专题19 植物激素调节学生版

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专题19植物激素调节[考试标准]知识内容必考要求加试要求植物激素调节(1)生长素的发现过程、作用及其特点(2)活动：探究2,4­D对插枝生根的作用(3)五大类植物激素的作用(4)植物激素的应用bc bcab 一、生长素的发现科学家实验设计实验结果实验结论达尔文父子①幼苗在单侧光照射下向光弯曲生长（1）①②对照说明：幼苗的向光性与尖端有关，由此推断，尖端可能产生某种刺激，促进生长。（2）①③对照说明：尖端可能产生的促进生长的刺激，与光照无关。②切去苗尖端不生长不弯曲③用不透明的罩子将幼苗尖端罩住直立生长不弯曲达尔文父子④用透明的罩子将幼苗尖端罩住向光弯曲生长③④⑤与①对照说明：感光部位在尖端，而弯曲生长的部位在尖端下面一段。⑤用不透明的薄膜将苗基部包起来向光弯曲生长无名氏显微镜观察发现，在弯曲的苗中，背光面的细胞要长得多。细胞伸长得快，也就是生长得快。波森•詹森用明胶块（有透性）将幼苗顶端隔开向光弯曲生长的确有一种化学物质由幼苗顶端向下传递用云母片（不透性）将幼苗顶端隔开不生长不弯曲温特黑暗中，将接触过苗尖端的琼脂块放于去顶的幼苗上；对照组：黑暗中，幼苗去顶不放琼脂块。直立生长  无变化，不生长幼苗尖端中确实存在一种能够促进生长的化学物质，且向下运输，促进下部生长。（后来此物质被命名为生长素）黑暗中，将接触过幼苗尖端的琼脂块放于去顶幼苗的切面一侧。向对侧弯曲生长黑暗中，不放琼脂块或放空白琼脂块的去顶幼苗。无生长反应20世纪30年代生物化学家和化学家确定生长素的化学本质是一种小分子有机物（          ），是在细胞内由         合成的。（1）实验结论分析：生长素产生部位：苗尖端；生长素作用部位：苗尖端下面的一段；生长素的作用：促进生长；幼苗感光部位：苗尖端。（2）生长素作用的两重性：①低浓度促进生长。不同植物器官对生长素的敏感程度由大到小依次为：根＞芽＞茎。②浓度过高时会抑制生长，甚至杀死植物。（3）生长素类似物：（1）概念：具有与生长素相似的生理效应的人工合成的化学物质，如α-萘乙酸、2，4-D等。（2）应用：①防止果实、叶片的脱落；②促进果实发育，获得无籽果实；③促进扦插枝条生根。[诊断与思考]1．判断下列叙述的正误(1)达尔文父子通过实验推测苗尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到苗尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质(　　)(2)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变成生长素(　　)(3)顶芽合成的生长素通过扩散运输到侧芽(　　)(4)幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素(　　)(5)横向运输发生在苗尖端，发生效应的部位也在苗尖端(　　)(6)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”(　　)2．下图表示幼苗尖端、芽和根等处的生长素的运输，请思考下列问题：(1)甲图中的a、b、c分别表示哪种方式的运输？ (2)乙图中哪些箭头表示的是横向运输？哪些表示的是极性运输？ (3)甲图和乙图中引起生长素横向运输的环境因素是什么？ 题组一　植物生长方向的判断1．如图所示，A、B、C为对某一植物的幼苗做不同处理的实验组，D为同一种被纸盒罩住的固定植株，纸盒的一侧开口并匀速旋转，有单侧光照。则A、B、C、D中表现为直立生长的是(　　)2．甲——锡箔小帽套在苗尖端外面，从右侧进行单侧照光，乙——除去苗尖端，把含有生长素的琼脂小块放在切面右侧，并遮光，再从右侧单侧照光，则甲、乙分别将(　　)A．向上直立生长，不弯曲生长B．向上直立生长，向右侧弯曲生长C．向上直立生长，向左侧弯曲生长D．停止生长，向右侧弯曲生长题组二　生长素的运输方式及实验验证3．为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。下列叙述正确的是(　　)A．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是②B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的只是②C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输是极性运输D．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输4．已知单侧光与重力均影响生长素的运输。为探究某强度的单侧光及重力对横放状态下植物生长的影响，研究人员对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图甲所示的处理，燕麦弯曲生长情况用图乙表示。       由图乙可说明______________________________________________________________________________。假如降低单侧光的强度，图甲②可能出现的变化是________________________；假如三组实验处于失重状态下，那么三组芽的弯曲状态分别为______________________________。二、探究2，4-D对插枝生根的作用1、原理：植物插枝经植物生长调节剂处理后，其实根情况受到很大的影响，用不同浓度，不同时间处理其生根情况亦不同。促进生根的浓度范围是一定的，浓度过高过低都不能促进生根。存在一个最适浓度，在此浓度下植物插枝的生根数量最多，生根最快。