高三一轮学案生物（人教版）第八单元第40课时植物生长素和其他植物激素

第40课时植物生长素和其他植物激素课标要求1.概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素相互作用、共同实现对植物生命活动的调节。考情分析1.生长素合成、运输与分布2023·山东·T·全国甲·T22023·天津·T·重庆·T182.生长素的生理作用2024·河北·T92021·全国甲·T32021·福建·T·全国Ⅲ·T23.其他植物激素的种类和作用2024·湖南·T·全国甲·T32021·河北·T92021·山东·T94.植物激素间的相互作用、与植物激素有关的实验设计2024·山东·T·江苏·T52023·新课标·T·北京·T82022·重庆·T·湖南·T·北京·T·重庆·T162021·海南·T·江苏·T·湖南·T14考点一生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布1．生长素的发现过程(1)达尔文父子的实验(2)鲍森·詹森的实验[提醒]从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有遵循单一变量原则，无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。(3)拜尔的实验该实验在黑暗中进行的目的是__________________________________________________。(4)温特的实验[归纳总结]从胚芽鞘系列实验可以得出的结论①胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。②胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位。③生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。④生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。⑤胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。2．植物激素的概念3．生长素的合成、运输与分布4．植物向光性的原因[教材隐性知识]源于选择性必修1P92“相关信息”：关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。植物激素与动物激素的异同项目植物激素动物激素合成部位无专门的分泌器官内分泌腺或内分泌细胞作用部位没有特定的器官特定的器官、组织运输途径极性运输、非极性运输(如横向运输)随血液(体液)循环运输化学本质有机小分子蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等(1)温特F.W.WentF.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法(2020·江苏，20D改编)()(2)生长素的极性运输不需要ATP水解提供能量(2019·天津，2B改编)()(3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输()(4)“更无柳絮因风起，唯有葵花向日倾”可体现植物的向光性(2021·福建，8A)()1．生长素的极性运输为了检测生长素的运输方向，某生物兴趣小组设计并完成了如下实验：一段时间后，受体琼脂块中检测到了放射性。根据实验设计及结果，该小组同学得出了以下结论：①受体琼脂块中带放射性的生长素来自供体琼脂块；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？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．植物的向性运动分析不同处理条件下的植物的向性运动结果分析类别图解相关结果遮盖法①直立生长；②向光弯曲生长暗箱法①直立生长；②向光(小孔)弯曲生长插入法①______________；②直立生长；③___________；④向光弯曲生长移植法①直立生长；②___________；③④中IAA的含量：___________旋转法①___________；②向光弯曲生长；③向小孔弯曲生长；④___________横置法①a＝b、c＝d，水平生长；②a<b，c<d，a、c、d___________生长，b___________生长“二看法”判断植物的向性生长考向一生长素的发现过程1．(2023·山东，10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是()分组处理生长情况弯曲情况甲不切断正常弯曲乙在①处切断慢弯曲丙在②处切断不生长不弯曲丁在③处切断不生长不弯曲A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位B．①②之间有感受单侧光刺激的部位C．甲组的①②之间有生长素分布不均的部位D．②③之间无感受单侧光刺激的部位2．(2024·安徽期末)某生物小组欲研究生长素的相关知识，用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验，下列说法错误的是()A．从理论上说，琼脂块中生长素含量是a>c＝d>bB．该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用C．a～d四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是a>c＝d>bD．缺少放置空白琼脂块的对照组是该实验的不足之处考向二生长素的合成、运输与分布3．(2023·全国甲，2)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．生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育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4．(2021·重庆，18)新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果如表。据此分析，下列叙述错误的是()取样部位生长素含量/(μg·kg－1)对照组低锌组①茎尖12.53.3②茎的上部3.72.5③瘤上方的茎部4.82.9④长瘤的茎部7.93.7⑤瘤26.55.3A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异B．部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长C．因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③D．对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成考点二生长素的生理作用1．生长素的生理作用2．生长素的作用特点(1)特点：在浓度较低时________生长，在浓度过高时则会________生长(如曲线图所示)。[提醒]抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。(2)对生长素的敏感程度曲线分析①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为______________。②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为__________________________________________________________________________________________________。[提醒]用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。③不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为_______________________。(3)典型实例①顶端优势a．