步步高届高考生物一轮总复习 第31讲 植物的激素调节考点整合 文 苏教版Word文档格式.docx
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2.如图所示的实验中,可以直接得出的结论是( )
A.生长素能促进上胚轴切段生长
B.单侧光照引起生长素分布不均
C.生长素只能由形态学上端向下端运输
D.感受光刺激的部位是胚轴切段形态学的上端(顶端)
解析 由图可确定本实验的单一变量是有无生长素处理。
胚芽鞘尖端是感光部位,所以单侧光对该实验没有影响,由实验结果可确定生长素能促进上胚轴切段生长。
思维建模
判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法
(1)判断“长不长”:
看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素。
①能获得生长素,则生长。
②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。
(2)判断“弯不弯”:
看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀。
①若生长素分布均匀,则直立生长。
②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。
题组二 生长素的运输方式及实验验证
3.将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理如图1所示,收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。
下列说法正确的是( )
A.a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输
B.b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输
C.c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移
D.该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端
答案 C
解析 该实验重点探讨了生长素的横向运输。
a与b对照说明有无光照不影响生长素向下运输。
b与c对照说明琼脂切块不影响生长素的运输。
而c与d对照说明单侧光照射能促使生长素向背光侧转移。
4.取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。
将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘。
然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )
A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能
B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能
C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能
D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能
答案 D
技法提炼
植物激素的几个拓展实验
(1)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中胚芽鞘弯向光源生长。
(2)验证生长素的极性运输即只能从形态学上端向下端运输
A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
(3)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:
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。
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。
考点二 生长素的生理作用及探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
1.生长素的生理作用
(1)作用特点:
两重性——既能促进生长,又能抑制生长。
(2)实例剖析
①顶端优势
a.概念:
植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
b.原因:
生长素
顶端优势
c.解除方法:
摘除顶芽。
d.应用:
可适时摘除棉花的顶芽,解除顶端优势,以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果。
②根的向地性
重力→生长素分布不均(向地侧生长素浓度高,背地侧生长素浓度低)→生长不均(根的向地侧生长慢,背地侧生长快)→根向地生长。
③除草剂
从图中可以看出,双子叶植物比单子叶植物敏感。
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
[深度思考]
(1)填充有关“不同器官对生长素的敏感度曲线”的思考:
Ⅰ.不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理效应不同;
而相同浓度的生长素对不同器官生理效应不同。
Ⅱ.图中A、B、C三点所对应的浓度为最适浓度,根、芽、茎三者对生长素的反应敏感程度大小关系是根>
芽>
茎。
Ⅲ.图中AA′、BB′、CC′反映生长素对植物生长的促进作用随浓度的增大逐渐减弱。
(2)填充有关“同一器官不同浓度下的作用”的曲线的思考
Ⅰ.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应为大于m小于M。
Ⅱ.若曲线表示植物的茎,在植物水平放置,表现出茎的背地性时,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。
Ⅲ.若曲线表示植物的根,在植物水平放置,表现出根的向地性时,且测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围应为大于i。
Ⅳ.若曲线表示植物的芽,在顶端优势中,且测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围为大于i。
顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与下图中点①②③④⑤的对应关系为:
A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤。
2.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
①生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响。
②用生长素类似物在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。
③存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
(2)实验过程
(3)实验分析
由右图曲线可知,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生长素浓度。
(1)实验中蒸馏水的作用:
①作为空白对照。
②用来配制不同浓度的生长素类似物溶液。
③处理过的插条下端需浸在蒸馏水中有利于生根。
(2)选择插条时需带有一定的芽或叶的原因?
