高三生物学一轮复习讲义56 选择性必修1 第七单元 第40讲　植物生长素

第40讲植物生长素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浓度较低时促进生长、浓度过高时则会抑制生长的特性。考点1植物生长素的发现一、生长素的发现过程1．生长素的发现经典实验分析(1)达尔文实验(2)鲍森·詹森实验(3)拜尔实验(4)温特实验生长素的产生部位：胚芽鞘的尖端。发挥作用部位：尖端下面的一段。胚芽鞘感光部位：胚芽鞘尖端。生长素的作用：促进细胞伸长生长。胚芽鞘弯曲原因：生长素分布不均匀，导致生长不均匀。1．(人教版选择性必修1P91图文信息)胚芽鞘尖端产生的“影响”能传到下部，能使得其伸长区两侧生长不均匀的原因是_________________________________________________________________________________________________。2．植物激素的概念由____________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______________。2．(人教版选择性必修1P93思考·讨论)比较植物激素与动物激素的异同：项目植物激素动物激素合成器官无特定的分泌器官_____________________________________________________化学本质一般是有机小分子蛋白质类、____________、氨基酸衍生物等作用部位没有特定的器官特定的器官、组织运输途径__________运输、__________运输和________运输随着________运输3．向光性产生的原因原因归纳①二、生长素的合成、运输与分布形态学上端指靠近茎尖(或根尖)的部位，形态学下端指远离茎尖(或根尖)的部位，和茎(或根)所处的实际方向无关。3．(人教版选择性必修1P95思维训练)为了检测生长素的运输方向，某同学设计了如图1(胚芽鞘形态学上端朝上)所示实验，过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(如下图2所示)。(1)该同学得出“下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学的下端”的结论。这个实验的设计是否严密？__________。为什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若要验证“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”的结论，请在原实验的基础上简要作图，对实验方案进行改进。1．“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”可体现植物的向光性。 ()2．温特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。 ()3．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。 ()4．植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素。 ()5．植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程。 ()不同处理条件下植物向性运动的结果分析(1)(2)(3)(4)(5)(6)生长素发现的实验过程分析及拓展1．(链接人教版选择性必修1P90－91图文信息)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端，分成甲、乙两组，按下图所示的方法用琼脂块收集生长素，再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧，一段时间后，测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)，测得数据如下表。据此分析不正确的是()分组甲乙琼脂块左右α角/度20.49.19.0A．甲、乙两组实验三块琼脂中的生长素均可促进去顶胚芽鞘切段的生长B．保留顶端的该种胚芽鞘出现向光生长，与向光侧生长素分解无关C．若提高甲组琼脂块中的生长素浓度再进行实验，其α角可能不变D．该实验可说明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端2．(链接人教版选择性必修1P92相关信息)未成熟的向日葵花序会随着太阳的移动，发生从早上向东到下午向西的变化，这一过程称为向日性。关于向日性的机理曾有两种假说：①生长素分布不均匀，茎尖向光侧生长素浓度低；②生长抑制物质黄质醛分布不均匀。下列叙述错误的是()A．基于假说①，向日葵向日性的发生不能体现生长素的作用特点B．基于假说①，早晨向日葵向东弯曲是由于夜间茎尖中生长素在东侧重新积累C．基于假说②，向日葵花序的茎尖背光侧黄质醛分布较少，细胞伸长较快D．向日性的发生是环境因素与向日葵的基因表达产物共同控制的结果生长素的合成、运输和分布3．(链接人教版选择性必修1P93图文信息)研究人员探究植物根部伸长区生长素运输情况，得到了生长素运输方向如图①。图②表示正常植物和N蛋白缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，图③表示两种植物分生区表皮细胞中PIN2蛋白的分布及含量。据图分析，下列叙述错误的是()A．生长素在分生区表皮的极性运输体现为从一个细胞的顶膜运往另一细胞的底膜B．N蛋白缺失型植株比正常型植株的根尖生长素运输效率更低导致生长更缓慢C．N蛋白缺失型的PIN2蛋白含量多和分布广，可知PIN2蛋白抑制生长素运输D．N蛋白可能通过影响PIN2蛋白产生与分布而调控生长素的运输速度和方向4．(不定项)(链接人教版选择性必修1P95思维训练)某实验小组探究了受体中的生长素(IAA)对生长素极性运输的影响。取两组如图1所示的装置(两端为琼脂块，中间为茎切段)，供体琼脂块中含有等量的3H标记的IAA，甲组的受体琼脂块中不含IAA，乙组的受体中含10mol/L的IAA。不同运输时间两组的受体中放射性强度如图2所示。下列说法正确的是()A．初始时刻，乙组的受体琼脂块中的IAA也应用3H标记B．甲、乙组实验装置的a端为形态学上端，b端为形态学下端C．若置于太空环境中，受体琼脂块中将无法检测到3H标记的IAAD．