高考生物总复习 第八单元 第5讲 植物的激素调节配套课件.ppt

第5讲植物的激素调节 一 生长素的发现过程 伸长区 胚芽鞘的尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部 拜尔实验 胚芽鞘的弯曲生长 是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质 这种物质可由 向下运输 促进下部的生长 温特认为这种物质可能和动物激素类似 并把它命名为生长素 吲哚乙酸 尖端 巧记 判断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 光和力二 生长素的产生 分布和运输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 的部分 3 运输 1 极性运输 从形态学的上端运输到形态学的下端 2 非极性运输 成熟组织中可以通过韧皮部进行 生长旺盛 2 实例 顶端优势 1 现象 顶芽优先生长 生长受到抑制 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 侧芽 芽 茎 解惑 无子番茄和无子西瓜的培育原理不同 无子番茄是在未受粉的条件下 在雌蕊柱头上人工涂抹一定浓度的生长素可刺激子房发育成无子果实 无子西瓜是多倍体育种 其原理是染色体数目变异 生根 脱落 四 其他植物激素 连一连 五 植物生长调节剂的应用1 概念人工合成的对植物的生长发育有 作用的化学物质 如生长素类似物 2 特点容易合成 原料广泛 效果稳定等 调节 生长素系列实验及植物弯曲生长的原因分析 1 生长素相关实验图解分析 1 实验图解 遮盖类 直立生长 向光生长 暗箱类 直立生长 向光 小孔 生长 旋转类 直立生长 向光生长 向小孔生长 重力 横置类 中iaa含量及作用 a b c d 都促进生长 a b c d a c d促进生长 b抑制生长 离心力 转盘类 茎向心生长 根离心生长 插入类 向右侧生长 直立生长 向光生长 向光生长 移植类 直立生长 向左侧生长 中iaa的含量a b c b c 测定 梯度类 得出相应的最适宜的生长素浓度 2 根据系列实验应明确下列结论 生长素的产生部位 胚芽鞘尖端 发挥作用的部位 尖端下面一段 感光部位 胚芽鞘尖端 生长素的作用 促进生长 弯曲生长的原因 内因 生长素分布不均匀 导致生长不均匀 引起生长素分布不均匀的原因 外因 单侧光照 地心引力 离心力等 2 植物弯曲生长的原因分析 1 向光性的原因分析 原因分析 a b为极性运输c d为重力作用下的横向运输 提醒 幼苗移到太空后 失重 其向光性仍保留 但失去了根的向重力性和茎的负向重力性 对胚芽鞘进行如图的 实验 其中旋转均为匀速旋转 一段时间后停止旋转时 实验 装置仍停止在如图位置 则四个胚芽鞘的生长方向依次是 a b c d d 解析 中胚芽鞘旋转 则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激 但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多 因此停留在如图位置时 向右弯曲生长 暗箱不动 有单侧光从左边射入 但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光 因此直立生长不弯曲 由于生长素的运输受重力影响 因此b中的生长素比a多 故右侧生长比左侧快 向左弯曲生长 旋转后a b中生长素一样多 因此左右生长一样快 直立生长 1 用燕麦胚芽鞘及幼苗 进行如图所示的实验 一段时间后 会引起弯曲现象的是 箭头表示单侧光 a b c d d 解析 植物感光和感受重力的部位在尖端 芽尖 根尖等 只有尖端处才可发生横向运输 从而导致生长素分布不均匀 判断植物能否生长 要看有无生长素且能否运至作用部位 判断植物能否弯曲 要看生长素分布是否均匀 单侧光 云母片 琼脂块 重力 旋转等都可能导致生长素分布不均匀 影响生长素生理作用的因素及生长素生理作用的两重性 1 生长素浓度 生长素的两重性的体现之一 曲线分析一般情况下 低浓度时促进生长 高浓度时抑制生长 甚至会杀死细胞 如图 1 a点 既不促进生长也不抑制生长 2 a c段 不含a点 随生长素浓度升高 对生长的促进作用逐渐增强 3 c点 促进生长的最适浓度 促进效果最好 4 c e段 不含e点 仍为 促进 浓度 只是随生长素浓度升高 对生长的促进作用逐渐减弱 5 e点 促进生长的浓度 阈值 低于此值时均为促进生长的 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 6 b d两点 生长素浓度虽然不同 但促进效果相同 2 植物的不同器官 根 茎 芽 生长素的两重性的体现之二 曲线分析 1 不同浓度的生长素作用于同一器官上 引起的生理功效不同 