答案 凡是带芽或叶的插条,其扦插成活率都比不带芽或叶的插条生根成活率高。
(3)控制本实验的无关变量的方法
选用相同的花盆、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。
(4)如果观察到插条不能生根,可能的原因分析
有可能枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多;
有可能枝条幼芽、幼叶保留较多,本身合成一定浓度的生长素,浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态;
有可能没有分清形态学的上端与下端。
题组一 生长素的两重性曲线分析
1.下图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响,图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。
下列分析错误的是( )
A.甲图曲线表明生长素的生理作用具有两重性,P点为最适浓度
B.乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似
C.乙图中根的向地生长体现了生长素具有两重性
D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条,生根数量一定不同
解析 生长素的生理作用具有两重性,不同浓度的生长素促进效果有可能相同,P点的生长素浓度促进效果最明显,所以为最适浓度。
乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似。
根的向地生长原因是高浓度生长素抑制生长,低浓度生长素促进生长,体现了生长素作用的两重性。
2.下图中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-1
B.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
解析 如果摘除甲图中的部位①,则侧芽②处生长旺盛,生长素浓度接近芽的最适浓度,A项错误;
甲图①处是顶芽,生长素接近最适浓度,B项错误;
根近地侧生长素浓度高,抑制生长,背地侧浓度低,促进生长,体现两重性,C项正确;
若给予甲图中植物右侧光照,左侧③生长素浓度应高于右侧④,D项错误。
生长素作用的两重性分析方法
(1)生长素的作用具有两重性,即在一定浓度范围内促进植物器官生长,浓度过高则抑制植物器官生长。
(2)生长素作用的两重性多涉及坐标曲线图形式的试题。
一定要区分清促进作用或抑制作用时对应的生长素浓度。
不要误把最适生长素浓度看成促进作用和抑制作用的“分水岭”。
(3)常见的体现生长素作用两重性的实例
①植物的顶端优势:
生长素对顶芽表现为促进作用,对侧芽表现为抑制作用。
②除草剂:
一定浓度的生长素类似物对双子叶杂草表现为抑制作用,而对单子叶作物表现为促进作用。
③根的向地性:
近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用,远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。
题组二 生长素对插条生根或促进根生长的实验分析
3.(2013·
广东,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
解析 由图可知,去掉顶芽后植株的主根长度减小,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.某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根的影响,实验结果如下图,有关分析错误的是( )
A.初步判断,甲对微型月季插条生根的作用是促进生根
B.初步判断,乙对微型月季插条生根的作用是抑制生根
C.图中的结果不能判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响
D.若探究甲和乙对插条生根的复合影响,应设计3组材料进行实验
解析 图示中不同激素类似物的浓度只是少量的组,因此只能够初步判断,甲对微型月季插条生根的作用是促进生根,乙对微型月季插条生根的作用是抑制生根。
图示中无0.5μmol/L的激素类似物乙的实验,因此不能判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响;
若探究甲和乙对插条生根的复合影响,应至少设计四种情况的多组材料进行实验,一组是蒸馏水的对照组,一组是激素类似物甲,一组是激素类似物乙,一组是二者的混合比例对插条生根的影响。
归纳提升
“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验”中的4点注意
(1)本实验的自变量为生长素类似物溶液的浓度,因变量为不同浓度下的生根数量,两者之间会出现低浓度促进生长,高浓度抑制生长的关系,而其他因素如取材、处理时间、蒸馏水、温度等都是无关变量,实验中的处理都采用等量性原则。
(2)根据实验的要求选择合适的实验材料。
为了保证实验设计的严谨性,还需要设置重复实验和一定的对照实验,预实验时需要设置清水的空白对照,在预实验的基础上再次实验时可不设置空白对照。
另外,在配制溶液时,浓度梯度要小,组别要多。
(3)掌握正确的实验操作。
例如沾蘸法是把插条的基部在浓度较高的溶液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可,千万不能将整个枝条泡入其中;
浸泡法要求的溶液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行。
由于生长素类似物有一定的毒性,实验结束后应妥善处理废液。
(4)在确定了最适浓度的大致范围后,可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。
考点三 其他植物激素及其作用
1.列举下列相互作用的植物激素
(1)相互促进方面
①促进植物生长:
生长素、赤霉素、细胞分裂素。
②延缓叶片衰老:
生长素、细胞分裂素。
③诱导愈伤组织分化成根或芽:
④促进果实成熟:
脱落酸、乙烯。
⑤调节种子发芽:
赤霉素、脱落酸。
⑥促进果实坐果和生长:
生长素、细胞分裂素、赤霉素。
(2)相互拮抗方面
①顶端优势:
生长素促进顶芽生长,细胞分裂素和赤霉素促进侧芽生长。
②防止器官脱落:
生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果实的脱落。
③种子发芽:
赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。
④叶子衰老:
生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸促进。
思考 下面是五种植物激素间的相互作用曲线。
(1)不同阶段各种激素的相对浓度不同,其根本原因是什么?
