届高考生物一轮总复习精品讲义 第29讲 植物的激素调节 新人教版.docx

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届高考生物一轮总复习精品讲义第29讲植物的激素调节新人教版

第29讲　植物的激素调节

[考纲要求]　1.植物生长素的发现和作用（Ⅱ）。

2.其他植物激素（Ⅱ）。

3.植物激素的应用（Ⅱ）。

4.实验：

探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。

考点一　生长素的发现与作用[重要程度：

★★★★☆]

1．植物生长素的发现

科学家

实验

实验结论

达尔文

胚芽鞘尖端产生某种影响，该影响传递到下部伸长区时，由于单侧光的作用，造成背光面比向光面生长快

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造成的

温特

造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并命名为生长素

2.生长素的产生、运输和分布

（1）合成部位：

主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。

（2）分布部位：

植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部分。

（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：

在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行运输。

3．生长素的生理作用

（1）作用特点：

具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

（2）相同浓度的生长素所发挥的作用有较大差异

①植物器官种类不同。

②植物细胞的成熟情况不同。

1．分析实验现象，得出实验结论

下列是利用燕麦胚芽鞘做的一系列实验，分析相应的对照实验得出结论。

（1）图①②对比分析表明：

光并未抑制胚芽鞘的生长（光未抑制促进生长的物质的合成），或垂直光照并未引起胚芽鞘的生长弯曲。

（2）图①③对比分析表明：

光照不均匀（单侧光照）会引起胚芽鞘生长不均匀，即造成向光弯曲。

（3）图③④对比分析可得出结论：

胚芽鞘弯向光源生长是因为有了尖端的缘故。

（4）图①②③④对比分析表明：

胚芽鞘的生长和弯曲与尖端和单侧光的影响有关。

（5）图⑤⑥对比分析表明：

胚芽鞘生长与否和琼脂块本身无关，而是与处理过的琼脂块中的某种物质有关。

（6）图⑥⑦对比分析表明：

该物质能向下运输则胚芽鞘生长，反之，则胚芽鞘不生长。

（7）图⑤⑥⑦对比分析表明：

尖端产生了某种物质向下运输，促使胚芽鞘生长。

（通过化学分析研究，该物质叫吲哚乙酸，因为它能促进生长，因此命名为生长素）

（8）图③⑥⑧对比分析表明：

该物质分布不均，是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而单侧光照仅仅是影响该物质分布不均的原因而已。

（9）图③⑨⑩对比分析表明：

感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，发生弯曲的部位在尖端下部。

（10）比较图⑪和⑫表明：

生长素的横向运输部位在胚芽鞘尖端，即感光部位。

2．分析植物产生向性运动的原因

（1）分析植物产生向光性的原因并作出总结

总结

（2）分析植物茎的负向重力性和根的向重力性

A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输。

地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→

总结

易错警示　与生长素发现有关的4个误区

（1）生长素的产生、感光部位在尖端，生长素的合成不需要光，生长素的横向运输在尖端完成，但发生效应的部位在尖端以下。

（2）温特实验证明“影响”是物质而非其他信号如光、声音等，因此它能在琼脂块上留下与之相同的效应并作用于胚芽鞘尖端以下的部分，促进生长。

（3）温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”，只能说“影响”。

（4）生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”（形态学上端），运往“根近茎端”（形态学下端）。

3．尝试对生长素的两重性作用曲线进行分析

（1）曲线中OH段表明：

随生长素浓度升高，促进生长作用增强。

（2）曲线中HC段表明：

随生长素浓度升高，促进生长作用减弱（但仍为促进生长）。

（3）H点表示促进生长的最适浓度为g。

（4）当生长素浓度小于i时促进植物生长，均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长，成为“高浓度”，所以C点表示促进生长的“阈值”。

（5）若植物幼苗出现向光性且测得向光侧生长素浓度为m，则背光侧的浓度范围为大于m小于2m。

（6）若植物水平放置，表现出根的向地性、茎的背地性，且测得茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围为大于0小于m。

4．尝试分析根、芽、茎对生长素的反应敏感程度曲线

（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。

（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，其中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”生长素是指分别小于A′、B′、C′点对应的浓度。

（5）图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用，变化特点是促进作用逐渐降低。

A′、B′、C′点的作用特点是既不促进，也不抑制。

5．尝试分析单子叶、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线

由图可知：

双子叶植物比单子叶植物敏感，故可用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。

易错警示　不要将生长素分布多少与浓度高低的作用效果混为一谈

生长素分布的多少是一个相对概念，高浓度和低浓度范围内都有生长素的多少之分；而生长素作用中的高浓度和低浓度是和作用效果联系在一起的概念，高浓度一定表现为抑制，低浓度一定表现为促进。