促进效果不同或抑制效果不同 2 同一浓度的生长素作用于不同器官上 引起的生理功效也不同 这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同 敏感性大小 根 芽 茎 也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同 3 曲线在a b c点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果 而且a b c三点代表最佳促进效果点 4 高浓度 生长素是指分别大于a b c点对应的浓度 低浓度 是指分别小于a b c点对应的浓度 高和低是相对而言 5 不要将aa bb cc段理解为抑制阶段 这些阶段仍体现生长素的促进作用 只是促进作用逐渐降低 6 a b c点既不促进生长 也不抑制生长 3 植物的种类 单子叶 双子叶植物 生长素的两重性的体现之三 曲线分析通常不同种类的植物对生长素的敏感程度不同 双子叶植物较单子叶植物敏感 所以可用较高浓度的生长素类似物来杀死单子叶作物地里的双子叶杂草 下列有关植物激素的叙述 正确的是 双选 ab a 图1中生长素 iaa 和赤霉素 ga 同时存在时对茎切段细胞伸长生长有促进作用b 图2中生长素对不同植物的影响有差异 较高浓度的生长素可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂c 图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线c点 则b侧生长素浓度一定在f点d 图4中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为a和d 解析 图1中 两种植物激素同时存在时 茎切段的伸长效果较好 表明两种激素具有协同作用 故a正确 小麦是单子叶植物 分析图2可知 双子叶植物对生长素相对比较敏感 所以较高浓度的生长素可作为单子叶农作物田中的双子叶杂草除草剂 故b正确 横放的植物受重力影响 致使近地侧 生长素浓度相对较高 由于根对生长素比较敏感 根近地侧生长受抑制 若远地侧生长素浓度处于最适浓度 c点对应浓度 则近地侧生长素浓度应大于e点对应的浓度 但不一定是f点对应的浓度 故c错误 植物表现出顶端优势 结合图4可知 顶芽a处的生长素浓度可处于最适浓度 b点对应浓度 侧芽b处的生长素浓度应大于c点对应的浓度 故d错误 2 2014 珠海调研 如图所示 图甲表示胚芽鞘受到单侧光的照射 图乙表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响 如果图甲中b处的生长素浓度为m 则a处生长素浓度x的范围是 a m x nb x ic n x id x i a 解析 在单侧光的照射下 胚芽鞘内的生长素由向光侧移向背光侧 背光侧的生长素浓度高于向光侧 促进生长作用大于向光侧 植物激素及其调节作用 1 植物激素的比较 生长素 幼根 幼芽及发育中的种子 促进生长 促进果实发育 促进生根 萘乙酸 2 4 d 促进扦插枝条的生根 促进果实发育 防止落花落果 农业除草剂 幼芽 幼根 未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里 促进细胞伸长 引起植株长高 促进种子萌发和果实发育 赤霉素 促进植物茎秆伸长 解除种子和其他部位休眠 提早用来播种 细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官 主要是根尖 促进细胞分裂和组织分化 延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中 常用它来保持蔬菜鲜绿 延长贮存时间 植物各部位 成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 处理瓜类幼苗 能增加雌花形成率 增产 脱落酸 根冠 萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂 促进叶和果实的衰老与脱落 矮壮素 减少棉铃在未成熟前的大量脱落 提醒 1 生长素通过促进细胞伸长 增大细胞体积促进生长 细胞分裂素则通过促进细胞分裂 增多细胞数目促进生长 2 生长素有极性运输的特点 其他植物激素没有 2 植物激素的相互作用在植物生长和发育的过程中 任何一种生理活动都不是只受单一激素控制的 而是多种激素相互作用的结果 一种激素可加强另一种激素的效应 生长素促进生长 赤霉素促进植物节间的伸长 细胞分裂素加强生长素的极性运输 脱落酸促进脱落的效果可因乙烯的增加而得到增强 一种激素的作用被另一种激素所阻抑 生长素促进不定根的形成 赤霉素作用相反 生长素促进顶端优势 细胞分裂素相反 生长素促进器官生长 脱落酸促进器官脱落 脱落酸促进休眠 抑制萌发 赤霉素作用相反 