1、1010gmL1的质量浓度促进根的生长,但对芽和茎的生长仅有很小的反应。108gmL1的质量浓度抑制根的生长,却强烈地促进芽的生长。茎生长的最适质量浓度则是104gmL1,而在这样的浓度下,芽和根的生长都将被抑制。如果再提高生长素的浓度,茎、芽和根的生长将全被抑制,因此,可以得到如下结论:(1)同一生长素浓度对不同器官作用不同。(2)同一器官对不同浓度的生长素产生的反应(敏感程度)不同。(3)在农业生产上,高浓度的生长素可以当作除草剂来使用。3生长素的作用原理、极性运输和横向运输生长素促进植物生长的作用,在于它增大了细胞壁的可塑性,促进了细胞的纵向伸长。而植物茎产生向光生长是由于单侧光引起了茎
2、尖生长素分布不均匀。单侧光使生长素在背光的一侧比向光一侧分布多,从而使背光一侧的细胞纵向伸长比向光一侧快,结果使茎向生长慢的一侧(即朝向光源的一侧)弯曲,表现出向光性。对于植物向光性主要从以下三个方面进行理解:单侧光引起茎尖端生长素分布不均匀,使其背光一侧分布较多,向光一侧分布较少;发生弯曲的部位在茎尖端下面(相当于根尖伸长区的位置)的一段;含生长素较多的细胞纵向伸长较快,含生长素较少的细胞纵向伸长较慢。单侧光引起茎尖生长素分布不均匀,暗示了生长素在茎尖(生长素产生部位)有横向运输的能力,即在单侧光的影响下,生长素能从向光一侧移向背光一侧,并不能将生长素分解。发生弯曲的部位在茎尖下部的一段,表
3、明生长素有极性运输的能力,即能从形态学上端向下端运输。生长素含量较多的细胞纵向伸长较快,反之较慢,表明生长素促进生长与其浓度有关。所以说单侧光引起生长素分布不均匀,如果没有生长素的横向运输是难以实现的。同样,没有生长素的极性运输,向光弯曲也是无法发生的。4生长素类似物在农业生产上的应用(1)获得无籽果实:在没有传粉受精的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素类似物,能促进果实发育,获得无籽果实(例无籽番茄、黄瓜、辣椒等)。(2)林木枝条繁育:用一定浓度的生长素类似物浸泡难以生根的林木枝条,促进枝条生根,提高扦插枝条的成活率。(3)农作物除草剂:生长素类似物的作用与生长素的作用相同,在低浓度时促进植物生
4、长,而高浓度时不仅能抑制植物的生长,甚至还能杀死植物,所以在农业生产上高浓度的生长素常作为植物杂草的除草剂。5其他植物激素概述植物激素是指一些在植物体内合成,并从产生部位运到其他地方,对植物生长发育产生显著作用的微量(1微摩升以下)有机物。植物激素一共分成五类,即生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。前三类是促进生长发育的物质,后二类是抑制生长、促进成熟的物质。这些激素都存在于同一植株中。它们不是孤立的,而是互相影响的。例如,顶端优势是细胞分裂素和生长素共同作用的结果;用细胞分裂素处理侧芽,就能解除顶端优势;生长素的浓度接近或等于生长最适宜浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过这一点时,乙烯的
5、产量就明显增加,反过来对生长起抑制作用。由此可见,植物生长发育的调节过程不是由一种激素决定的,而是由许多激素协调实现的,了解激素之间的相互关系,对于生产实践非常重要,其他四种植物激素的比较见下表:四种激素比较表植物激素形成部位存在部位主要生理作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子、胚等幼嫩组织高等植物的所有器官促进细胞伸长;诱导淀粉酶的形成;促进植物抽芽和开花;促进雄花的分化等细胞分裂素根尖,通过木质部输送到地上部分高等植物中普遍存在,尤其是正在进行细胞分裂的器官促进细胞分裂;使细胞体积加大;促进芽的分化;抑制衰老等乙烯果实、种子、花、根、茎、叶都可以产生广泛存在于植物体中促进果实成熟;促进老叶脱
