北京专用2019版高考生物一轮复习第25讲植物的激素调节课件.ppt

第25讲植物的激素调节,突破1生长素的生理作用与应用,突破2其他植物激素的作用及应用,总纲目录,突破3实验探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度,一、植物生长素的发现1.生长素的发现过程,名师点睛(1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”,只能说“影响”。(2)证明“影响”是“化学物质”而非其他信号,并对该物质命名的科学家是温特;生长素的化学本质为吲哚乙酸,由色氨酸合成。(3)上述实验中都设置了对照组,体现了单一变量原则。,2.生长素的产生、运输和分布(1)合成部位:主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(2)分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。(3)运输极性运输:从形态学的上端运输到形态学的下端。非极性运输:成熟组织中生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。,1.特点两重性(1)具体体现:一般地,低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长,甚至杀死植物。(2)敏感性,二、生长素的生理作用,2.实例顶端优势(1)现象:顶芽优先生长,侧芽发育受到抑制。(2)原因:顶芽产生的生长素向下运输,侧芽附近生长素浓度高,发育受到抑制。(3)解除:去掉顶芽。(4)应用:果树整形修剪、茶树摘心、棉花打顶等以增加分枝,提高产量。,3.生长素类似物及其应用,巧学妙记植物生长趋势长不长有没有(生长素);弯不弯均不均(生长素分布);均不均光和力。,三、其他植物激素1.其他植物激素的种类和作用CdAcDbBa,2.植物生长调节剂的应用(1)植物生长调节剂B.优点:容易合成、原料广泛、效果稳定。(2)应用实例A.用乙烯利催熟凤梨。B.用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇,使其纤维长度增加。C.用赤霉素处理大麦种子,可简化酿酒流程、降低成本。,1.植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素。(),2.顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。(),4.生长素的作用与生长素的浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类有密切关系。(),3.用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄。(),6.成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(),5.幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(),7.高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。(),11.用适宜浓度的细胞分裂素处理芽尖细胞,其细胞周期会变短。(),8.豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响。(),9.用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存。(),10.脱落酸与种子休眠有关,打破休眠可用赤霉素处理。(),12.苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。(),13.植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等5类,它们对植物各种生命活动起着不同的调节作用。同种植物激素在不同情况下作用也有差别。(),突破1生长素的生理作用与应用,1.向光性的原因分析单侧光照射胚芽鞘尖端(或植物茎尖),导致生长素横向运输(向光侧背光侧)而分布不均匀。生长素分布(背光侧:多、生长快向光侧:少、生长慢)弯向光源生长,可见向光性产生的内部因素是生长素分布不均匀,外部因素是单侧光的照射。,2.茎的负向重力性、根的向重力性分析原因:地心引力生长素分布不均匀近地侧浓度高,3.生长素作用两重性的实例(1)顶端优势原因:顶芽产生的生长素向下运输,使侧芽的生长受抑制。产生原因的实验探究实验过程:取生长状况相同的某种植物,随机均分为3组,A组自然生长顶芽优先生长,侧芽生长受抑制;B组去掉顶芽侧芽生长快,成为侧枝;C组去掉顶芽,切口处放含生长素的琼脂块侧芽生长受抑制。结论:顶芽产生的生长素,使侧芽生长受抑制。(2)根的向地性根的向地性原理如图所示:重力生长素分布不均(近地侧生长素浓度高,远地侧生长素浓度低)生长不均(根的近地侧生长慢,远地侧生长快)根向地生长。,知能拓展(1)重力、光照等因素影响生长素的运输和分布,但与生长素的极性运输无关。(2)引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有:单侧光、重力、含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置,以及用云母片等材料阻断胚芽鞘一侧生长素的向下运输等情况。,4.植物对生长素的敏感程度曲线解读图1,图2,图3(1)生长素浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死植物,如图1。a点既不促进也不抑制生长。