脱落酸促进衰老 脱落 细胞分裂素起延缓作用 两种激素所占比例不同 作用效应不相同 iaa ga比值高 有利于木质部的分化 比值低 则有利于韧皮部的分化 iaa ctk比值高 诱导根分化 比值低 则诱导芽分化 反馈作用 一种激素的作用受另一种激素的调节 或促进 或抑制 3 植物生命活动的调节 多种激素的共同调节不同发育时期植物激素的种类和数量不同 体现了植物的基因在不同时间和空间上进行了程序性表达 2014 河南洛阳统考 将甲 乙 丙三株大小相近的同种植物 分别进行如表的处理 实验结果如图所示 据图表判断 下列叙述正确的是 a 细胞分裂素的应用可在一定程度上抵消顶端优势b 顶芽摘除后 侧芽生长停滞c 顶芽的存在并不影响侧芽的生长d 细胞分裂素与侧芽的生长无关 a 解析 对比甲组和丙组可知 顶芽的存在能抑制侧芽的生长 故b c错误 对比乙组与丙组可知 使用细胞分裂素可在一定程度上抵消顶端优势 因此细胞分裂素与侧芽生长有关 故a正确 d错误 3 种子的休眠 萌发与植物激素有着密切的关系 将休眠状态的糖枫种子与湿砂混合后放在0 5 的低温下1 2个月 就可以使种子提前萌发 这种方法叫层积处理 如图表示糖枫种子在层积处理过程中各激素含量的变化情况 据图分析下列说法中不正确的是 b a 从图中可以看出脱落酸对种子的萌发起抑制作用b 在种子破除休眠的过程中 赤霉素与脱落酸之间存在协同关系c 导致种子休眠和萌发过程中各种激素变化的根本原因是细胞内基因的选择性表达d 各种激素含量的变化说明了植物的生命活动不只受单一激素的调节 而是多种激素相互协调共同发挥作用解析 由图可知 在种子破除休眠的过程中 赤霉素与脱落酸之间是拮抗作用 赤霉素可打破休眠 促进种子萌发 而脱落酸则抑制种子萌发 1 思维误区误区1认为植物激素决定植物的生命活动辨析植物生命活动的决定因素是植物的基因组 植物激素只起到调节作用 误区2认为植物的生长素就是动物的生长激素辨析植物生长素的化学本质是吲哚乙酸 属于小分子有机物 对植物的生命活动具有调节作用 而动物的生长激素是由垂体分泌的蛋白类激素 属于生物大分子 对动物的生长具有促进作用 误区3认为促进果实发育就是促进果实的成熟辨析生长素 赤霉素促进果实发育 乙烯促进果实成熟 两者不是一回事 果实的发育主要指果实由开花后受精到由小长大的形成过程 果实的成熟主要指果实由青涩转变为甘甜的物质转变过程 是果实发育到一定程度后才发生的过程 2 易错点易错点1生产无子果实的原理和方法辨析自然情况下 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 用赤霉素处理植株 也可诱导单性结实 形成无子果实 如无子葡萄 易错点2对植物生长素的作用与应用误解而失分辨析 1 生长素能够促进扦插枝条生根和果实发育的原因是生长素能够改变植物体内的营养物质分配 2 生长素与秋水仙素 前者为植物激素 后者为植物次生代谢产物生物碱 前者可促进植物的生长 促进果实发育 后者则抑制植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的生成 3 生长素对趋向衰老的组织是不起作用的 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组织培养 从理论上分析所得植株的果实中依次为 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 c 分析 无子番茄与无子西瓜的产生原理不同 前者利用了生长素促进果实发育的作用 后者则利用了染色体变异的原理 属于多倍体育种 前者果肉细胞中染色体数目未变 与正常体细胞染色体数目相同 通过组织培养得到的植株是正常个体 可育 后者果肉细胞中有3个染色体组 通过组织培养得到的植株仍为三倍体 无法通过减数分裂产生可育的配子 保持了不育性 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1 实验原理植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响 而且用不同浓度 不同时间处理影响程度不同 其影响存在一个最适浓度 在此浓度下植物插条的生根数量最多 生长最快 2 实验流程 3 实验中易出现的问题分析 1 分析不同插条的生根情况 不能生出不定根 有可能是枝条上没有芽 枝条倒插等 都能生出不定根 促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根 而不是刺激根生长 不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样 如枝条上芽多 则产生的生长素就多 就容易促使不定根的萌发 2 分析与本实验相关的其他因素 温度要一致 设置重复组 即每组不能少于3个枝条 设置对照组 清水空白对照 设置浓度不同的几个实验组之间进行对比 