浙科版高考生物一轮复习第7单元稳态与调节第25讲第1课时植物生长素的发现和作用课件

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考点　生长素的发现和作用
[练一练]1.判断下列说法正误。(1)科学家拜尔将苗尖端切下,放在去除尖端的幼苗的一侧,结果幼苗向对侧弯曲生长,该实验证明幼苗的弯曲生长是由生长素引起的。(　　)提示 该实验证明幼苗的弯曲生长是由尖端产生的一种促进生长的化学物质在其下部分布不均匀造成的,不能证明该物质是生长素。(2)在生长素的发现过程中,很多科学家进行相关实验,探究生长素的成分和作用,其中波森·詹森的实验证明苗尖端产生的物质可以透过明胶传递给下部。(　　)
(3)根尖产生的生长素向下运输,而茎尖产生的生长素向上运输,这是极性运输。(　　)提示 根尖产生的生长素向上运输,而茎尖产生的生长素向下运输,这是极性运输。(4)植物激素与动物激素都是调节生命活动的化学物质,都能从产生部位运输到作用部位发挥作用,且都具有微量、高效的特点。(　　)(5)探究2,4-D对插枝生根的作用实验中自变量是2,4-D的浓度梯度,因变量是插枝生根的条数或长度,无关变量有温度、处理时间、植物材料等。(　　)
2.结合选择性必修1第104页“课外读”思考:关于生长素的作用机理,前人先后提出了“酸生长假说(细胞壁处pH下降,使细胞壁松弛,细胞伸长生长)”和“基因活化学说(生长素与细胞内受体结合促进基因表达)”。如图表示科学家揭示的生长素(IAA)对细胞伸长生长作用的原理。
(1)质子泵具有什么功能?
(2)生长素是植物体内信息的化学载体,其受体位于哪里?
提示 质子泵既是H+载体,又可以水解ATP。
提示 生长素受体可以存在于细胞膜上,也可以在细胞质和细胞核中。
(3)根据“酸生长假说”,将植物茎切段放入pH较低的环境中能否利于茎段的生长?
考向一　发现生长素的相关实验[典例1](2023浙江温州第三次适应性考试)1926年,温特设计了一种燕麦胚芽鞘弯曲实验进行生长素的定量分析。实验在全暗、22~23 ℃、湿度92%的条件下按图甲进行,结果如图乙所示。将去顶胚芽鞘弯曲10°时,2 mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位。
下列叙述正确的是(　　)A.在暗处实验是为了防止单侧光引起生长素横向转移B.温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量C.图甲情况下,凝胶块Ⅰ中含的生长素为3个燕麦单位D.随胚芽鞘顶端数目继续增加,弯曲角度将逐渐减小
解析 即使生长素横向转移,最终也能扩散至琼脂块;在暗处实验是因为生长素在光下不够稳定而会发生部分分解,对定量分析会产生影响,A项错误。温度、湿度、凝胶块的大小都是该实验的无关变量,B项正确。题干将去顶胚芽鞘弯曲10°时,2 mm3凝胶块(如图甲Ⅰ)中的生长素含量作为1个燕麦单位,由图乙可知,此时对应胚芽鞘数目大于2,图甲中实际胚芽鞘数目为6,则图甲情况下,凝胶块Ⅰ中含的生长素小于3个燕麦单位,C项错误。由图乙可知,随胚芽鞘顶端数目继续增加,弯曲角度逐渐增大,D项错误。
总结归纳(1)不同处理条件下植物生长、弯曲情况
(2)生长素发现过程中不同实验的分析
[对点练] 1.(2023浙江舟山选考模拟)植物学家温特利用切去尖端的幼苗进行如图所示的实验,下列叙述正确的是(　　)A.若实验在单侧光下进行,不能得到相同结果B.温特通过实验确定了生长素的化学本质是吲哚乙酸C.根据②③④说明尖端产生的化学物质能促进下部的生长D.实验中尖端产生的化学物质可扩散进入琼脂块中
解析 切去尖端的幼苗不能感受到光刺激,且琼脂块不能感光,因此若实验在单侧光下进行,可得到相同结果,A项错误;该实验不能证明生长素的化学本质是吲哚乙酸,B项错误;②与③④⑤⑥的结果可说明尖端产生的化学物质能促进下部的生长,②③④的实验结果不能排除是琼脂块的作用,C项错误。
