高中生物 2.4.4 其他植物激素同步导学案 苏教版必修3.doc

2014-2015学年高中生物 2.4.4 其他植物激素同步导学案 苏教版必修3一、目标导航1.学习目标：列举其他植物激素。2、重难点重点：其他植物激素的种类和作用。二、知识网络植物激素的种类和作用促进细胞分裂促进果实成熟促进细胞伸长、种子萌发和果实发育抑制细胞分裂；促进叶和果实衰老脱落主要 作用主要 作用主要 作用主要 作用主要是根尖主要是未成熟的种子等根冠、萎蔫的叶片等植物体各个部位合成 部位合成 部位合成 部位合成 部位细胞分裂素赤霉素脱落素乙烯其他植物激素植物的激素调节生长素促进细胞纵向伸长合成部位主要作用分生组织植物生长调节剂概念优点使用应用人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质容易合成；原料广泛；效果稳定综合考虑施用目的等各因素乙烯利促进果实成熟等等三、导学过程 “导”自主预习一.其他植物激素1.常见的几种其他的植物激素植物激素主要合成部位分布生理作用赤霉素细胞分裂素乙烯脱落酸2.激素间的相互作用在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种激素 共同调节，如 的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度 到一定值时，会促进乙烯的合成使其含量 ，反过来又 生长素促进细胞伸长的作用。注意：在植物的生长发育和适应环境的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。“学”互动探究探究一 植物生长素生理作用的研究与应用1. 如何设计实验证明果实发育需要发育着的种子提供生长素，果实发育与生长素的关系？发育胚珠种子合成生长素促进子房果实（种子）提示：如果切断生长素的自然来源（不让其授粉或除去正在发育着的种子），果实因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期脱落。在没有授粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，果实内没有种子。以上事实充分说明，生长素是果实正常发育所必需的，自然情况下，果实发育所需生长素是由发育着的种子合成提供的。2.在农业生产中生长素类似物的作用效果一般比生长素更高效的原因是什么？提示：生长素类似物是人工合成的，在植物体内没有分解它的酶，故作用时间较长、效果更高效。 3.生长素类似物在防止植物落花落果中有怎样的作用？提示:一定浓度生长素类似物溶液可以防止落花落果，保蕾保铃。4.生长素类似物在控制植物花的性别分化中是否有作用？是怎样进行控制的？提示：生长素类似物能控制植物花的性别分化:用一定浓度的naa溶液或者2，4d处理花芽，可促进花芽向雌花分化，从而大大提高产量。5.如何区别单性结实与无子果实？提示：自然情况下，果实一般是在两性结合的基础上发育而成的。如果由于人为或自然因素的影响，没有发生受精现象，此时由子房发育成果实的过程叫单性结实。无子果实是单性结实的结果。【经典回眸】用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾，子房发育成无子番茄；用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜，给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍体西瓜花粉，子房发育成无子西瓜。若用此无子番茄和无子西瓜的果肉细胞分别进行细胞培养，从理论上分析所得植株的果实中依次( )a.无种子、有种子 b.有种子、有种子c.有种子、无种子 d.无种子、无种子【解析】考生对无子果实的形成机理不清楚，造成本题容易出错。自然情况下，果实一般是在两性结合的基础上发育而成的。如果由于人为或自然因素的影响，植物没有发生受精现象，此时由于子房发育成果实的过程叫单性结实。无子果实是单性结实的结果。生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长，但并不改变细胞的染色体组成，多倍体育种中所用的秋水仙素，其作用是抑制有丝分裂时纺锤体的形成，从而使币制的染色体不能分配到两个子细胞中去，导致细胞中染色体数目加倍。【答案】c【变式训练】农业上用生长素类似物2,4-d进行麦田除草，其原理是（ ） a.高浓度促进小麦生长 b、高浓度抑制杂草生长 c、低浓度抑制杂草生长 d、高浓度促进杂草衰老提示：实验和实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无，因变量是胚芽鞘是否生长和弯曲。实验现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与尖端有关。提示：实验和实验的自变量是接受刺激的部位，因变量是胚芽鞘是否出现向光性弯曲生长。实验现象说明胚芽鞘的感光部位在尖端，而不是尖端下面的一段。提示：实验和实验的自变量是胚芽鞘的尖端是否被单侧光照射，因变量是胚芽鞘是否发生向光弯曲。实验现象说明胚芽鞘尖端接受单侧光照射，是胚芽鞘发生向光弯曲生长的必要条件。b探究二 其他植物激素及其之间的关系1.乙烯在植物体内能发挥什么作用？你听说过用乙烯利催熟香蕉等水果的做法吗？提示：催熟。2.从生理功能上看植物激素有几类？分别是什么？产生的部位及其主要的作用又各是什么。提示：各种植物激素生理功能不同，但从生理作用上可分为二类：一类是具有明显促进生长发育的功效。