高二教师 专题五第3讲植物的激素调节.docx
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高二教师专题五第3讲植物的激素调节
激素的种类和作用
专题五第3讲 植物的激素调节
填充关键点
思考连接处
（1）生长素的极性运输和主动运输是一回事吗？
提示 生长素的极性运输是针对植物体而言的，主动运输是指出入细胞膜的方式。
（2）茎的背地性，根的向地性均能反映生长素的两重性吗？
提示 茎的背地性不能。
（3）五类植物激素哪些起促进作用？
哪些起抑制作用？
提示 生长素、赤霉素、细胞分裂素起促进作用；脱落酸、乙烯起抑制作用。
考点1 生长素的运输与作用
1．观察下列图示，判断运输方向
2．下列图示均与生长素作用特点相关，据图回答问题
（1）甲图中AA′、BB′、CC′体现了什么？
答案 生长素对植物生长仍是促进作用，只是促进作用减弱。
（2）生长素浓度不同，促进效果一定不同吗？
答案 不一定。
由生长素对根、芽、茎的作用曲线可知：
在促进生长时，除了最适值外其他的促进值都有两个浓度值对应同一生长速率。
（3）图乙曲线有怎样的应用？
答案 用一定浓度的生长素类似物溶液杀死单子叶农作物农田中的双子叶杂草。
（4）分析丙图，确定下列问题：
①若植物幼苗出现向光性，且测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围应为：
大于m小于M。
②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。
【思维辨析】
（1）自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用有关（√）
提示 呈塔形是顶端优势，与生长素有关。
（2）温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输（×）
提示 是扩散作用。
（3）顶端优势产生的主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高，其生长受到抑制（√）
提示 属于生长素的两重性。
（4）在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性（×）
提示 植物的极性运输是由遗传特性决定的。
（5）单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关（√）
提示 单侧光照射根，根尖生长素发生横向运输，背光侧生长素浓度高于向光侧生长素浓度，由于根对生长素敏感性高，所以背光侧生长受到抑制，向光侧生长受到促进，根出现背光生长现象。
（6）喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果（×）
提示 生长素具有两重性，既能防止落花落果，也能疏花疏果。
【归纳提炼】
1．影响生长素运输、分布的因素
（1）引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有：
单侧光、重力，放置的含生长素的琼脂块在切去尖端的胚芽鞘上的位置，以及用云母片等材料阻断一侧向下运输等情况。
（2）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．植物向光性的原因
3．判断植物生长状况的方法技巧
（1）分析植物生长状况的方法
（2）茎的向光性、茎的背地性、根的向地性都有弯曲现象，但解释弯曲的原因不同：
茎对生长素不敏感，解释茎的弯曲一般用“生长素的促进作用”；根对生长素较敏感，解释根的弯曲一般用“生长素的促进和抑制作用”，即两重性。
例1
如图所示，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。
下列对实验结果的描述，正确的是（双选）（ ）
A．a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长
B．a直立生长，b向光弯曲生长，c向右侧弯曲生长
C．图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长
D．图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长
破题思路
（1）明确在单侧光影响下生长素的感光、运输及生长部位；
（2）排除干扰因素，准确分析影响因素。
个性分析 本题的4个图涉及插入类、移植类和旋转类。
本题的干扰信息主要是c中的单侧光照射和d中的暗箱，准确分析两者对胚芽鞘生长造成的影响是解题的关键。
图a中由于长生素不能透过玻璃片，故a直立生长；图b中生长素能透过琼脂片（即琼脂片的处理可以忽略），单侧光照使b向光弯曲生长；图c中由于胚芽鞘没有尖端，对光不产生反应，c向右侧弯曲生长；图d中固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只能从开口处进入，因此植株弯向纸盒开口方向生长。