2、流程：①分组编号：取3只烧杯，分别编成1、2、3号。②对照处理：1号、2号分别装不同浓度的2，4-D溶液，3号装等量的蒸馏水。③相同培养：将3组从同一植株上剪下的长势相同且等量的枝条，分别插入3只烧杯中。④观察现象：每天(固定时间点)测量这些枝条上根的总长度，即将几条根的长度加在一起，单位为mm。⑤记录数据：设计实验结果记录表，记录测量数据。⑥数据处理：求出各组平均值，绘出1、2、3号烧杯中各插枝上根的生长曲线。3、分析 ①不生根：有可能是枝条上没芽、枝条倒插等。②生根少：组别少，浓度梯度大是导致生根过少的可能原因之一。由图中曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是     点对应的生长素浓度，在     点两侧，存在促进生根效果        的两个不同生长素浓度。4、注意：（1）自变量：2，4-D浓度（2）因变量：插枝上根的总长度（3）无关变量：插枝（种类、年龄、粗细、长短、芽的数量等）、温度、时间、溶液量等。（4）实验要分成实验组和对照组进行，要设空白对照组和浓度梯度对照。①较低2，4-D浓度；②较高2，4-D浓度；③蒸馏水组。（5）保证变量的唯一性，即除了2，4-D溶液浓度不同，其余变量均相同。（6）剪去扦插枝条的一部分叶。（7）找准枝条的上下端，防止颠倒不生根。（8）枝条都应留相同数量的侧芽。（无关变量，但要保持一致。）（9）为什么2，4-D能促进扦插的枝条生根？2，4-D能促进不易生根的植物长出根来。插条经适宜浓度的2，4-D处理后，淀粉和脂肪的水解过程加速，新陈代谢加速，使可溶性物质加速向插条下端流动及营养物质迅速变成为细胞结构物质，促进细胞分裂、分化。基部的薄壁细胞脱分化，细胞恢复分裂的机能，产生愈伤组织，使枝条提早生根。人们很早就知道，如果在插条上保留正在生长的芽或幼叶时，插枝基部很容易产生愈伤组织和根。这就是因为芽和幼叶中产生的生长素，通过极性运输并积累在插枝基部，使之得到足量得生长素。所以，在插枝基部外加植物生长调节剂，自然促进插条生根。题组　探究2,4­D对插枝生根的作用1．在探究不同浓度的2,4­D溶液对插枝生根作用的实验中，下列属于因变量的是(　　)A．扦插枝条上芽的数量             B．2,4­D溶液的浓度C．2,4­D溶液处理插枝的时间        D．插枝生根的总长度2．图1曲线表示不同生长素浓度对某植物茎生长的影响，图2是用不同浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果。下列分析正确的是(　　)A．由图1可知，茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度应高于D点对应的浓度B．从图2信息可确定促进扦插枝条生根的最适生长素类似物浓度在8～12ppm之间C．图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有两重性D．利用低浓度的2,4－D作除草剂，可抑制单子叶作物农田中的双子叶杂草生长3．某同学欲探究2,4－D对桂花枝条生根的作用，他的实验设计是：①在500mL的烧杯中用蒸馏水配制一定浓度的2,4－D溶液。②剪取桂花枝条一支，并插入含有2,4－D溶液的烧杯中。③每天观察枝条上生根情况，并得出结论。(1)该同学的实验设计是否科学可行？若不科学可行，请给以纠正。__________________________________________________________________________________________。(2)对该实验的实验结果应如何处理？请给出一种处理方法。__________________________________________________________________________________________。三、调节植物生长发育的五大类激素及应用1、植物激素的概念：由植物体的某一部位产生，然后运输到另一部位起作用的微量有机物，它有植物体内信息的化学载体，起着信息传递的作用。2、作用机理：当植物的特定部位感受到外界的刺激时，会引起该部位激素浓度或比例的改变，从而引起植物发生相应的响应。3、植物激素的种类及作用名称作用存在或产生部位生长素类促进茎伸长；影响根的生长；抑制侧芽生长；使植物产生向光性等。顶芽；幼叶；胚。细胞分裂素类影响根的生长和分化；促进细胞分裂；促进萌发；延迟衰老。在根、胚、果实中形成，由根运至其他器官。赤霉素类促进种子萌发、茎伸长和叶的生长；促进开花和果实发育；影响根的生长和分化。顶芽和根的分生组织；幼叶；胚。脱落酸抑制生长；失水时使气孔关闭；保持休眠。叶；茎；根；绿色果实。乙烯促进果实成熟；对抗生长素的作用；因物种而异，促进或抑制根、叶、花的生长和发育。成熟的果实；茎的节；衰老的叶子。4、植物激素间的协同作用相互协调：调节植物的生长和发育，多数情况下，不是单一种激素起作用，而是多种激素的平衡协调作用。5、植物激素的应用（1）植物生长调节剂：是天然的植物激素和人工合成的类似化学物质的合称，又叫植物生长物质。生长调节剂具有原料广泛，容易合成，作用效果稳定，作用时间不受季节限制的优点。（2）植物生长调节剂的应用①促进种子萌发：生长素类、细胞分裂素类；               ②促进插枝生根：生长素类及其类似物；③加速生长：生长素类、细胞分裂素类 ；                  ④抑制生长：人工合成对抗生长素的物质；⑤引起无籽的形成：生长素→无籽番茄，赤霉素→无籽葡萄； ⑥果实的催熟：乙烯；⑦收获后农产品的储藏保鲜：细胞分裂素；                 ⑧除草剂的合成和应用：2，4-D。[诊断与思考]1．