如生长素、赤霉素、细胞分裂素；另一类则主要抑制生长发育，如脱落酸。几种植物激素的合成、分布和生理作用植物激素主要合成部位分布生理作用赤霉素生长中的种子和果实、幼叶、根和茎尖较多存在于植株生长旺盛的部位，如茎端、嫩叶、根尖、果实和种子调节细胞的伸长、促进蛋白质和rna的合成，从而促进茎的伸长、抽薹、叶片扩大、种子发芽、果实生长，抑制成熟和衰老等细胞分裂素根、生长中的种子和果实主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的果实促进细胞分裂，诱导芽的分化，促进侧芽生长，抑制不定根和侧根形成，延缓叶片的衰老等乙烯成熟中的果实、衰老中的组织、茎节各器官都存在促进细胞扩大，促进果实成熟，促进器官脱落等脱落酸根冠、老叶、茎各器官、组织中都有，将要脱落或休眠的器官和组织中较多，逆境条件下会增多抑制核酸和蛋白质的合成，表现为促进叶、花、果的脱落，促进果实成熟，抑制种子发芽、抑制植株生长等3.植物在不同的生长发育时期，发挥作用的激素是否相同？相互之间的关系是怎样的？提示：植物的个体发育受多种激素的调节，不同时期有不同的主要激素起主导的调节作用。多种激素相互协调，共同完成对植物生命活动的调节。4.植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。这种说法是否准确？提示：不准确。植物生命活动的调节是非常复杂的过程，从根本上说是由基因控制的，环境变化也会影响基因的表达，激素调节只是其中的一种调节方式。 5.植物生长调节剂与植物激素对植物的生长发育的调节作用类似。使用植物生长调节剂应注意哪些问题？提示：要综合考虑使用目的、药物效果、药物素性、药物残留、药物价格、施用是否方便等因素。要考虑施用时间、处理部位、施用方式、适宜的浓度和使用次数等问题。6.你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂？提示：用ga（赤霉素类）打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠；促进苋菜、芹菜等的营养生长，增加产量。用naa促进甘薯、黄杨、葡萄的生根；对苹果、鸭梨进行疏花疏果，促进脱落；对棉花进行保花保果，防止脱落。用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。施用矮壮素（生长延缓剂）防止棉花徒长、促进结实。 7.生产过程中施用植物生长调节剂，会不会影响农产品的品质？提示：植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。例如，适当施用ga可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。【经典回眸】有人测定了苹果、柑橘等果实成熟过程中激素的动态变化（如图）。下列分析错误的是 （ ）a在幼果生长时期，生长素、赤霉素、细胞分裂素的含量减少b在果实发育初期，脱落酸含量最高，而果实衰老时期，乙烯含量达到最高峰c在果实成熟过程中，生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸与乙烯5类植物激素，都是有规律地参加到代谢反应中d生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素主要是促进植物的生长和发育，而乙烯主要是抑制生长和发育【解析】生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯5类植物激素之间既有协同效应，又有拮抗效应，其含量呈现规律性的变化，共同调节植物体的生长与发育。脱落酸、乙烯主要是抑制生长和发育。【答案】d【变式训练】下列有关植物激素及植物生长调节剂应用的叙述，错误的是（ ）a.用适宜浓度的乙烯利处理香蕉，可加快果实成熟b.用适宜浓度的赤霉素处理生长期的芹菜，可提高产量c.用适宜浓度的细胞分裂素处理水稻，可促进细胞分裂d.用适宜浓度的2,4d处理插条两端，可促进插条两端生根【解析】用适宜浓度的2,4d处理插条两端，不能促进插条两端生根，因为2,4d运输到形态学下端，只能促进形态学下端生根。【答案】d四、达标检测1.“红柿摘下未熟，每篮用木瓜三枚放入，得气即熟，并无涩味”，这是宋朝苏轼植物粗谈果品中记录的一种方法。此文中“气”及其功能是（ ）a.“气”指的是co2，作用是使柿成熟b.“气”指的是赤霉素，作用是去除柿的涩味c.“气”指的是乙烯，作用是促进果实成熟d.“气”指的是生长素，作用是促使子房发育为成熟的果实2.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)0510152025303540455055胚轴生长速率(相对值)30293010877828303240a.用cacl2溶液处理的时间在1015min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ca23.下列哪一个生产或实验过程，不能使用吲哚乙酸（ ）a.处理扦插的月季枝条，促进生根b.处理青色的生香蕉，加速转变为黄香蕉c.处理去掉雄蕊的番茄花蕾，育出无子果实d.处理切去胚芽鞘尖端的燕麦幼苗，使其继续生长4.番茄果实成熟过程中，乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如图。从该图可得出乙烯能促进（ ）细胞壁松弛酶活性升高果实色素积累番茄果实发育番茄果实成熟a. b. c. d.5.