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1、植物激素调节2013届高考一轮生物复习课件（人教版）一、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,单侧光照射使该影响传递到下部伸长区时,造成背光面比向光面生长快科学家 实 验 实验结论鲍森詹森拜尔胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部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科学家 实 验 实验结论温特造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并命名为生长素实验组:对照组：弯向放琼脂块的对侧不生长不弯曲表示含生长素的琼脂块表示不含生长素的琼脂块注：二、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_2.分布部位：植物体各器官中都有，相对集中
2、地分布在_的部分3.运输(1)极性运输：从形态学的_运输到形态学的_。(2)非极性运输：成熟组织中可以通过_进行。发育中的种子生长旺盛上端下端韧皮部【点拨】分清胚芽鞘生长素产生部位和植物体生长素产生部位：胚芽鞘生长素产生部位是胚芽鞘尖端，植物体生长素产生部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。三、生长素的生理作用1.作用特点_，即低浓度_，高浓度_。2.相同浓度的生长素所发挥的作用有较大差异(1)_不同；(2)植物细胞的_不同。具有两重性促进生长抑制生长植物器官的种类成熟情况四、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1.实验原理适宜浓度的生长素促进_。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同
3、。2.生长素类似物处理插条的方法：_和_。3.为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，实验之前需进行_。4.本实验的自变量是生长素类似物浓度，所以需要配制_的生长素类似物溶液。插条生根浸泡法 沾蘸法预实验浓度梯度一系列五、其他植物激素【思维判断】1.生长素的运输方向是从上端运到下端。()【分析】生长素的运输方向是从形态学上端运到形态学下端。要区分开上端和形态学上端，形态学上端不一定在上部。如根的形态学上端是远离茎的一端。2.生长素没有专门的合成器官。()【分析】分清动物激素和植物激素产生部位的区别。动物激素往往有专门的分泌器官，如甲状腺激素由甲状腺产生，植物激素没有专门的分泌
4、器官，往往由植物一定部位产生。3.植物的向光性能够说明生长素的两重性。()【分析】植物的背光侧生长素浓度高，生长较快，向光侧生长素浓度低，生长较慢。整个过程没有出现高浓度抑制和低浓度促进的现象，不能说明生长素的两重性。4.乙烯具有促进果实发育成熟的作用。()【分析】乙烯只有促进果实成熟的作用，没有促进果实发育的作用。促进果实发育的是生长素和赤霉素。生长素的作用特性两重性解读生长素浓度(mol/L)促进生长 抑制生长aabb双子叶植物单子叶植物图甲0生长素浓度(mol/L)促进 抑制图乙10-10 10-8 10-6 10-4 10-2根 芽 茎ABCA BC01.同一植物不同器官对生长素的敏感
5、性不同同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理作用不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同，其敏感性大小为：根芽茎（如图乙）。2.生长素对所有植物及所有器官在生理功能上均表现两重性（1）图甲解读：a、b分别代表生长素对双子叶植物与单子叶植物的最佳促进效果;a、b分别表示双子叶植物与单子叶植物的促进浓度阈值（上限）大于该浓度时的生长素将分别抑制双子叶植物与单子叶植物生长。不同的植物对生长素的敏感性不同，双子叶植物对生长素较单子叶植物敏感。（2）图乙解读：最佳促进效果：曲线在A、B、C三点对应的浓度分别代表生长素对根、芽、茎的最佳促进浓度。既不促进，也不抑制效果：A、B、C三点分别表示生长
6、素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。高浓度和低浓度：图甲 图乙 与生长的关系 高浓度 大于a、b的浓度 大于A、B、C的浓度 抑制生长 低浓度 小于a、b的浓度 小于A、B、C的浓度 促进生长【高考警示钟】“适宜浓度”、“一定浓度”莫忘记案例：如何除去单子叶作物农田中的双子叶杂草？正确答案：在单子叶作物农田中喷洒适宜浓度的生长素类似物可以除去双子叶杂草。错误答案：在单子叶作物农田中喷洒生长素类似物除去双子叶杂草。分析：利用生长素(或生长素类似物)来促进生根、除草、生产无子果实时，生长素前面不要忘记加上“适宜浓度”、“一定浓度”等字眼，因为生长素浓度不同，所起的作用也不同。【典例训练1】下列