6、落和衰老;促进次生物质的排出等;促进多开雌花脱落酸植物体在生活条件不适宜或生长季节终了时产生广泛存在于高等植物体中,但在将要脱落或进入休眠期的器官中更多抑制细胞的分裂和伸长;促进器官脱落;促进休眠、促进气孔关闭等【学法指导】植物的激素调节一节,包括植物的感性运动和向性运动,生长素的发现,生长素的产生、分布和运输,生长素的生理作用,生长素在农业生产中的作用,其他植物激素,植物激素间的相互作用等七个部分内容。复习时可安排23课时完成。第1课时:结合生长素的发现史、研究性课题等内容,站在设计实验的角度,对生长素的发现过程进行剖析,掌握前人在生长素发现过程中实验设计的基本思路、方法,培养学生的实验设计
7、、实验分析能力。教师可提前布置给学生实验设计任务,让学生课前进行设计,课堂上进行交流,评选出好的实验设计方案,在学习园地展示。对于达尔文和温特实验,我们着重复习其中之一,要求从实验设计、实验分析角度进行,教师课前设计一个导学提纲,让学生带着问题,通过分析、讨论进行学习、巩固。该部分知识内容多,概念多,要求教师要设计好思路,运用多媒体课件等辅助手段进行训练,能收到更好的复习效果。第23课时:我们采用边练边做的方式,通过设计一系列具体题目,复习巩固生长素的产生、分布和运输、生理作用及在农业生产实践中的应用。通过具体题目的测试,及时了解学生掌握知识的情况,从而修正误差。植物激素包括的范围较广,可提前
8、安排兴趣小组的同学,查资料,汇报其他激素的生理作用,作为知识的补充。【典型例题精讲】例1(xx年广东河南高考题)植物地上部分向光生长,根背光生长。取正在萌发的种子贴附在琼脂板上,再将琼脂板插入透明盒内培育,五面遮光,仅从一侧给予光照(见下图)。幼苗根的生长方向将是A B C D【解析】根据题干中给出的“植物地上部分向光生长,根背光生长。”这一结论,对幼苗进行单侧光照,这时幼苗根应该出现背光生长,即向“”方向生长。这是由于单侧光照射,改变了生长素在植物体内的分布,背光一侧分布多,茎出现向光生长,而根对生长素的敏感程度高,促进茎生长的浓度则对根的生长表现为抑制,故根向光一侧生长快,表现为背光生长现
9、象。教材中我们学习了植物茎的向光性,没有学习根背光生长,但根据题干我们可以找出相应的答案。【答案】C例2在方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱一侧开一小窗,固定光源的光可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转,保持每15分钟匀速转一周。一星期后幼苗生长状况为【解析】一固定光源照射开一小窗的暗箱,如果幼苗固定不动,此为单侧光,可引起幼苗弯向光源生长。依题意,光源固定不动暗箱水平旋转,15分钟转一周,实际上是每隔15分钟幼苗受到一次来自暗箱小窗的光照射,其他时间均无光照射,因此,对于小幼苗来说,受到的依然是单侧光照射,只不过每次间隔的时间较长而已。(1)由于幼苗是面对单侧光的水平转动,因而容易误解为是全方位
10、的照射光;(2)由于光源固定,为单侧光,学生易理解为幼苗在不同时间接受到不同部位的单侧光照射。植物的生长素的重要生理作用之一是促进植物生长,其证据之一就是植物具有向光性。造成植物向光生长的外因是必须具有单侧光,内因是单侧光引起的生长素分布不均匀。光线使生长素在背光一侧比向光一侧分布多,因此,背光一侧比向光一侧生长得快(注意,不是细胞分裂得快),结果,茎就朝向生长慢的一侧弯曲,即朝向光源一侧弯曲,显示出向光性。就本题而言,需要指出的是:(1)植物的茎对生长素不敏感,一般的浓度对它来说都属于较低浓度范围,在此范围内,浓度越高,促进生长的作用越强;(2)对幼苗来说,无论光源在何处,是什么性质的光,都
11、无特别重大的意义,关键是幼苗处于只有一处小窗的暗箱中,小窗是它能接受到光线的唯一来源。因而,无论间隔多长时间接受到光,它都会一直弯向小窗生长。就生长素的生理作用这部分,在教科书上列举的知识点不多,但比较分散。生长素的发现、向光性、顶端优势均与生长素促进生长及两重性有关,学生如果不能正确地把握原理,或把生长素促进生长的两重性范围任意扩大,必然造成判断上的失误。因此,必须注意每部分知识点所涉及的适用范围,掌握不同器官对生长素的不同敏感度,才能得出正确的结论。【答案】B例3通过人工方法获得无籽果实的措施是A在授粉后的雌蕊柱头上涂上生长素类似物溶液B在未授粉的雌蕊柱头上涂上生长素类似物溶液C在未授粉的
