必修三生长素的发现和生理作用及其他植物激素

必修三生长素的发现和生理作用及其他植物激素第1页/共80页项目内容要求考点1.生长素的发现Ⅰ2.生长素的生理作用Ⅱ3.其他植物激素的种类及作用Ⅱ重难点生长素的生理作用及植物生长调节剂在农业生产中的应用第2页/共80页题型年份及考卷考点选择题2009年广东，福建、江苏、2008年山东、广东、江苏卷生长素的生理作用和应用2009年广东、2008年广东、2007年江苏卷其他植物激素的作用非选择题2009年安徽2008年宁夏卷生长素及其它激素的生理作用和应用第3页/共80页自主梳理1．达尔文实验：验证了向光生长与胚芽鞘的

有关，且感光部位也是

。他推测：单侧光照使胚芽鞘的

产生某种刺激，这种刺激传递到下部的

时，造成弯曲生长。2．詹森实验：验证了达尔文的推测，胚芽鞘顶端产生的刺激可透过

传递到下部。3．拜尔实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为在其下部

分布不均匀造成的。尖端尖端尖端伸长区琼脂片生长素第4页/共80页4．温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种，命名为

。5．植物激素的概念：由植物体内产生，能从送到

，对植物的生长发育有显著影响的微量

。互动探究第一次发现生长素是从人体的尿液中，为什么进入人体的生长素未被分解呢？提示因为人体内缺少分解生长素的酶。化学物质生长素产生部位作用部位有机物第5页/共80页要点归纳一、各种设置对胚芽鞘生长的影响第6页/共80页第7页/共80页第8页/共80页1．图①、②对比表明：光并未抑制(或促进)胚芽鞘的生长，光未抑制或促进生长物质的合成。2．图①、③对比表明：光照不均匀(单侧光照射)会引起胚芽鞘生长不均匀即造成弯曲。3．图③、④对比分析可得出结论：植物生长并弯向光源是因为有了胚芽鞘尖端的缘故。4．图⑤、⑥对比分析表明：植物生长与否和琼脂块本身无关，而是与经胚芽鞘尖端处理过的琼脂块中的某种物质有关。第9页/共80页5．图⑥、⑦对比分析表明：该物质能向下运输，则植物生长；反之，则植物不生长。6．图⑤、⑥、⑦对比分析表明：胚芽鞘尖端产生了某种物质向下运输促使胚芽鞘生长。7．图⑥、⑧对比分析表明：琼脂块中所含物质分布不均匀是造成植物弯曲生长的根本原因。8．图⑨、⑩对比分析表明：感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。9．图⑪与图⑫对比表明：生长素的横向运输部位在胚芽鞘尖端，即感光部位(感受单侧光后引起生长素横向运输)。第10页/共80页二、研究生长素相关特性的人工实验方法归类实验处理方法暗盒开孔类云母片插入法第11页/共80页实验处理方法切割移植类①直立生长；②向左弯曲生长；③④：a＝b＋c，b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)锡箔纸遮盖类第12页/共80页实验处理方法旋转类幼苗横置类失重类幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负重力性第13页/共80页感悟拓展理解生长素发现过程中的实验设计思路第14页/共80页第15页/共80页1下列是关于植物生长素发现过程的一些说法，错误的是 (

)A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象B．如果詹森用玻璃片代替琼脂片，胚芽鞘产生的刺激也能传递给下部C．温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关，首次将该物质命名为生长素，但并不知道生长素的化学本质D．首次分离的生长素不是从植物体内，而是在人的尿液中第16页/共80页解析

在整个发现过程中达尔文、詹森、拜尔、温特等人设计了一些具有创意的实验，体现了他们的创新精神。在实验中，运用了胚芽鞘作为实验材料，且琼脂块或琼脂片作为实验用具，体现了科学家在选材方面的巧妙。玻璃片也是做类似实验的重要用具，但生长素可以通过琼脂而不能通过玻璃片，所以，如果詹森用玻片片代替琼脂片，刺激不能传递到弯曲部位，B选项错误。答案

B第17页/共80页下图是表示有关生长素的一项实验。经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是 (

)第18页/共80页第19页/共80页A．甲B．乙C．丙D．丁答案

A解析

考查生长素的功能与特性。受单侧光影响，胚芽鞘尖端背光侧生长素浓度增高，因此a、b、c、d中a的生长素浓度最高，受其影响，甲向右弯曲程度最大。第20页/共80页自主梳理1．产生：主要合成部位是

