版高中生物 第2章 生物个体的内环境与稳态 第5节 植物生命活动的调节 第3课时学.docx
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版高中生物第2章生物个体的内环境与稳态第5节植物生命活动的调节第3课时学
第3课时 植物激素的种类 植物生长调节剂及其应用
[目标导读] 1.阅读教材P61～62，结合图2－48、2－49、2－50，了解其他植物激素的种类和生理作用。
2.结合生产、生活实际和教材P62～63图文，阐明植物生长调节剂的应用。
[重难点击] 其他植物激素的种类和生理作用。
一 植物激素的种类
植物体内的激素除了生长素外，还有赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯和脱落酸，它们共同调节着植物的生长发育。
1．阅读教材P61～62，归纳各种植物激素的分布、运输和生理功能
种类
合成与分布
运输
主要生理功能
赤霉素类
由根尖、嫩叶等合成，在生长比较旺盛的地方分布较集中
①运输没有极性；②根尖合成的赤霉素沿木质部的导管向上运输；③嫩叶合成的赤霉素沿着韧皮部的筛管向下运输
①促进植物雄花的形成、单性结实、茎的延长、侧枝生长、种子发芽、果实生长等；②抑制植物的成熟、侧芽的休眠、衰老、块茎的形成
细胞分裂素类
主要存在于进行细胞分裂的部位，如根尖、萌发着的种子和生长着的果实等
①主要是从根部合成处通过木质部运输到地上部分；②少数在叶片合成通过韧皮部运走
①促进细胞分裂、地上器官分化、种子发芽、果实生长等；②抑制不定根、侧根的形成，延缓叶片的衰老
乙烯
各器官都能合成，成熟组织释放乙烯较少，分生组织、种子萌发、花刚凋谢和果实成熟时产生较多
促进细胞增大，促进果实成熟，促进器官脱落
脱落酸
将要脱落或进入休眠的器官和组织中含量较多
运输没有极性
促进叶、花、果实的脱落，促进植物进入休眠，促进气孔关闭，提高植物的抗逆性
2.结合上表分析下列现象
（1）在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。
（2）在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。
这种做法与脱落酸（激素）相关性最大。
（3）“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味”（苏轼《果品》），此处的“气”指的是乙烯。
（4）感染了赤霉菌的水稻会患“恶苗病”，比周围健康的水稻高50%左右，但结实率低，这很可能与赤霉菌产生的赤霉素类物质有关。
3．五种激素都有自己独特的作用，它们是不是互不影响，单独起作用的呢？
答案 不是。
各种激素相互影响，共同调节植物的生长发育。
4．植物没有神经系统，那么激素是不是调节植物生长发育的唯一物质呢？
答案 不是。
除了激素之外，植物体内还存在着其他天然生长的物质，如油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水杨酸等，它们都对植物的生长发育有促进或者抑制作用。
小贴士
（1）植物激素之间的相互关系
协同
作用
激素
促进果实成熟
乙烯、脱落酸
促进植物生长
细胞分裂素、生长素
诱导愈伤组织
分化成根或芽
生长素、细胞分裂素
延缓叶片衰老
生长素、细胞分裂素
促进果实坐果和生长
生长素、细胞分裂素、赤霉素
拮抗
作用
起促进作用的激素
起抑制作用的激素
器官脱落
脱落酸
生长素
种子发芽
赤霉素、细胞分裂素
脱落酸
叶片衰老
脱落酸
生长素、细胞分裂素
气孔张开
细胞分裂素
脱落酸
（2）果实成熟过程中的激素浓度变化曲线分析
①在果实的细胞分裂过程中细胞分裂素、生长素、赤霉素浓度较高。
②在细胞伸长过程中占主导作用的激素是生长素和赤霉素。
③在果实的成熟过程中明显升高的激素是乙烯和脱落酸。
归纳提炼
活学活用
1．下列各项措施与植物激素的作用无关的是（ ）
A．稻农将水稻种子置于流水中一段时间，促使其早发芽
B．将未成熟的果实密封一段时间，果实成熟时间缩短
C．修剪树篱，降低高度，可以使其枝繁叶茂
D．扦插的枝条一般要去掉部分叶子，枝条更容易存活
问题导析
（1）脱落酸能够抑制种子的萌发，如果降低其含量，种子可以提前萌发。
（2）有一种气体性质的植物激素是乙烯，能够促进果实成熟。
（3）去掉植物的顶芽后，侧芽生长素浓度会降低，抑制作用减弱。
（4）扦插的枝条一般要去掉部分叶子，目的是降低植物的蒸腾作用，枝条更容易存活。
答案 D
二 植物生长调节剂及其应用