ac段(不含a点)随生长素浓度升高,对植物生长的促进作用逐渐增强。c点促进植物生长的最适浓度,促进效果最好。,ce段(不含e点)仍为“促进”浓度,只是随生长素浓度升高,对植物生长的促进作用逐渐减弱。e点促进植物生长的浓度“阈值”低于此值时均为促进植物生长的“低浓度”,超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制植物生长的“高浓度”,处于此值时,对植物生长的效应与a点相同,既不促进生长,也不抑制生长。b、d两点生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。(2)器官种类:植物的根、芽、茎对生长素的敏感程度依次为根芽茎,如图2所示。(3)植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图3。(4)细胞成熟程度:幼嫩细胞比成熟细胞敏感。,易混辨析(1)能体现生长素作用的两重性的是根的向地生长、顶端优势现象,而胚芽鞘的向光弯曲和茎的背地生长只能体现生长素的促进生长作用。(2)对生长素两重性在理解上的偏差主要集中在对“高浓度”“低浓度”的理解上。就坐标曲线而言,横坐标以上的部分所对应浓度的生长素,都起促进作用,而横坐标以下的部分所对应浓度的生长素都起抑制作用。不要误把最适生长素浓度看成“分水岭”。,1.胚芽鞘长势分析方法“两看法”,2.实验法判断生长素的运输方向与运输方式(1)验证生长素的横向运输发生在尖端实验操作(如图)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。,实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组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实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。,(2)验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向形态学下端实验操作(如图),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。若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响等于重力的相应影响。,考向1以基础判断或图像分析的形式,考查生长素的运输、生理作用及特点,1.(2016课标全国)为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是(),A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b侧的相等B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同C.胚芽鞘b侧细胞能运输IAA而c侧细胞不能D.琼脂块d从a中获得的IAA量小于a的输出量,答案D因琼脂块a中不含IAA,所以胚芽鞘b侧和c侧均不含外源IAA,B错误;琼脂块a中含有IAA,通过极性运输使胚芽鞘b侧含有外源IAA,A错误;胚芽鞘b侧和c侧细胞均有运输IAA的能力,C错误;琼脂块a中的I-AA在向琼脂块d运输过程中,因IAA发挥作用后被灭活,使得琼脂块d从a中获得的IAA量小于a的输出量,D正确。,2.在5个相同的琼脂块上分别放置15个水稻胚芽鞘尖端,几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧,经暗培养后,测定胚芽鞘弯曲角度(如图所示)。正确的结果是(),A,答案A芽对生长素的敏感度不高,随水稻胚芽鞘尖端数量增多,放置琼脂块一侧的生长速率加快,胚芽鞘弯曲角度增大,A项正确。,考向2以曲线分析的形式,考查生长素生理作用的两重性3.(2018北京西城期末)研究者以北美东部25个不同大小的湖泊为调查对象,统计生态系统最大营养级位置(食物网中食物链长度的平均值)及生态系统单位体积的生产力(同化有机物量),结果如图所示。据此分析,正确的是(),A.湖泊体积越大,单位体积生产力越高B.食物链的长短与生态系统的大小无关C.较高单位体积生产力支持更多营养级D.最大营养级位置主要取决于湖泊体积,答案D根据图中数据可看出,横坐标为单位体积生产力,纵坐标为最大营养级位置,且湖泊体积越小,单位体积生产力越高,A错误;食物链的长短,在图中即是最大营养级位置数值的大小,由图可见,湖泊体积越大,最大营养级位置数值越大,即食物链越长,反之亦然,故食物链的长短与生态系统大小有关,B错误;由图可知,随着单位体积生产力的提高,最大营养级位置并没有增高趋势,且在较低生产力时,营养级位置出现最大值,C错误;由图中数据可知,小型湖泊最大营养级位置数值最低,中型湖泊最大营养级位置数值处于中等水平,而大型湖泊最大营养级位置数值最高,可见湖泊体积对最大营养级位置有明显的影响,D正确。,4.在农业生产中,常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物田地中的双子叶杂草,据图分析下列叙述正确的是()A.农田中的各种杂草都可用生长素类似物除去B.生长素类似物的浓度最好控制在D点C.B点时对杂草起抑制作用对农作物起促进作用D.除草剂作用原理与植物向光性的原理相同,B,答案B由于双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感,因此一般利用一定浓度的生长素类似物杀死单子叶农作物田里的双子叶杂草,A错误;生长素类似物的浓度最好控制在D点,此浓度下生长素类似物抑制双子叶杂草的生长,且对单子叶农作物生长的促进作用强,B正确;B点时,该浓度生长素类似物对杂草和农作物的生长均起促进作用,C错误;除草剂的作用原理与植物向光性的原理不同,D错误。