、

和。2．运输(1)极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，从到

，而不能反过来运输。(2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过

进行运输。3．分布：相对集中地分布在

的部分。4．作用幼嫩的芽叶发育中的种子形态学上端形态学下端韧皮部生长旺盛第21页/共80页(1)特点①具有两重性：既能促进生长，也能

生长；既能促进

，也能抑制发芽；既能防止

，也能

。②生长素所发挥的作用，因

、植物细胞的成熟情况和

不同而有较大的差异。(2)举例——顶端优势①现象：顶芽优先生长，侧芽

。②原因：顶芽产生的生长素

运输，侧芽附近

，发育受到抑制。③解除：

。抑制发芽落花落果疏花疏果浓度器官种类受到抑制向下生长素浓度较高去掉顶芽第22页/共80页(3)生长素类似物及应用①概念：具有

的生理效应的化学物质。②应用：防止果实和叶片的

、促进

，获得

，促使扦插枝条的

等。互动探究在植物的向光性生长中，背光侧比向光侧的生长素要多，但仍然有生长素由向光侧向背光侧运输，这表明生长素的运输是哪种方式？该方式的运输需要什么条件？提示属于主动运输。主动运输需要载体和ATP。生长素脱落结实无子果实生根第23页/共80页要点归纳一、生长素的运输及分布1．运输(1)极性(轴向)运输①实验：第24页/共80页第25页/共80页②结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输。(2)横向运输：在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关如下图：第26页/共80页A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输(3)运输的方式：是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。2．分布(1)产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽，分生区<伸长区。(2)生长旺盛的部位>衰老组织，如幼根>老根。第27页/共80页二、生长素作用的两重性1．分析下图理解两重性第28页/共80页(1)从甲图可读到以下信息：①生长素的功能具有两重性，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的生长。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)。③曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果，A′、B′、C′点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，A′、B′、C′点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。第29页/共80页(2)从乙图可以读到以下信息：不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。(3)从丙图可以读到以下信息：①曲线中H点表示促进生长最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强，而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。②若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于M(向光一侧生长慢于背光一侧)。第30页/共80页③若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的背地性，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。第31页/共80页2．两重性举例(1)顶端优势①产生原因的实验探究：取生长状况相同的某种植物，随机均分为3组(A、B、C)：第32页/共80页A组自然生长→顶芽优先生长，侧芽受抑制。B组去掉顶芽→侧芽生长快，成为侧枝。C组去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块→侧芽生长受抑制。②结论：顶芽产生的生长素，使侧芽生长受抑制。第33页/共80页(2)根的向地性和茎的背地性茎的背地性原理和根的向地性原理，如图：重力→生长素分布不均(向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低即C>A，D>B)→生长不均(根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢)→根的向地性，茎的背地性。第34页/共80页感悟拓展在顶端优势、茎的向光性、根的向地性以及茎的背地性中，顶端优势和根的向地性情况一致，既有促进作用又有抑制作用，所以能体现生长素的两重性。茎的向光性和茎的背地性一致，都是促进作用，无非强弱不同而已，不能体现生长素的两重性。第35页/共80页2如图所示，A、B、C为对胚芽鞘作不同处理的实验，D为一植株，被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照，下列对实验结果的描述，正确的是 (

)第36页/共80页A．A、B向光弯曲生长，C背光弯曲生长B．A直立生长，B、C向光弯曲生长C．D图中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植物向左弯曲生长D．D图中如果将纸盒和植株一起旋转，则弯向盒开口方向生长第37页/共80页解析

A图中由于生长素不能透过玻片，故A直立生长；B图中，生长素能透过琼脂片单侧光照使胚芽鞘向光弯曲生长；C图中由于胚芽鞘没有尖端，对光不产生反应，C背光弯曲生长；D图中固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只是从开口进入，因此植株弯向盒开口方向生长。答案

D第38页/共80页下图表示生长素对植物某营养器官的影响，“低浓度促进、高浓度抑制”一句中，高浓度、低浓度分别指 (

)第39页/共80页A．大于A的浓度，小于A的浓度B．大于C的浓度，小于C的浓度C．大于B的浓度，小于B的浓度D．大于A的浓度，小于C的浓度答案

B解析

从坐标曲线中可以看出，大于C浓度时对器官具有抑制作用，即高浓度抑制，小于C浓度时对器官具有促进作用，即低浓度促进，所以选B。第40页/共80页自主梳理一、其他植物激素1．赤霉素(1)合成部位：主要是

