高二生物（人教版）教案选择性必修一第5章植物生命活动的调节

第1节植物生长素【学习目标】1.分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质。2.概述植物生长素的合成、运输、分布和作用,阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。聚焦·学案一生长素的发现过程[学案设计](一)生长素的发现过程与植物向光性的分析1.向光性:在单侧光照射下,植物朝向光源方向生长的现象。2.生长素的发现过程(1)相关实验过程及分析科学家实验过程实验结论及分析达尔文父子胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,使胚芽鞘出现向光性弯曲胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀温特胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将这种物质命名为生长素其他科学家从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质与生长素作用相同的化学物质:吲哚乙酸(2)植物向光性的原因分析|情|境|探|究|思|考|分析下列两个实验,回答有关问题:实验一:为研究在单侧光影响下生长素运输方向的变化,研究人员做了如下图实验:实验二:研究人员做了进一步实验,将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,把不能透过生长素的薄玻璃片放在尖端不同位置并置于琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。(1)实验一中云母片起什么作用?实验一的装置a、b中云母片放置位置不同的目的是什么?提示:云母片阻断生长素的横向运输;实验一的装置a、b中云母片放置位置不同的目的是探究生长素的横向运输是发生在胚芽鞘尖端还是尖端下部。(2)分析实验一的结果发现: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。由此可以得出的结论是什么?提示:在单侧光的影响下,生长素在胚芽鞘尖端发生了横向运输。(3)实验二中a组的作用是什么?提示:对照。(4)实验二的结果说明了什么?提示:光照没有影响生长素的总量,但单侧光照射促使生长素向背光侧转移。(二)胚芽鞘系列实验的深化分析[典例]下图表示用燕麦胚芽鞘进行的系列实验(箭头表示光照方向),下列叙述错误的是()A.a、b的生长素含量相等,胚芽鞘①将直立生长B.②将向右侧弯曲生长,③将直立生长C.④⑥胚芽鞘直立生长,⑤胚芽鞘向光弯曲生长D.⑦和⑧都会向暗箱开孔处弯曲生长[解析]根据题图分析,由于放置a、b琼脂块的胚芽鞘尖端是匀速旋转的,因此a、b中生长素含量相等,图中的①将直立生长,A正确。②胚芽鞘没有尖端,单侧光对其不起作用,放在左侧的含有生长素的琼脂块使其向右弯曲生长;③的尖端被锡箔小帽遮盖,单侧光不起作用,故会直立生长,B正确。④单侧光照射下,云母片阻断了生长素的横向运输,故会直立生长;⑤中的云母片在尖端下的右侧,不会影响横向运输,最终会导致胚芽鞘左侧生长素含量高而向右弯曲生长;⑥胚芽鞘接受的是竖直方向的光照,不会引起生长素的横向运输,琼脂片不影响生长素的极性运输,故会直立生长,C正确。⑦装置中只有植物旋转,尖端每个位置均匀接受到光照,故直立生长;⑧整个装置都旋转,尖端只能接受暗箱开孔方向的光照,故会弯向暗箱开孔生长,D错误。[答案]D|认|知|生|成|1.胚芽鞘系列实验的六个结论(1)胚芽鞘感光部位——尖端。(2)胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。(3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。(4)生长素的产生是否需要光——不需要。(5)生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。(6)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。2.植物“长不长、弯不弯”的判断方法注:植物不同部位对生长素敏感性不同,高浓度生长素处理植物敏感部位可抑制生长。3.旋转类实验规律总结相关图示盆和盒旋转类植物总是弯向与其相对静止的物体。例如:盆转时植物同时运动,没有相对静止的物体,所以直立生长;盒转时光照相对植物是静止的,所以朝向光源生长;盆和盒都转时盒子(小孔)相对植物是静止的,绝大多数时间光照被盒子遮挡,不能照射到植物,光照只能从小孔方向照射过来(实质上是植物间断性地通过小孔接受光照),所以朝向小孔生长旋转器在水平面内旋转旋转产生的向心力与地心引力同时影响植物生长素的分布,又由于根对生长素的敏感程度高,根将向着受到的离心力和地心引力的合力方向生长,而茎(敏感程度低)的生长方向与此合力方向相反(三)明确生长素的化学本质和植物激素的含义1.生长素的化学本质:吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。2.植物激素概念由植物体内产生,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作用作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动种类生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等[迁移训练]1.判断下列表述的正误(1)根据单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长的实验结果,可以推测胚芽鞘尖端产生生长素。(×)(2)达尔文根据实验提出,胚芽鞘的尖端受到单侧光的刺激会产生某种化学物质影响伸长区生长。(×)(3)温特应用同位素标记技术证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。(×)(4)生长素包括吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等物质。(√)(5)植物激素与动物激素一样,都是信号分子,都是有机物。(√)2.结合教材生长素发现过程的实验,将下列实验的示意图与对应的实验设计者连线。3.人类的许多科学发现是需要经过一代又一代人的探索,才能一步一步接近事实真相。生长素的发现过程也是如此,下列关于生长素的发现,叙述正确的是()A.达尔文证明了胚芽鞘尖端产生某种影响并且传递到尖端下部B.鲍森·詹森证明胚芽鞘弯曲生长是因为影响在其下部分布不均匀C.拜尔证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部D.温特从人尿液中分离出生长素并确定化学本质是吲哚乙酸解析:选A达尔文提出单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响,这种影响传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲,A正确。鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,B错误。拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的某种化学物质在其下部分布不均匀造成的,C错误。温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“影响”确实是一种化学物质,并命名为生长素;1934年,其他科学家从人尿中分离出能促进植物生长的物质,确定其化学本质是吲哚乙酸,D错误。4.下图是生长素发现过程的几种实验,实验中采用的方法和目的叙述不一致的是()A.实验一将切除尖端的胚芽鞘与完整的胚芽鞘一起培养,目的是观察尖端对其生长的影响B.实验二用锡箔罩罩在胚芽鞘尖端或尖端下面一段,目的是研究其感光部位C.实验三切除胚芽鞘尖端和在胚芽鞘尖端与尖端下部插入琼脂片,目的是研究胚芽鞘尖端产生的“影响”是否可以透过琼脂片传递给下部D.实验四将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块与空白琼脂块分别放在切除尖端的胚芽鞘上,目的是研究其向光性原理解析:选D观察尖端对胚芽鞘生长的影响实验的自变量是有无尖端,所以将切除尖端的胚芽鞘与完整的胚芽鞘一起培养,能观察尖端对其生长的影响,A不符合题意;研究感光部位实验的自变量是接受光照的不同部位,所以用锡箔罩罩在胚芽鞘尖端或尖端下面一段进行研究,可以发现其感光部位,B不符合题意;实验三切除胚芽鞘尖端和在胚芽鞘尖端与尖端下部插入琼脂片,目的是研究胚芽鞘尖端产生的“影响”是否可以透过琼脂片传递给下部,C不符合题意;研究向光性的自变量是单侧光,而实验四是在黑暗条件下进行的,所以其目的不是研究向光性原理,D符合题意。5.为了研究植物生长素的生理作用,将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,处理过程如图①所示;一段时间后将A、B琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的同侧,结果如图②所示。