概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。b．原因c．解除方法：摘除顶芽。d．应用：果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等，以增加分枝，提高产量。②根的向地性和茎的背地性a．表现b．原因生长素的作用特点据图回答下列问题：(1)若图甲曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围是____________________。(2)若图甲曲线表示植物的茎，在植物水平放置表现出茎的背地性时，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是__________________。(3)若图甲曲线表示植物的根，在植物水平放置表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是______________________________________________。(4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是____________，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是____________________________________。利用“三看法”判断生长素的作用特点考向三生长素的生理作用5．(2024·河北，9)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6．(2021·福建，14)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。下列分析错误的是()A．打顶后涂抹的生长素进入烟草后，可向下运输B．打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运C．打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发D．打顶后涂抹生长素与不涂抹相比，能增强上部叶片净光合速率考点三其他植物激素1．其他植物激素的种类和作用[提醒]促进果实发育≠促进果实的成熟。生长素或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增大果实体积；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。2．植物激素的作用机理一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控________________、细胞伸长、________________和细胞死亡等方式实现的。3．植物激素间的相互关系(1)在植物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；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。①生长素和细胞分裂素之间的关系②生长素和乙烯之间的关系(2)在植物各器官中同时存在多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的____________，而是不同激素的________________。黄瓜雌、雄花的分化(3)在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的____________。明确植物激素的相互作用(1)将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上，结实率会降低(2023·海南，7A)()(2)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发(2020·山东，9C)()(3)新采摘的柿子与成熟的苹果一起密封，可使柿子快速变得软而甜(2022·浙江6月选考，2A)()(4)细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输(2020·海南，12A)()(5)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态(2021·浙江1月选考，13C)()(6)喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间(2020·浙江7月选考，22D)()考向四其他植物激素的种类和作用7．(2024·重庆，11)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用，研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理，一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化，然后切取枝条，检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析，下列叙述错误的是()A．由切口处乙烯的积累，可推测机械伤害加速乙烯合成B．由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少，可推测IAA抑制乙烯合成C．乙烯处理使成熟叶向下弯曲，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞D．去除乙烯合成后成熟叶角度恢复，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大8．(2023·海南，14)禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是()A．本实验中只有A组是对照组B．赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降C．赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用D．三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组考向五植物激素间的相互作用9．(2023·江苏，5)为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应，研究者进行了如下实验：在不含BL、含有1nmol·L－1BL的培养基中，分别加入不同浓度IAA，培养拟南芥8天，统计侧根数目，结果如图所示。下列相关叙述正确的是()A．0～1nmol·L－1IAA浓度范围内，BL对侧根形成无影响B．1～20nmol·L－1IAA浓度范围内，BL与IAA对侧根形成的协同作用显著C．20～50nmol·L－1IAA浓度范围内，BL对侧根形成影响更显著D．0～50nmol·L－1IAA浓度范围内，BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进10．(2024·山东，10)拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理，处理方式及种子萌发率(%)如表所示，其中MS为基本培养基，WT为野生型，OX为基因S过表达株系，PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是()MSMS＋脱落酸MS＋PACMS＋PAC＋赤霉素培养时间WTOXWTOXWTOXWTOX24小时080036000036小时3190572331818A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响B．基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发C．基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制D．脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗一、过教材1．