的种子、

和

。(2)主要作用：促进细胞

，从而引起植株

；促进

和果实

。2．细胞分裂素(1)合成部分：主要是

。(2)主要作用：促进

。未成熟幼根幼芽伸长增高种子萌发发育根尖细胞分裂第41页/共80页3．脱落酸(1)合成部分：

、萎蔫的叶片等。(2)分布：

的器官和组织中含量多。(3)主要作用：抑制

，促进

的衰老和脱落。4．乙烯(1)合成部位：植物体的各个部位。(2)主要作用：促进

。根冠将要脱落细胞分裂叶和果皮果实成熟第42页/共80页二、植物生长调节剂1．概念：人工合成的对植物的

有调节作用的化学物质。2．优点：容易合成、原料广泛、

。互动探究在植物体的某项生命活动的调节过程中，往往需要多种激素共同参与，这说明了什么？提示表明植物的生命活动调节是多种激素共同协调作用的结果，而不是单一的一种激素来完成。生长发育效果稳定第43页/共80页要点归纳1．植物激素的特征(1)是在植物体的一定部位合成的微量有机物，激素种类不同，化学本质不同。(2)具有远距离运输的特点，激素种类不同，运输的方式和方向不一定相同。(3)具调节功能，不参与植物体结构，也不是植物的营养物质。第44页/共80页2．其他植物激素的种类及生理功能激素名称合成部位分布部位主要生理功能赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子较多分布于生长旺盛的部位①促进细胞伸长生长②解除种子、块茎的休眠并促进萌发细胞分裂素茎尖、根尖、萌发的种子主要分布于正在进行细胞分裂的部位①促进细胞分裂②诱导芽的分化、延缓叶片衰老脱落酸根冠和萎蔫的叶片中合成较多将要脱落或进入休眠的组织中较多①抑制细胞分裂和种子萌发②促进叶和果实的衰老、脱落乙烯植物体的各个部位广泛存在于植物体内，成熟的果实中含量最多①促进果实成熟②促进器官脱落第45页/共80页注意：①在植物生长发育和适应环境过程中各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素相互作用、共同调节。②植物生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。感悟拓展植物激素和动物激素的比较第46页/共80页名称类别植物激素动物激素不同点产生部位无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生由专门的内分泌器官分泌作用部位不作用于特定器官随血液循环作用于特定器官相同点①由自身产生②特点：种类多、微量、高效③调节生物的新陈代谢、生长发育等生理活动第47页/共80页3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 (

)第48页/共80页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第49页/共80页解析

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。由图可知，当子房发育初期生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素含量高，在果实成熟时，脱落酸含量很高，而成熟时期，则乙烯含量达到最高峰。答案

D第50页/共80页下列各组激素中，与棉花落花、落叶无关的是(

)A．生长素和赤霉素B．赤霉素和细胞分裂素C．生长素和脱落酸D．赤霉素和乙烯答案

B第51页/共80页解析

植物体内有多种激素，这些激素的生理作用大致可以分为两个方面：促进植物的生长发育和抑制植物的生长发育。棉花落花、落叶是激素对植物的抑制作用。对植物体生长发育起抑制作用的激素主要是脱落酸，其次是乙烯和高浓度的生长素。第52页/共80页命题热点1生长素生理作用的两重性【例1】

同一植株的不同器官或同一器官不同部位生长素浓度往往不同。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。据图回答下列问题(要求：用乙图根、茎、芽三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)：第53页/共80页第54页/共80页(1)乙图________点浓度可表示甲图①处生长素浓度，________点表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是______________________________，解决的办法是________，此后②处生长素浓度将会低于________mol·L－1。(2)将该植物较长时间置于右侧光照射下，乙图________点浓度可表示③侧生长素浓度；________点表示④侧生长素浓度。此时，植物茎将________生长。第55页/共80页(3)将该植物向左侧放倒水平放置一段时间，可表示⑦侧浓度的是乙图中________点浓度，表示⑧侧生长素浓度的是乙图中________点浓度，因此根将________生长。表示⑤侧浓度的是________点浓度，表示⑥侧浓度的是________点浓度，所以________侧生长快，茎将__________生长。(4)能够促进茎生长的浓度范围是________mol·L－1，能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是________mol·L－1。第56页/共80页答案