下列叙述错误的是()A.图①中感受光刺激的部位为胚芽鞘尖端B.图②中B琼脂块的生长素浓度比A琼脂块的生长素浓度低C.若图①中光照改为从顶端垂直照射,则甲和乙弯曲度相同D.图②过程不需要在黑暗条件下进行,因为无尖端不会受光照的影响解析:选B将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,图①中感受光刺激的部位为胚芽鞘尖端,在单侧光的照射下,尖端的生长素发生横向运输,A正确;单侧光引起生长素从向光侧移向背光侧,导致B琼脂块中的生长素浓度比A琼脂块中的生长素浓度高,从而使图②中乙弯曲的角度大于甲,B错误;垂直光照时,胚芽鞘尖端生长素分布均匀,A、B琼脂块中含有的生长素相等,则甲和乙弯曲度相同,C正确;图②过程可在光照或黑暗条件下进行,因为无尖端不会受光照的影响,不管是否存在光照,最后图②甲、乙结果相同,D正确。聚焦·学案二生长素的合成、运输与分布[学案设计](一)理清生长素的合成、运输与分布1.生长素的合成(1)主要的合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。(2)来源:由色氨酸经过一系列反应转变而来。2.生长素的运输方式极性运输①运输方向:由形态学上端运输到形态学下端。②运输方式:主动运输非极性运输在成熟组织中通过输导组织进行横向运输根尖、芽尖等生长素产生部位3.生长素的分布在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。(二)辨清生长素的三种运输方式的区别1.极性运输:其特点是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端,如根尖产生的生长素向上运输,而茎尖产生的生长素向下运输。这是一种主动运输过程,需要载体蛋白的协助,消耗能量,不受任何外力影响。极性运输是由遗传物质决定的。2.非极性运输:是与植物形态学方向无明显关系的运输方式,已通过实验得到证实,即在叶片表面施加外源性的生长素,在根的基部能检测到外源生长素;在根部施加外源性的生长素,在叶上能检测到外源生长素。3.横向运输:其特点是运输的方向平行于茎的横切面、垂直于茎的纵切面,受到单侧刺激的影响时才会发生。类型及运输方向分析如表所示:受光照影响单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由向光侧运输到背光侧,如图Ⅰ中②→①,可引起植物茎的向光生长受力影响(1)重力使生长素在幼根、幼茎中从远地侧运到近地侧,如图Ⅱ③→④、⑤→⑥,可引起植物根的向地性和茎的背地性。(2)离心力使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输,如图Ⅲ⑧→⑦|情|境|探|究|思|考|某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输,只能从植物形态学上端(顶端)向形态学下端(基端)运输,而不能反过来运输”的结论,设计了如下实验(如图所示,忽略去掉尖端的胚芽鞘所含的内源生长素)。根据实验设计及结果,此同学得出以下结论:①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;②生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。(1)这个实验的设计是否严密?为什么?提示:不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况。(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?提示:不严谨,没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。(3)如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?提示:应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验组,以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。如下图。[迁移训练]1.判断下列表述的正误(1)在植物幼嫩的叶或芽中色氨酸可以转变成生长素。(√)(2)在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输。(√)(3)在正常生长的植物幼根中生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端。(√)(4)生长素的运输可能需要细胞膜上的通道蛋白并消耗细胞代谢产生的能量。(×)(5)生长素只分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖分生组织、形成层等。(×)2.生长素是一种植物激素,下列有关说法错误的是()A.色氨酸经过一系列反应后,可转变成生长素B.生长素的合成部位主要是芽、成熟的叶片和种子C.生长素给细胞传递信息,从而调节细胞的生命活动D.在成熟的组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输解析:选B色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,A正确;生长素的合成部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,B错误;植物激素能给细胞传递信息,生长素也不例外,可调节细胞的生命活动,C正确;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,D正确。3.下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是()A.生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”B.生长素分布于胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、发育的果实和种子中C.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素分布不均匀D.使用呼吸抑制剂处理,会抑制生长素在植物体内成熟组织中的运输解析:选A极性运输的特点是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端,“根尖端”为形态学上端,“根近茎端”为形态学下端,A正确;生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分,如发育中的果实和种子、胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织等,B错误;胚芽鞘尖端产生生长素,与是否有光无关,单侧光会影响生长素的分布,使其分布不均匀,C错误;在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,其运输方式不是主动运输,无需能量供应,故使用呼吸抑制剂处理,不会抑制生长素在植物体内成熟组织中的运输,D错误。4.将小麦苗胚芽鞘分别置于不含生长素的相同琼脂块上,进行如图所示的系列处理,一段时间后检测琼脂块中生长素的含量(用字母代表),并将琼脂块置于去除尖端的胚芽鞘上,观察胚芽鞘的生长情况。下列叙述错误的是()A.通过比较甲组和乙组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性的外因B.通过比较c与e、d与f的数值大小可探究生长素在胚芽鞘内是否进行极性运输C.通过比较a与b、c与d的数值大小可探究单侧光能否导致胚芽鞘内生长素分解D.通过比较丙组和丁组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性与生长素在尖端横向运输是否有关解析:选B由图可知,甲组与乙组的差异为是否有单侧光照射,在单侧光作用下,生长素由向光侧运输到背光侧,故根据甲组和乙组胚芽鞘生长情况可以探究胚芽鞘向光性的外因,A正确;通过比较c与e、d与f的数值大小可以探究生长素能否从向光侧运输到背光侧,探究的是生长素在胚芽鞘内是否进行横向运输,B错误;若单侧光能导致胚芽鞘内生长素分解,那么甲、乙、丙中的生长素含量数值会有不同,故根据比较a与b、c与d的数值大小可探究单侧光能否导致胚芽鞘内生长素分解,C正确;云母片能够阻挡生长素的运输,丙组和丁组中云母片的位置不同,丙组中的生长素不能横向运输,丁组中的生长素能够横向运输,故根据丙组和丁组胚芽鞘生长情况,可以探究胚芽鞘向光性与生长素在尖端横向运输是否有关,D正确。聚焦·学案三生长素的生理作用[学案设计](一)理清生长素的作用及其作用方式和特点1.生理作用细胞水平上促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用器官水平上影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等作用实质通过诱导特定基因的表达,从而产生效应2.