2.如图是在黑暗条件下对促进植物生长的物质进行研究的一组实验,其中去尖端的幼苗经处理不含内源生长物质。据图分析,下列说法错误的是(　　)A.该组实验若在有光条件下进行,实验结果没有显著差异B.琼脂块上放足够多的尖端,去尖端幼苗有可能往左弯曲C.该组实验还不能说明幼苗的尖端产生了促进生长的物质D.该组实验能作为解释植物向光生长的一个证据
解析 感受光刺激的部位在尖端,本实验研究的是去尖端的幼苗,所以有光、无光对本实验结果基本无影响,A项正确;幼苗弯曲是由两侧生长速率不同造成的,无论琼脂块上放多少尖端,左侧最多抑制生长,但右侧不会生长,所以幼苗不会向左弯曲,B项错误;该组实验还不能说明幼苗的尖端产生了促进生长的物质,因为不能排除琼脂块的作用,需要设立放置不接触尖端的等体积的琼脂块组做对照实验,C项正确;植物弯曲生长是因为生长素分布不均匀,因此该组实验能作为解释植物向光生长的一个证据,D项正确。
考向二　探究2,4-D对插枝生根的作用[典例2](2023浙江金华十校模拟)2,4-D是一种生长素类似物,使用前通常需探究其促进插枝生根的最适浓度。下列叙述错误的是(　　)A.可以用水培法或土培法B.实验不需设置清水处理的空白对照组C.实验所用的插条长度与芽的数量应保持一致D.可设一组2,4-D浓度梯度较大的实验作为预实验
解析 将插条用不同浓度生长素处理后,可将插条用水培法或土培法处理,使插条生根,A项正确;预实验时,需要设置清水处理的空白对照组,便于为实验组提供实验结果的对照,B项错误;实验所用的插条长度与芽的数量都是无关变量,应保持一致,C项正确;在正式实验之前,可设一组2,4-D浓度梯度较大的实验作为预实验,为正式实验摸索条件,D项正确。
易错提示(1)设置对照实验①设置空白对照——不添加2,4-D溶液的一组,如清水组。预实验中必须设置空白对照组,目的是判断2,4-D溶液所起的作用是促进还是抑制。②设置相互对照——含不同浓度2,4-D溶液的组别间相互对照,其目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小。(2)遵循单一变量原则:本实验的自变量是2,4-D溶液的浓度。(3)控制好无关变量:为保证实验结果的准确性,还应注意把实验材料放在相同且适宜的环境下培养,如光照不宜过强,温度、湿度等条件相对适宜。(4)在预实验确定的浓度范围内多设置几个浓度梯度进一步实验,但浓度梯度的设置也不是越多越好,原因如下:一是效果不明显,二是会造成不必要的浪费,人为增加实验的难度。
(5)探究2,4-D对插枝生根作用的实验异常现象分析
[对点练] 3.(2023浙江温州二模)2,4-D是生长素类似物,某兴趣小组进行了“探究2,4-D对插枝生根的作用”的活动,结果如表。据表分析下列叙述正确的是(　　)
A.促进插枝生根的2,4-D最适浓度为bB.c浓度的2,4-D对生根不起作用C.由甲、丙和戊三组的结果可知b浓度小于d浓度D.相同浓度的2,4-D与生长素对插枝生根作用效果相同
解析 由表格数据可知,2,4-D浓度为b时,其根的总长度最长,但是无法确定b浓度就是2,4-D促进插枝生根的最适浓度,A项错误;由表格数据可知,2,4-D浓度为c时,其根的总长度与对照组相同,说明此浓度既不促进生根,也不抑制生根,B项错误;生长素类似物具有低浓度促进生长,浓度太高抑制生长的特性,丙组促进根生长,戊组抑制根生长,故由甲、丙和戊三组的结果可知b浓度小于d浓度,C项正确;题干和表格中并没有涉及生长素对插枝生根的实验,故无法判断相同浓度的2,4-D与生长素对插枝生根作用效果是否相同,D项错误。
4.(2023浙江金丽衢十二校第二次联考)桑树在中国具有悠久的栽培历史,桑叶和桑果含有较高的营养价值。下图是不同种生长素处理对黑桑硬枝扦插生根率的影响。下列叙述正确的是(　　)注:CK为空白对照组。A.1 000 mg/L是ABT-1溶液诱导黑桑硬枝扦插生根的最适浓度B.随着质量浓度的提高,3种生长素的作用效果均为先促进后抑制C.在高等植物体内,生长素的运输方式为极性运输,属于自由扩散D.在500 mg/L浓度下,ABT-1处理效果优于IAA处理组和IBA处理组