人们通过对植物激素调节的科学研究，成功地人工合成了多种植物生长调节剂。
结合材料，阅读教材P62～63，完成下面的思考。
1．植物生长调节剂的概念：
人类通过化学合成和微生物发酵等方式，生产出一些与天然植物激素具有类似生理和生物学效应的有机物质，称为植物生长调节剂。
2．植物生长调节剂的类型和应用
（1）植物生长促进剂
①常用试剂：
人工合成的吲哚乙酸、萘乙酸、2,4－D等。
②主要用途：
诱导单性结实和坐果，防止早期落果，促进插枝生根，调节花期等。
③应用示例：
利用生长素类生长调节剂培育无子果实
a．据图可知，要形成无子果实，首先雌蕊不能（能、不能）受粉；其次，由于无种子，就无法合成子房发育所需要的生长素，因此需要人为施加外源生长素（类似物）。
b．请模仿上图画出无子果实形成的过程。
答案 如图所示
c．通过上述方法获得的无子果实染色体数目与正常体细胞相同（相同、不相同）。
（2）植物生长抑制剂
①常用试剂：
青鲜素、三碘苯甲酸、增甘膦等。
②主要用途：
a.进入植物，可以抑制芽的生长和茎的伸长，降低光合作用、渗透压和蒸腾作用，提早结束生长，促进成熟；b.在农业上主要防止贮藏期的农产品发芽，延长贮存时间，控制烟草侧芽生长，防止大白菜贮藏期抽薹等。
③应用示例：
利用青鲜素处理的大蒜可防止其发芽。
（3）植物生长延缓剂
①常用试剂：
矮壮素、助壮素、多效唑等。
②主要用途：
a.抑制细胞的伸长，但不抑制细胞的分裂；b.使植物矮化，加厚叶片，利于根系生长，培育壮苗，增强抗倒伏、抗寒、抗盐碱等能力。
③应用示例：
促使小麦矮化，防止倒伏，增加产量；玉米结棒位低，无秃尖、穗大粒满；增强马铃薯的抗旱、抗寒能力，增加产量；培育矮化番茄壮苗，增加花数，提高番茄抗寒性等。
小贴士 植物体内的激素会被相应的酶分解，不能长时间发挥作用，人工合成的生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定。
3．植物生长调节剂可能带来哪些负面影响？
答案 植物生长调节剂可能因植物体内没有相应的分解酶而持久作用，可能对食用者的身体健康造成影响。
小贴士 利用生长素类似物除草
在农业生产中，常常向栽种单子叶农作物的农田中喷洒一定浓度的2,4－D（生长素类似物），以杀死双子叶杂草。
据此推测，上图曲线中，表示单子叶农作物的是②；表示双子叶杂草的是①；生长素类似物的浓度应控制在C浓度左右。
归纳提炼
使用植物生长调节剂应注意的问题
（1）农业生产中，要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素。
（2）还要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和施用次数等问题。
活学活用
2．下列关于植物生长调节剂的叙述中，不正确的是（ ）
A．是指一些具有植物激素活性的人工合成物质
B．具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点
C．留种的洋葱、大蒜等不能使用青鲜素
D．生产上使用2,4－D时不需要考虑浓度
问题导析
（1）植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质。
（2）人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分，植物体内没有相应的酶去分解它，因此作用效果更持久稳定，而且具有容易合成、原料广泛的优点。
（3）青鲜素是一种植物生长抑制剂，其作用与生长素相反，青鲜素可以抑制芽的生长。
（4）植物生长调节剂和植物激素一样，其作用也具有两重性，使用时要注意掌握浓度。
答案 D
当堂检测
1．植物的果实从开始发育到完全成熟的过程中，主要由下列哪些激素共同起作用（ ）
①萘乙酸 ②生长素 ③2,4－D ④细胞分裂素 ⑤乙烯
A．①②⑤B．②③④
C．②③⑤D．②④⑤
答案 D
解析 植物果实发育过程中需要细胞分裂素促进细胞分裂和生长素促进细胞的伸长，在果实发育到一定程度后，由于乙烯的催熟作用，使果实成熟。
萘乙酸和2,4－D为人工合成的生长素类似物，在正常发育中，植物是不需要的，故答案为D。
2．下列关于植物激素的叙述，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
解析 生长素的化学本质是吲哚乙酸，不是蛋白质。
3．分析下图，下列描述正确的是（ ）