生产实践中总结出“根深叶茂”和“育秧先育根”的宝贵经验，即必须根生长得好，地上部分才能很好地生长。请回答：(1)根是植株细胞分裂素合成的中心，细胞分裂素合成后向上运输，能够抑制侧根向周围生长，促进主根向更深的土层生长；蔬菜育苗移栽时，切除主根，可促进侧根生长。以上现象说明根具有_现象。(2)在用iaa处理插条生根时，如果iaa的浓度较低，适合采用_法处理插条，此时的室内环境最好遮阴且_，以保持iaa溶液的较低浓度。(3)iaa除具有促进生根的功能，还具有防止脱落的功能。有些研究结果如图所示。据图可知，iaa对脱落的效应与_有关。(4)脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离。与脱落有关的酶种类较多，其中_是较为关键的。6.研究发现生长素（iaa）或赤霉素（ga）对胚芽鞘、茎枝切段等离体器官均有促进生长的作用。某研究小组围绕生长素和赤霉素之间的关系进行的探究得到如图一所示的结果。根据图一可以得出的结论有： 。 加iaa和ga加iaa加ga不加激素培养时间（小时）茎段平均伸长量（mm）图一生长素（iaa）和赤霉素（ga）对离体豌豆节间切段伸长的效应图二表示赤霉素对植物体内生长素含量的调节关系。赤霉素生长素促进合成色氨酸分解氧化产物x细胞伸长图二赤霉素对生长素含量的调节图示中x表示赤霉素对生长素的分解具有 作用，这种作用很可能是通过降低该过程中 的活性实现的赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的 作用。遗传上的矮生性状通常是由单个基因的突变引起的，这种突变使植物体缺少合成赤霉素的酶，所以，可采用外加 的方法使植株明显增高。参考答案：1.【答案】c【解析】乙烯可促进果实的成熟，生长素可促进果实的发育。2.【答案】d【解析】由表格数据可知：从10min开始，胚轴生长速率明显降低，而1535min处于低速率稳定阶段，说明用cacl2处理的时间在1015min。从35 min开始，胚轴生长速率又快速增加，说明用赤霉素的时间是35 min后。对比知cacl2可能对细胞壁的伸长起抑制作用，但赤霉素不能改变细胞壁中包括ca2在内的某种成分的含量。3.【答案】b【解析】吲哚乙酸是生长素，生长素具有促进生长的作用，生产上可用于促进果实的发育而培育无子果实，促进扦插枝条生根等方面；b项是乙烯的生理作用。4.【答案】b【解析】从图可得出当乙烯大幅度增加时，细胞壁松弛酶活性升高，果实色素积累，番茄果实颜色也逐渐变红，即番茄果实逐渐成熟。5.【答案】(1)顶端优势(2)浸泡空气湿度较高(3)iaa的施用部位和iaa的浓度(4)纤维素酶和果胶酶【解析】(1)与茎的顶端优势相似，主根的生长会抑制侧根的生长，因此根也具有顶端优势现象。(2)iaa的浓度较低时，适合采用浸泡法处理插条，此时的室内环境最好遮阴且空气湿度较高，以保持iaa溶液的较低浓度。(3)据图可知，纵坐标脱落的效应与横坐标iaa的浓度和不同曲线(1aa的施用部位)有关。(4)由于细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此根据题中信息“脱落的生物化学过程主要是水解离层的细胞壁和中胶层，使细胞分离”可知其中纤维素酶和果胶酶是较为关键的。6.【答案】iaa和ga均具有促进植物生长的作用，但iaa的促进效应较ga明显iaa和ga具有协同作用抑制 酶 协同五、依据考点，归纳总结【例1】研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验，结果见下图。(1)比较曲线1、2、3与4，可知_对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是_，而且_(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了曲线 3 所采用的措施外，还可通过喷施_的化合物促进侧芽生长。(2)比较曲线 4 与 5，可知赤霉素能明显促进_。而在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于_组织。 (3)分析上图，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内_浓度或比例的改变。【解析】(1)比较曲线1、2、3与4可知，顶芽抑制侧芽生长；比较曲线2、4可知，生长素抑制侧芽生长；比较曲线1、3、4可知，细胞分裂素促进侧芽生长，即细胞分裂素可以解除生长素的抑制作用。根据曲线3提示，在保留顶芽的情况下，可喷施其他对抗生长素的化合物来促进侧芽的生长。(2)比较曲线4和5，不难发现赤霉素可以促进侧芽的生长。赤霉素产生于顶芽分生组织。(3)从图示可知，细胞分裂素、生长素、赤霉素均会影响侧芽的生长。【答案】(1)顶芽生长素细胞分裂素对抗生长素(2)侧芽的伸长分生(3)植物激素点睛：多种激素的共同调节：（1）相互促进方面的有促进果实成熟：乙烯、脱落酸；促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素；促进植物生长：细胞分裂素、生长素； 诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素；延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素；促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。