答案 根本原因是基因的选择性表达。
(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?
答案 植物激素间相互作用,有的是拮抗关系,有的是协同关系。
2.五种植物激素对应的生长调节剂的应用
名称
对应生长调节剂
应用
萘乙酸、2,4-D
①促进扦插枝条生根;
②促进果实发育,防止落花落果;
③农业除草剂
赤霉素
①促进植物茎秆伸长;
②解除种子和其他部位休眠,用来提早播种
细胞分
裂素
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
乙烯利
处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
脱落酸
矮壮素
落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
(1)适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育(2013·
大纲,4A)( √ )
(2)生长素对果实的发育和成熟没有影响(2012·
山东,1B)( ×
(3)脱落酸能够调控细胞的基因表达(2012·
江苏,7A)( √ )
(4)密封贮藏导致水果各种激素合成增加(2012·
江苏,7D)( ×
(5)乙烯、乙烯利、生长素、2,4-D、α-萘乙酸都是植物激素( ×
题组一 其他植物激素种类和作用的辨析
1.用不同的植物激素处理番茄的植株,下列对实验结果的叙述,正确的是( )
A.播种前用一定浓度的脱落酸溶液浸泡种子可促进种子萌发
B.生长期施放适宜浓度的乙烯可促进种子的形成和果实的发育
C.花蕾期喷洒适宜浓度的生长素溶液可以诱导无子果实的形成
D.成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素溶液会加速叶片黄化速度
解析 A中脱落酸可促进种子休眠,抑制种子萌发;
乙烯可促进果实成熟,但不能促进果实发育,生长素和赤霉素具有促进果实发育的作用;
生长素诱导无子果实形成时,需要在花蕾期(花未授粉之前)进行处理,所以C项正确;
细胞分裂素可促进细胞分裂,延缓叶片黄化速度。
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
答案 B
解析 从图中可以看出,浓度高于10-6mol/L时也是促进生长的,只是促进作用减弱了,A项错误;
从曲线看出,生长素含量达到M值时,植物开始合成乙烯,B项正确;
从曲线看出,乙烯增加到一定程度,则生长素含量降低,即其含量达到峰值是不同步的,C、D两项错误。
3.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( )
A.延缓叶片变黄
B.促进叶片衰老
C.在成熟的叶肉细胞中合成
D.独立调节叶绿素降解的生理过程
解析 叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素,两者的比例决定了叶片的颜色,叶绿素若被降解含量减少,类胡萝卜素比例增大,叶片就会变黄,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。
易错警示
几种常见植物激素的作用及原理
(1)生长素的作用原理是促进细胞的伸长,而细胞分裂素的作用原理是促进细胞分裂,赤霉素也能促进细胞伸长。
(2)脱落酸能抑制细胞分裂,在这方面与细胞分裂素具有拮抗关系。
(3)乙烯仅促进果实成熟,而不是促进果实发育。
题组二 图析植物激素间的相互关系
4.下图是豌豆的去顶实验,相关分析错误的是( )
A.豌豆茎的尖端能合成生长素
B.生长素显著影响赤霉素的生物合成
C.生长素不能促进赤霉素的合成
D.植株内生长素下降的同时,赤霉素也大幅度下降
解析 通过不同组别赤霉素水平的比较可以看出,生长素能促进赤霉素的合成。
5.下图表示苹果生长发育时期几种激素的动态变化,图中甲、乙、丙三条曲线依次代表三种激素。
A.甲激素促进细胞分裂和组织分化
B.乙激素的主要作用是促进果实成熟
C.苹果在成熟期只受丙激素的影响
D.乙、丙两种激素主要作用是促进细胞衰老
解析 由图中信息可知,甲激素在苹果生长发育的细胞分裂期相对浓度最大,之后迅速减少接近于零;
乙激素在细胞分裂期含量仅次于甲激素,在细胞伸长期相对浓度最高,但在成熟、衰老期减少甚至接近于零;
丙激素在细胞分裂期和细胞伸长期含量接近于零,成熟衰老期相对浓度增加,达到最大值。