12、雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液D在未授粉的雌蕊柱头上涂上高浓度的生长素类似物溶液【解析】考查生长素的生理作用。一定浓度的生长素溶液能促进子房发育成果实,正常情况下子房发育成果实所需要的生长素来自发育着的种子,但我们在没有授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液(浓度过高、过低都不能达到效果),也能使子房发育成果实,由于没有受精,所以不结种子,这类措施常用在培育无籽番茄、黄瓜等方面。例4下图曲线表示茎伸长生长与植物生长素浓度的关系。如果将同样浓度范围的植物生长素施用于侧芽,则能代表它生长状况的曲线是A B C D【解析】本题通过同一植物的不同器官(茎与侧芽)在同一生长素浓度下的不同生长
13、状况,较好地体现了生长素促进生长的两重性。这一现象称顶端优势,即植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。原因是顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,从而抑制了侧芽的生长。园艺上修剪树冠,果树的整枝,棉花的摘心以及农业上喷洒高浓度的2,4D作为麦田除草剂均是利用了生长素作用双重性的原理。【答案】A例5如下图示用燕麦幼苗所做的实验。具体做法如下:A切去燕麦幼苗胚芽鞘尖端;B把燕麦胚芽鞘尖端用不透光的纸遮住;C完整的燕麦幼苗;D在胚芽鞘尖端从上向下插入云母片(不能让水透过);E用琼脂片把胚芽鞘尖端与下部隔开;F在燕麦幼苗尖端左侧插入一片云母片。将F所示的幼苗放在暗室中,其余各幼苗均照以单侧光
14、,试分析各幼苗的生长情况。【解析】A图所示幼苗无胚芽鞘尖端,所以胚芽鞘尖端以下部位无生长素,故该幼苗不生长。B图所示的幼苗感受光照的胚芽鞘尖端被不透光的纸遮住,所以单侧光无法影响生长素在该幼苗体内的分布,即生长素在B图所示的幼苗中均匀分布,所以该幼苗直立生长。C图所示幼苗在单侧光照作用下,使生长素在其体内的向光一侧分布的少,而在其背光的一侧分布的多,其背光一侧生长较快,所以C幼苗向光(右)弯曲生长。D图所示幼苗,虽然也受单侧光照射,但其胚芽鞘尖端插入的云母片阻止了生长素向背光一侧(左侧)运输,所以生长素在D图所示幼苗的向光一侧与背光一侧生长素均等分布(即在云母片两侧均等分布),所以该幼苗直立生
15、长。E图所示幼苗受光照射后,其尖端生长素分布发生变化,向光一侧分布少,背光一侧分布多,并通过琼脂运输至幼苗下部,使背光一侧生长比向光一侧快,所以幼苗向光(右)弯曲生长。F图所示幼苗胚芽鞘尖端生长素均匀分布,但其插入云母片一侧(左侧)生长素被云母片隔断不能向下运输,而另一侧则能向下运输,所以该幼苗向左侧弯曲生长。【答案】A图中幼苗不生长;B图中幼苗直立生长;C图中幼苗向光(右)弯曲生长;D图中幼苗直立生长;E图中幼苗向光(右)弯曲生长;F图中幼苗向左侧弯曲生长。例6下图表示植物不同器官对生长素的反应。请观察后据图回答。(1)促进芽生长的生长素最适浓度是_M,生长素的这一浓度对根生长的效应是_。(
16、2)B点所对应的生长素浓度对茎生长的效应是_,对芽生长的效应是_。(3)C点所对应的生长素浓度对茎生长的效应是_。【解析】依题意,生长素的不同浓度对植物各器官的影响(促进或抑制生长)是不同的。对不同器官来说,都有各自对应的使生长最旺盛的生长素浓度。(1)依图可知,在108M浓度下,芽的生长最旺盛,此即促进芽生长的生长素最适浓度;但对于根来说,这一浓度为根生长受抑制最强烈的时候,其受抑制几乎达到顶点。(2)B点是芽与茎受生长素浓度影响曲线的交叉点,无论是位于茎的上升段还是芽的下降段,都是在促进两者的生长。(3)C点位于横坐标轴上,其促进或抑制均为零,因而对茎生长无影响。生长素对植物的生长作用具有
