1、第第2626讲植物的激素调节讲植物的激素调节第八单元第八单元2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破悟考情悟考情 演练真题演练真题知考向明考情提素养重考能全国卷内容要求1.概述植物生长素的发现和作用2.举例说明其他植物激素的作用及植物生长调节剂在生产上的应用3.概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等4.实验:探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用5.实验:探究乙烯对水果的催熟作用生命观念通过分析植物激素间的相互作用,建立普遍联系的观点科学思维通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的两重性曲线及对两重性实验的分析,培养用逻辑思维解决问题的能力知
2、考向明考情提素养重考能近五年全国卷考情2021全国甲(3)、2020全国(2)、2019全国(29)、2017全国(3)、2017全国(30)科学探究通过“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”的实验,掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力强基础强基础 增分策略增分策略一、生长素的发现及生长素的产生、分布与运输一、生长素的发现及生长素的产生、分布与运输1.植物生长素的发现 尖端尖端单侧光背光琼脂片分布不均匀对照琼脂块生长素助学巧记 生长素发现经典实验的五个结论 2.植物激素的概念 产生作用生长发育微量3.生长素的产生、运输和分布 色氨酸幼嫩的芽、叶种子上端下端
3、韧皮生长旺盛旁栏边角(必修3 P48“正文内容”)20世纪80年代,有学者根据一些实验结果提出,植物的向光性生长,是由于单侧光照射引起分布不均匀造成的。 某些抑制生长的物质易错辨析(1)(2020全国,2B)胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收。()(2)(2015全国,2A)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。()(3)(2015全国,2B)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。()(4)IAA先极性运输到尖端下部再横向运输。()(5)带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA。() IAA的横向运输发生于尖端。 (6)生长素的极性运输需ATP水解提供能量。(
4、)(7)科学家通过研究植物向光性发现的激素是IAA。()(8)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。() 顶芽合成的生长素通过主动运输运输到侧芽。 二、生长素的生理作用及特性二、生长素的生理作用及特性( (含探究含探究) )1.生长素的生理作用及特性(1)作用方式:不直接参与,而是给细胞传达一种调节代谢的信息。 (2)作用:既能生长,也能生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能,也能疏花疏果。 细胞代谢促进抑制防止落花落果(3)生长素的作用特性下图表示不同浓度的生长素对不同器官的作用曲线。不同浓度的生长素作用于同一器官上,所起的生理作用(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)。 同一浓度的生长素作用
5、于不同器官上,所起的生理作用也。如生长素的浓度为10-6 mol/L时,对根、芽、茎的作用分别是、。 A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的,说明不同的器官对生长素的敏感性(敏感性大小:),也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度 。 点分别表示对根、芽、茎的作用是既不促进也不抑制。低于A、B、C点对应的浓度,分别表现为作用,高于A、B、C点对应的浓度则分别起作用。 不同可能不同抑制既不促进也不抑制促进最适浓度不同根芽茎不同A、B、C促进抑制2.顶端优势 体现生长素作用的两重性(1)概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。(2)产生原因(3)解除方法:摘除顶芽。 低促
6、进高抑制体现生长素作用的两重性3.茎的背地性和根的向重力性 地心引力生长素分布不均匀近地侧生长素浓度较高低向上弯曲高向下弯曲4.不同的植物(单子叶植物、双子叶植物)对生长素敏感程度曲线解读 上图说明不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物较单子叶植物,故可用来杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草。 敏感高浓度生长素溶液5.探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度(1)实验原理生长素类似物对植物插条的情况有很大的影响。 用生长素类似物在、处理插条,其影响程度不同。 存在一个浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。生根不同浓度不同时间最适(2)实验流程 形态、大小一致空白对照注:预实验
7、不能减少实验误差。 下端旁栏边角(必修3 P52“拓展题2”)我国宋代著作种艺必用中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干,筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝则根生。”请你运用所学知识,分析其中的科学道理。提示 因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥中就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。易错辨析(1)(2021全国甲,3A)植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除。()(2)(2021河北,9D)插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更