7、有关植物激素研究的叙述，正确的是()A.图1中生长素(IAA)和赤霉素(GA)同时存在对茎段细胞分裂有增效作用B.图2中生长素对不同植物的影响有差异，可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂C.图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点，则b侧生长素浓度在F点D.图4中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D【解题指南】1.考查实质：植物激素的功能及生长素作用的两重性。2.解题关键：(1)熟记各种植物激素的作用；(2)将根、芽中近地侧和远地侧的生长素浓度在坐标图中找到准确的范围。【解析】选B。生长素(IAA)和赤霉素(GA)都是通过促进细胞伸长来促进生长的，A项错误；图3中因重力作用导致b侧生长素浓度大于
8、a侧且b侧处于抑制状态，因此当a侧浓度为C时，b侧浓度应大于E点的生长素浓度，C项错误；侧芽b的生长应该受到抑制，D项错误。与植物激素有关的实验设计分析1.验证生长素的产生部位在尖端实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。2.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。3.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组中去掉尖
9、端的胚芽鞘不生长不弯曲。4.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: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。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。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。【技巧点拨台】引起生长素分布不均匀的因素(1)重力植物横放，近地侧生长素浓度高；(2)单侧光照射生长素由向光侧运到背光侧；(3)云母片或玻璃片云母片或玻璃片横向插入胚芽鞘尖端的一侧，使没有插入的一侧
10、尖端下面生长素浓度高。【典例训练2】（2012安师大附中模拟）下面是有关燕麦实验的示意图。图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了云母片。请分析图中a至f的琼脂块中，生长素含量正确的一组是（）Aab、cd、ef Bab、cd、e=fCab、cd、e=f Dab、cd、ef【解题指南】1.知识储备：（1）生长素不能够透过云母片。（2）感光部位在胚芽鞘的尖端。（3）发生横向运输的部位在胚芽鞘的尖端。2.解题关键：正确分析云母片插入的部位能否使生长素的横向运输受阻。【解析】选B。甲图中云母片插入的部位不会使生长素的横向运输受阻，胚芽鞘尖端受单侧光的影响，生长素会发生横向运输，所以琼脂块中生长素含量ab
11、。乙图虽然胚芽鞘尖端受单侧光的影响生长素会发生横向运输，但云母片的插入使生长素的横向运输受阻，所以琼脂块中生长素含量cd。丙图无尖端，不会发生生长素横向运输，所以琼脂块中生长素含量e=f。植物激素间的相互作用1.五种植物激素的作用及应用比较名称产生部位 生理作用 应用生长素赤霉素幼根、幼芽及发育中的种子促进生长,促进果实发育促进扦插枝条的生根；促进果实发育,防止落花落果；农业除草剂幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官促进细胞伸长,引起植株增高;促进种子萌发和果实发育促进植物茎秆伸长;解除种子和其他部位休眠,提早萌发名称产生部位 生理作用 应用细胞分裂素乙烯脱落酸正在进行细胞分裂的器官(如
12、幼嫩根尖)促进细胞分裂和组织分化;延缓衰老蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间植物各部位,成熟的果实中更多促进果实成熟处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老与脱落落叶和棉铃在未成熟前的大量脱落2.植物激素间的相互作用(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)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。【高考警示钟】不仅动物激素间存在协同作用和拮抗作用，植物激素间也存在协同作用和拮抗作用。(1)协同作用实例：生长素和细胞分裂素分别通过促