由上可推知,甲激素可促进细胞分裂和组织分化;
乙激素的主要作用不是促进果实成熟,而是促进细胞伸长;
苹果在成熟期除了受丙激素的影响,还受乙激素的影响;
丙激素的主要作用是促进细胞衰老,而乙激素不能。
归纳植物激素之间的关系
(1)协同作用的激素
①促进生长的激素:
②延缓叶片衰老的激素:
细胞分裂素和生长素。
(2)拮抗作用的激素
①器官脱落
②种子萌发
题组三 赤霉素新情景信息规范审答案例
6.植物激素对植物的生命活动具有调节作用,赤霉素能促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。
有人进行了CaCl2和赤霉素对莴苣种子胚轴生长速率影响的实验,实验数据如表所示。
下列据表分析不正确的是( )
实验时间(min)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
胚轴生长速率(相对值)
29
8
7
28
32
A.用CaCl2溶液处理的时间在10~15min之间
B.CaCl2可能对细胞壁的伸展起抑制作用
C.加入赤霉素溶液的时间是35min后
D.赤霉素可能增加了细胞壁中的Ca2+
审↓提取信息
(1)赤霉素促进茎的伸长主要与什么有关?
提示 与细胞壁的伸展性有关。
(2)本题实验目的是什么?
提示 探讨CaCl2和赤霉素对莴苣种子胚轴生长速率的影响。
(3)表格中的数据变化有何特点?
提示 从10min开始,胚轴生长速率明显降低,而15~35min处于低速率稳定阶段,35分钟开始胚轴生长速率明显加快。
析↓解读信息
(1)赤霉素对细胞壁的伸展有促进作用从而有利于茎的伸长
(2)由选项A和C并结合本实验目的可推知先用氯化钙溶液处理莴苣种子,后用赤霉素处理莴苣种子
(3)从10min开始,胚轴生长速率明显降低,而15~35min处于低速率稳定阶段,说明用CaCl2处理的时间在10~15_min。
从35min开始,胚轴生长速率又快速增加,说明用赤霉素处理的时间是35_min后。
对比知CaCl2可能对细胞壁的伸长起抑制作用
(4)由上述实验分析,赤霉素促进茎伸长的可能原因是赤霉素能消除细胞壁中的Ca2+
规范答案
D
同点异构
赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关,某兴趣小组用一定浓度的CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长的影响进行了相关实验,结果如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.从图中可知,一定浓度的CaCl2对胚轴的生长具有抑制作用
B.实验中加入赤霉素溶液的时间应在图中的B点
C.该实验中缺少对照组,无法得出Ca2+和赤霉素对胚轴生长的影响
D.实验的结论是赤霉素降低了细胞壁上Ca2+的浓度,从而促进了胚轴的生长
解析 当加入CaCl2溶液后胚轴生长速率迅速减慢,所以对细胞壁的伸展起到了抑制作用;
加入赤霉素溶液的时间应在图中的B点;
在A点胚轴自身产生的激素促进胚轴细胞壁的伸展。
网络构建
要语强记
1.植物激素是指由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2.生长素主要分布在生长旺盛的部位,主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
3.生长素的极性运输仅发生在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,而在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
4.生长素的生理作用具有两重性,低浓度促进生长,高浓度抑制生长甚至杀死植物。
生长素所发挥的作用,因生长素浓度、植物细胞成熟情况和器官种类的不同而存在较大差异。
5.赤霉素可促进细胞伸长,促进种子萌发和果实发育;
细胞分裂素可促进细胞分裂;
脱落酸可抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落;
乙烯则可促进果实成熟。
探究高考 明确考向
1.(2014·
浙江,2)下图表示施用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
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