版高中生物第3章植物的激素调节第3节其他植物激素学案新人教版必修3.docx

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版高中生物第3章植物的激素调节第3节其他植物激素学案新人教版必修3

第3节　其他植物激素

[目标导读]　1.结合教材图3－9，了解常见植物激素的合成、分布和主要作用。

2.通过认识生长素和乙烯的相互关系，理解植物激素的共同调节。

3.通过“资料分析”，评述植物生长调节剂在实践中的应用。

[重难点击]　其他植物激素的主要生理作用。

方式一　香蕉是大家都喜欢吃的水果，产于我国的南方，成熟的香蕉难以长时间储存。

人们在香蕉还不成熟的时候把它摘下，然后运到北方来，在放香蕉的箱子内放几只熟透的苹果，香蕉很快就熟了。

没有和苹果接触的香蕉也能成熟，说明熟透的苹果中起作用的可能是一种气体物质，那么这种物质是什么呢？

答案　这种气体物质就是乙烯，它也是一种植物激素。

除此之外植物激素还有哪些？

它们都有什么生理作用？

怎样利用它们来满足人们生产的需要呢？

方式二　现在水果市场上的一些蜜橘、冰糖橘娇艳光鲜煞是让人喜爱。

然而吃起来渣多、发酸，与按时上市的蜜橘、冰糖橘相比口感相差甚远。

据水果专家介绍，受早上市早赚钱心理影响，一些橘农通过对果树催肥、催熟，提前摘橘上市。

这种“化肥蜜橘”、早熟“冰糖橘”多施用化肥或催熟剂过量，口味比起正常成熟的橘子差得很远。

那么，催熟剂为什么能起到催熟的作用呢？

它的主要成分是什么？

这样的催熟水果会不会对人体有害呢？

一、其他植物激素的种类和作用

1．植物体内存在着生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。

2．其他植物激素的比较

合成部位

含量较多部位

生理功能

赤霉素

未成熟的种子、幼根和幼芽

生长旺盛的部位

促进细胞伸长、促进种子萌发和果实发育

细胞分

裂素

主要是根尖

正在进行细胞分裂的部位

促进细胞分裂

脱落酸

根冠和萎蔫的叶片等

将要脱落的器官和组织

抑制细胞分裂，促进果实和叶的衰老和脱落

乙烯

植物体的各个部位

成熟的果实中

促进果实成熟

3.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，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。

问题探究

1．思考并回答关于植物激素的问题：

（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，这说明细胞分裂素具有什么功能？

答案　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。

这种做法与哪种植物激素相关性最大？

答案　与脱落酸（激素）相关性最大。

（3）激素调节是植物生命活动调节的唯一方式吗？

答案　不是。

植物的生长发育等生命活动过程，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。

2．分析下列关于植物激素之间相互关系的图示并回答相关问题：

（1）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，结果如图所示。

①当植物茎中生长素含量达到M值时，乙烯开始合成。

②当植物茎中生长素含量达到N值后，生长素含量下降，可能的原因是乙烯含量升高抑制了生长素的合成。

（2）赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者关系如下图所示。

①x表示赤霉素对生长素的合成具有促进作用。

②y表示赤霉素对生长素的分解具有抑制作用。

③赤霉素促进茎秆的伸长作用是通过生长素来实现的。

1．下列关于植物激素的叙述，错误的是（　　）

A．赤霉素能促进细胞伸长

B．细胞分裂素存在于植物体的任何部位

C．乙烯可促进果实成熟

D．脱落酸能抑制细胞分裂和种子萌发

答案　B

解析　赤霉素的合成部位主要是未成熟的种子、幼根和幼芽等，其主要作用是促进细胞伸长，促进种子萌发和果实发育。

细胞分裂素主要存在于正在进行细胞分裂的部位，如根尖，其主要作用是促进细胞分裂。

乙烯的主要合成部位是成熟的果实等，其主要作用是促进果实成熟。

脱落酸的合成部位是根冠和萎蔫的叶片等，其主要作用是抑制细胞分裂，促进芽和种子的休眠，促进叶和果实的衰老和脱落等。

2．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

方法链接

（1）植物的生长发育过程，根本上是基因在一定的时间和空间上程序性表达的结果。

（2）在植物生长的某个时期中含有多种激素，各种激素之间相互作用，所表现出的生理作用不仅与激素种类有关，而且与激素的浓度相关。

二、植物生长调节剂的应用

1．植物生长调节剂

（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。

（2）优点：

容易合成、原料广泛、效果稳定等。

2．具体应用

（1）用乙烯利催熟。

（2）用赤霉素溶液处理芦苇，可增加纤维长度。

（3）用赤霉素处理大麦，可简化酿酒工艺、降低成本。

3．应用时的注意事项

（1）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）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。