13、进细胞伸长、细胞分裂来协调植物的生长，二者是协同作用。(2)拮抗作用实例：赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，二者的作用是拮抗作用。(2011浙江高考)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽影响的实验，结果如图。请回答：(1)比较曲线1、2、3、4，可知_对侧芽的生长有抑制作用，其中起作用的主要激素是_，而且_(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下，除了曲线3所采用的措施外，还可通过喷施_的化合物促进侧芽生长。(2)比较曲线4与5，可知赤霉素能明显促进_。而在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于_组织。(3)分析上图，推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内_浓度或比例的改变。【解
14、题指南】1.知识储备：(1)顶端优势的原因：顶芽产生的生长素运输到侧芽，侧芽生长素浓度过高，抑制侧芽的生长。(2)多种激素相互作用、共同调节植物的生长。2.解题关键：遵循单一变量原则，找出相应的对照组和实验组，在对照中得出结论。【解析】本题综合考查植物激素的相关内容。(1)图中曲线1保留顶芽，侧芽几乎不生长，曲线4去掉顶芽，侧芽快速生长，两者比较知，顶芽对侧芽的生长有抑制作用；曲线2去掉顶芽涂抹生长素，侧芽长得很慢，与曲线4比较可知起抑制作用的主要激素是生长素；曲线3保留顶芽但涂抹细胞分裂素，侧芽长得较快，与曲线1比较知细胞分裂素能解除这种激素的抑制作用；生长素抑制侧芽的生长，在保留顶芽的情况
15、下，可以喷施对抗生长素的化合物促进侧芽生长。(2)曲线4去掉顶芽，侧芽快速生长。曲线5去掉顶芽涂抹赤霉素后侧芽的生长更迅速，可见赤霉素能明显促进侧芽的伸长；在完整豌豆植株的顶芽中，赤霉素产生于分生区组织。(3)分析题干图可知侧芽生长速度受生长素、细胞分裂素和赤霉素等多种植物激素的影响。答案：(1)顶芽 生长素 细胞分裂素 对抗生长素(2)侧芽的伸长 分生区(3)植物激素 课题研究型实验的解答 植物激素类似物对植物生长的影响【案例】(2011江苏高考)人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题：(1)由图1得出的
16、初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是_、_。(2)由图1的结果_(填“能”和“不能”)判断0.5 mol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 mol/L的激素类似物甲和0.5 mol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应设计_种培养基。(3)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有_作用。X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是_。【命题人透析】(1)实验设计解答的理论基础:本实验设计的理论基础是植物激素类似物作用的两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。(2)解读柱形图:解读柱形图的关
17、键是将柱形图的信息转化为坐标图曲线，明确曲线走势。图1经转化后可知激素类似物甲随浓度增加生根数逐渐先增加后减少，激素类似物乙在浓度大于1mol/L时随浓度增加生根数逐渐减少。但判断激素类似物甲、乙的作用效果，还需以图中浓度为0的组作对照。(3)如何设置分组实验:实验分组的主要依据是自变量，即培养基中所加的激素类似物的种类。如(2)题，可设甲(加0.5mol/L激素类似物)、乙(加3mol/L激素类似物)、丙(加0.5mol/L和3mol/L的激素类似物混合液)。确定是否需要设置空白对照：本实验中需设置不加任何激素类似物的实验组作为空白对照，可将此组获得的数值作为参照值。(4)确定X、Y、Z的浓
18、度关系:图2中空白对照组作为参考值，由此值可知X浓度的甲对侧芽生长有抑制作用，Y、Z浓度的甲对侧芽生长有促进作用，即XY，XZ；虽然 Y浓度的甲与Z浓度的甲都具有促进侧芽生长作用，但不能确定大小关系。【标准答案】(1)促进生根 抑制生根(2)不能 4(3)抑制XY，XZ，Y与Z之间大小关系不确定【阅卷人点评】得分要点(1)必须体现“促进”“抑制”。(3)必须体现“抑制”、“XY,XZ，Y与Z之间大小关系不确定”。失分案例(1)第一空错答为“先促进后抑制”，只注意柱形图的走势，未与浓度为0时作出比较。(2)对实验设计应该遵循的对照原则考虑不充分，导致第2空错答成“3”。(3)未能结合生长素作用的