作用方式:不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。3.作用特点:生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。(二)分析生长素生理作用曲线|探|究|学|习|研究发现,生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。分析下图回答相关问题:(1)在燕麦成熟组织中生长素的运输与胚芽鞘中的运输有什么不同?提示:在燕麦成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。(2)从图甲可以看出,对芽促进作用最适的生长素浓度,对根的生长表现为什么作用?这种现象说明了什么?提示:对芽促进作用最适的生长素浓度对根的生长既不促进,也不抑制;这种现象说明植物的不同器官对生长素的敏感程度不同。(3)乙图中a、b两侧生长素分布不均匀的原因是受什么因素影响?a侧生长素浓度最终大于多少mol·L1?提示:重力因素;大于108mol·L1。(4)根据丙图信息,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多少?若植物水平放置,表现出茎的背地性,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多少?提示:大于m小于M;小于m。|认|知|生|成|1.同一器官对生长素敏感程度曲线分析2.同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析3.不同植物对生长素敏感程度曲线分析[典例]下图所示为黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布情况,据所学知识和图中信息判断,下列叙述错误的是()A.生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,也受到环境因素的影响B.a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点所对应的细胞的生长C.a点生长素浓度相对较高,是由b、c点对应的细胞合成的生长素运输到a点所致D.该幼苗在太空中水平生长的原因是没有受重力等环境因素的影响,不进行横向运输[解析]生长素的产生和分布是基因表达和调控的结果,同时也受光照、重力等环境因素的影响,A正确;由于根对生长素比较敏感,a点生长素浓度相对较高,d点生长素浓度较低,所以a点对应浓度的生长素作用于d点可能会抑制d点所对应的细胞的生长,B正确;生长素的合成部位主要是芽尖、根尖等幼嫩部位,a点生长素浓度相对较高,是由芽尖产生运输到a点的,而不是b、c点对应的细胞合成后运输到a点,C错误;该幼苗在太空中水平生长的原因是没有受重力等环境因素的影响,不进行横向运输,生长素均匀分布,D正确。[答案]C[思维建模]“三看法”判断生长素的生理作用——低浓度促进生长、高浓度抑制生长(三)准确理解顶端优势的原理及其应用1.概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。2.形成原因3.解除方法:摘除顶芽。4.应用:棉花打顶,果树剪枝等。[迁移训练]1.判断下列表述的正误(1)生长素可以直接参与细胞代谢过程,起着调节细胞生命活动的作用。(×)(2)生长素可以与受体特异性结合,直接诱导特定基因的表达,从而产生效应。(×)(3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。(√)(4)不同的器官对生长素的敏感程度不同,而不同植物的同种器官对生长素的敏感程度基本相同。(×)2.(2024·河北高考)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是()A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长解析:选B由题意可知,水稻分蘖相当于侧枝,水稻在苗期会表现出顶端优势,抑制分蘖,而AUX1参与水稻生长素极性运输,因此AUX1缺失突变体的生长素极性运输可能受到抑制,分蘖可能增多,A正确;生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,因此,并非分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多,B错误;在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C正确;生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异,同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D正确。3.植物幼苗在一定刺激下,某器官由于生长素的作用而发生弯曲生长现象,其弯曲生长部分的显微观察结果如图所示。据图可得出的结论是()A.甲侧生长素浓度大于乙侧B.高浓度生长素可抑制细胞的生长C.生长素能够影响细胞的生长D.生长素对细胞伸长生长没有影响解析:选C图示甲侧细胞比乙侧长,说明甲侧比乙侧生长得快些,但植物幼苗器官种类未知,无法判断到底哪侧生长素浓度高,A不符合题意;甲、乙两侧生长素浓度未知,器官种类未知,不能得出高浓度生长素可抑制细胞的生长的结论,B不符合题意;由图示可以看出,由于生长素的作用甲侧细胞比乙侧长,说明甲侧比乙侧生长得快些,即生长素影响了细胞的伸长生长,C符合题意,D不符合题意。4.图甲为玉米胚芽鞘中生长素诱导的生长和细胞壁酸化的变化曲线;图乙为生长素处理后不同时间玉米胚芽鞘的生长速率。下列分析或推测不合理的是()A.根据图示,曲线Ⅱ表示的长度与IAA作用时间呈正相关B.图乙BC段表明生长素促进生长,CD段表明生长素抑制生长C.中性缓冲液可能抑制生长素的作用,酸性缓冲液可能引起生长加快D.在生长素作用下细胞膜外排H+,使细胞壁变得疏松,有利于细胞伸长解析:选B图乙BC段和CD段生长素都促进生长,但促进的效果先增强后减弱,B错误;图甲中,加入IAA后,pH逐渐减小,而胚芽鞘长度不断增加,可判断酸性缓冲液可能引起生长加快,中性缓冲液可能抑制生长素的作用,C正确;由图甲可知,加入生长素以后pH逐渐变小,可以推知在生长素作用下细胞膜外排H+,使细胞壁变得疏松,有利于细胞伸长,D正确。一、建构概念体系二、融通科学思维1.燕麦胚芽鞘和涂抹生长素的去除尖端的胚芽鞘在单侧光的照射下生长表现不同,前者会弯曲生长,后者只生长不弯曲。这种实验现象说明了什么?提示:胚芽鞘的尖端能产生生长素并能感受单侧光的刺激。2.生长素(如IAA)是一种重要的植物激素,乙酰胆碱是动物神经细胞释放的一种神经递质,生长素(如IAA)和乙酰胆碱这两类物质的共同点有哪些?(至少答出2点)提示:微量高效、作为信息分子传递信息、都需要与特异性受体结合、作用后会降解或回收、需要源源不断地产生。3.棉花种植过程中,农民会适时摘除棉花的顶芽,解除顶端优势以促进侧枝的发育,从而使它多开花、多结果。这样做能解除顶端优势的原因是什么?提示:顶芽能产生生长素并通过极性运输导致侧芽处生长素浓度过高,从而抑制侧芽生长,而顶芽生长快,因此适时打顶可使侧芽处的生长素含量减少,促进侧芽生长,即解除了顶端优势。4.某幼苗横放一段时间后,为什么根和茎分别表现为向地生长和背地生长?提示:幼苗的根和茎受重力作用,使生长素分布不均匀,近地侧高于背地侧,又因根对生长素的敏感程度大于茎,从而出现不同弯曲生长现象。三、综合检测反馈1.生长素运输渠道化理论认为,顶芽产生的生长素通过主茎运输,当主茎中生长素运输流饱和时,会限制侧芽合成的生长素外流,侧芽处于休眠状态,形成顶端优势。下列说法正确的是()A.植物体内的生长素多为IAA,合成它的原料是吲哚乙酸B.根据生长素运输渠道化理论,去除顶芽后侧芽处生长素外流加强C.顶芽产生的生长素向侧芽运输的过程中不需要消耗能量D.顶端优势、茎的背地性都说明生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长解析:选B植物体内的生长素多为IAA,合成它的原料是色氨酸,A错误;根据生长素运输渠道化理论,植物去除顶芽后侧芽逐渐生长,说明侧芽处生长素外流加强,B正确;顶芽产生的生长素在向侧芽运输过程属于主动运输,消耗能量,C错误;茎的背地生长只是体现了生长素促进生长的作用,D错误。2.生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,而细胞壁的弹性非常小,影响细胞的伸长。科学家根据“酸生长理论”和“基因活化学说”提出IAA对细胞伸长的作用机理如图。下列说法正确的是()A.图中生长素的运输方向体现了横向运输B.pH较低时细胞壁软化松弛利于细胞伸长C.生长素是植物体内的信息分子,其受体位于细胞壁上和细胞质中D.生长素对细胞促进生长的作用体现在促进细胞伸长,对细胞分裂无影响解析:选B横向运输是指生长素在受到单侧光、重力等外界刺激时,在植物体内发生的横向移动。