下列关于生长素的叙述，错误的是()A．温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并将其命名为生长素B．胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端C．生长素在胚芽鞘发挥作用的部位是尖端下面的伸长区D．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E．生长素由专门的器官产生，作用于特定的靶细胞或靶器官F．生长素能由色氨酸脱水缩合形成，化学本质是蛋白质G．单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输H．生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中不消耗能量I．生长素能直接参与细胞代谢，促进生化反应的进行J．植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧K．顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长L．胚芽鞘向光生长体现了生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长2．下列有关植物激素及其调节的叙述，正确的是()A．生长素、脱落酸、细胞分裂素和油菜素内酯均属于植物激素B．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C．乙烯主要在幼根、幼芽和未成熟的种子中合成，是促进果实成熟的主要植物激素D．赤霉素可以促进种子萌发，促进离体叶片的衰老；脱落酸可以抑制种子萌发，促进叶和果实的衰老和脱落E．在植物体内，细胞分裂素通过为植株提供能量和物质促进其伸长生长F．流水浸种有利于种子萌发的原因是提高了种子中脱落酸的含量G．生长素浓度较高时，会促进乙烯的合成，乙烯含量升高后又会抑制生长素的作用H．在促进细胞分裂方面，赤霉素和细胞分裂素具有协同作用，在促进果实发育方面，赤霉素和生长素具有协同作用I．为促进黄瓜雌花分化，应提高脱落酸和赤霉素等激素的绝对含量J．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二、过高考(2023·新课标，31节选)植物细胞分裂是由生长素和细胞分裂素协同作用完成的。在促进细胞分裂方面，生长素的主要作用是____________________________，细胞分裂素的主要作用是____________________________。答案精析考点一整合1．(1)尖端尖端单侧光背光(3)不均匀排除光照可能对实验结果造成的影响(4)对照琼脂块化学物质生长素2．产生部位作用部位生长发育有机物3．色氨酸叶种子形态学上端形态学下端生长旺盛4．生长素极性运输不均匀判断正误(1)√(2)×[生长素的极性运输是主动运输，在幼嫩组织中从形态学上端运输到形态学下端，需要ATP提供能量。](3)√(4)√提升1．(1)不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。(2)结论②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)应增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。2．向右弯曲生长向光弯曲生长向左侧弯曲生长a＝b＋c，b>c直立生长茎向心生长，根离心生长促进抑制评价1．D[据表格和题图可知，不切断任何部位，该幼苗正常弯曲生长，但在①处切断即去除结构Ⅰ时，生长变慢，推测结构Ⅰ中有产生生长素的部位，A不符合题意；据表格可知，在①处切断，该幼苗生长缓慢且弯曲，而在②处切断后，该幼苗不能生长，推测①②之间含有生长素且具有感光部位，B不符合题意；推测可能是受到单侧光照射后，①②之间生长素分布不均，最终导致生长不均匀，出现弯曲生长，C不符合题意；在②处切断和在③处切断的实验结果相同，即幼苗不生长、不弯曲，说明此时不能产生生长素，不能得出②③之间无感受单侧光刺激的部位，D符合题意。]2．C[单侧光引起尖端生长素发生了转移，使向光一侧分布的少，背光一侧分布的多，因此a＞b，生长素不能通过云母片，因此c＝d，所以理论上琼脂块中生长素含量是a>c＝d>b，a～d四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是a＜c＝d＜b，C错误。]3．D[生长素的合成部位主要是植物的芽、幼嫩的叶和发育中的种子，色氨酸是合成生长素的原料，A正确；植物激素都是由产生部位运输到作用部位发挥作用的，B正确；植物激素之间相互协调，互相配合，共同影响植物生命活动，调节植物生长发育，C正确；生长素是信号分子，不是催化剂，不具有催化作用，D错误。]4．B[部位①生长素可以进行横向运输，而部位②则不能，A正确；部位③含量较高的生长素会抑制该部位侧芽生长，B错误；由于生长素的极性运输，部位①的生长素可以向下运输到②③④⑤，导致生长素含量②＜③＜④＜⑤，C正确。]考点二整合1．传达信息伸长生长细胞分化受体特定基因2．(1)促进抑制(2)①根>芽>茎②双子叶植物＞单子叶植物③幼嫩细胞>衰老细胞(3)①b.低促进高抑制②b.<>提升(1)大于m小于M(2)大于0小于m(3)大于i(4)大于iA—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤评价5．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；生长素具有高浓度抑制生长的特点，因此，分蘖发生部位生长素浓度不是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。]6．B[由题意可知，打顶后的抹芽措施是为了提高上部叶片的质量，因此该措施有利于营养物质向上部叶片转运，B错误；由题意可知，打顶涂抹生长素能抑制侧芽萌发，相当于建立人工顶端优势抑制侧芽萌发，C正确。]考点三整合1．细胞伸长细胞分裂和分化叶绿素气孔关闭种子休眠成熟2．细胞分裂细胞分化3．(1)①细胞核细胞质(2)绝对含量相对含量(3)顺序性判断正误(1)√(2)√(3)√(4)√(5)×[脱落酸维持种子休眠。](6)×[喷施细胞分裂素可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间，脱落酸促进叶的衰老。]评价7．B[与处理3h后相比，处理32h后各部位的颜色加深，这说明处理32h后切口处乙烯的积累加剧，由此可推测机械伤害加速乙烯合成，A正确；由图可知，幼叶发育成熟过程中颜色加深，由此说明幼叶发育成熟过程中乙烯量增多，B错误；乙烯处理后，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞，叶柄上侧重量大于下侧，从而导致成熟叶向下弯曲，C正确；去除乙烯合成后，可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大，由于生长素具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点，叶柄上侧细胞的生长减慢，重量减轻，从而使成熟叶角度恢复，D正确。]8．D[本实验的自变量是处理方式及时间，A组属于空白对照组，但当自变量为时间时，处理时间为0的B组和C组也是对照组，A错误；由第1、5、9天的实验结果可知，B组蛋白质总含量低于A组，更低于C组，即蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率升高，B错误，D正确；赤霉素可促进蛋白质的分解，为幼苗生长提供营养，促进萌发，而赤霉素合成抑制剂抑制蛋白质的降解，抑制种子萌发，C错误。]9．B[0～1nmol·L－1IAA浓度范围内，加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时，说明BL对侧根形成有影响，A错误；图中1～20nmol·L－1IAA浓度范围内，随IAA浓度的增加，加入BL培养拟南芥时侧根的形成率都高于不加BL时，说明此浓度范围内BL与IAA对侧根形成的协同作用显著，B正确；结合实验数据可知，20～50nmol·L－1