17、两重性。在较低浓度范围内,生长素促进植物生长;在较高浓度范围内,抑制植物生长。生长素对植物生长作用的两重性,不同植物种类对生长素浓度反应不一样,同一种生物的不同器官也反应不一样。一般来说,同种植物的根、芽、茎三者相比较,根对生长素最敏感,芽次之,茎最不敏感,往往对茎来说是较低浓度范围,能促进茎生长,但对根来说,已经是较高浓度,抑制其生长。影响生长素分布的因素有很多,其中单侧光、重力是典型因素。植物根的向地生长以及茎的背地生长均与重力影响生长素分布不均有关。近地面生长素分布较多,对于根即为较高浓度,抑制近地面细胞生长,使远地面细胞生长快,根向下弯曲;茎则相反,近地面细胞由于有生长素的促进,其生长
18、速度快于远地面,表现为向上弯曲生长。因此,在分析生长素作用时,一定要根据不同器官的情况做适当分析,方可得出正确结论。【答案】(1)108抑制生长(2)促进生长促进生长(3)对生长无影响例7(xx年广东、河南高考题)植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了,还是向光侧的生长素向背光侧转移了。为此,有人做了下述实验:(一)实验步骤:将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,放在琼脂切块上,分别放在黑暗中和单侧光下(见下图)。(二)实验结果:如下图所示。(图中c、d、e和f
19、)用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割;琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素(1AA)的量。请回答:(1)图a和b说明什么?_。(2)图c和d说明什么?(3)图e和f说明什么?(4)通过上述实验可得出什么结论?【解析】属于实验分析,考查学生对实验现象的分析能力和语言文字表达能力。该题要求学生知道生长素的产生部位顶芽,知道顶芽产生的生长素向下运输。并能够正确识图,找出图中的条件,进行分析。正常情况下,生长素垂直向下运输,当施加单侧光照后,单侧光照射可引起尖端电荷的改变,使向光一侧带负电荷,背光一侧带正电荷,生长素进入细胞,在细胞内解离为负离子IAA,向带正电的背光一侧移动,导致生长素背光一
20、侧分布多,向光侧分布少,出现实验所示的结果。(1)光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半,不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量(3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移(4)单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧转移,而不是向光侧的生长素被分解【达标训练】一、选择题1扦插时,保留有芽和幼叶的插枝比较容易生根成活,这是因为芽和幼叶具有以下特点A能迅速生长 B能进行光合作用 C能产生生长素 D储存着较多的有机物【解析】考查生长素的生理作用及主要的产生部位。生长素的生理作用有三:一是促进生长;二是促进果实的发育;三是促进扦插枝条的生根。植物生长旺盛的部分,特别是芽
21、的分生组织及幼叶均能产生生长素,所以保留芽和幼叶的枝条容易生根。2在农业生产上,用生长素的类似物萘乙酸诱导无籽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;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】在正常的生命有机体内有合成的过程,必然也存在着分解的过程;有促进的过程,也必然存在着抑制的过程。不然这个系
22、统就会崩溃,生命有机体就会死亡,这是符合辨证法则的。在植物体内有合成生长素的过程,同样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。在生产上应用生长素及其类似物时,用生长素的类似物的效果明显高于天然的生长素吲哚乙酸,是因为生长素的类似物具有生长素的生理作用,但植物体无分解它的酶,而使用吲哚乙酸,当吲哚乙酸浓度高出植物体的正常水平时,将很快被植物体内的酶分解掉而恢复到正常水平。3在子房发育成果实的过程中,所需生长素来自A顶端分生组织 B根尖分生组织 C侧芽分生组织 D发育着的种子【解析】考查子房发育所需生长素的来源。正常情况下,子房发育成种子所需要的生长素来自发育着的种子(胚珠)。