问题探究

1．试从来源上对比分析植物激素、生长素类似物和植物生长调节剂。

答案　

（1）植物激素：

来自植物体本身。

（2）生长素类似物：

是人工合成的与生长素有类似生理效应的物质。

（3）植物生长调节剂：

是人工合成的调节植物生长发育的化学物质。

2．瓜果蔬菜在种植时因使用了植物生长调节剂而引起社会的广泛关注，媒体接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。

试探讨使用植物生长调节剂，会不会影响农产品的品质。

答案　植物生长调节剂使用得当，不会影响农产品的品质，甚至可以改善品质。

例如，适当使用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。

如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响农产品的品质。

3．填表比较动、植物激素：

项目

植物激素

动物激素

不

同

点

产生

部位

植物体的一定部位

内分泌器官（或细胞）

作用

范围

广泛

作用于特定的器官

举例

生长素、乙烯等

生长激素、甲状腺激素等

相同点

（1）含量少，具有高效性；

（2）不直接参与细胞代谢过程，但对生物体的新陈代谢和生长发育起调节作用

3．在农业生产上，用生长素的类似物萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素要明显，其原因是（　　）

A．萘乙酸成本低，用量大，而用吲哚乙酸成本高，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，可以长时间发挥作用，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

答案　C

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。

利用生长素类似物使其发挥生长素的生理作用，但植物体内没有分解它的酶，而使用吲哚乙酸时，当吲哚乙酸浓度高出正常水平时，将很快被植物体内的酶分解掉而恢复到正常水平。

方法链接

　植物生长调节剂效果稳定的原因

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。

1．某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发，为探究其原因，检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化，结果如图。

根据激素的作用特点，推测图中a、b依次为（　　）

A．赤霉素、脱落酸B．细胞分裂素、生长素

C．脱落酸、细胞分裂素D．赤霉素、乙烯

答案　A

解析　低温贮藏过程中，低温抑制了脱落酸的生成，使种子解除休眠，在后期赤霉素的增加可以打破休眠，使种子萌发。

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．目前植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植中已有较多应用，下列说法肯定错误的是（　　）

A．用高浓度的α－萘乙酸在适当的时期处理桃可提高产量

B．一定浓度的2,4－D可促进插条生根

C．在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理可使其纤维长度明显增加

D．用乙烯利催熟香蕉一般不会明显影响香蕉的品质

答案　A

解析　一定浓度的生长素类似物可促进果实发育，但高浓度生长素类似物却抑制果实发育；一定浓度的赤霉素可促进细胞伸长，从而引起植株增高；乙烯利可促进果实成熟，一般不影响果实的品质。

4．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；幼苗正常生长，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。

5．自然生长的植物在果实成熟过程中，各种植物激素都有明显变化。

有植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化情况，结果如图所示。

请据图回答下面的问题：

（1）生长素的化学名称是______________。

（2）果实中的生长素主要来源于________。

在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高，其原因是_____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）从图中可知生长素和________都能促进细胞伸长，它们之间的关系是________作用。

（4）在果实成熟时，果实中含量升高的激素有________________________。

（5）图中各种激素动态变化说明：

_____________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）吲哚乙酸　

（2）发育着的种子　具有分裂能力的细胞能产生生长素，然后运输到作用部位　（3）赤霉素　协同　（4）乙烯和脱落酸　（5）果实（植物）的生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是由多种激素相互作用共同调节

解析　

（1）生长素的化学名称是吲哚乙酸。

（2）自然情况下，雌蕊受粉以后，胚珠开始发育形成种子，此过程中产生的生长素促进子房发育成为果实。

具有分裂能力的细胞能产生生长素，生长素的生理作用是促进细胞伸长生长，所以在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高。