判断下列叙述的正误(1)苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落(　　)(2)“新摘未熟红杮，每篮放木瓜两三枚，得气即发，涩味尽失。”与植物激素有关(据《格物粗谈》)(　　)(3)生长素和赤霉素都能促进植物生长(　　)(4)小麦在即将成熟时，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，其主要原因是高温条件下脱落酸降解(　　)(5)用细胞分裂素处理雌花获得无籽番茄(　　)2．植物激素的应用(连线)3．植物激素的作用及特点(1)植物激素是植物体内信息的           ，起着            的作用。(2)每种激素的作用决定于植物的         、激素的          、激素的        等。4．调节植物生长发育的五大类激素(连线)5．下面是五种植物激素间的相互作用曲线，请据图回答下列问题：(1)不同阶段各种激素的相对浓度不同，其根本原因是什么？ (2)从图中可以看出，各种植物激素在生命活动的调节中具有怎样的关系？ 题组一　其他植物激素种类和作用的辨析1．下列有关植物激素调节的叙述，不正确的是(　　)A．使用一定浓度的生长素处理扦插枝条，能提高插条的成活率B．使用一定浓度的赤霉素处理芹菜幼苗，能提高芹菜的产量C．使用一定浓度的脱落酸处理浸泡过的小麦种子，能提高种子的萌发率D．使用一定浓度的乙烯利处理凤梨，能让凤梨提前上市2．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，由此可初步推测(　　)A．浓度高于10－6mol/L的生长素会抑制该植物茎段的生长B．该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是同步的题组二　图析植物激素间的相互关系3．实验人员用脱落酸(ABA)和脱落酸抑制剂(ABAI)处理“百丽”桃，分析其果实成熟过程中硬度、乙烯释放量和呼吸速率的变化，得到如图结果。据图下列推测正确的是(　　)A．由图可推测ABA处理能够使果实细胞中纤维素酶和果胶酶的活性降低B．由图可知，长距离运输水果可用ABA处理，短距离运输可用ABAI处理C．ABA能够促进呼吸速率的原因是ABA在促进细胞分裂时需要更多能量D．乙烯释放量和细胞呼吸速率呈正相关，且ABA可使两者峰值提前出现4．为研究某植物生长发育过程中生长素与细胞分裂素之间的相互作用，某生物兴趣小组进行了相关实验后绘出了如图所示曲线。以下叙述不正确的是(　　)A．激素甲是生长素，激素乙是细胞分裂素B．高浓度的生长素对侧芽的萌动起抑制作用C．高浓度的细胞分裂素对侧芽萌动起促进作用D．激素甲和激素乙在植物侧芽生长中起拮抗作用四、生长素的运输机制1、与植物向性运动的关系（1）生长素的运输方向——横向运输与极性运输①极性运输是指从植物体的形态学的上端向下端运输，而不能倒转过来运输。极性运输（纵向运输）是由植物的遗传特性决定的，不受重力影响。②横向运输是指生长素由单侧光、重力等外界因素引起的在生产部位的运输。（2）生长素的运输方式——主动运输生长素的运输需要载体蛋白和ATP，所以凡是能够影响呼吸作用的外界因素也能影响生长素的运输。（3）植物的向光性①原因分析：如图②结论：外因：单侧光照射；内因：生长素分布不均匀。 2、人工实验条件下植物生长弯曲现象3、外界条件对生长素分布与运输的影响（1）光照的影响：尖端均匀光照或处于黑暗环境不发生生长素的横向运输，横向运输只发生在生产生长素的部位且有单侧光或重力刺激时。（2）失重的影响：失重状态下水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长，但向光性仍保留。（3）琼脂与非生物因素的处理结果：琼脂不能感光，实验中不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻挡生长素的运输。（明胶块可透）五、生长素作用两重性曲线分析1、生长素的作用①作用机理：促进细胞纵向伸长生长。②生长素生理作用特点——两重性：生长素对根、芽和茎的生长，都是低浓度      生长，高浓度      生长，而且往往与发生作用的器官有密切关系。植物的不同部位对相同浓度的生长素有不同的反应，对生长素的敏感程度：根＞芽＞茎。2、生长素作用两重性的实例顶端优势（1）概念：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。（2）原因：顶芽产生生长素纵向运输到侧芽，于是侧芽生长素过多抑制生长，顶芽生长素少促进生长，造成顶端优势现象。（3）解除方法：去除顶芽。如果摘除顶芽，侧芽部位的生长素浓度降低了，侧芽受到的抑制作用就会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条。（4）应用：在农业生产中，人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量，如棉花的整枝，去顶芽多生侧芽，从而使它多开花、多结果。。除草剂从图中可以看出，双子叶植物比单子叶植物       。用适当浓度的生长素类似物来杀死         农田里的         杂草，同时促进          植物的生长。3、生长素的双重作用曲线分析（1）当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长，成为“高浓度”。（2）曲线OH段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。（3）曲线HC段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱，但仍为促进生长。（4）H点表示促进生长的最适宜生长素浓度为g。