23、【答案】D4“满园春色关不住,一枝红杏出墙来”这是由于生长素分布不均造成的,引起生长素分布不匀的主要原因是A温度 B湿度 C空气 D阳光【解析】单侧光照射能够改变生长素在植物体内的分布,使植物表现出向光生长的特性。对于该题,外界的光线对红杏亦构成的单侧光照,植物表现出向光性。5下列哪项与植物生长素的作用无关A促进生长 B促进细胞分裂 C促进果实发育 D促进扦插枝条生根在题目给出的选项中,促进细胞分裂是细胞分裂素的作用,不是生长素的作用。6用不透光的锡箔套在燕麦胚芽鞘尖端下面的一段,在暗室中从左侧照光,胚芽鞘A不生长,不弯曲 B直立生长 C弯向右侧生长 D弯向左侧生长【解析】考查对单侧光引起向光
24、性的理解。题干给出了一个单侧光照射的情景,根据所学知识我们知道:感受单侧光照射是胚芽鞘的尖端,弯曲的部位是尖端下面的一段,不透光的锡箔套在燕麦胚芽鞘尖端下面的一段,不影响顶端感受单侧光照射,故出现向光(左)弯曲生长现象。7飞行在太空的宇宙飞船中,放置一株水平方向的幼苗,培养若干天后,根、茎的生长方向是A 根向下生长,茎向下生长 B根向上生长,茎向上生长C根水平方向生长,茎向上生长 D根和茎都水平方向生长【解析】考查植物的向性运动与外界环境条件之间的关系。把一盆植物水平放在地面上,由于根、茎内的生长素受重力作用分布不均匀,远地侧生长素浓度较低,近地侧生长素浓度较高,而根和茎对生长素浓度的敏感程度
25、不同,导致茎背地生长,根向地生长。在宇宙飞船中,水平放置的幼苗所受的微重力,对幼苗的生长几乎无影响,故根和茎都水平方向生长。8科学工作者准备从某种被子植物中提取生长素,最理想的选材是A幼叶 B幼嫩种子 C幼根 D成熟种子【解析】考查生长素的产生及存在部位。植物体内的生长素主要由分生组织产生,并分布在分生组织中。在题目给出的选项中,幼嫩的种子发育过程中合成大量的生长素。9为了防止棉花脱铃,应该喷洒的一定浓度的溶液是A萘乙酸 B赤霉素 C脱落酸 D乙烯【解析】考查生长素类的作用。生长素的类似物萘乙酸具有同生长素一样的作用。10在栽培番茄的过程中,要使枝多、花多、果多,达到增产的目的,最关键的措施是
26、A除草松土 B加强灌溉 C适时摘心 D多施氮肥【解析】考查顶端优势原理及应用。正常情况下,棉花由于顶端优势的原因,顶芽产生的生长素沿茎向下运输,使侧芽部位的生长素浓度过高,抑制了侧芽长成侧枝,导致结果少。当适时摘心后,顶端优势解除,侧芽发育成侧枝,结果多,就可以达到增产的目的。11在市场上可见到发育不均匀(凸凹不平)的西瓜,若切开观察,可见凹侧种子发育不良或未发育。这种现象可解释为A种子的发育需果实来提供营养 B发育着的种子里合成生长素,促进子房发育成果实C无种子的子房绝对无法发育成果实 D光照不均匀使生长素分布不均匀【解析】正常情况下果实发育需要的生长素来自发育着的种子,但由于凹侧的子房没有
27、授粉,所以胚珠不发育,亦不能产生生长素。12生长素在植物体内的运输是单方向的,只能从植物顶端往下运输,而不能反过来运输,这最可能是A顶端在光下能产生某种“影响物” B“影响物”具有促进胚芽鞘生长的作用C合成“影响物”不需要光 D使背光一侧“影响物”分布得多【解析】尖端产生“影响物”(生长素),当侧放时,会使相应的一侧生长素分布得多,生长得快。13下列植物感应活动中,不是由于环境因素的单向刺激引起的是A根向着地心方向生长 B茎背着地心方向生长 C含羞草的小叶合拢 D根朝向肥料较多的地方生长【解析】考查感性运动和向性运动。植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动,称为感性运动。例如,含羞草在受到外界刺激后叶片闭合,合欢、酢浆草的叶片在受到光线明暗的刺激后张开或闭合等等。植物体受到一定方向的外界刺激而引起的局部运动,称为向性运动,如植物幼苗的向光性生长,根的向重力性生长(在重力影响下向下生长)等。14对4株具顶端优势的植株分别进行下列四种处理,有一株长出侧芽,请指出是哪种处理A去顶后在断
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