题图表示的是生长素与细胞膜上的受体结合和与细胞质中的活化因子结合,引发细胞内的一系列生理活动,并不能体现横向运输,A、C错误;根据“酸生长理论”,生长素通过促进细胞分泌H+,使细胞壁酸化(pH降低),从而软化细胞壁,使细胞壁变得松弛,有利于细胞的伸长,B正确;据题意可知,生长素(IAA)主要促进细胞的伸长,但不能得出生长素对细胞分裂无影响,D错误。3.研究人员把生理状况相同的水稻的根用不同强度的单侧光照射相同时间后,生长状况如图1所示,黑暗、弱光、强光条件下测得的α分别为0°、17.5°、35.5°。已知光照不会影响生长素的合成,研究人员测定不同处理后根尖向光侧和背光侧的生长素含量,结果如图2所示。以下分析不正确的是()A.与弱光相比,强光对生长素在根尖的分布影响程度更大B.由图1可知,水稻根具有背光生长的特性,该特性是因为单侧光影响生长素的极性运输C.由图2结果知,水稻根向光侧生长素含量变化并不仅仅与生长素运输有关D.水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与根对生长素的敏感度有关解析:选B根据弯曲角度可知,与弱光相比,强光对生长素分布的影响程度更大,A正确。由图1可知,水稻根具有背光生长的现象,该现象是因为单侧光影响生长素的横向运输,但水稻根背光生长的特性可能与遗传物质有关,B错误。分析图2可知,黑暗条件下两侧生长素的总量为700ng·g1,而弱光、强光条件下生长素的总量分别为539.8ng·g1、506.6ng·g1,推测单侧光可能引起向光侧生长素的分解;弱光、强光条件下背光侧生长素的含量分别为401.6ng·g1、414.4ng·g1,均大于黑暗条件下的同一侧生长素含量(350ng·g1),故推知单侧光引起了生长素的横向运输,部分生长素由向光侧向背光侧运输。故单侧光可能引起向光侧生长素的分解和生长素的横向运输,C正确。一般情况下,生长素在较低浓度时促进生长,较高浓度时抑制生长,不同器官对生长素的敏感度不同,与茎相比,根对生长素更敏感,即水稻根在单侧光照射后的生长状况可能与根对生长素的敏感程度有关,D正确。4.图1表示同一植物的不同器官生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系,图2为不同浓度的生长素对植物生长的影响曲线。下列叙述错误的是()A.图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响B.若图1中的a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的浓度大于eC.把植物水平放置,根近地侧可对应图1的b点,茎的近地侧可对应图1的c点D.若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m，则背光侧浓度应处于m与2m之间解析:选C根对生长素比茎敏感,图1中曲线Ⅰ、Ⅱ可以分别表示生长素对根、茎生长的影响,A正确。图1中的a点对应的生长素浓度表现为促进作用、b点对应的生长素浓度表现为抑制作用,若a点对应的生长素浓度为图2中的m,则b点对应的生长素浓度大于e,B正确。把植物水平放置,根近地侧生长素浓度大于远地侧,表现为抑制生长的作用,可对应图1的b点;茎的近地侧生长素浓度大于远地侧,促进作用也强于茎的远地侧,可对应图1的d点,C错误。在单侧光的刺激下,向光侧的生长素浓度低于背光侧,且两侧生长素均表现为促进生长的作用,故若胚芽鞘向光侧浓度是图2的m,则背光侧浓度应大于m小于2m,D正确。[课时跟踪检测](标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)

一、选择题1.在生长素的发现过程中,很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列有关叙述正确的是()A.达尔文父子的实验证明了有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面B.拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是在单侧光影响下化学物质分布不均匀造成的C.温特的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论D.鲍森·詹森实验的结论是胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片向下传递解析:选D达尔文观察到弯曲生长的部位在尖端下部,推测有某种“影响”从胚芽鞘尖端传递到了下面,而温特的实验证明确实有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面,影响胚芽鞘弯曲生长,A错误;拜尔是在黑暗条件下进行的相关实验,因此没有证明胚芽鞘弯曲生长是在单侧光影响下化学物质分布不均匀造成的,B错误;温特的实验在有光或无光条件下都能得出支持达尔文假说的结论,C错误;鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,D正确。2.用玻璃片以不同方式插入三株燕麦胚芽鞘尖端部位,并分别给予如图所示的光照,培养一段时间后,胚芽鞘的生长情况是()A.甲不弯曲,乙不弯曲,丙向右弯曲B.甲向右弯曲,乙不弯曲,丙向左弯曲C.甲不弯曲,乙向右弯曲,丙不弯曲D.甲向左弯曲,乙向右弯曲,丙向右弯曲解析:选A甲:纵向插入的玻璃片将燕麦胚芽鞘尖端分隔成两部分,胚芽鞘尖端产生的生长素不能从向光侧横向运输到背光侧,但能从尖端向下运输,使得生长素在尖端下部均匀分布,所以胚芽鞘直立生长,不弯曲;乙:横向插入的玻璃片将燕麦胚芽鞘尖端与下部完全分隔开,胚芽鞘产生的生长素不能从尖端向下运输,因此胚芽鞘不生长、不弯曲;丙:燕麦胚芽鞘尖端与尖端下部的右侧之间插入玻璃片,导致尖端产生的生长素不能从右侧透过玻璃片向下运输,只能由左侧向下运输,同时尖端产生的生长素还能在尖端从向光侧运输到背光侧,因此胚芽鞘向右弯曲生长。综上分析,A正确。3.植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是()A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用C.生长素在植物体内既可以极性运输也可以非极性运输D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程解析:选D生长素的合成位置主要是植物芽、幼嫩的叶和发育中的种子,色氨酸在这些部位经一系列反应可以转变成生长素,A正确;植物激素可以从产生部位运输到作用部位,B正确;生长素在植物体内可以进行极性运输(从形态学上端运输至形态学下端)和非极性运输(如在成熟组织中通过输导组织的运输),C正确;生长素是信号分子,不是催化剂,催化是酶的作用,D错误。4.根的负向光性是植物的向性运动之一,是指植物在高光强或其他不良条件下发生的一种背向光源弯曲生长的适应性反应。为探究其原因,研究者测定水稻根向光侧和背光侧在单侧光刺激后生长素含量的变化。结果如下表所示。根据实验结果分析,下列说法正确的是()处理向光侧/(ng·g1·FW)背光侧/(ng·g1·FW)光强/(100μmol·m2·s1)184.8498.6黑暗418.6418.6A.根的负向光性未体现生长素“低浓度促进生长,高浓度抑制生长”的作用特点B.根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生极性运输导致分布不均匀C.光强组根尖生长素总量少于黑暗组可能是因为光照促进生长素的分解D.生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚丁酸解析:选C水稻根细胞中,向光侧生长素浓度低,促进生长,背光侧生长素浓度高,抑制生长,因此根的负向光性体现了生长素“低浓度促进生长,高浓度抑制生长”的作用特点,A错误;根的负向光性是因为在单侧光的作用下生长素发生横向运输导致分布不均匀,B错误;光强组根尖生长素总量少于黑暗组,推测可能是因为光照促进生长素的分解,C正确;生长素是由色氨酸经过一系列反应转化而来的,其本质为吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等,D错误。5.取燕麦胚芽鞘切段,随机分成三组,分别置于不同的溶液中进行培养,一定时间内测定胚芽鞘长度的变化,结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是()A.本实验中蔗糖作为能源物质来提高IAA作用效果B.胚芽鞘伸长生长过程中,伴随细胞对水分的吸收C.KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压D.IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入KCl而提高解析:选A由题干信息可知,用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果,而KCl不能作为能源物质,因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果,A错误;水是细胞生命活动所需的重要物质,胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程,B正确;K+、Cl是植物所需要的矿质离子,可被植物细胞主动吸收,进入细胞后能调节细胞渗透压,C正确;IAA+蔗糖组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组,而KCl代替蔗糖也可达到相同结果,因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入蔗糖或KCl而提高,D正确。