19、两重性特点及生长素作用的相关曲线进行全面分析，导致简单作出判断，错答为“XYZ”等其他不正确答案。1.(2012蚌埠模拟)为了验证胚芽鞘尖端确实能产生某种促进生长的物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是()A.完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下B.胚芽鞘尖端和未处理的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C.未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D.胚芽鞘尖端和放过胚芽鞘尖端一段时间后的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧【解析】选C。本题考查生长素的发现过程的实验设计思路。实验的目的是验证胚芽鞘尖端能产生某种促进生长的物质，因而实验的设计思路应是未放
20、过胚芽鞘尖端的琼脂块和放过胚芽鞘尖端的琼脂块分别置于切去尖端的胚芽鞘切面的同一侧，观察胚芽鞘的生长状况。2.如图为温特胚芽鞘实验示意图，下列说法合理的是()A.甲植株不能作为空白对照B.切割的胚芽鞘尖端中的生长素经主动运输进入琼脂块C.胚芽鞘丙弯向琼脂块的对侧，体现了生长素的两重性D.生长素从琼脂块进入丙后，直接参与了细胞代谢【解析】选A。A项中，把没有放置胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上作为空白对照。B项中，琼脂块没有细胞结构，进入琼脂块不会发生主动运输。C项中，生长素两重性的含义是：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，丙中不存在高浓度抑制生长，不能说明两重性。D项中，激素不直接参与细胞
21、代谢。3.为了探究生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端还是在尖端下面的一段，恰当的实验设计是()【解析】选A。该实验的自变量为尖端和尖端下面的一段，故需要设计阻隔尖端、阻隔尖端下面的一段、两处均阻隔和两处均不阻隔四组实验，前两组为实验组，后两组为对照组。4.(2012滨州模拟)对胚芽鞘进行如图的实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验、装置仍停止在如图位置，则四个胚芽鞘的生长方向依次是()A.B.C.D.【解析】选D。中胚芽鞘旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光的刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，向右弯曲生长；暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是
22、胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光，因此直立生长不弯曲；由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A多，故右侧生长比左侧快，向左弯曲生长；旋转后A、B中生长素一样多，因此左右生长一样快，直立生长。5.（2012安师大附中模拟）园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐，要对绿篱定期修剪，其目的是（）A抑制侧芽的生长 B抑制其开花结果C抑制向光性 D促进侧芽生长【解析】选D。园林工人为使灌木能够围成绿篱，所以应让侧芽、侧枝长得茂密、整齐。6.植物生命活动受多种激素的调控。图甲表示生长素浓度对根和茎生长的影响，图乙表示种子在解除休眠过程中几种激素的变化情况。(1)从图甲中可以看出生
23、长素作用的特点是_，C点表示的意义是_。(2)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其背光面的生长素浓度为2 m，则其向光面生长素浓度范围是_。(3)从图乙可以看出_对种子萌发起抑制作用，该激素对叶和果实的作用是_。(4)油菜素内酯对植物的生长发育具有多方面的促进作用，被称为“第六大植物内源激素”。现已证明该激素能促进芹菜的生长，但不知其作用是否具有两重性，请用所给材料对此问题进行探究。实验材料：株高相同的同种芹菜幼苗，高浓度的油菜素内酯溶液、蒸馏水、喷壶等。实验步骤：将株高相同的芹菜幼苗分为若干组；配制_，并设置蒸馏水的对照组；_；_。结果和结论：_。【解析】(1)由图甲可知，生长素的作用具有两