解析 从图中只能看出,1 000 mg/L的ABT-1溶液诱导黑桑硬枝扦插生根的效果最好,但是实验设置组数少,浓度梯度大,故无法确定1 000 mg/L是否为ABT-1溶液诱导黑桑硬枝扦插生根的最适浓度,A项错误;对于ABT-1和IBA溶液来说,均为促进作用(与CK组对比),对于IAA溶液来说,作用效果为先促进后抑制,B项错误;极性运输是指生长素的运输方向,主要是指从形态学上端向形态学下端的运输,极性运输属于主动运输,C项错误;分析题图可知,在500 mg/L浓度下,ABT-1处理组黑桑硬枝扦插生根率高于于IAA处理组和IBA处理组,故在500 mg/L浓度下,ABT-1处理效果优于IAA处理组和IBA处理组,D项正确。
考向三　生长素的作用及其作用的两重性[典例3]经实验检测出某一植株的不同器官对不同生长素浓度的反应如图所示,横坐标表示生长素的浓度。根据实验结果,可以获得的正确结论是(　　)A.当生长素浓度为10-9ml/L时,抑制根的生长B.若解除顶端优势,应确保侧芽的生长素浓度低于10-6ml/LC.低浓度生长素促进根、芽的生长,高浓度生长素则促进茎的生长D.根向地生长的原因是其近地侧生长素浓度低于10-8ml/L
解析 由题图可知,当生长素浓度为10-9ml/L时促进根的生长,A项错误;当生长素浓度大于10-6ml/L时抑制芽的生长,当生长素浓度小于10-6ml/L时促进芽的生长,B项正确;图中根、芽、茎的三条曲线均能体现生长素作用的两重性,即低浓度促进生长,浓度太高抑制生长,C项错误;根对生长素较敏感,由于重力原因,远地侧生长素浓度低于近地侧,远地侧生长较快,远地侧生长素浓度应低于10-8 ml/L,D项错误。
总结归纳(1)生长素的两重作用曲线分析
(2)关于两重性的理解①抑制生长≠不生长。抑制生长并非不生长,只是生长速度慢于对照组。②由于生长素的生理作用有两重性,因此存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象,最适浓度则在这两种浓度之间。③顶端优势和根的向地性都体现了生长素生理作用的两重性;植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用,不能体现生长素生理作用的两重性。
(3)生长素作用的两重性判定
[对点练] 5.科学家做过如下的实验:a.把不含生长素的两个琼脂小块放在燕麦苗尖端下端;b.把含生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦苗尖端形态学上端,把另两个不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端;c.把一段燕麦苗尖端倒转过来,把形态学上端朝下,做同样的实验。三个实验都用单侧光照射。经过一段时间后,接受块①②③④⑤⑥的成分变化的叙述正确的是(　　)A.①含生长素比②多,③含生长素比④多B.①含生长素比②少,⑤含生长素比⑥多C.在③④⑤⑥小块中,⑤含生长素最多D.③④中生长素含量之和比⑤⑥中多
解析 苗尖端是感受光刺激的部位,单侧光使背光侧生长素多于向光侧,①含生长素比②多。琼脂块不能感受光刺激,且生长素只能由形态学上端运到形态学下端,不能倒过来运输,因此,③④中生长素含量相同,⑤⑥中不含生长素。
6.(2023浙江嘉兴一模)下图是患丛枝病的泡桐,多种病原体侵染都能引发此病。丛枝病表现为侧芽过度发育,形成了不正常的生长和分枝状况(如图)。下列关于丛枝病成因的分析,合理的是(　　)A.病原体侵染顶芽,顶芽生长素合成减少,顶端优势被加强B.病原体侵染顶芽,顶芽生长素合成增加,抑制侧芽乙烯合成C.病原体侵染侧芽,刺激侧芽产生较多细胞分裂素D.病原体侵染侧芽,刺激侧芽产生更多脱落酸