6.科学家用吲哚乙酸(IAA)处理胚芽鞘切段进行实验,在处理后的第12分钟至40分钟左右胚芽鞘切段快速生长(第一阶段),40分钟后开始出现持续生长反应(第二阶段)。实验还发现,使用其他酸性物质处理也能使胚芽鞘切段出现第一阶段反应,但不会出现第二阶段反应;而RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂处理胚芽鞘切段可显著抑制第二阶段的生长反应。下列叙述正确的是()A.实验过程属于自身前后对照,不需要再单独设置对照组B.植物体内的生长素只有吲哚乙酸(IAA)C.IAA促进胚芽鞘切段第二阶段持续生长的原因可能是IAA促进了蛋白质的合成D.生产上使用酸性缓冲液代替IAA处理作物,可促进作物持续快速生长解析:选C该实验需要未经外源生长素处理的胚芽鞘作为对照组,来观察实验组是否出现快速生长或持续生长反应,A错误;苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)在植物体内具有与IAA相同的效应,它们都属于生长素,B错误;根据题干可知,RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂处理胚芽鞘切段可显著抑制第二阶段的生长反应,所以出现第二阶段持续生长现象的原因可能是IAA促进了蛋白质的合成,C正确;据题述实验可知,酸性物质只能促进胚芽鞘第一阶段快速生长,但不会出现第二阶段持续生长反应,D错误。7.图1、2、3、4表示对胚芽鞘所做的不同处理,图5表示某兴趣小组为探究不同浓度的生长素对植物根长度的影响,进行相关实验得到的结果。下列对实验结果的说法,错误的是()A.图1直立生长是因为玻璃片阻断了生长素的横向运输B.图2、图3弯曲生长是因为背光侧生长素含量多于向光侧C.若将图4中纸盒和胚芽鞘一起置于一匀速旋转的圆盘上,则胚芽鞘向小孔弯曲生长D.图5中浓度X、Y、Z之间的大小关系可能为Y<X<Z解析:选B图1胚芽鞘尖端中央竖直放置了玻璃片,生长素不能透过玻璃片进行横向运输,而发生了直立生长,A正确。图2弯曲生长是因为其背光侧生长素含量多于向光侧;图3胚芽鞘的尖端被切除,左侧放置含生长素的琼脂块,使得图3胚芽鞘尖端下部向光侧(左侧)生长素含量多于背光侧(右侧),图3背光弯曲生长,B错误。若将图4中纸盒和胚芽鞘一起置于一匀速旋转的圆盘上,只有小孔部位可透过单侧光照射,则胚芽鞘向小孔弯曲生长,C正确。由图5可知,浓度为Y时,根长度高于其他组,则浓度Y最接近促进生长的最适浓度;浓度Z的作用效果低于对照组,为抑制作用,且生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,因此浓度Z属于高浓度;浓度X的作用效果为促进作用,但小于浓度Y的作用效果,因此浓度X、Y、Z之间的大小关系为Y<X<Z或X<Y<Z,D正确。8.图甲为燕麦生长素浓度与作用的关系,图乙为将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长状况,图丙表示燕麦胚芽鞘。有关叙述错误的是()A.图乙中a处的生长素浓度大于108mol·L1,b处的生长素浓度小于108mol·L1B.图丙A段产生生长素,既能向B段进行极性运输,也能进行横向运输C.图甲和图乙中根的生长情况说明了植物生长素的作用特点是低浓度促进生长、高浓度抑制生长D.在太空中,根的生长将不同于图乙的弯曲生长,图甲坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长解析:选D图乙中由于重力作用,生长素在a处的浓度大于b处的浓度,又因为根对生长素敏感,所以a处表现为抑制生长,b处表现为促进生长,因此图乙中a处的生长素浓度大于108mol·L1,b处的生长素浓度小于108mol·L1,A正确。图丙A段产生的生长素,既能向B段(形态学下端)进行极性运输,又能在胚芽鞘尖端发生横向运输,B正确。图甲中显示根在生长素低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长;由A项分析可知,在图乙中的a、b处,生长素表现为低浓度促进生长、高浓度抑制生长,C正确;在太空中,由于没有重力,a、b处生长素浓度相等,所以根的生长将不同于图乙的弯曲生长,但图甲坐标图中生长素的曲线适用于根的生长,D错误。二、非选择题9.向光性是高等植物广泛存在的生理现象,是植物适应环境变化的一种体现。研究表明,单侧光照射下水稻的根会发生背光弯曲,即“负向光性”。为研究IAA对水稻根负向光性运动的影响及有关作用机理,研究人员进行了相关实验。(1)已知Ca2+作为信号分子,在植物的多种信号转导及生长发育过程中起着重要的作用。为探究Ca2+是否会影响水稻根中IAA的分布,研究人员用加入H2O、CaCl2溶液、LaCl2溶液(Ca2+通道阻断剂)以及后两者混合液的四组培养液分别培养水稻秧苗刚长出的根,在单侧光照射24h后,四组水稻根均出现负向光性,每组根中IAA的分布结果如下图。由结果可知,在单侧光照下对照组中IAA的分布情况是,而Ca2+作为信号分子。

与对照组相比,后两组实验的结果表明Ca2+能

从而进一步证明Ca2+在根负向光性运动中对IAA分布的影响。(2)某同学设计了实验方案以验证水稻根尖感受光的部位是根冠。在①环节的选项中,选择1~2项,填入方案中的空格,完善实验方案,使之可行。①在学者研究的基础上,可增加的最佳实验处理:(多选)

A.对根冠2mm以上的部位遮光,即对根冠照单侧光B.对根冠2mm以上的部位照单侧光,即对根冠遮光C.完全剥除根冠,对根部照单侧光D.不完全剥除根冠(残留根冠原始细胞),对根部照单侧光②预测实验结果和得出实验结论。若,说明水稻根尖感受光的部位是根冠。

解析:(1)由柱形图结果可知,在单侧光照射下对照组中IAA的分布情况是向光侧比背光侧少,而Ca2+作为信号分子促进了IAA在向光侧和背光侧的不均匀分布。与对照组相比,后两组实验的结果表明Ca2+能缓解LaCl2对根中IAA不均匀分布的抑制作用,从而进一步证明Ca2+在根负向光性运动中对IAA分布的影响。(2)该实验的目的是验证水稻根尖感受光的部位是根冠,因此实验的自变量是根冠是否受单侧光照射,因变量是根是否出现负向光性,则实验设计思路可设置对照,A组为对根冠2mm以上的部位遮光,即对根冠照单侧光,B组为对根冠2mm以上的部位照单侧光,即对根冠遮光。预测实验结果和得出实验结论:若A负向光性生长,B直立生长,说明水稻根尖感受光的部位是根冠。答案:(1)向光侧比背光侧少促进了IAA在向光侧和背光侧的不均匀分布缓解LaCl2对根中IAA不均匀分布的抑制作用(2)①AB②A负向光性生长,B直立生长第2节其他植物激素【学习目标】1.举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、油菜素内酯的作用。2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。聚焦·学案一其他植物激素的种类和作用[学案设计](一)理清赤霉素的发现过程(二)辨清其他植物激素的种类和作用种类合成部位主要作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠乙烯植物体各个部位促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落油菜素内酯植物的花粉、种子、茎和叶等促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等[典例]果实的生长发育和成熟,受多种激素调节,下列叙述正确的是()A.赤霉素促进果实发育B.乙烯抑制果实的生长和成熟C.脱落酸促进细胞分裂和果实脱落D.生长素对果实的发育和成熟没有影响[解析]赤霉素能促进种子萌发、开花和果实发育,A正确;乙烯的主要作用是促进果实成熟,B错误;脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,C错误;生长素在器官水平上能够影响果实的发育,且当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,来促进果实成熟,D错误。[答案]A［易错提醒］促进果实发育≠促进果实成熟（1）生长素和赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育，即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。（2）乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟，主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。(三)分类总结植物激素的主要生理作用及作用方式1.主要生理作用及涉及的植物激素2.