1．某同学做了如图所示的实验，从实验结果可以直接得出的结论是（　　）

A．生长素进行极性运输

B．单侧光照引起生长素分布不均匀

C．生长素能促进植物生长

D．感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端

答案　C

解析　由实验甲可知，去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块含生长素，胚芽鞘直立生长，

而实验乙去除尖端的胚芽鞘上端放置的琼脂块不含生长素，胚芽鞘不生长，可推知生长素能促进植物的生长。

2．（2013·天津卷，6）如图为生长素（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

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

答案　C

解析　题干及示意图的关键信息是①IAA对豌豆幼苗茎内赤霉素GA1的合成有促进作用，对GA29、GA8的合成有抑制作用，②只有GA1能促进豌豆茎的伸长，③图中酶1或酶2的基因突变会导致相应生化反应受阻。

对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度的IAA，能促进茎内赤霉素GA1合成，A选项正确；B选项中抑制剂影响IAA向豌豆茎内运输，进而影响GA1合成，GA1和IAA在豌豆茎内含量少，茎的伸长生长慢而使植株矮小，B选项正确；对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20，不会促进GA1合成，该植株不会恢复正常植株高度，C选项错误；酶2基因突变的豌豆使GA29、GA8的合成受抑制，GA1合成增强、分解减弱，积累增多，其植株较正常植株长得高，D选项正确。

3．如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点（为10－10mol·L－1），下列有关描述正确的是（双选）（　　）

A．在FC的范围内均能促进生长

B．AD属于生长抑制范围

C．b侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢

D．在太空中（重力为0），根的生长将不同于上图的弯曲生长，但坐标图中生长素的曲线仍适用于根的生长

答案　AD

解析　曲线FC段均能促进生长，CD段抑制生长。

根向重力性的产生是由于重力作用，引起近地侧（b）生长素浓度高，抑制细胞生长；背地侧（a）生长素浓度低，促进细胞生长，从而使根弯曲向下生长。

在太空中，无重力作用，a、b两侧的生长素浓度相同，根水平生长，坐标图中各生长素浓度曲线仍适用于根的生长。

4．下图1表示幼苗在水平放置时的生长情况，图2表示根和茎对不同浓度生长素的反应，则图3中能表示a、b两点的生长素浓度变化的曲线依次是（　　）

A．①和②B．①和③C．②和③D．②和④

答案　A

解析　图中显示了植物生长素生理作用的两重性，由于重力作用使背地侧生长素朝向地侧运输，从而使向地侧生长素浓度高，而根对生长素较敏感，茎不敏感，导致向地侧浓度高，使根的生长受抑制，茎的生长受促进，所以A选项正确。

5．取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。

将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。

然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是（　　）

A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能

B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能

C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能

D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能

答案　D

解析　胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。

生长素的运输只能是从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。

据题干可知，a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长。

考点二　与植物激素有关的实验设计分析[重要程度：

★★★★☆]

1．验证生长素的横向运输发生在尖端

（1）实验操作（如图）

（2）现象：

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。

2．验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输

（1）实验操作（如图）

（2）实验现象：

A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组去掉尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲。

3．探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度

（1）实验操作：

如图所示（注：

A盒下侧有开口，可以进光）。

（2）结果预测及结论

①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。

②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。

③若A中幼苗水平生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响与重力相等。

易错警示　与植物激素相关的3个提示

（1）实验中要运用对照原则和单一变量原则。

（2）实验要体现生物科学研究的基本思路：

提出（发现）问题→作出假设→设计实验证明→得出结论。

（3）实验材料——胚芽鞘、去尖端的胚芽鞘、玻璃片和云母片阻断运输；不透明锡箔纸和盒子遮光；琼脂块运输或收集生长素；枝条上下端与极性运输关系。

1．为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了实验（如图所示），过一段时间，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。

作为其对照组，最合适的是（　　）

答案　D

解析　为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，实验的自变量是胚芽鞘切段形态学的位置的不同，故答案为D项。

2．琼脂块可接受胚芽鞘尖端产生的生长素，而其本身对胚芽鞘的生长及生长素的含量无影响。

将生长状况相同的燕麦胚芽鞘尖端切下，分别放在琼脂块A、B、C、D、E、F上，再分别放入一侧开有小孔的暗箱中，并给予单侧光照（②③中插入了云母片）。

请分析回答下列问题：

（1）①实验的结果是__________________________________（填A和B琼脂块内生长素浓度关系）。

（2）②实验的结果是__________________________________（填C与D琼脂块内生长素浓度关系），这说明光的刺激对生长素的合成没有影响。