答案 BD
思维延伸
（1）若把a中玻璃片插入尖端以下，结果如何？
提示 向光弯曲生长。
（2）若把b中的琼脂片换成玻璃片，结果如何？
提示 不生长不弯曲。
（3）若把c中的含生长素的琼脂块放在切面中央，结果如何？
提示 直立生长。
（4）若图d中纸盒和植株都固定，且不旋转，结果如何？
提示 向纸盒开口方向弯曲生长。
（5）若图d中，固定纸盒，植株旋转，结果如何？
提示 直立生长。
解题模板 利用实验方法归类模型解决实验分析题
（1）暗盒开孔类
（2）云母片插入类
①向光弯曲生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向左弯曲生长。
（3）切割移植类
①直立生长；②向左弯曲生长；③④：
a＝b＋c，b>c（a、b、c为琼脂块中生长素含量）；⑤向右弯曲生长。
（4）锡纸遮盖类
（5）旋转类
①向中央弯曲生长；②直立生长；③向开孔处弯曲生长。
（6）幼苗横置类
①根向下弯曲生长；②茎向上弯曲生长；③向左弯曲生长。
（7）失重类：
幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但因无重力作用而失去了根的向重力性和茎的负向重力性。
考点2 其他植物激素的生理作用
1．判断下列激素的生理作用
①生长素 ②细胞分裂素 ③赤霉素 ④脱落酸 ⑤乙烯
（1）促进果实成熟：
⑤。
（2）促进种子发芽：
②③。
（3）促进植物生长：
①③。
（4）诱导愈伤组织分化成根或芽：
①②。
（5）延缓叶片衰老：
①②。
（6）促进果实坐果和生长：
①②③。
2．下表所示为五类植物激素的部分生理效应（＋：
表示促进作用，－：
表示抑制作用）
种子发芽
顶端优势
果实生长
器官脱落
插条生根
生长素
＋
＋
－
＋
赤霉素
＋
＋
＋
－
－
细胞分裂素
＋
－
＋
－
脱落酸
－
＋
乙烯
－
＋
分析表格内容，可以获得哪些结论？
答案
（1）同一激素在植物不同生长发育阶段引起的生理效应不同。
（2）在果实生长调节中起协同作用的激素有生长素、赤霉素和细胞分裂素。
（3）表中结果说明植物正常生长发育过程是多种激素共同调节的结果。
【思维辨析】
（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（√）
提示 叶绿素的降解是叶片变黄的原因。
（2）赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素，可促进植物生长（×）
提示 植物激素必须是植物产生的。
（3）草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关（×）
提示 一定浓度的生长素能促进果实生长发育，乙烯能促进果实成熟。
（4）根尖能够产生细胞分裂素（√）
提示 细胞分裂素产生于正在进行细胞分裂的器官，如幼嫩根尖。
【归纳提炼】
五种植物激素的比较
名称
产生部位
生理作用
对应生长
调节剂
应用
生长素
幼根、幼芽及发育的种子
促进生长，促进果实发育
萘乙酸、
2,4－D
①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③农业除草剂
赤霉素
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里
①促进细胞伸长，引起植株增高；②促进种子萌发和果实发育
赤霉素
①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位休眠，提早用来播种
细胞分裂素
正在进行细胞分裂的器官（如幼嫩根尖）
①促进细胞分裂和组织分化；②延缓衰老
青鲜素
蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间
乙烯
植物各部位，成熟的果实中更多
促进果实成熟
乙烯利
促进果实成熟；处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老与脱落
矮壮素
落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
例2
（2013·天津卷，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
破题思路
（1）准确获取题干图示信息；
（2）明确生物体内生长素的来源与运输方向。
个性分析 题干及示意图的关键信息是：
①IAA对豌豆幼苗茎内赤霉素GA1合成有促进作用，对GA29、GA8的合成有抑制作用；②只有GA1能促进豌豆茎的伸长；③图中酶1或酶2的基因突变会导致相应生化反应受阻。