作用方式一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。|情|境|探|究|思|考|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。(1)ABA有“逆境激素”之称,其在植物体中主要由哪些部位合成?提示:主要合成部位有根冠、萎蔫的叶片。(2)综合分析上图,干旱条件下ABA对野生型幼苗的作用表现是什么?提示:促进根的生长,抑制茎叶的生长。(3)试分析ABA能增强植物抗逆性的原因。提示:ABA使气孔关闭、抑制茎叶生长从而减少植物失水;ABA促进根长度增加,增加吸水能力。(4)科研人员将ABA与荧光蛋白结合后处理保卫细胞,在保卫细胞表面观察到多个荧光小斑,这说明ABA的受体位于哪里?提示:位于细胞膜上。(5)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA,推测植物叶片会发生什么变化以适应环境?提示:植物叶片的蒸腾速率会降低,叶片生长减慢,以适应环境。[迁移训练]1.判断下列表述的正误(1)麦苗疯长突变体可以用于研究赤霉素具有促进植株增高的功能。(√)(2)干旱胁迫下脱落酸含量上升,促进气孔开放。(×)(3)细胞分裂素和赤霉素都能促进细胞分裂。(√)(4)乙烯具有促进开花和果实发育的作用。(×)(5)植物激素通过调控细胞分裂、伸长、分化和死亡等方式来调控植物的生长发育。(√)2.随着衰老叶片产生的生长素越来越少,离层区(叶柄基部一些特殊的细胞层,如图)细胞对乙烯越来越敏感,离层区细胞可响应乙烯信号,产生相关酶使细胞壁水解,导致离层区容易断裂。下列叙述错误的是()A.叶柄对叶片产生的生长素进行极性运输时只能从远基端向近基端运输B.乙烯与离层区细胞上的受体结合后可促进细胞合成纤维素酶和果胶酶C.衰老叶片的脱落除了受生长素和乙烯的调控外,还与脱落酸的作用有关D.对衰老叶片喷施一定量的低浓度生长素后,有利于促进衰老叶片的脱落解析:选D生长素的极性运输方向是从形态学的上端到形态学的下端,所以叶柄对叶片产生的生长素进行极性运输时只能从远基端向近基端运输,A正确;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,离层区细胞响应乙烯信号,通过产生纤维素酶和果胶酶来水解细胞壁,B正确;脱落酸具有促进衰老叶片脱落的作用,C正确;对衰老叶片喷施一定量的低浓度生长素,有利于延缓衰老叶片的脱落,D错误。3.研究发现,植物生长与脱落酸有密切关系:在病虫害等逆境条件下,脱落酸的含量升高,植物生长减慢,以抵抗逆境;当逆境消除时,植物又通过调节抑制脱落酸的作用,生长加快。下列相关叙述正确的是()A.脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成,主要分布在生长旺盛的部位B.脱落酸能调节植物生长快慢,说明脱落酸在低浓度时促进生长,浓度过高则抑制生长C.脱落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢D.脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达没有关系解析:选C脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落的器官和组织中含量较多,A错误;脱落酸只能抑制植物生长,不能促进植物生长,B错误;脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂,进而使植物生长变慢,C正确;植物的生长发育过程,离不开基因的选择性表达的调控,脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达有关系,D错误。聚焦·学案二植物激素间的相互作用[学案设计](一)理清植物激素间的相互作用1.相互作用在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,并不是各种植物激素孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。2.实例(1)生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。(2)调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。(3)不同激素存在着相互作用,如生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成;乙烯含量升高,反过来会抑制生长素的作用。(二)理解植物激素间相互作用的特点1.相对含量的决定作用(1)含义:植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。(2)实例:黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。2.调节的顺序性在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。例如,在猕猴桃果实的发育过程中,不同植物激素的含量会按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。(三)归纳概括不同植物激素作用的相关性1.协同作用(1)生长素和赤霉素赤霉素通过促进色氨酸合成生长素和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。(2)生长素和细胞分裂素生长素和细胞分裂素协同促进细胞分裂和植物生长。2.作用效果相反(1)生长素和乙烯低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。(2)脱落酸和赤霉素①赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,所以种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比,两者对种子萌发的作用是相反的。种子萌发过程中,脱落酸和赤霉素两种激素浓度的变化如图所示。②黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。[迁移训练]1.判断下列表述的正误(1)脱落酸和赤霉素在种子萌发过程中所起的作用效果相反。(√)(2)生长素与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的。(×)(3)植物组织培养中,培养基含生长素、不含细胞分裂素时,易形成多核细胞。(√)(4)在植物的各器官中存在着多种植物激素,某种激素的绝对含量决定器官的生长发育。(×)2.下列关于植物激素的叙述,错误的是()A.赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高B.植物体各个部位都能合成乙烯,具有促进果实发育的作用C.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花D.在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性解析:选B赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,A正确;植物体各个部位都能合成乙烯,具有促进果实成熟的作用,不具有促进果实发育的作用,B错误;黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化形成雄花,C正确;在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性,D正确。3.分析下图,下列叙述错误的是()A.植物激素A与细胞分裂素在器官脱落方面表现出的作用效果相反B.植物体的器官脱落是多种激素相互作用、共同调节的结果C.从图示信息可以获得生长素的作用表现出低浓度促进脱落、高浓度抑制脱落的特点D.植物激素A与高浓度的生长素在器官脱落方面表现为协同关系解析:选C植物激素A促进器官脱落,细胞分裂素抑制器官脱落,二者表现出的作用效果相反,A正确;根据图示,器官脱落受三种激素的调节,可以说明植物体的器官脱落是多种激素相互作用、共同调节的结果,B正确;从图示信息可知,低浓度生长素能抑制器官脱落,高浓度生长素能促进器官脱落,C错误;植物激素A和高浓度的生长素都能促进器官脱落,二者表现为协同关系,D正确。4.某种植物种子成熟后需要经过低温储藏才能萌发。某实验小组检测了该种植物种子在低温储藏过程中的脱落酸(a)和赤霉素(b)的含量变化,结果如图所示。下列分析不合理的是()A.赤霉素和脱落酸均为植物细胞的重要结构成分B.种子萌发会受到温度和植物激素等的共同影响C.储藏初期,脱落酸含量高会抑制种子的萌发D.脱落酸和赤霉素在种子萌发方面作用效果相反解析:选A赤霉素和脱落酸是植物激素,植物激素不是植物细胞的重要结构成分,A错误;种子萌发过程中不仅受到植物激素的影响,还受到温度等的影响,B正确;脱落酸可抑制种子萌发,储藏初期脱落酸含量高,C正确;脱落酸抑制种子的萌发而赤霉素能够促进种子萌发,因而两者作用效果相反,D正确。5.