①植物激素A与细胞分裂素在器官脱落方面表现为拮抗关系 ②植物体的器官脱落是多种激素相互作用共同调节的结果 ③从图示信息可以获得生长素的作用表现出两重性的特点 ④植物激素A与高浓度的生长素在器官脱落方面表现为协同关系
A．①②④B．②③④C．②③D．①②③④
答案 D
解析 分析题图可知，植物激素A应为脱落酸，因脱落酸具有促进器官脱落的作用，高浓度的生长素也具有此作用，二者表现出协同关系；由于细胞分裂素抑制器官脱落，说明脱落酸和细胞分裂素之间是拮抗关系；不同浓度的生长素对同一生理效应的作用相反，从而体现了生长素的作用具有两重性的特点。
4．如表所示为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答下列问题：
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
插条生根
生长素
—
促进
促进
抑制
促进
赤霉素
促进
促进
促进
抑制
抑制
细胞分裂素
促进
降低
促进
抑制
—
脱落酸
一般
抑制
—
—
促进
—
乙烯
—
—
抑制
促进
—
（1）表中结果显示，同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应____________________，五大类激素中，在果实生长的调节中起协同作用的激素有______________________________________。
表中结果说明植物的正常生长发育过程是______________________________的结果。
（2）若解除植物的顶端优势可采取的措施有：
①________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）膨大剂是一种植物生长调节剂，其作用主要是促进细胞分裂，增加细胞的数量，膨大剂最可能是____________类的植物调节剂。
在西瓜坐果初期适量使用膨大剂，可提高产量，但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象，可能的原因是施用膨大剂的__________和__________不合适。
答案
（1）不同 生长素、细胞分裂素、赤霉素 多种（不同）激素共同调节
（2）①去除顶芽 ②施用一定浓度的细胞分裂素
（3）细胞分裂素 时间 剂量
解析
（1）由题中表格内容可知，同一激素在植物不同生长发育阶段所起的作用不同。
在果实生长过程中生长素、细胞分裂素、赤霉素对果实的生长都起促进作用，所以这三种激素具有协同作用。
表中结果说明植物的正常生长发育过程是多种激素共同调节的结果。
（2）顶端优势是植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象，因此可去除顶芽或施用一定浓度的细胞分裂素来解除顶端优势。
（3）促进细胞分裂、增加细胞数量的激素是细胞分裂素，有些瓜农使用膨大剂的时间和剂量不合适，会导致西瓜爆裂现象的发生。
40分钟课时作业
[学考达标]
知识点一 植物激素的种类
1．果实生长发育和成熟受多种激素调节。
下列叙述正确的是（ ）
A．细胞分裂素在果实生长中起促进作用
B．生长素对果实的发育和成熟没有影响
C．乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用
D．脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落
答案 A
解析 果实的生长发育和成熟受多种激素的调节，细胞分裂素促进细胞分裂，在果实生长中起促进作用，A正确；生长素促进生长发育，B错误；乙烯促进果实成熟，C错误；脱落酸促进果实的衰老和脱落，D错误。
2．辣椒在盛花期遭遇连续暴雨，正常受粉受到影响，为防止减产，菜农采取了喷洒一定浓度的植物激素类似物溶液的措施。
他们最可能使用了哪种激素类似物（ ）
A．生长素B．赤霉素
C．细胞分裂素D．乙烯
答案 A
解析 生长素类似物可促进子房发育，形成无子果实。
知识点二 植物生长调节剂及其应用
3．关于植物激素的作用的叙述，正确的是（ ）
A．适宜浓度的2,4－D能促进扦插枝条生根
B．脱落酸能够促进种子萌发
C．赤霉素能够促进茎的伸长
D．乙烯可用于诱导产生无子果实
答案 C
解析 2,4－D不是植物激素，而是植物生长调节剂，A项错误；脱落酸对种子的萌发有抑制作用，B项错误；诱导产生无子果实的激素是生长素，D项错误。
4．下图表示苹果生长发育时期几种激素的动态变化，图中甲、乙、丙分别代表三种激素。
下列说法正确的是（ ）
A．甲激素主要作用是促进细胞分裂