8、易生根。()(3)(2015全国,2C)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。()(4)给果树喷施适量的适宜浓度的NAA有利于保果,提高果实产量。() 幼嫩细胞比成熟细胞对生长素更敏感。 (5)带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA。()(6)一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后,生根结果为新生根粗细相近,对照组为不加IAA的清水,生根结果为比经IAA处理的枝条生根数量少,对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA。() 对照组生根数量少是因为枝条中只有少量内源IAA。 长句应答在实验中,若两种浓度的生长素类似物促进插条生根效果基本相同,请分析原因。如何进
9、一步确定最适浓度?提示 由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间,即在两种浓度之间再设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液进行实验。三、其他植物激素及植物生长调节剂的应用三、其他植物激素及植物生长调节剂的应用1.其他四种植物激素的产生部位和主要作用 未成幼根和幼芽熟的种子根尖细胞分裂提醒 生长素不一定都进行极性运输,也并非所有植物激素都具有极性运输的特点。 成熟的果实萎蔫的叶片衰老2.植物生长调节剂及其应用(1)概念人工合成的对植物的有作用的化学物质。 (2)优点、原料广泛、等。 生长发育调节容易合成效果稳定(3)应用实例 生根果实发育防止落
10、花落果伸长休眠延长贮存提醒植物生长调节剂效果稳定的原因是:它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶,而植物体内存在着水解天然植物激素的酶。旁栏边角(必修3 P55“资料分析”)如果在芦苇生长期用一定浓度的溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。用处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生,这样就可以简化工艺、降低成本。 赤霉素赤霉素-淀粉酶易错辨析(1)(2021河北,9B)赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速率比野生型更快。()(2)(2020山东,9C、D)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发,利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子。()(3)(2
11、017全国,3D改编)脱落酸能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程。()(4)(2017全国,3A)细胞分裂素能延缓植物离体叶片的衰老。() (5)(2017全国,30节选)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有根冠、萎蔫叶片。()(6)植物生长是由单侧光引起的。()(7)不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。()(8)用一定浓度的IBA溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根。() 单侧光会引起生长素在背光面和向光面的分布不均,进而引起植物的向光弯曲生长,植物的生长并不是由单侧光引起的。不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果可能相同,也可能不同。 长句应答1.(必修3 P56
12、“拓展题1”)研究表明,脱落酸在高温下易降解,据此,请解释“小麦、玉米即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”。提示 这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠了。大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子易在穗上萌发。2.植物激素是否均由专门器官所产生?是否均具微量高效的特点?是否可直接参与植物细胞的代谢过程?提示 植物激素没有专门的分泌器官,但均具微量高效的特点,植物激素只能作信号分子改变细胞代谢状况,自身并不直接参与代谢过程。增素能增素能 精准突破精准突
13、破主题一主题二主题三能力解读主题一主题一 生长素的发现及生长素的产生、分布与运输生长素的发现及生长素的产生、分布与运输主题一主题二主题三命题解读主题一主题二主题三角度一、生长素的发现及实验拓展角度一、生长素的发现及实验拓展考向探究考向1生长素的发现实验分析1.下图表示将玉米胚芽鞘分别置于不含生长素的相同的琼脂块上,并做不同的处理。一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用af表示。下列有关叙述错误的是()主题一主题二主题三A.若向光侧的生长素会被分解,则ab、cdB.若光照不导致生长素分解,生长素由向光侧移向背光侧,则c+d=e+f,且eb,同理可推出图丙中cd,A项正确。若光照不导致生长
14、素分解,则图丙和图丁中的生长素含量为c+d=e+f,但由于云母片插入情况不同,图丁中向光侧的生长素会移向背光侧,所以e乙丙丁,则促进迎春花插条生根的最适浓度为丁丙B.乙组NAA浓度对迎春花插条生根作用既不促进也不抑制C.实验中选取的每组迎春花插条保留芽的数量要求相同D.生长素类似物对迎春花插条的生根作用具有两重性主题一主题二主题三答案 A解析 如果NAA浓度甲乙丙丁,据表分析可知,在浓度为丁时,促进生根作用最强,在丁乙浓度范围内随着NAA溶液浓度的升高,促进生根作用减弱,乙组NAA浓度对迎春花插条生根作用为既不促进也不抑制,而浓度大于乙后,NAA对插条生根起到抑制作用,因此迎春花插条生根的最适