植物的性别分化受植物激素的调节,用不同浓度的赤霉素和生长素分别处理某植物,实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是()组别对照赤霉素生长素浓度/(mg/L)0501002003060120雌雄比例(♀∶♂)1.020.980.730.591.211.591.19A.该实验的自变量为植物激素种类和浓度,因变量为雌雄比例B.赤霉素和生长素都是调节植物生长发育的信息分子C.生长素对该植物雌雄比例的影响小于赤霉素的影响D.诱导产生生长素受体缺失突变体不利于该植物开花结果一、建构概念体系二、融通科学思维1.植物的生长、发育由多种激素相互作用形成的调节网络调控,也受环境因素的影响。赤霉素和脱落酸影响种子萌发,使菠菜种子提前萌发的适宜处理条件是低温、湿润,推测该条件下菠菜种子萌发率高的原因:低温、湿润条件下,有利于赤霉素的合成,抑制了脱落酸的合成,进而使得种子中赤霉素含量上升,脱落酸含量下降。2.实验结果表明,在植物的生长发育和适宜环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。3.果实成熟是一个复杂且高度协调的过程,果实的色泽、硬度是判断果实成熟度的重要指标。脱落酸能促进乙烯合成。干旱条件下樱桃、番茄的采摘期会提前,试分析其原因:干旱胁迫下,脱落酸含量增加,导致乙烯含量增加,促进了果实成熟,因此采摘期提前。4.研究表明,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化形成雄花,这一事实说明决定植物器官生长、发育的往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。5.科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响,测定了某野生型植株的种子萌发率(结果如图所示)。据图中实验结果推测,在什么条件下种子萌发对ABA处理更为敏感?理由是什么?提示:黑暗;与光照条件下相比,黑暗条件下,随脱落酸浓度的增大,种子萌发率的下降幅度更明显。三、综合检测反馈1.水稻是我国主要农作物之一,水稻的穗颈过短会导致产量减少,穗颈过长植株容易倒伏或折断,都会影响水稻产量。赤霉素具有促进水稻穗颈伸长和茎秆伸长的作用,OsGRL1是一种与水稻穗颈伸长相关的受体,水稻的OsGRL1基因过量表达会导致穗颈变短。下列分析错误的是()A.感染赤霉菌的水稻植株会出现穗颈过长和植株疯长现象B.水稻在生长发育过程中,受到多种激素的共同调节C.OsGRL1蛋白与信息分子结合后促进水稻穗颈伸长D.研究环境因素对水稻OsGRL1基因表达的影响,有助于提高产量解析:选C赤霉素具有促进水稻穗颈伸长和茎秆伸长的作用,赤霉菌能够产生赤霉素,感染赤霉菌的水稻植株会出现穗颈过长和植株疯长现象,A正确;植物在生长发育过程中,并不是某种激素单独作用,而是受到多种激素的共同调节,B正确;水稻的OsGRL1基因过量表达会导致穗颈变短,则OsGRL1蛋白与信息分子结合后使水稻穗颈缩短,C错误;水稻穗颈过长或过短都会影响产量,而OsGRL1是一种与水稻穗颈伸长相关的受体,故研究环境因素对水稻OsGRL1基因表达的影响,有助于提高产量,D正确。2.油菜素内酯是一种天然植物激素,广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。如图为某科研小组研究外源油菜素内酯处理海安大麦苗和江海大麦苗所得的结果(处理时间均为15天)。下列分析正确的是()A.本实验的自变量是油菜素内酯的浓度B.油菜素内酯具有提高α淀粉酶活性的作用C.相同油菜素内酯浓度下,海安大麦苗的α淀粉酶活性小于江海大麦苗的D.不同浓度的油菜素内酯处理下江海大麦苗的α淀粉酶活性可能相同解析:选D本实验的自变量是油菜素内酯的浓度和大麦苗的种类,A错误;由于无空白对照,不能说明油菜素内酯能提高α淀粉酶活性,B错误;据图可知,油菜素内酯浓度在0.5~1.7mg·L1及2.8~3.0mg·L1时,海安大麦苗的α淀粉酶活性大于江海大麦苗的,但油菜素内酯浓度在1.7~2.8mg·L1时,江海大麦苗的α淀粉酶活性大于海安大麦苗的,C错误;分析图中曲线可知,油菜素内酯浓度为2.0mg·L1左右两侧时,存在不同浓度的油菜素内酯处理下江海大麦苗的α淀粉酶活性相同的情况,D正确。3.某研究小组取正常水分条件下生长的拟南芥野生型和脱落酸缺失突变体幼苗,进行了适度干旱胁迫处理,测定一定时间内茎叶和根的相对生长量,结果如表所示。下列有关叙述正确的是()干旱胁迫处理时间/h10203040野生型长度增加/mm根25456088茎叶24710突变体长度增加/mm根12151822茎叶6101418A.脱落酸作为植物激素,可直接参与拟南芥植株的新陈代谢过程B.干旱胁迫下,脱落酸能促进拟南芥幼苗茎叶的生长,抑制根的生长C.脱落酸有利于缓解干旱胁迫对拟南芥幼苗的影响D.本实验中,对自变量的控制采用了“加法原理”解析:选C脱落酸作为植物激素,调节拟南芥植株的新陈代谢,但不直接参与新陈代谢过程,A错误;干旱胁迫下,与突变体相比,野生型根长度增加较多、茎叶长度增加较少,说明脱落酸能促进拟南芥幼苗根的生长,抑制茎叶的生长,这两方面变化分别有利于吸收更深土壤中的水分和减少水分散失,有助于缓解干旱胁迫对拟南芥幼苗的影响,B错误,C正确;本实验的材料为拟南芥野生型和脱落酸缺失突变体,自变量为脱落酸的有无,对自变量的控制采用了“减法原理”,D错误。4.双子叶植物在破土前,子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲,形成弯钩状结构,由弯钩处的下胚轴优先接触土壤,这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图1)。研究发现,生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧,当双子叶植物出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开。多种植物激素参与了弯钩的形成,其部分调控机制如图2。下列叙述错误的是()A.顶端弯钩的形成体现了生长素作用具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点B.对于顶端弯钩的形成,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸表现的作用效果相反C.水杨酸可通过抑制EIN3/EIL1转录因子活性,从而抑制HLS1基因表达,抑制顶端弯钩形成D.出土后顶端弯钩打开是由于顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧,生长速率大于内侧解析:选D根据题干信息“生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧”可知,弯钩两侧生长素分布不均匀,弯钩的外侧浓度低,生长快,而弯钩的内侧生长素浓度高,生长慢,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点,A正确。由题图2可知,赤霉素通过促进WAG2基因的表达来促进生长素分布不均匀,导致顶端弯钩的形成;乙烯通过促进EIN3/EIL1转录因子的活性进而促进生长素分布不均匀,导致顶端弯钩的形成;茉莉酸则是通过促进MYC2转录因子的活性进而抑制顶端弯钩形成。所以对于顶端弯钩的形成,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸表现的作用效果相反,B正确。据题图2可知,水杨酸可通过抑制EIN3/EIL1转录因子的活性,抑制HLS1基因表达,从而抑制顶端弯钩形成,C正确。出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开,所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧,D错误。[课时跟踪检测](标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)