B．乙激素主要作用是促进果实成熟
C．苹果在成熟期只受丙激素的影响
D．乙、丙两种激素主要作用是促进细胞衰老
答案 A
5．某生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同浓度的生长素类似物2,4－D涂抹子房，得到的无子番茄果实平均重量见下表。
2,4－D浓度（mg/L）
0
5
10
15
20
25
30
35
无子番茄平均重量（g/个）
0
13.5
26.2
46.5
53.6
53.7
43.0
30.2
据表得出的正确结论是（ ）
A．2,4－D浓度超过25mg/L将对果实的发育起抑制作用
B．2,4－D与生长素的作用效果相同
C．2,4－D可以促进扦插枝条生根
D．2,4－D诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25mg/L
答案 D
解析 2,4－D是一种生长素类似物，从题中可以看出，A选项中的浓度可促进果实发育；由于缺少使用生长素的实验，故不能得出B选项的结论；C选项与表格数据无关；分析图中数据，20mg/L与25mg/L对番茄果实的发育影响基本相同，可得出诱导无子番茄的最适浓度范围为20～25mg/L，故D项正确。
6．下列现象与植物激素作用无关的是（ ）
A．青香蕉与熟苹果放在一起容易成熟
B．瓜熟蒂落
C．萎蔫的青菜叶洒上清水后逐渐变得硬挺
D．松树宝塔状的树形
答案 C
解析 萎蔫的青菜叶洒上清水变得硬挺是由于渗透吸水所致，与激素无关；A与乙烯有关，B与脱落酸有关，D与生长素有关。
7．下图中甲表示不同浓度的萘乙酸对芽生长的影响，乙表示植物的芽在不同浓度的萘乙酸溶液中的生长情况，图中c点所对应的生长状况最有可能是（ ）
A．①B．②C．③D．④
答案 D
解析 c点所对应的萘乙酸浓度对芽的生长起促进作用，故芽的长度较无萘乙酸时要长。
[高考提能]
8．如图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用，图中A、B表示不同的植物激素，下列说法不正确的是（ ）
A．激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
B．据图可以推断出a浓度高于b浓度
C．在图示的过程中激素A和B属于拮抗关系
D．由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果
答案 A
解析 激素A、B分别表示赤霉素、乙烯，A错误；幼苗继续生长，即植物激素对幼苗的促进作用大于对幼苗的抑制作用，故可推断出a浓度高于b浓度，B正确；激素A促进细胞伸长，激素B抑制细胞伸长，故两者之间属于拮抗关系，C正确；从图中可以看出，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用、共同调节，D正确。
9．研究发现生长素（IAA）和赤霉素（GA）对豌豆茎切段等离体器官的作用如图所示。
下列有关叙述错误的是（ ）
生长素（IAA）和赤霉素（GA）对离体豌豆茎切段伸长的效应
A．本实验可以通过测量豌豆茎切段的生长长度来记录实验结果
B．IAA和GA同时存在时，具有明显的增效作用
C．本实验自变量是激素种类的不同，无关变量是激素的浓度、豌豆茎切段的状况等
D．IAA和GA均具有促进植物生长的作用，但GA的促进效应较IAA明显
答案 D
解析 从题图看出，IAA促进植物生长的作用大于GA的促进效应。
10．丝瓜为雌雄同株异花植物，将刚萌发的丝瓜种子浸泡在下列6种溶液中24h，然后种植。
比较雄花和雌花平均数，求出性别比（如下表）。
浸泡液
雄花
雌花
雄花与雌花的比值
水（对照）
21.1
3.8
5.6
甲（赤霉素100mg·L－1）
4.7
4.7
1.0
乙（CP100mg·L－1）
7.8
6.2
1.26
丙（乙烯利100mg·L－1）
19.6
3.7
5.3
丁（整形素100mg/L）
33.1
1.2
27.6
甲液、乙液等体积混合
（赤霉素＋CP100mg/L）
3.1
7.2
0.43
分析上表数据，不能得到的推论是（ ）
A．甲液对丝瓜花性别分化影响不大
B．丙液对丝瓜花性别分化影响不大
C．丁液最有利于雄花的形成
D．甲液、乙液等体积混合较利于雌花的形成
答案 A
解析 从表中可发现，不做任何处理时雄花与雌花的比值为5.6，而用甲液处理后雄花与雌花的比值为1.0，说明甲液有利于雌花的形成，因此A项错误。