15、浓度可能小于丁也可能在丁丙之间,A项错误,B项正确;实验中用于扦插的枝条保留芽的数量属于无关变量,无关变量应保持相同且适宜,C项正确;与对照组比较,该生长素类似物对根的生理作用具有两重性,D项正确。主题一主题二主题三方法突破探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验归纳(1)需进行预实验:预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。(2)实验流程主题一主题二主题三(3)设置对照组、重复组设置对照组:预实验必须有蒸馏水组作空白对照,正式实验时可不设空白对照;设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,目的是探索生
16、长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。设置重复组:即每组不能少于3个枝条。(4)控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量原则。如选用相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。主题一主题二主题三(5)处理插条生长素类似物处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。主题一主题二主题三能力解读主题三主题三 其他植物激素及植物生长调节剂的应用其他植物激素及植物生长调节剂的应用主题一主题二主题三命题解读主题一主题二主题三考
17、向探究考向1其他植物激素及其合成部位与作用1.(2021山东)实验发现,物质甲可促进愈伤组织分化出丛芽;乙可解除种子休眠;丙浓度低时促进植株生长,浓度过高时抑制植株生长;丁可促进叶片衰老。上述物质分别是生长素、脱落酸、细胞分裂素和赤霉素四种中的一种。下列说法正确的是()A.甲的合成部位是根冠、萎蔫的叶片B.乙可通过发酵获得C.成熟的果实中丙的作用增强D.夏季炎热条件下,丁可促进小麦种子发芽主题一主题二主题三答案 B解析 物质甲是细胞分裂素,合成部位主要是根尖,A项错误。物质乙是赤霉素,赤霉菌代谢可产生赤霉素,故可通过发酵获得赤霉素,B项正确。物质丙是生长素,成熟的果实中乙烯的作用增强,C项错误
18、。物质丁是脱落酸,可抑制小麦种子发芽,D项错误。主题一主题二主题三考向2植物生长调节剂的应用2.(2021四川南充模拟)植物激素或植物生长调节剂在生产中得到了广泛的应用。下列说法错误的是()A.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄B.2,4-D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是因为双子叶植物对2,4-D的敏感性强C.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用D.不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同答案 D解析 不同浓度的生长素对植物同一器官的作用可能相同,D项错误。主题一主题二主题三考向3多种激素对植物生长发育的共同影响3.(2021河南名校联盟
19、联考)一般说来,适当延长低温处理时间,能促进木本植物的种子萌发,解除休眠。下图所示为山毛榉种子在低温湿润的条件处理过程中各种激素含量随处理时间的变化情况,据图分析,下列说法错误的是()A.湿润条件可能使种子新陈代谢加快,加速种子萌发B.种子萌发主要是细胞分裂素和赤霉素共同调节的结果C.三种植物激素之间既存在拮抗作用又存在协同作用D.低温湿润引起激素变化,进而对基因组的表达进行调节主题一主题二主题三答案 B解析 种子萌发过程中新陈代谢加快,自由水增多,从外界吸收的水分增多;由图可知,种子萌发过程中图中3种激素含量均变化很大,因此种子萌发主要是脱落酸、细胞分裂素和赤霉素共同调节作用的结果,且受其他
20、因素的影响;据图分析,脱落酸具有抑制种子萌发的作用,细胞分裂素和赤霉素具有促进种子萌发的作用;环境因子变化会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。主题一主题二主题三4.(2021江苏模拟)植物夏季生长开花、冬季休眠均与光照、温度的变化有关。下图表示某植物体内甲瓦龙酸转化为赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)和细胞分裂素(CTK)的过程。下列说法错误的是()A.低温和短日照处理将使该植物提前进入休眠状态B.GA、ABA和CTK在植物不同器官和组织中含量不同,但是含量都极低C.夏季植物体内ABA含量增加,生长加快;冬季GA含量增加,生长受抑制D.GA与ABA为拮抗
21、作用,与CTK为协同作用,三者共同对植物的生长发育起调节作用考向4光照、温度等外因对植物生命活动调节的影响机制分析 主题一主题二主题三答案 C解析 题图显示,甲瓦龙酸在长日照条件下转化为GA,在短日照条件下转化为ABA,在特殊情况下转化为CTK,因此低温和短日照处理,植物体内ABA的含量增加,将使该植物提前进入休眠状态,A项正确;GA主要分布于生长旺盛的部位,ABA分布于将要脱落(或进入休眠的)器官和组织中,CTK主要分布于根尖,促进细胞分裂,三者都是对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,在植物不同器官和组织中含量不同,但是含量都极低,B项正确;夏季植物体内GA含量增加,生长加快,冬季植物体
22、内ABA含量增加,诱导植物休眠,生长受抑制,C项错误;GA促进果实的生长发育,ABA促进果实的衰老、脱落,因此二者为拮抗作用,而GA与CTK为协同作用,三者共同对植物的生长发育起调节作用,D项正确。主题一主题二主题三考向5其他植物激素调节相关探究5.(2021广东)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动,以乙烯利溶液为处理剂,研究乙烯对香蕉的催熟过程,设计的技术路线如图。下列分析正确的是()A.对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响B.实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实C.根据实验安排第6次取样的时间为第10天D.处理组3个指标的总体变化趋势