一、选择题1.“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”这一生命现象离不开植物激素,下列有关植物激素的叙述,正确的是()A.调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发B.生长素有多种生理作用,乙烯的作用只是促进果实成熟C.黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值低,有利于分化形成雌花D.赤霉菌能产生促进植株增高的植物激素——赤霉素解析:选A调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,A正确;乙烯主要作用是促进果实成熟,促进开花,促进叶、花、果实脱落,B错误;黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值低,有利于分化形成雄花,比值高时,有利于分化形成雌花,C错误;赤霉菌合成的赤霉素不是植物激素,D错误。2.砂糖橘是重要的经济植物,在不同的生长发育过程中,受到多种激素的共同调控。下列有关叙述正确的是()A.栽植时应注意保持顶端优势,以便增加枝条的数量B.用适宜浓度的赤霉素处理种子能抑制其发芽C.喷洒适宜浓度的乙烯可促进果实的生长发育D.脱落酸和乙烯均能促进果实脱落解析:选D为了增加枝条的数量,需要解除顶端优势,让侧芽生长,A错误;赤霉素能促进种子萌发,用适宜浓度的赤霉素处理种子能促进其发芽,B错误;乙烯能促进果实成熟,不能促进果实生长发育,C错误;脱落酸和乙烯均能促进果实脱落,D正确。3.油菜素内酯属于植物甾醇类激素,参与植物生命活动的调节。研究表明,油菜素内酯能促进细胞的分裂与伸长,促进种子萌发、根系发育、维管分化等过程。下列有关说法错误的是()A.向植物施加适宜浓度的油菜素内酯有利于植株增高B.脱落酸与油菜素内酯对细胞分裂与分化的调控作用效果相反C.种子萌发过程中油菜素内酯的合成增多,可充分发挥其催化作用D.植物发育过程中,不同激素的调节既表现出相关性也表现出顺序性解析:选C油菜素内酯能促进细胞的分裂与伸长,故向植物施加适宜浓度的油菜素内酯有利于植株增高,A正确;油菜素内酯促进细胞分裂,脱落酸抑制细胞分裂,两者在调控细胞分裂方面作用效果相反,B正确;种子萌发过程中油菜素内酯的合成增多,但植物激素不起催化作用,而是起调节作用,C错误;植物发育过程中,不同激素的调节既表现出相关性,也表现出一定的顺序性,D正确。4.某科研小组研究吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA)对玉米胚芽鞘生长的影响,得到图示结果。下列叙述错误的是()A.此实验IAA浓度为m,若改用浓度低于m的IAA时,玉米胚芽鞘长度会变短B.图中“?”组处理方式是喷洒等量蒸馏水C.用IAA处理胚芽鞘时,应将IAA加在胚芽鞘尖端上而不是加到培养液中D.据图推断IAA和GA对促进玉米胚芽鞘伸长具有协同作用解析:选A由于生长素的生理作用具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特点,所以若实验中使用的IAA浓度为m,则改用浓度低于m的IAA时,玉米胚芽鞘的长度不一定会变短,A错误;图中“?”处理相当于空白对照,所以处理方式是喷洒等量蒸馏水,B正确;生长素在胚芽鞘尖端的运输具有极性运输的特点,只能由形态学上端运输到形态学下端,所以实验中用IAA处理胚芽鞘时,应将IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培养液中,C正确;据图可知,相比对照组(图中“?”组),IAA和GA单独处理组,都具有促进作用,而IAA和GA混合使用后促进作用增强,说明二者具有协同作用,D正确。5.下图是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长的影响。已知赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用,而生长素合成过程中会有ACC合成酶的合成,这种酶是合成乙烯必要的。下列说法错误的是()A.生长素和赤霉素在促进细胞纵向伸长过程中表现为协同作用B.赤霉素能够促进茎秆伸长的原因可能是促进了生长素的分解,抑制了生长素的产生C.高浓度生长素抑制细胞伸长的原因可能是通过促进乙烯的合成,进而抑制细胞的纵向伸长D.乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生,这种合成的调节机制属于正反馈调节解析:选B生长素和赤霉素都具有促进细胞伸长生长的作用,二者在促进细胞纵向伸长过程中表现为协同作用,A正确;由题图可知,赤霉素能够促进茎秆伸长的原因是抑制生长素的分解,促进生长素的合成,B错误;高浓度的生长素抑制细胞伸长的原因可能是促进了乙烯的合成,而乙烯含量的上升对生长素的促进作用表现为抑制,进而抑制细胞的纵向伸长,C正确;乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生,这种合成的调节机制属于正反馈调节,D正确。6.为研究植物激素M和N在种子萌发过程中的作用,某实验小组对甲、乙两品种的种子进行处理培养,统计一定时间内的萌发率,结果如下表。下列推测不合理的是()种类处理方式水激素M/(50μmol/L)激素N/(50μmol/L)甲品种25%10%88%乙品种40%14%98%A.激素M可维持种子休眠,激素N可促进种子萌发B.激素M可能是脱落酸,在调控种子萌发中与激素N作用效果相反C.激素N可能是赤霉素,生产中可与生长素协同促进果实成熟D.激素M可能抑制细胞分裂,而激素N的作用则可能相反解析:选C分析表格数据,与对照组(使用水处理)相比,使用M后两个品种的萌发率均降低,使用N后萌发率均升高,说明激素M可维持种子休眠,激素N可打破种子休眠,促进种子萌发,A正确;激素M可维持种子休眠,激素M可能是脱落酸,激素N可促进种子萌发,可能是赤霉素,在调控种子萌发中激素M与激素N作用效果相反,B正确;激素N可打破种子休眠,激素N可能是赤霉素,生产中可与生长素协同促进果实发育,C错误;激素M可能是脱落酸,能抑制细胞分裂,而激素N可能是赤霉素,能促进细胞分裂、分化,因而二者的作用效果可能相反,D正确。7.乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰转移酶B(NatB)会促进ACO的乙酰化,进而影响ACO的降解速度。已知乙烯含量与拟南芥幼苗顶端的弯曲角度有关,为探究NatB调控植物乙烯合成的机制,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。下列分析错误的是()A.乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大B.NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降C.外源施加ACC可增大NatB突变株顶端弯曲角度D.乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯解析:选D从图中可以看出,乙烯处理组的野生型拟南芥幼苗顶端弯曲角度比相对应的空气处理组大,所以乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,A正确;由A项分析可知,乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大,空气处理组野生型拟南芥幼苗顶端弯曲角度比NatB突变株大,可以推测野生型拟南芥幼苗内源性乙烯含量高于NatB突变株,由此可知,NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降,B正确;乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而NatB基因突变会导致ACO降解速度加快,即ACO减少,则拟南芥内源性乙烯水平下降,外源施加ACC可增加乙烯的生成,从而增大NatB突变株顶端弯曲角度,C正确;乙烯不敏感株本身对乙烯不敏感,图中并没有表明在乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯,D错误。8.科研人员将香石竹切花保持在20℃条件下,研究了不同时间内切花CO2释放量、乙烯生成和衰老速率的关系,结果如下图。下列叙述错误的是()A.香石竹切花的乙烯生成经历低乙烯生成平稳阶段→加速生成阶段→乙烯生成减少阶段B.香石竹切花的乙烯生成在第7天左右达到跃变高峰期,乙烯可促进开花和花的脱落C.香石竹切花在线粒体基质中消耗O2并产生CO2,其释放量与衰老速率呈负相关D.降低香石竹切花所处环境的乙烯含量,或用乙烯抑制剂处理可以延长插花寿命解析:选C结合图示可以看出,香石竹切花的乙烯生成经历低乙烯生成平稳阶段→加速生成阶段→乙烯生成减少阶段,A正确;由图示可知,香石竹切花的乙烯生成在第7天左右达到跃变高峰期,乙烯具有促进开花和促进花脱落的作用,B正确;香石竹切花在线粒体内膜消耗O2,在线粒体基质产生CO2,在5~7天时,其释放量与衰老速率呈正相关,C错误;降低香石竹切花所处环境的乙烯含量,或用乙烯抑制剂处理可以延长插花寿命,D正确。二、非选择题9.脱落酸是一种重要的植物激素,参与调节多种生理活动。回答下列问题:(1)脱落酸的合成部位主要是等。在种子萌发方面,与脱落酸作用效果相反的植物激素是。

(2)为研究脱落酸对水稻种子萌发的作用,研究人员将水稻种子置于脱落酸溶液中浸泡24h后,再用蒸馏水洗净。然后将水稻种子随机分为3组,测定24h、48h、72h时的水稻种子萌发率,结果如图所示。①该实验的自变量是。

②据图分析,用不同浓度的脱落酸对水稻进行处理,是否都会抑制水稻种子的萌发?(填“是”或“否”),理由是。

③若要有利于水稻种子的储藏,图中最好的处理措施是。

(3)为研究脱落酸对植物的抗旱作用,研究人员测定了不同干旱条件下某种植物幼苗地下部分脯氨酸的含量(μg·g1FW),结果如表所示。已知脯氨酸是植物细胞中调节渗透压的重要物质,与植物的抗旱能力有关。脱落酸能够增强植物的抗旱能力,根据表中数据推测其机制是。

组别正常供水轻度干旱重度干旱对照组52.2149.69184.53脱落酸处理组50.5552.18389.76解析:(1)根冠和萎蔫的叶片是脱落酸的主要合成部位,在种子萌发方面,脱落酸抑制种子萌发