,考向3以实验分析的形式,考查植物向性运动的判断5.(2018北京东城期末)植物生长过程中会对重力这一外界刺激产生反应,表现出向地性,这一现象称为重力反应。(1)茎的负向地性利于植物接受更多的阳光和空气,根的正向地性利于植物深入土壤吸收,这些现象都是植物的表现。,(2)独脚金内酯是近年发现的一种新型植物激素,在植物体内作用广泛。为研究独脚金内酯是否参与重力反应的调控,研究人员将正常生长状态下的水稻幼苗水平放置后,施加一定浓度的独脚金内酯类似物GR24,一段时间后测量茎的弯曲角度(如图1)。实验结果(如图2)表明,GR24能植株的重力反应。(3)已知生长素在植物的重力反应中发挥关键作用。为研究GR24影响重力反应的作用机理,研究人员进一步检测了上述幼苗上半侧、下半侧(图1)中R基因的表达情况(R基因的表达量与生长素含量呈正相关),实验结果如图3。由对照组的结果可知重力刺激对生长素分布的影响是,导致茎两侧的细胞生长速度表现为,从而形成一定角度的弯曲,表现出负向地性。对比实验组和对照组结果,并结合图2可推测。(4)为检验上述推测,研究人员在图2实验的基础上补充A、B两组实验,其中A组用生长素类似物NAA处理,B组用处理。如果观察到的现象是:A组幼苗弯曲角度大于对照组,B组幼苗弯曲角度,则可进一步证明上述推测的正确性。,答案(1)水和无机盐适应环境(2)减弱(3)下半侧生长素含量高于上半侧下半侧快于上半侧GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异减弱重力反应(4)GR24+NAA大于实验组且小于A组解析(1)根的正向地性有利于植物深入土壤吸收水和无机盐,这些现象是生物适应环境的结果。(2)由图1可知,由于重力反应的调控,会使茎的下半侧生长素含量高于上半侧。在一定浓度范围内,随着生长素浓度的增加,茎的下半侧生长比上半侧生长快,从而产生弯曲角度。由图2可知,加入GR24的实验组弯曲角度小于对照组弯曲角度,说明GR24减小了上半侧和下半侧的浓度差,即GR24减弱了植株的重力反应。(3)由图3可知,对照组中下半侧的R基因表达相对值高于上半侧,R基因的表达量与生长素含量呈正相关,说明重力刺激对生长素分布的影响使茎的下,半侧的生长快于上半侧。综合(2)的结论,可以推测:GR24通过降低生长素的不均匀分布的差异减弱重力反应。(4)为了检验上述推测,在图2的基础上补充了A、B两组实验,A组用生长素类似物NAA处理,由于重力反应的调控,通过增大生长素上半侧和下半侧的不均匀分布,导致弯曲角度增大,B组用GR24+NAA处理,B组幼苗弯曲角度小于A组,但应该比实验组大,从而验证上述推测。,突破2其他植物激素的作用及应用一、植物激素间的相互作用,1.生长素和赤霉素(1)赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。(2)赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。,2.生长素和细胞分裂素对植物生长的影响(1)生长素和细胞分裂素对植物的生长具有协同作用。(2)二者促进植物生长的机制不同:,3.脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响(1)二者含量变化曲线(2)作用:,4.生长素和乙烯之间的关系(1)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成,而乙烯对生长素的合成起抑制作用,如图1。图1(2)两者的含量变化如图2所示。,图2,二、无子果实的获得方法,1.植物生长调节剂应用实例(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠;促进芹菜等的营养生长,增加产量。(2)用NAA(萘乙酸)促进黄杨、葡萄的生根;对棉花进行保花保果处理,防止脱落。(3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。(5)用一定浓度的生长素类似物溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注:此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物或油料作物的减产问题。),2.植物激素功能小结(1)果实与激素(2)具有协同作用的激素促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。(3)具有拮抗作用的激素器官脱落,叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老,脱落酸促进叶片衰老。,种子萌发,考向1以基础判断或图示分析的形式,考查植物激素的生理作用及其关系1.某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如图所示。下列叙述正确的是(),A.为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸B.为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素C.外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短D.对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第5周时大于实验开始时,答案D图示曲线显示,赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组,脱落酸组晚于对照组,但三组同时达到最大发芽率。