目的是探究2 4 d 或 萘乙酸促进扦插枝条生根的最适浓度 3 可存在两种浓度的生长素 其促进生根的效果基本相同 1 有关 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 的实验分析 错误的是 a 在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组b 实验的无关变量为插枝生根的数目 生长素类似物处理的时间等c 用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目d 在正式实验中 不同浓度的生长素类似物之间形成相互对照解析 该实验的自变量为生长素类似物的浓度 因变量是扦插枝条生根的情况 无关变量为植物的种类等 由于生长素的作用具有两重性 因此用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目 b 2 某生物兴趣小组开展 探究生长素类似物 萘乙酸 促进苹果插条生根的最适浓度 的研究 他们已配制浓度为100mg l的萘乙酸水溶液 请回答下列问题 1 采用何种测定指标来确定某浓度是促进苹果插条生根的最适浓度 只要一种指标 2 材料和用具 生长旺盛的苹果一年生枝条 蒸馏水 量筒 烧杯 花盆 细沙 剪刀 根的数目 或根的长度 3 写出实验的主要步骤 用蒸馏水稀释浓度为100mg l的萘乙酸水溶液 配制成不同浓度梯度的溶液 取出 分别插入相应花盆的细沙中 在湿度 温度等条件适宜且相同的环境下培养 定期测量和记录各花盆中插条生根的数目 或根的长度 将苹果的一年生枝条分成相应等份 枝条的基部分别浸泡在不同浓度梯度的萘乙酸水溶液中几小时甚至一天 时间长短不作要求 但浸泡时间要相同 整理数据得出结论 4 设计一张表格用于实验时记录数据 1 2013 高考广东卷 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 d 解析 由图可知 去掉顶芽后植株的主根的长度减小 因此去掉顶芽会抑制主根的生长 a错误 实验没有信息可以证明去顶芽植株不能合成生长素 去掉顶芽后根尖也可以合成生长素 b错误 生长素由顶芽向下为极性运输 c错误 根据正常植株与去顶芽但施以外源生长素后 二者主根长度相当 可以说明外源生长素能代替顶芽促进主根生长 d正确 2 2013 高考安徽卷 科学家温特做了如下实验 把切下的燕麦尖端放在琼脂块上 几小时后 移去胚芽鞘尖端 将琼脂块切成小块 再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧 结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长 但是 如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块 胚芽鞘则既不生长也不弯曲 该实验证明了 a 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端b 造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质c 生长素的化学本质是吲哚乙酸d 胚芽鞘会弯向光源生长 b 解析 本实验的实验组和对照组的区别是放置的琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端 或者是否含有胚芽鞘尖端所产生的化学物质 所以通过对照实验可以得出的实验结论是造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质 因此b项正确 3 2013 高考大纲全国卷 关于植物生长素和生长素类似物的叙述 错误的是 a 适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育b 同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同c 单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化d 用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根解析 同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度不同 根对生长素浓度要敏感些 b错误 b 4 2013 高考天津卷 下图为生长素 iaa 对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图 图中ga1 ga8 ga20 ga29是四种不同的赤霉素 只有ga1能促进豌豆茎的伸长 若图中酶1或酶2的基因发生突变 会导致相应的生化反应受阻 据图分析 下列叙述错误的是 a 