（5）C点表示促进生长的“阈值”，即大于C处生长素浓度i，将会使生长受抑制。[诊断与思考]1．判断下列叙述的正误(1)植物生长素能促进植物生长是通过促进细胞的分裂与生长实现的；生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长(　　)(2)两种不同浓度的生长素溶液都不具有促进植物细胞生长的作用，其原因一定是其中的一种溶液浓度过高，另一种溶液浓度过低(　　)(3)顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素作用的两重性(　　)(4)不同种类的植物对生长素的敏感性不同，同一种植物的不同器官对生长素的敏感性也不同(　　)2．甲图表示的是不同器官对生长素的敏感度，乙图表示的是同一器官在不同生长素浓度下的作用。请据图思考下列问题：(1)根据甲图中的曲线分析三种器官对生长素的敏感度的高低。 (2)生长素的两重性可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，这里的“高浓度”和“低浓度”的界限指的是甲图中哪几个点对应的生长素浓度？ (3)A→A′的含义是不是随着生长素浓度的增大，抑制作用逐渐增强？ (4)根据乙图回答下列问题：①若曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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是多少？ ②若曲线表示植物的茎，当植物水平放置表现出茎的背地性时，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是多少？ ③若曲线表示植物的根，当植物水平放置表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是多少？ (5)根据丙图中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是多少？顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与丙图中点①②③④⑤的对应关系是怎样的？ 题组一　生长素的两重性曲线分析1．图一是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的幼苗上幼苗弯曲的情况(弯曲角度用A表示)；图二是生长素浓度对幼苗生长的促进作用示意图。据图判断下列说法正确的是(　　)A．琼脂块中生长素浓度大于c点时，A会大于90°B．当生长素浓度小于b点浓度时，随着生长素浓度的增加A逐渐增大C．琼脂块中生长素浓度在b点时，A具有最小值D．由图二可知生长素对于幼苗的生长作用具有两重性2．下面甲图是一株盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。下列相关叙述正确的是(　　)A．如果摘除甲图中的部位①，则②处生长素浓度会高于10－6mol·L－1B．甲图①处生长素浓度可用乙图f点表示，此处生长受到抑制C．如将该植物向左侧水平放置，根将向下生长，表现出生长素作用的两重性D．给予该植物右侧光照，③、④处生长素浓度可分别用乙图c、g点表示题组二　生长素生理作用的实验分析3．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4．如图表示施用IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是(　　)A．促进侧根数量增加的IAA溶液，会抑制主根的伸长B．施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制C．将未施用IAA的植株除去部分芽和幼叶，会导致侧根数量增加D．与施用10－4mol·L－1的IAA相比，未施用的植株主根长而侧根数量少六、植物激素调节的实验方法及实验分析1、验证生长素的生产部位在尖端实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧（如图甲）。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘的一侧（如图乙）。2、验证感光部位是胚芽鞘的尖端（1）实验操作 （2）实验现象：①直立生长；②向光弯曲生长。3、验证生长素的横向运输发生在尖端（1）实验操作（2）实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯曲向光源生长。4、验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输5、探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度（1）实验操作：如图所示（注：A盒下侧有开口，可以进光）。（2）结果预测及结论①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。6、探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度（1）实验过程     （2）实验分析：由图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同的生长素浓度。7、验证生长素的效应部位（1）生长素的效应部位：尖端下面一段（2）实验方法：①宏观上：可用有色笔在胚芽鞘尖端向下画一连续的直线，生长一段时间后，观察到尖端下面一段直线变成间断虚线，如图。②细胞水平上：可将发生向光性弯曲的胚芽鞘尖端下弯曲的一段切下，制成临时切片（纵向切）。在显微镜下观察，比较弯曲部位两侧细胞的大小。