为使马铃薯块茎提早发芽,应用赤霉素处理。为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可外施脱落酸。外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间(较对照组)更长。第5周时,对照组马铃薯块茎已经发芽,说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大,D正确。,2.(2017课标全国)干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗,进行适度干旱处理,测定一定时间内茎叶和根的生长量,结果如图所示。回答下列问题:,(1)综合分析上图可知,干旱条件下,ABA对野生型幼苗的作用是。(2)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片的蒸腾速率会,以对环境的变化作出反应。(3)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中的主要合成部位有(答出两点即可)。(4)根系是植物吸收水分的主要器官。根细胞内水分的主要作用有(答出两点即可)。,答案(1)促进根的生长,抑制茎叶的生长(2)降低(3)根冠、萎蔫叶片(4)水是根细胞的重要组成成分,水参与根细胞内的生化反应解析本题主要考查了植物激素脱落酸在干旱条件下对植物茎叶和根的生长的影响。(1)野生型幼苗体内可以合成脱落酸,相比突变体来说,野生型幼苗茎叶长度增加值反而较小,说明脱落酸抑制茎叶生长;但是根长度增加值较大,说明脱落酸是促进根生长的。(2)根据分析可知,脱落酸抑制茎叶生长,所以给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,可抑制其茎叶生长,从而使其蒸腾速率降低,减少水分散失以适应环境。(3)植物体中合成ABA的部位主要是根冠和萎蔫的叶片。(4)水分在根细胞中的主要作用有结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是细胞内的良好溶剂,参与许多生物化学反应。,3.(2017课标全国)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是(),考向2以实验分析的形式,考查植物激素的生理作用及其关系,A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,答案C本题主要考查植物激素的生理作用以及对照实验的实验分析方法。与对照组(蒸馏水组)相比,置于细胞分裂素(CTK)溶液中的实验组叶片中叶绿素的相对含量明显较高,说明细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老,A正确;CTK+ABA组的叶片中叶绿素相对含量低于CTK组,说明本实验中ABA可削弱CTK对植物离体叶片的作用,B正确;ABA组叶绿体中叶绿素相对含量低于CTK组,所以光下ABA组光反应合成NADPH的速率小于CTK组,C错误;与对照组相比,施用ABA可降低叶片中叶绿素的相对含量,故可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,D正确。,4.海带中含有植物生长素(IAA)和脱落酸(ABA)等激素,为研究激素对海带生长的影响,某研究组开展了系列实验。请回答下列问题:(1)为开展海带的组织培养,取海带的叶状体基部切块作为,转到含激素的培养基上,经形成愈伤组织,再生成苗。,(2)上图为海带中的IAA和ABA与海带生长变化的关系。海带增长率与IAA含量呈(填“正相关”“负相关”或“不相关”),海带在后期生长缓慢,原因是。(3)已知海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异,则其在成熟区段中的运输方式(填“是”或“不是”)极性运输。某研究组参照11月和5月海带样品的数据,配制了两份IAA+ABA的混合液,研究了在增加紫外光照射条件下,混合液对单细胞绿藻生长的影响,结果如下图,分析可知IAA和ABA对绿藻的生理作用分别是。,答案(1)外植体细胞分裂素和生长素(IAA)脱分化(2)正相关IAA降低,ABA增高(3)不是IAA促进生长,ABA有提高抗紫外的能力解析(1)依据题中信息及对植物组织培养相关知识分析,植物体细胞只有在离体状态下才能表现出全能性,离体的细胞、组织或器官被称为外植体,将外植体放在含生长素和细胞分裂素的培养基上培养,可诱导其脱分化形成愈伤组织。(2)据海带中IAA和ABA与海带生长变化的关系图分析可知,随着IAA含量的减少,海带增长率不断下降,由此判断海带增长率与IAA含量呈正相关。海带在后期生长缓慢,不仅与IAA含量降低有关,还与ABA含量增高有关。(3)根据题中信息“海带成熟区段各部位ABA的分布无显著差异”可判断ABA在成熟区段中的运输方式,不是极性运输。分析实验结果图,与缓冲液组相比,正常培养时,“11月IAA+ABA”组对单细胞绿藻生长具有明显的促进作用,而“5月IAA+ABA”组却表现出抑制作用;在增加紫外光培养时,“5月IAA+ABA”组藻细胞数量较其他两组都多,再与“正常培养”时的结果比较,可推测ABA有提高抗紫外的能力。,突破3实验探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度,1.实验原理一定浓度的生长素类似物能促进扦插枝条生根,在不同浓度的生长素类似物溶液中,扦插枝条生根的情况不同。在最适浓度下植物插条生根数量最多,生长最快。,3.处理部位:插条的形态学下端。,2.选材:保留有芽和幼叶的插条比较容易成活。