去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度的IAA，能促进茎内赤霉素GA1合成，A选项正确；B选项中抑制剂影响IAA向豌豆茎内运输，进而影响GA1的合成，GA1和IAA在豌豆茎内含量少，茎的伸长生长慢而使植株矮小，B选项正确；对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20，不会促进GA1合成，该植株不会恢复正常植株高度，C选项错误；酶2基因突变的豌豆使GA29、GA8的合成受抑制，GA1合成增强、分解减弱，积累增多，其植株较正常植株长得高，D选项正确。
答案 C
考点3 与植物激素有关的实验探究与分析
例3
（2013·新课标全国卷Ⅱ，29）已知大麦在萌发过程中可以产生α淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α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
1
0
1
1
带胚
步骤1
步骤2
＋＋
2
0
1
1
去胚
25℃保温24h后去除种皮，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
＋＋＋＋
3
0.2
1
0.8
去胚
＋＋
4
0.4
1
0.6
去胚
＋
5
0.4
1
0.6
不加种子
＋＋＋＋
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）α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________。
这两支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，说明在该实验中GA的作用是________________。
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明_________________________________
________________________________________________________________________。
破题思路
（1）明确该实验检测的原理；
（2）找准单一变量分析问题。
个性分析 第
（1）小题是考查最基本知识，这两个空是比较好填的。
第
（2）小题可以根据反应后的颜色深浅判断试管1和试管2溶液中的淀粉量，只要能读懂表格数据就能解决问题，也是比较简单的。
第（3）小题中2和5对照可以看出去胚的种子是不会产生α淀粉酶的，2和3对照可以看出加入GA后的试管3产生了α淀粉酶，所以可以得出GA诱导种子生成α淀粉酶的结论。
第（4）小题根据表格数据可以看出2、3、4三组的GA含量是逐级增大的，而实验结果中颜色是越来越浅的，也就标志着三组中α淀粉酶的产生量是逐渐增加的，所以可以得出GA的浓度越高，对α淀粉酶的诱导效果越好的结论。
答案
（1）淀粉 麦芽糖
（2）少 带胚的种子保温后能够产生α淀粉酶，使淀粉水解（其他合理答案也可） （3）诱导种子生成α淀粉酶（其他合理答案也可） （4）GA的浓度越高，对α淀粉酶的诱导效果越好（其他合理答案也可，如：
随GA浓度增大，产生的α淀粉酶量增加）
思维延伸
（1）大麦种子在萌发过程中产生α淀粉酶起什么作用？
提示 α淀粉酶水解种子胚乳中的淀粉，为种子萌发提供能量。
（2）该实验的变量类型有哪些？
提示 ①带胚与去胚；②去胚种子与不加种子；③加GA与不加GA；④加不同浓度的GA等。
1．变量在实验步骤中的应用
第一步：
把……相同的……随机平均分成A、B两组，A为实验组，B为对照组。
（分组编号、等量对照——主要是描述“无关变量”）
第二步：
A组加适量的……（实验处理），B组加等量的……（对照处理），其他条件相同且适宜。
（实验组进行处理——主要是描述“自变量”，平衡“无关变量”）
第三步：
（培养、反应等）一段时间后，观察记录……数据进行相关处理。
（实验结果的处理——主要是描述“因变量”）
2．实验中的对照
对照方法
概念
实例
空白对照
不对对照组进行任何处理
酶具有催化作用：
加酶和加水
条件对照
对照组施加不影响实验研究的因素
探究酶的高效性：
H2O2酶与FeCl3
自身对照
对照组与实验组在同一研究对象上进行
质壁分离和复原：
实验前后两种状态
相互对照
不单独设置对照组，几个实验组相互对照
温度对酶的影响：
一系列温度
1．（2013·安徽卷，5）科学家温特做了如下实验：
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 题干描述的温特对照实验只能证明“造成胚芽鞘弯曲的刺激是来自胚芽鞘尖端的某种化学物质”。
2．（2013·海南卷，7）关于植物激素的叙述，错误的是（ ）
A．植物激素的产生部位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 植物激素的产生部位和作用部位可以不同，如胚珠产生的生长素促进了子房发育成果实，故A对。