24、重性，即在一定范围内随生长素浓度的升高，表现为促进生长，超过这个浓度范围则表现为抑制生长。由图可知，C点时的生长素浓度对根和茎的生长都有促进作用，且促进效果相同。(2)由于植物具有向光性，向光面生长慢于背光面，结合图甲，若背光面的生长素浓度为2 m，则向光面生长素浓度小于m。(3)由图乙可知：在开始的一段时间内，细胞分裂素和赤霉素含量呈上升趋势，而整个过程中脱落酸的含量呈下降趋势，故种子中的脱落酸抑制了种子的萌发。脱落酸对叶和果实的作用是促进叶片、果实的衰老和脱落。(4)由题意可知，油菜素内酯对植物的生长发育具有促进作用，但不知是否具有两重性，设计实验时，要注意围绕这一目的，设置油菜素内酯的不
25、同浓度溶液且要设置空白对照组。答案：(1)具有两重性 在此浓度下，生长素对根和茎的促进效果相同(2)小于m(3)脱落酸 促进衰老和脱落(4)实验步骤：一系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液(浓度范围足够大)分别用等量的这一系列浓度的油菜素内酯水溶液和蒸馏水喷洒不同组的芹菜幼苗在相同且适宜的条件下培养一段时间后测量芹菜的株高结果和结论：若随着所用油菜素内酯水溶液浓度增大，芹菜株高增长优势越来越大，说明油菜素内酯对芹菜的作用效果无两重性。若在一定范围内随油菜素内酯水溶液浓度增大，芹菜株高增长优势越来越大；超过一定浓度，随油菜素内酯水溶液浓度的增大，芹菜株高增长优势越来越小甚至抑制芹菜株高的增长，说明油菜
26、素内酯对芹菜的作用效果有两重性 实验方法：变量梯度设置的实验应用【理论指导】1.概述对自变量设置一系列变化梯度的数值，观察自变量在不同变化梯度下实验结果的差异，确定反应所需的最佳自变量的数值。例如，探究酶作用的最适温度(最适酸碱度)，探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度。2.注意事项(1)在适宜的范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。例如，确定生长素类似物促进插条生根的适宜浓度，生长素类似物的浓度应在10-12 mol/L10-2 mol/L范围内，变量梯度应相差一个数量级。(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，变化不明
27、显，实验组增多，增加了实验操作的难度；梯度过大，实验结果不准确。例如，研究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，共做5组实验，其缓冲溶液的pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。(3)梯度设置方法:若进行定性分析，梯度设置可稍大些，如探究温度对光合作用影响的实验，一般情况下植物在30 左右时，光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用的变化，也要研究温度升高时的变化，温度梯度设置如下：0、10、20、30、40。若要进行定量分析，梯度设置应小一些。为了使结果更准确，有时要做预实验，即先设置较大的梯度值，根据实验结果在确定的较小范围内进行更小的梯度设置。
28、【典例分析】某生物兴趣小组的同学进行探究-萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度的预实验，结果如图所示。在预实验的基础上，他们又进一步设计了如下实验探究-萘乙酸促进插条生根的最适浓度。一、材料用具：生长旺盛的一年生月季枝条若干、烧杯、培养皿、量筒、NAA、蒸馏水等。二、配制一系列具有浓度梯度的-萘乙酸溶液5份，编号15，配制的NAA溶液浓度依次为2ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm(浓度梯度差为1.0ppm)。三、实验步骤：第一步：将月季枝条随机均分为5等份；第二步：将5份枝条的基部分别浸泡在15号NAA溶液中；第三步：一天后，取出枝条分别进行扦插；第四步：每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。【分析】(1)该实验中的自变量是NAA溶液的浓度，因变量是生根的数量(或长度)，同时要严格控制无关变量。(2)实验开始前进行预实验的意义是为进一步的实验摸索出较为可靠的探究范围，以避免由于设计不当，盲目开展实验。【拓展】(1)在确定了最适浓度的大致范围后，如何获得更精确的最适浓度范围？提示：可在此范围内利用更小浓度梯度的一系列溶液进行实验以获得更精确的最适浓度范围。(2)月季枝条如果芽的数量不一，影响实验结果吗？提示：影响。月季的芽会产生生长素，从而影响生根的数量。做实验时，要去掉月季枝条上的芽，以避免本身产生的生长素的干扰。