（3）③实验的结果是________________________________，原因是单侧光的刺激引起生长素______________________。

①与③实验比较，E琼脂块内生长素浓度比A琼脂块内生长素浓度______，原因是________________________________________________。

（4）①与②实验对照，可以证明_____________________________________________；

________________________________________________________________________。

（5）该实验不能证明生长素的极性运输，若要证明极性运输，请以玉米胚芽鞘为例设计实验加以证明。

a．实验步骤：

第一步：

取若干个长势相同的玉米胚芽鞘平均分成两组，切去尖端，分别编号为A和B。

第二步：

______________________________________________________________

______________________________________________________________________。

第三步：

______________________________________________________________。

b．预测实验结果和结论：

_______________________________________________

______________________________________________________________________。

答案　

（1）A琼脂块内生长素浓度大于B琼脂块内的

（2）C琼脂块内生长素浓度等于D琼脂块内的　（3）E琼脂块内生长素浓度大于F琼脂块内的　从向光侧到背光侧运输　小　③实验中云母片对生长素的运输有部分阻挡作用

（4）单侧光能够引起生长素不均匀分布　生长素在胚芽鞘尖端可以横向运输　（5）a.将A组胚芽鞘形态学上端朝上，将B组胚芽鞘形态学下端朝上，分别在A、B两组胚芽鞘的朝上端放上含有生长素的琼脂块，朝下端分别放不含生长素的琼脂块　一段时间以后检测朝下端的琼脂块内是否含有生长素　b．放在A组胚芽鞘下端的琼脂块内含有生长素，放在B组胚芽鞘下端的琼脂块内不含生长素，说明生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，即具有极性运输的特点

解析　

（1）单侧光能够引起胚芽鞘尖端内生长素横向运输，运输方向是从向光侧到背光侧，故A琼脂块内生长素浓度大于B琼脂块内的。

（2）云母片可以阻断生长素的横向运输途径，②实验中云母片完全阻断了运输途径，故C与D琼脂块内生长素浓度相等，同时也证明了光的刺激对生长素的合成没有影响，否则两琼脂块内生长素浓度会有差异。

（3）③实验中云母片部分阻断，因此有部分生长素从向光侧转移到了背光侧，导致E琼脂块内生长素浓度大于F琼脂块内的，但是其浓度小于①实验中A琼脂块内的。

（4）①②实验中，影响生长素分布的外界因素有光、云母片，因此针对这两个因素可以证明单侧光能够引起生长素不均匀分布；生长素在胚芽鞘尖端可以横向运输。

（5）生长素的极性运输是指生长素只能从植物形态学的上端运输到形态学的下端，在设计实验证明生长素的极性运输时，要遵循单一变量原则和对照原则。

3．图1是用不同浓度生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果，图2是水平放置的一株燕麦幼苗培养一段时间后的生长情况。

请回答下列问题：

（1）从图1可初步确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在________ppm之间，图中对根的生长起抑制作用的生长素类似物浓度是________ppm。

（2）图2的现象体现了生长素作用具有________的特点，a、b、c、d四处中，生长素可能对植物生长起抑制作用的是________处。

（3）为验证在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位。

请你结合图2利用生长状况相同的完整燕麦胚芽鞘、薄云母片等设计实验。

实验步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

预测结果：

____________________________________________________________

______________________________________________________________________。

实验结论：

___________________________________________________________

______________________________________________________________________。

解题思路

答案　

（1）8～16　16　

（2）两重性　a　（3）①将完整燕麦胚芽鞘均分为三组，编号A、B、C　②A组在尖端中央纵向插入云母片，B组在尖端以下部位的中央纵向插入云母片，C组不做任何处理　③将三组燕麦胚芽鞘水平放置，在适宜条件下培养一段时间后，观察现象　A组水平生长，B组背地生长，C组背地生长　在重力作用下生长素的横向运输发生在尖端，而不是尖端以下部位

解析　

（1）由题图可以看出，生长素类似物溶液浓度为12ppm时，根的平均长度最长，可确定促进根生长的最适生长素类似物浓度在8～16ppm之间。

生长素类似物浓度为16ppm时，根平均长度比空白对照组（0）短，说明该浓度下，生长素类似物对根的生长起抑制作用。

（2）图2中，在重力影响下，a、c处生长素浓度分别高于b、d处，但a处根的生长受到抑制，b处根的生长得到促进，因此图2中现象体现了生长素作用的特点——两重性。

（3）本实验的自变量为处理部位的不同，因变量为燕麦胚芽鞘的生长情况。

考点三　其他植物激素及其作用[重要程度：

★★★☆☆]