11．将休眠状态的枫树种子与湿砂混合后放在0～5℃的低温下1～2个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。
下图表示枫树种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况，请据图回答：
（1）从图中可以看出在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在________关系。
各种激素含量的变化说明了________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象，要破除休眠使之提前萌发可以使用上图中的______________________处理。
但在生产上人们常使用的是人工合成的此类激素的类似物，因为该类物质________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。
这种现象与图中 密切相关，推测可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）拮抗 植物的生命活动不只受单一激素的调节，而是多种激素相互协调共同发挥作用的
（2）赤霉素或细胞分裂素 在植物体内不易降解，效果稳定
（3）脱落酸 脱落酸在高温条件下容易降解（或破坏），解除对种子萌发的抑制作用
解析
→
结论,植物的生命活动是由多种激素相互作用共同调节的
应用,
→
[个性拓展]
12．某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。
现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：
一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定A、B两种激素的含量，结果见图。
请回答：
预处理方法
室温、保湿（甲）
4℃、保湿（乙）
4℃、水浸种（丙）
4℃、干燥（丁）
种子萌发实验条件
温度和水分等适宜条件
种子萌发率（%）
0
100
98
0
（1）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是__________和______________。
（2）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是___________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）已知激素A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。
实验步骤：
①剥离该木本植物种子的种皮，提取激素A，并制备成激素A水溶液。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
预测结果：
___________________________________________________________________。
得出结论：
___________________________________________________________________。
答案
（1）低温 水分（或4℃保湿、4℃水浸种）
（2）激素A （3）实验步骤：
②分别用等量的激素A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理的为对照 ③一定时间后，统计白菜种子的发芽率
预测结果：
激素A处理的白菜种子发芽率低于对照
得出结论：
激素A对种子萌发有抑制作用
解析 四种预处理方法形成了两组对照，甲、乙两组自变量为温度，乙、丙、丁三组自变量为水，由最终萌发率可知，在4℃、保湿条件下，种子萌发率最高。
第二组测定的两种激素的含量中，由于甲中激素A的含量高，乙、丙激素B的含量高，说明促进种子萌发的是激素B，抑制种子萌发的是激素A。
要验证激素A对白菜种子萌发的作用，需要设置一组对照实验，且自变量为激素A的有无，思路如下：
因种皮中含有激素A，所以事先要剥离白菜种子的种皮；然后均分为两组，一组用激素A处理，另一组用等量的蒸馏水对照；因本实验为验证性实验，结果和结论必须是唯一的且应一致，所以结果应为用激素A处理的白菜种子萌发率低，结论应为激素A对种子的萌发有抑制作用。
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