(1)b或d

f①处(顶芽)产生的生长素向下运输积累在②处(侧芽)抑制②生长去除顶芽10－6(2)g或k

c向右(向光)弯曲(3)e

a向重力弯曲g或k

c⑤向上(背重力)弯曲(4)10－10～10－2

10－10～10－8第57页/共80页解析

(1)根据甲图所示，①表示顶芽，②表示侧芽，顶芽产生的生长素向下运输，在侧芽部位积累。顶芽处生长素浓度处于促进生长的浓度范围内，乙图中b、d两点对应浓度处于该范围内；侧芽处生长素浓度过高抑制侧芽生长，乙图中f点浓度处于抑制生长范围内，所以导致植物具有顶端优势，解除方法是去除顶芽。侧芽处生长素浓度将会低于10－6mol·L－1。第58页/共80页(2)植物在单侧光照射下，引起顶芽产生生长素向背光侧横向运输，造成向光侧浓度低于背光侧浓度，所以③侧生长素浓度高于④侧，促进程度大，③侧生长素浓度可处于g或k点，④侧浓度可处于c点，此时植物茎向光弯曲生长。第59页/共80页(3)当植物水平放置时，由于受到重力作用，近地侧生长素浓度高于远地侧生长素浓度，近地侧生长素浓度促进茎生长，抑制根的生长，远地侧生长素浓度促进茎生长，但促进程度小，同时也促进根生长，所以⑦侧可用e点表示，⑧侧用a点表示，所以根向重力弯曲生长，⑤侧生长素浓度可用g或k点表示，⑥侧用c点表示。所以茎⑤侧生长快，茎背重力生长。(4)由乙图可看出，促进茎生长的生长素浓度范围是10－10～10－2mol·L－1，同时促进茎、芽、根生长的生长素浓度范围是10－10～10－8mol·L－1。第60页/共80页方法点击(1)根部生长素极性运输从下(根尖部位)向上(成熟区部位)运输。(2)根的向地生长和顶端优势体现生长素作用的两重性(促进和抑制)，而茎的背地性和向光性只体现生长素的促进作用(单方面作用)。(3)只有在横轴以下才表现为抑制现象，横轴以上都是促进作用，与横轴交点既不促进也不抑制。第61页/共80页命题热点2关于实验考查1．生长素极性运输的实验设计(1)准备燕麦幼苗，切去胚芽鞘尖端和幼苗的其他部分，留下中间一段胚芽鞘，分为A、B两组。(2)将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的形态学上端和B组胚芽鞘的形态学下端，将两组胚芽鞘放置在不含生长素的琼脂块上。(放置如图)第62页/共80页(3)一段时间后，将每组下部的琼脂块放在另外一段切去尖端的燕麦胚芽鞘的形态学上端。经过一段时间，A组胚芽鞘弯曲生长，B组胚芽鞘不弯曲生长。第63页/共80页(4)结论：生长素(IAA)在胚芽鞘内只能从形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输。注意①能够引起植物向性运动的外界单向刺激主要指单侧光照、地心引力(重力)、温度、湿度和化学物质等。第64页/共80页②引起生长素在胚芽鞘内分布不均的因素除外界刺激外，在切去尖端的胚芽鞘上放置含生长素的琼脂块的位置，用云母片等材料阻断一侧的生长素向下运输等情况也会造成这种结果。③生长素的产生与光照没有关系。④生长素的极性运输是由内因——植物的遗传特性决定的；而横向运输则是由外因——单侧光、重力影响引起的。第65页/共80页2．植物向性运动实验设计基本思路教材对本实验一般要求从个体水平验证植物具有向性运输(向光性、向重力性、向水性等)，这就需要设置对照，如：(1)向光性第66页/共80页【例2】(2009·安徽理综)某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液(100～200mg·L－1)，可促进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜雌花数量的影响。材料用具：2～3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300mg·L－1)、蒸馏水、喷壶……第67页/共80页第68页/共80页方法步骤：(1)将黄瓜幼苗平均分成A、B、C、D四组。(2)________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________。第69页/共80页(4)连续观察6周，记录并统计______________。实验结果预测：(请在图中将预测的结果以折线的形式表示)答案用蒸馏水稀释乙烯利溶液，配制成4种浓度(要求在0～100mg·L－1、100～200mg·L－1、200～300mg·L－1三个区间各至少取一种浓度)。(3)取等量上述各种浓度乙烯利溶液，用喷壶分别喷洒各组黄瓜幼苗一次。(4)各组雌花数(或各组每株平均雌花数)。实验结果预测：如配制的浓度为0.50、150、250mg·L－1，折线图为第70页/共80页第71页/共80页(要求在横坐标上注明上述(2)配制的浓度)。解析