1．其他植物激素

（1）其他植物激素的种类及主要作用[连线]

（2）植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老，整个植株的生长等，是多种激素相互协调、共同作用的结果。

2．植物生长调节剂

（1）概念：

人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。

（2）应用：

①用乙烯利催熟凤梨。

②用一定浓度的赤霉素溶液处理芦苇，可以使其纤维长度增加50%左右。

③用赤霉素处理大麦种子，无须发芽就可以产生大量的α淀粉酶，这样就可以简化工艺、降低啤酒的生产成本。

④用青鲜素延长马铃薯、大蒜贮藏期。

1．探究五种植物激素对应的生长调节剂并完善其应用

名称

对应生长调节剂

应用

生长素

萘乙酸、2,4－D

①促进扦插枝条生根；

②促进果实发育，防止落花落果；

③农业除草剂

赤霉素

赤霉素

①促进植物茎秆伸长；

②解除种子和其他部位休眠，用来提早播种

细胞分

裂素　

青鲜素

蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间

乙烯

乙烯利

处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产

脱落酸

矮壮素

落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落

2.下面是五种植物激素间的相互作用曲线，据图总结相关问题

（1）不同发育时期植物激素的种类和数量不同，体现了基因的选择性表达。

（2）在植物生长发育过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的。

（3）激素间的相互作用，有的是相互促进，有的是相互拮抗。

3．列举下列相互作用的植物激素

（1）相互促进方面

①促进植物生长：

生长素、赤霉素、细胞分裂素。

②延缓叶片衰老：

生长素、细胞分裂素。

③诱导愈伤组织分化成根或芽：

生长素、细胞分裂素。

④促进果实成熟：

脱落酸、乙烯。

⑤调节种子发芽：

赤霉素、脱落酸。

⑥促进果实坐果和生长：

生长素、细胞分裂素、赤霉素。

（2）相互拮抗方面

①顶端优势：

生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。

②防止器官脱落：

生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。

③种子发芽：

赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。

④叶子衰老：

生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。

1．留树保鲜是通过延迟采收保持果实品质的一项技术。

喷施赤霉素和2,4－D对留树保鲜柑橘的落果率和果实内源脱落酸含量的影响如图所示。

下列有关分析不正确的是（　　）

A．喷施赤霉素和2,4－D能有效减少留树保鲜过程中的落果

B．留树保鲜过程中赤霉素与2,4－D对落果的调控有协同作用

C．喷施赤霉素和2,4－D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高

D．赤霉素、2,4－D与内源脱落酸对落果的调控有协同作用

答案　D

解析　图中喷施清水的一组是对照组，通过对结果的比较可以看出，喷施赤霉素、2,4－D、赤霉素和2,4－D混合物均可以有效减少落果率，且喷施赤霉素和2,4－D混合物的效果要优于单独喷施赤霉素或2,4－D，说明二者之间有协同作用，A、B项分析正确；由题图可知，喷施赤霉素和2,4－D的一组在留树天数为100天时脱落酸含量与开始时的接近，说明喷施赤霉素和2,4－D能延缓留树保鲜过程中果实脱落酸含量的升高，C项正确；由图可知，脱落酸的含量高，落果率也高，赤霉素、2,4－D与内源脱落酸对落果的调控起拮抗作用，D项错误。

2．用不同的植物激素处理番茄的植株，下列对实验结果的叙述，正确的是（　　）

A．播种前用一定浓度的脱落酸溶液浸泡种子可促进种子萌发

B．生长期施放适宜浓度的乙烯可促进种子的形成和果实的发育

C．花蕾期喷洒适宜浓度的生长素溶液可以诱导无子果实的形成

D．成熟期喷洒一定浓度的细胞分裂素溶液会加速叶片黄化速度

答案　C

解析　A中脱落酸可促进种子休眠，抑制种子萌发；乙烯可促进果实成熟，但不能促进果实发育，生长素和赤霉素具有促进果实发育的作用；生长素诱导无子果实形成时，需要在花蕾期（花未授粉之前）进行处理，所以C项正确；细胞分裂素可促进细胞分裂，延缓叶片黄化速度。

3．（2013·浙江卷，5）光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如图所示。

下列叙述正确的是（　　）

A．茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起

B．赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一

C．植物茎伸长与光照时间无关

D．该植物是赤霉素缺失突变体

答案　B

解析　根据题图，光照时间长短、赤霉素、赤霉素合成抑制剂等均会影响茎的伸长，各组限制因素不同，不能一概而论，A项错误；对比1组和2组的茎长，说明赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一，B项正确；对比1组和4组的茎长