根据实验结果可知，受体中的IAA对IAA的极性运输有抑制作用考点2生长素的生理作用及特点一、生长素的生理作用二、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。1．(人教版选择性必修1P93旁栏思考)生长素在细胞水平上起的作用，与在器官水平上发挥的作用的关系是________________________________________________________________________________________________________________。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：________________。(2)不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小：______________________________。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)不同成熟程度细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为：_____________________________________________________________________。2．(人教版选择性必修1P94思考·讨论)(1)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？________(填“一定”或“不一定”)。3．典型实例(1)顶端优势①概念：植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。②原因③解除方法：摘除顶芽。④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1．顶芽占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 ()2．不同浓度的生长素对植物同一器官的作用效果一定不同。 ()3．茎的背地生长说明了生长素在浓度高时抑制生长。 ()4．“尿泥生根”的原因是人尿液中含有植物生长素，黄泥能吸附生长素，一定浓度的生长素能促进枝条生根。 ()1．生长素浓度与促进程度的曲线分析(1)曲线区间代表的含义①OH段：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。②HC段：随生长素浓度升高，促进生长作用(但仍为促进生长)。③CD段：抑制生长。(2)曲线特殊点的含义①H点：促进生长的最适浓度为。②C点：表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。2．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。(1)为什么打顶后涂抹的生长素进入烟草后可向下运输？。(2)打顶后涂抹生长素依据的原理是什么？。(3)该实验结果表明。生长素的生理作用1．(链接人教版选择性必修1P93小字部分)生长素能直接与细胞内受体结合调控基因表达。研究表明，细胞膜外还存在生长素结合蛋白ABL和ABP，这两种蛋白可分别与细胞膜上的某种跨膜蛋白激酶TMK结合形成共受体感受并传递细胞外的生长素信号。实验发现ABL或ABP单缺陷突变体均出现生长素缺陷表型。下列说法错误的是()A．生长素有促进植物细胞伸长、诱导细胞分化等作用B．跨膜蛋白激酶TMK是生长素引发细胞内信号转导必不可少的物质C．可继续用ABL和ABP双缺陷突变体进行实验，研究两受体发挥作用的相互关系D．下调生长素受体相关基因表达水平可以用于培育矮化植株2．(链接人教版选择性必修1P93正文)“酸生长假说”认为生长素促进细胞膜上H＋-ATP酶(质子泵)的活性，H＋外排促进细胞壁的伸展。研究者分别测定野生型、K蛋白基因敲除型(K－)和F蛋白基因敲除型(F－)拟南芥植株的下胚轴细胞壁pH和生长速率，结果如图。下列说法错误的是()A．依据“酸生长假说”可以推测，单侧光照射下胚芽鞘背光侧细胞膜上H＋-ATP酶活性较高B．F蛋白参与促进生长素激活H＋-ATP酶的过程C．K蛋白与F蛋白在调控H＋-ATP酶激活方面的作用是相反的D．生长素浓度高于最适浓度时，随着浓度升高表现为促进作用减弱甚至起抑制作用生长素作用特点分析及应用3．(链接人教版选择性必修1P94思考·讨论)如图甲表示生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系；图乙表示不同浓度的生长素对单子叶、双子叶植物的生理作用；图丙中的P值表示对植物的生长既不促进也不抑制的生长素浓度。下列说法错误的是()A．图甲所示当生长素浓度处于抑制浓度范围时，不同浓度生长素对植物茎生长的抑制作用不同B．农业生产中可用适当浓度生长素类似物杀死单子叶农田里的双子叶杂草C．顶端优势体现了生长素在浓度较低时促进生长，浓度较高时则抑制生长D．图丙可以表示水平放置后，植物幼苗根远地侧生长素浓度的变化4．(链接人教版选择性必修1P94与社会的联系)某些植物主根的根尖能抑制侧根生长，存在顶端优势。研究人员以莴苣幼苗为材料进行实验，发现以适宜浓度的萘乙酸(NAA)处理根部、切除主根根尖均可促进侧根原基发育为侧根。测量不同处理条件下莴苣幼苗主根中内源IAA含量变化，实验结果如下图。根据图中信息能得出的结论是()A．低浓度NAA促进侧根生长，高浓度NAA抑制侧根生长B．NAA处理后，通过增加主根中内源IAA含量解除顶端优势C．切除主根根尖使侧根原基IAA浓度降低，从而解除顶端优势D．施加外源NAA和切除主根根尖对侧根原基的发育有协同作用1．(2024·河北卷)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2．(2023·广东卷)种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是()A．水仙光敏色素感受的光信号发生改变B．水仙叶绿素传递的光信号发生改变C．水仙转入室内后不能发生向光性弯曲D．强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长3．(2023·山东卷)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。