（3）由图可知，赤霉素在细胞伸长时期含量也比较高，所以与生长素是协同关系。

（4）从图中观察，乙烯和脱落酸在果实成熟时含量上升。

（5）根据果实成熟过程中激素含量的升降，说明在果实（植物）的生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是由多种激素相互作用、共同调节的。

40分钟课时作业

[学考达标]

1．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。

2．高等动物激素与植物激素的主要区别在于（　　）

A．有无特定分泌腺

B．是否种类多样和特异性高

C．是否微量、高效

D．是否有调控代谢能力

答案　A

解析　高等动物激素由专门的内分泌腺产生，由血液循环运输到专门的器官发挥作用；而植物激素由一定部位产生，然后由产生部位运输到作用部位发挥作用，没有专门的分泌腺。

3．当某植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势，其主要原因是（　　）

A．侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受抑制

B．侧芽附近的生长素浓度较低，其生长受抑制

C．顶芽附近的脱落酸浓度较高，其生长被促进

D．侧芽附近的细胞分裂素浓度较高，其生长受抑制

答案　A

解析　顶端优势是指植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。

产生顶端优势的原因是顶芽产生的生长素向下运输，过多地积累在近顶端的侧芽部位，使近顶端的侧芽部位生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。

4．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。

5．乙烯和生长素都是重要的植物激素，下列叙述正确的是（　　）

A．生长素是植物体内合成的天然化合物，乙烯是体外合成的外源激素

B．生长素在植物体内分布广泛，乙烯仅存在于果实中

C．生长素有多种生理作用，乙烯的作用只是促进果实成熟

D．生长素有促进果实发育的作用，乙烯有促进果实成熟的作用

答案　D

解析　乙烯和生长素都是植物体内合成的激素，它们都广泛分布在多种组织中，生长素的生理作用具有两重性，乙烯的主要作用是促进果实成熟，生长素有促进果实发育的作用。

6．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。

[高考提能]

7．夏季收获的马铃薯处于休眠状态，为了一年两季栽培马铃薯，故应解除休眠。

导致马铃薯休眠和解除其休眠的植物激素分别是（　　）

A．脱落酸和赤霉素

B．脱落酸和细胞分裂素

C．生长素和细胞分裂素

D．乙烯和赤霉素

答案　A

解析　脱落酸的作用是抑制细胞分裂，使植物体处于休眠状态，而赤霉素能促进种子萌发，打破种子的休眠状态。

8．果实生长发育和成熟受多种激素的调节，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；生长素促进果实发育，B错误；乙烯促进果实成熟，C错误；脱落酸抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，D错误。

9．丹阳一户瓜农种植的几十亩西瓜莫名“爆炸”的消息传出，将西瓜膨大剂推上了舆论的风口浪尖。

西瓜膨大剂是由日本科学家在上世纪80年代人工合成的一种化合物，作用效果持久，应用广泛。

下列有关说法正确的是（　　）

A．西瓜膨大剂是一种植物激素，从其功能推断应该属于生长素的一种

B．过量使用西瓜膨大剂，其残留部分很可能造成青少年摄入过量激素，从而导致发育过快

C．将生长素类的植物生长调节剂涂在二倍体西瓜未受粉的子房壁上，可能得到无子西瓜

D．高浓度的生长素能够促进乙烯的产生，从而促进子房壁发育为成熟的果实

答案　C

解析　西瓜膨大剂是人工合成的植物生长调节剂，不是植物细胞合成的，不属于植物激素，从其功能推断应该属于细胞分裂素类似物的一种，A错误；人体没有识别西瓜膨大剂的受体，西瓜膨大剂不会对人体的生长发育起调节作用，B错误；将生长素类的植物生长调节剂涂在二倍体西瓜未受粉的子房壁上，刺激子房发育成果实，获得无子西瓜，C正确；乙烯的作用是促进果实成熟，生长素的作用是促进果实发育，D错误。

