 还有吲哚乙醇 吲哚乙醛等 而跟生长素作用类似的物质包括2 4 D 萘乙酸等 二者分子式 结构式不同 但在组成与结构上有一定的相似性 这也是植物生长调节剂类似物能够起到与植物激素类似功能 骗过植物靶细胞上的受体 引起与植物激素类似的反应 的主要原因 在农业生产上用的生长素大多都是生长素类似物 由于能骗过植物靶细胞上的受体 且不被植物体内的酶系消化 所以效果更好 典例3 2011年南昌模拟 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 解题思路 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 考点对应练 5 关于植物激素生理作用的叙述 正确的是 B A 植物激素都直接参与细胞内的各类生命活动B 赤霉素能使大麦种子在不发芽时产生 淀粉酶C 脱落酸能促进细胞分裂与果实的衰老及脱落D 合成乙烯的部位是果实 乙烯利能加快番茄的成熟解析 植物激素起调节作用 不是直接参与细胞内的各类生命活动 脱落酸抑制细胞分裂 植物体各部位都能合成乙烯 6 易错 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 C 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解析 在植物体内有合成生长素的过程 也存在着生长素的分解过程 这样才能保持生长素的正常生理浓度 考点 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 植物新陈代谢 典例4 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 A 浓度高于10 6mol L的生长素会抑制该植物茎段的生长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 解题思路 从图中看出浓度为10 5 10 2mol L时也是促进生长的 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 考点对应练7 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 CK 细胞分裂素GA 赤霉素ABA 脱落酸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 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用1 预实验 2 正式实验在预实验的结果上 变窄生长素类似物的浓度梯度 重复预实验的三个实验步骤 典例 2011年苏北四市二调 探究吲哚乙酸对月季插条生 根的作用 结果如图所示 有关实验分析和评价 正确的是 A 不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应不同B 本实验可以不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组C 使扦插枝条产生相同根数的吲哚乙酸浓度相同D 吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根 解题思路 第一步 提取图中的 隐含的信息 在一定范 围内 月季生根数随IAA浓度升高而增加 达到最适浓度后 随IAA浓度的升高而降低 第二步 理解吲哚乙酸具有两重性 低浓度促进生长 当 超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根 第三步 分析选项 实验中要减少无关变量对实验的影响 包括A B项 C项 从坐标可看出不同浓度的IAA的促进效 答案 D 探究活动的一般步骤 提出问题 作出假设 设计实验 包括选择实验材料 选择实验器具 确定实验步骤 设计实验记录表格 实施实验 分析与结论 表达与交流 生长素促进扦插枝条生根的最适浓度为该植物促进茎的 生长的最适浓度 1 2012年湛江一模 用不同实验材料分别对燕麦的胚芽鞘进行以下研究实验 若图中箭头所指表示实验进行一段时间后 胚芽鞘的生长情况 实验结果正确的是 解析 A项没有感光部位 胚芽鞘直立生长 B项云母片使生长素分布不均匀 左侧生长素多 生长快 向右弯曲生长 C项有感光部位 尖端 且生长素能透过琼脂块 所以向光源弯曲生长 D项生长素从右侧向下运输 造成其向左弯曲生长 答案 C 2 2011年广州调研 以下是某研究性学习小组所做的实验 在胚芽鞘切面一侧放置含不同浓度生长素的琼脂块 测定 各胚芽鞘弯曲生长的角度 下表数据说明 A 生长素浓度不同 促进效应就不同B 胚芽鞘弯曲的程度与其他激素无关 C 琼脂中生长素浓度为0 35mg L时 胚芽鞘生长受抑制D 促进胚芽鞘生长的最适生长素浓度在0 25mg L左右 对减慢 但不抑制生长 答案 D 解析 琼脂中生长素浓度为0 35mg L时 胚芽鞘的生长相 3 2011年揭阳会考 下列关于植物激素的叙述 正确的是 D A 植物激素的合成不受环境因子的影响B 细胞分裂素促进细胞衰老 乙烯促进果实生长C 具顶端优势的枝条 其侧芽部位因生长素浓度过低而不生长D 生长素既能促进发芽 也能抑制发芽解析 具顶端优势的枝条 其侧芽部位因生长素浓度过高而抑制生长 4 2011年广州联考 在现代农业生产中植物生长调节剂已 被广泛使用 下列各项中与生长素类似物应用无关的是 A 人工培育无子辣椒 B B 促进香蕉成熟C 促进月季插枝生根D 棉花的保蕾保铃解析 促进香蕉成熟的是乙烯 乙烯不属于生长素类似物 5 2011年东莞联考 某同学发现了一株花色奇特的杜鹃花 于是采摘了部分枝条 打算用扦插的方式进行繁殖 下列关于该 实验的叙述 不正确的是 B A 采摘的枝条中 芽较多的较嫩枝条相对来说更容易生根B 生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比C 生长素类似物有一定的毒性 实验结束后应妥善处理废液D 可发现两个不同的生长素浓度 促进根生长的效果相同解析 生长素处理枝条的时间一般是几个小时到一天 不是越长越好 6 2011年深圳二模 下图甲表示乙烯促进离层细胞合成和分泌酶X的过程 酶X能够水解离层细胞的细胞壁导致叶柄脱落 下图乙表示叶柄离层细胞两侧 近基端和远基端 的生长素浓度与叶片脱落的关系 请回答下列问题 甲 乙 1 图甲中a表示的过程是 需要的原料是 b过程需要的工具是 转运RNA 2 酶X是 参与酶X合成和分泌过程 但不含核酸的细胞器有 3 与乙烯上述作用类似的植物激素是 脱落酸 4 当远基端生长素浓度 近基端生长素浓度时 叶柄脱落 已知生长素在叶柄内是从远基端向近基端进行极性运输 通过对上图分析 该运输过程对乙烯的合成有 作用 纤维素酶和果胶酶 内质网和高尔基体 转录 核糖核苷酸 小于或等于 促进 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全