对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度iaa 该植株茎内ga1的合成可恢复正常 c b 用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽 该植株较正常植株矮c 对酶1基因突变的豌豆幼苗施用ga20 该植株可恢复正常植株高度d 酶2基因突变的豌豆 其植株较正常植株高解析 对去顶芽豌豆幼苗施加适宜浓度iaa 抑制ga29和ga8的合成 促进ga20形成ga1 a正确 用生长素极性运输抑制剂处理顶芽 则生长素不能运输到作用部位 ga1少 而其他三种赤霉素多 茎的伸长减弱 植株较矮 b正确 酶1基因突变 施用ga20也无法催化ga1的形成 不可恢复正常高度 c错误 酶2突变的豌豆 ga20形成ga1过程不受影响 还阻断了ga20和ga1的消耗 所以其植株比正常植株高 d正确 5 2013 高考新课标全国卷 已知大麦在萌发过程中可以产生 淀粉酶 用ga 赤霉素 溶液处理大麦可使其不用发芽就产生 淀粉酶 为验证这一结论 某同学做了如下实验 注 实验结果中 越多表示颜色越深 表中液体量的单位均为ml 回答下列问题 1 淀粉酶催化 水解可生成二糖 该二糖是 2 综合分析试管1和2的实验结果 可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 这两只试管中淀粉量不同的原因是 带胚的种子保温后能产生 淀粉酶 使淀粉水解 淀粉 麦芽糖 少 3 综合分析试管2 3和5的实验结果 说明在该实验中ga的作用是 4 综合分析试管2 3和4的实验结果 说明 解析 1 酶具有专一性 淀粉酶催化淀粉水解生成的二糖是麦芽糖 2 试管1和试管2的实验中 单一变量为种子是否有胚 根据实验结果 试管1颜色比试管2浅 则试管1含有的淀粉少于试管2含有的淀粉 从而说明试管1产生了 淀粉酶 可得出结论 有胚的种子能产生 淀粉酶 并使淀粉水解 3 没有ga溶液且种子去胚的试管2 其实验结果和不含种 ga浓度高对 淀粉酶的诱导效果好 诱导种子生成 淀粉酶 子的试管5相同 说明没有 淀粉酶的产生 含ga溶液且种子去胚的试管3的实验结果比试管2颜色浅 说明有 淀粉酶产生 进而推出ga能诱导种子产生 淀粉酶 4 试管2 3 4中的种子都是去胚的 单一变量是ga的浓度 根据实验结果 发现随ga浓度升高 试管中含有的淀粉逐渐减少 说明试管中产生的 淀粉酶逐渐增多 6 2012 高考北京卷 为研究细胞分裂素的生理作用 研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中 图1 对插条的处理方法及结果见图2 1 细胞分裂素是一种植物激素 它是由植物体的特定部位 再被运输到作用部位 对生长发育起 作用的 有机物 2 制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是 插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是 3 从图2中可知 对插条进行的实验处理包括 用细胞分裂素分别处理a b叶片 不同插条上去除不同数目的a叶 产生 调节 微量的 减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰 4 在实验 中 对a叶进行实验处理 导致b叶 该实验的对照处理是 5 实验 的结果表明 b叶的生长与a叶的关系是 6 研究者推测 细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输 为证明此推测 用图1所示插条去除b叶后进行实验 实验组应选择的操作最少包括 填选项前的符号 a 用细胞分裂素溶液涂抹a1叶b 用细胞分裂素溶液涂抹a2叶c 用14c 淀粉溶液涂抹a1叶d 用14c 淀粉溶液涂抹a2叶 生长受抑制 用蒸馏水同样处理a叶 a叶数量越少 b叶生长越慢 a e g e 用14c 氨基酸溶液涂抹a2叶f 用14c 细胞分裂素溶液涂抹a2叶g 检测a1叶的放射性强度解析 本题主要考查植物激素实验的相关处理方法及实验设计的一般原则 1 植物激素是由植物体的特定部位产生 由产生部位运输到作用部位 对植物生长发育起调节作用的一类微量有机物 2 由于根系和幼芽可产生细胞分裂素 所以实验研究细胞分裂素的作用时 应除去插条的根系和幼芽 以减少内源激素的干扰 联系下题可知 细胞分裂素可能会引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输 为避免外来营养物质对实验结果造成的干扰 所以应将插条插在蒸馏水中而不是营养液中 3 通过分析图2中各组实验可知 对插条进行的实验处理有 不同插条上去除不同数目的a叶片 用细胞分裂素分别处理a b叶片 4 实验 中 与对照组相比 对a叶进行实验处理后 b叶生长减慢 说明