10．下列关于植物激素及植物生长调节剂应用的叙述中，正确的是（　　）

A．低浓度的2,4－D一定可以除去小麦田间的双子叶杂草

B．用一定浓度的赤霉素处理生长期的芦苇，可增加芦苇的纤维长度以提升芦苇品质

C．水果、蔬菜上残留的植物生长调节剂一定不会损害人体健康

D．若儿童食用乙烯利催熟的水果则会导致性早熟

答案　B

解析　高浓度的2,4－D用来除去小麦田间的双子叶杂草，因为双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感程度要强；生长调节剂是化学合成的化合物，可能会损害人体的健康；在动物细胞内没有植物激素的受体，理论上对人体无害。

11．研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果见下图。

请回答下列问题：

（1）比较曲线1、2、3与4可知，________对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是______________，而且________________（激素）能解除这种激素的抑制作用。

在保留顶芽的情况下，除了曲线3所采用的措施外，还可通过喷施________________的化合物促进侧芽生长。

（2）比较曲线4与5，可知赤霉素能明显促进__________________。

而在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于________组织。

（3）分析上图，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内________________浓度或比例的改变。

答案　

（1）顶芽　生长素　细胞分裂素　对抗生长素

（2）侧芽的伸长　分生　（3）植物激素

解析　

（1）由图可看出，1曲线中的顶芽保留会抑制侧芽的生长，原因是顶芽产生的生长素运输到侧芽，使侧芽部位生长素浓度过高而抑制侧芽生长。

1曲线和3曲线对照，可看出细胞分裂素能解除这种抑制作用。

要想促使侧芽生长，除了涂抹细胞分裂素外，还可喷施对抗生长素的化合物。

（2）对照曲线4、5可看出赤霉素促进侧芽的伸长，赤霉素产生于植物的分生组织。

（3）由图可看出，植物体内各种激素相互作用共同调节侧芽的伸长。

12．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解除休眠的过程中，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，要解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，而是多种激素相互作用共同调节的　

（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　分析图联系相关知识―→赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发二者呈拮抗关系

植物的生命活动是由多种激素相互作用共同调节的

由坐标图可知：

种子萌发时赤霉素和细胞分裂素增加

二者可解除种子休眠

知识联想：

脱落酸高温下容易降解―→干热后的大雨天气种子容易在穗上发芽

13．请回答下列有关赤霉素的问题：

（1）赤霉素有促进细胞分裂的作用。

用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞，其细胞周期的________期明显变短，此时期分子水平上所发生的变化主要是________和________________。

（2）植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等________的部位。

用赤霉素多次喷洒水稻植株后，引起其生长速度过快，将导致稻谷产量________。

（3）赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。

有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验，结果如图所示。

由图分析可知，一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起________作用；加入赤霉素溶液的时间在图中的________（填“A点”“B点”或“C点”）。

根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是__________________________

______________________________________________________________________________________________________________________。

答案　

（1）分裂间　DNA复制　有关蛋白质的合成　

（2）生长旺盛　降低　（3）抑制　B点　赤霉素降低了细胞壁上Ca2＋的浓度

解析　

（1）在一个细胞周期中，分裂间期所经历的时间最长。

依题意，赤霉素主要通过缩短细胞分裂的间期，从而达到促进细胞分裂的目的。

在间期，细胞内主要完成的是DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

（2）赤霉素主要在幼嫩的组织中合成，当赤霉素喷洒过多时，植物会出现疯长现象，即营养生长旺盛，这将影响生殖生长，导致水稻产量降低。

（3）依据图示，加入CaCl2后，胚轴的生长速率下降，说明CaCl2对细胞壁的伸展具有抑制作用，而加入赤霉素后，胚轴的生长速率加快，说明赤霉素可能通过降低细胞内CaCl2的含量达到促进细胞壁伸展的目的。

[真题体验]

14．（2016·浙江，2）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　D

解析　根据图可见脱落酸具有抑制马铃薯块茎发芽的作用，A错误；延长马铃薯块茎的贮藏的同时需要抑制马铃薯的发芽，所以应外施脱落酸，B错误；据图可见与对照组相比，外施赤霉素马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更长，C错误；第5周后对照组的发芽率升高，所以第5周后马铃薯块茎内赤霉素含量升高，脱落酸含量下降，D正确。

15．（2015·山东，1）下列有关植物激素的应用，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