23、基本一致主题一主题二主题三答案 C解析 对照组是没有用乙烯利溶液处理的组别,但香蕉本身会产生乙烯,A项错误。本实验的目的是研究乙烯利对香蕉的催熟过程,因此实验材料应选择乙烯含量很少的未成熟的香蕉,成熟的香蕉含乙烯多,会影响实验结果,B项错误。由流程图中“每2 d取样1次,共6次”可知,第10天进行第6次取样,C项正确。香蕉成熟过程中,淀粉逐渐水解为还原糖,因此淀粉含量逐渐下降,而还原糖含量逐渐上升,D项错误。主题一主题二主题三方法突破1.明确植物激素的生理作用主题一主题二主题三2.植物生长与多种植物激素之间的关系(1)生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响主题一主题二主题三(2)生长素与赤霉素在促进
24、茎秆伸长方面的关系 主题一主题二主题三(3)生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同 悟考情悟考情 演练真题演练真题1.(2021河北)关于植物激素的叙述,错误的是()A.基因突变导致脱落酸受体与脱落酸亲和力降低时,种子休眠时间比野生型延长B.赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发时,胚乳中淀粉分解速度比野生型更快C.细胞分裂素受体表达量增加的植株,其生长速度比野生型更快D.插条浸泡在低浓度NAA溶液中,野生型比生长素受体活性减弱的株系更易生根答案 A解析 脱落酸受体无法与脱落酸正常结合,会使种子休眠时间缩短,A项错误;赤霉素可以促进淀粉酶的合成,促进种子萌发,B项正确;细胞分裂素会促进植株的生长
25、,C项正确;生长素受体活性减弱的株系不易生根,D项正确。2.(2021湖南)独脚金内酯(SL)是近年来新发现的一类植物激素。SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2),其生长素水平正常,但植株缺失顶端优势,与野生型(W)形成明显区别;在幼苗期进行嫁接试验,培养后植株形态如图所示。据此分析,下列叙述错误的是()注:R代表根,S代表地上部分,“+”代表嫁接。 A.SL不能在产生部位发挥调控作用B.max1不能合成SL,但对SL敏感C.max2对SL不敏感,但根能产生SLD.推测max2_S+max1_R表现顶端优势缺失答案 A
26、解析 分析题干信息可知,野生型(W)能产生SL,拟南芥SL突变体1(max1)和SL突变体2(max2)出现顶端优势缺失,产生这一现象的原因有SL合成受阻、SL不敏感。分析题图,将SL突变体1(max1)地上部分嫁接到野生型(W)的根上,结果出现顶端优势,可排除SL突变体1(max1)是不敏感突变体的可能性,结合题干信息也就判断出max1是SL合成受阻类型的突变体;将野生型(W)的地上部分嫁接到SL突变体1(max1)的根上,结果出现顶端优势,与对比分析可进一步判断地上部分和根均能合成SL,且SL既能在非产生部位发挥调控作用,也能在产生部位发挥调控作用,A项错误,B项正确。将SL突变体2(ma
27、x2)地上部分嫁接到野生型(W)的根上,结果出现顶端优势缺失,由此可说明max2对SL不敏感;分析,将SL突变体1(max1)的地上部分(不能合成SL,但对SL敏感)嫁接到SL突变体2(max2)的根上,结果出现了顶端优势,可推断SL突变体2(max2)的根能产生SL,往上运输到地上部分,使其表现出顶端优势,C项正确。若将SL突变体2(max2)地上部分(对SL不敏感)嫁接到SL突变体1(max1)的根上,可推测其会出现顶端优势缺失,D项正确。3.(2021北京)植物顶芽产生生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝。下列关于
28、植物激素作用的叙述,不正确的是()A.顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势D.侧芽生长受不同植物激素共同调节答案 C解析 细胞分裂素能促进侧芽生长,则能抑制顶端优势,C项错误。4.(2020山东)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是()A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊,可获得无子番茄C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子答案 A解析 培养
29、基中细胞分裂素与生长素间含量的比值增大,有利于愈伤组织分化出芽,A项错误;给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素溶液,可获得无子番茄,B项正确;用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠,促进种子萌发,C项正确;乙烯可促进果实的成熟,D项正确。5.(2020全国)取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,第1组置于一定浓度的蔗糖(Suc)溶液中(蔗糖能进入胚芽鞘细胞),第2组置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中,第3组置于IAA+Suc溶液中,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化, 结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是()A.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗
30、透压B.胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收C.本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高答案 C解析 K+、Cl-是植物细胞需要的无机盐离子,可被植物细胞通过主动运输的方式吸收,进入细胞后可调节细胞的渗透压,A项合理。水是细胞进行生命活动所必需的物质,所以,胚芽鞘伸长生长过程中伴随细胞对水分的吸收,B项合理。由题意可知,用KCl代替Suc进行实验可以得到相同的结果,说明KCl的作用效果与Suc基本相同,而KCl不能作为能源物质,故Suc不是作为能源物质来提高IAA作用效果的,C项不合理。与置于适宜浓度的生长素(IAA)溶液中的第2组相比,置于IAA+Suc溶液中的第3组的胚芽鞘伸长率更高,可推测加入Suc可提高IAA促进胚芽鞘伸长的效果,又因用KCl代替Suc进行实验可以得到相同的结果,说明KCl也可提高IAA促进胚芽鞘伸长的效果,D项合理。本本 课课 结结 束束