生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子中由色氨酸经过一系列反应转变而成，故B对。
细胞生命活动是由多种激素共同作用的结果，细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用，故C对。
生长素可通过促进乙烯合成促进茎段细胞横向生长，抑制细胞伸长（纵向生长），故D错。
3．（2013·广东卷，4）如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果，分析正确的是（ ）
A．去顶芽能促进主根生长B．去顶芽植株不能合成生长素
C．生长素由顶芽向下非极性运输D．外源生长素能替代顶芽促进主根生长
答案 D
解析 由图可知，去掉顶芽后植株的主根长度减少，因此去掉顶芽会抑制主根的生长，A错误；去掉顶芽后根尖也能合成生长素，B错误；生长素由顶芽向下运输为极性运输，C错误；由图去掉顶芽后施加外源生长素可以促进主根的生长，D正确。
4．（2013·浙江卷，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 根据题图，光照时间长短、赤霉素、赤霉素合成抑制剂等均会影响茎的伸长，各组限制因素不同，不能一概而论，A项错误；对比1组和2组的茎长，说明赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一，B项正确；对比1组和4组的茎长，说明植物茎伸长与光照时间长短有关，C项错误；对比4组和5组的茎长，同样光照时间情况下，使用赤霉素合成抑制剂的小组茎长较短，说明该植物体自身的赤霉素合成受阻导致茎长伸长受阻，该植物不是赤霉素缺失突变体，D项错误。
5．人工合成的生长素类似物，如2,4－D、萘乙酸等，具有与生长素相似的生理效应。
它们在生产上的应用很广泛。
（1）2,4－D是一种最早应用的选择性除草剂，在农业生产上常用它除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。
单子叶农作物与双子叶杂草对2,4－D浓度的反应如图1曲线所示。
①从图中可以看出2,4－D作用的特点是_____________________________________。
②图中X点（甲、乙的交点）对应的浓度对于双子叶杂草的作用效果是________，2,4－D作为除草剂的最佳使用浓度是________点所对应的浓度。
③近几年，媒体经常报道有些农民使用除草剂导致作物绝产的消息。
如果某农民使用的2,4－D不是假冒产品，请你分析导致作物绝产的最可能原因是__________________
________________________________________________________________________。
（2）2,4－D还能促进插条生根。
为了探索2,4－D促进插条生根的最适浓度，某生物兴趣小组先做了一组梯度比较大的预实验，实验的结果如图2所示。
①图中纵坐标的标记是__________________；推测最适浓度的大致范围在__________。
②做预实验的目的是______________________________________________________，
正式实验中要实现实验目的，最少需要设置________组实验（相对浓度梯度为1）。
答案
（1）①具有两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长） ②促进 F或D ③使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物
（2）①平均生根条数（或平均生根长度） 2～6 ②探索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性（答一点即可） 5
解析
（1）①分析曲线可以看出2,4－D作用的特点是低浓度促进生长，高浓度抑制生长，即生长素的作用具有两重性；②生长素的作用图中甲曲线为生长素浓度对双子叶杂草的生长影响曲线，X点在x轴上方，因此其对应的浓度对于双子叶杂草的作用效果是促进作用。
2,4－D作为除草剂的最佳使用浓度应是强烈抑制双子叶杂草，同时对单子叶庄稼最有利的点，因此应是F或D点所对应的浓度；③如果使用的2,4－D不是假冒产品，则导致作物绝产的最可能原因是使用的浓度过高，抑制了作物的生长甚至杀死了作物。
（2）①图中纵坐标是因变量，可以是平均生根条数，也可以是平均生根长度；根据图示推测最适浓度的大致范围在4的两侧，即2～6之间；②做预实验的目的是探索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性；正式实验时由于相对浓度梯度为1，因此要实现实验目的，需要设置相对浓度为2、3、4、5、6的5组实验。
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