（2）相互拮抗方面的有顶端优势：生长素促进顶芽生，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长；防止器官脱落：生长素抑制花的脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落；种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进种子发芽，脱落酸抑制种子发芽；叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制叶子衰老，脱落酸促进叶子衰老。六、布置作业1.通过刺激休眠种子，改变各种激素的含量，可使种子提前萌发。如下图表示某植物种子在刺激过程中，各种激素含量变化情况，据图分析正确的是()a.脱落酸对种子萌发起促进作用，赤霉素对种子萌发起抑制作用b.在种子破除休眠过程中赤霉素与脱落酸、细胞分裂素存在拮抗作用c.种子的提前萌发只是赤霉素、细胞分裂素的作用，与其他激素无关d.赤霉素和细胞分裂素都能促进种子的萌发2.有人测定了苹果、柑橘等成熟过程中激素的动态变化(如图)。下列分析错误的是()a.在幼果生长时期，生长素、赤霉素、细胞分裂素的含量减少b.在果实发育初期，脱落酸含量最高；而果实衰老时期，乙烯含量达到最高峰c.在果实成熟过程中，生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸与乙烯5类植物激素都是有规律地参加到代谢反应中d.生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素主要是促进植物的生长和发育，而乙烯主要是抑制生长和发育3.在现代农业生产中植物生长素类似物已被广泛使用，下列各项与植物生长素类似物应用无关的是(多选)()a.培育无子番茄 b.果实提前成熟 c.延长种子寿命 d.促进插枝生根4.据了解，现在有越来越多的蔬菜和水果提前上市，上市销售前用大量的膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素处理，在将其催熟的同时又令其外观变得更好看，像长着长尖的西红柿、个头较大切开后却有空腔的草莓或西瓜，还有一些看起来已经熟透、吃起来却没有什么味道的香蕉或菠萝等。其中的膨大剂和催熟剂可能是()a.生长素类似物和乙烯类似物b.细胞分裂素类似物和乙烯类似物c.生长素类似物和细胞分裂素类似物d.赤霉素类似物和乙烯类似物5.（改编）下列有关植物激素调节的叙述，正确的是()a.可利用适宜浓度的细胞分裂素促进细胞伸长，使植物增高b.在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化c.使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4d浓度相同d.在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性6.植物生命活动调节的基本形式是激素调节，下面是有关植物激素的知识及实验研究，请根据有关信息分别回答下列问题：植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用，植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度，请分析回答：部位激素的相对浓度生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸茎尖幼叶伸长茎侧芽成熟叶根根尖表示含量高；表示含量中等；表示含量低；表示无目前公认的植物激素共有五大类，除上表中的四大类外，植物体内还有一类物质也属于植物激素，该激素的主要作用是 。比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量，从细胞角度分析植物的生长，说明生长素和赤霉素主要通过促进 ，从而促进生长；细胞分裂素主要通过促进 ，而促进生长分析上表可知，成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分析研究可知：脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成，促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。实验原理：叶绿素逐渐丧失而失去绿色的叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现衰老的特点，因此，可通过用细胞分裂素来处理离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。实验步骤：第一步： 第二步： 第三步： 实验结果预测： 实验结论：细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用参考答案：1.d 【解析】脱落酸抑制细胞分裂因此对种子萌发起抑制作用，赤霉素促进细胞伸长，促进种子萌发，细胞分裂素促进细胞分裂，对种子萌发起促进作用，综上所述，脱落酸与赤霉素、细胞分裂素有拮抗作用。2.d 【解析】生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯5类植物激素之间既有协同效应，又有拮抗效应，其含量呈现规律性变化，共同调节植物体的生长与发育。脱落酸、乙烯主要是抑制植物的生长和发育。由题图可知，子房发育初期，生