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专题２０植物的激素调节对应学生用书起始页码Ｐ２０１考点１生长素的发现与作用 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受单侧光照射产生某种刺激并向下面的伸长区传递，造成伸长区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，并把这种物质命名为生长素 二、生长素的产生、运输和分布１．合成部位：主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。２．来源：由色氨酸转变而来。３．分布部位：植物体各器官中都有，相对集中地分布在生长旺盛的部分。４．运输（１）横向运输发生部位根尖、芽尖等生长素产生部位原因单侧光、重力等单一方向刺激（２）极性运输：从形态学的上端运输到形态学的下端。（３）非极性运输：成熟组织中可以通过韧皮部进行。 （１）生长素横向运输发生在哪些部位？提示：生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。胚芽鞘尖端均匀光照或在黑暗条件不发生生长素的横向运输。（２）失重状态下，水平放置的植物生长方向如何？提示：由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。三、生长素的生理作用１．生长素的生理作用方式及特点（１）作用方式：不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。（２）作用：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。（３）作用特点：两重性（低浓度促进，高浓度抑制）。２．生长素作用的两重性实例（１）顶端优势①概念：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制。②产生原因：顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽的生长受抑制。③解除方法：摘除顶芽（２）根的向地性①表现：②原因：重力生长素分布不均匀（近地侧浓度高）→根的近地侧生长受抑制根向地生长→茎的近地侧生长较快茎背地生长→根对生长素敏感↓茎对生长素较不敏感↑３．影响生长素生理作用的因素（１）浓度：一般情况下，在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。（２）器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为：根＞芽＞茎。（３）成熟程度：一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。四、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度１．生长素类似物（１）概念：人工合成的，与ＩＡＡ具相似生理效应的化学物质。（２）种类：α－萘乙酸（ＮＡＡ）、２，４－Ｄ等。（３）应用防止果实和叶片脱落促进结实获得无子果实促使扦插枝条生根ìîíïïïï２．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插条生根。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同。（２）生长素类似物处理插条的方法：浸泡法和沾蘸法。（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，实验之前需进行预实验。（４）本实验的自变量是生长素类似物浓度，所以需要配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液。（５）凡带芽或叶的插条，其扦插成活率较高，但留芽过多会影响实验的结果，原因是芽可分泌较多的生长素；留叶过多插条易死亡，原因是叶片蒸腾作用失水多。 （１）探讨进行科学研究时，为什么在正式实验前要做预实验？提示：既可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。（２）在实验中，若两种浓度的生长素类似物促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？提示：由生长素作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制生长素类似物溶液进行实验。考点２其他植物激素 一、植物激素的种类及相互作用１．五种植物激素的比较名称产生部位生理作用对应生长调节剂应用生长素主要是幼根、幼芽及发育中的种子促进生长，促进果实发育，促进生根α－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）用作农业除草剂赤霉素主要是幼芽、幼根、未成熟的种子（１）促进细胞伸长，引起植株增高；（２）促进种子萌发和果实发育赤霉素（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主要是根尖（１）促进细胞分裂和组织分化；（２）延缓衰老青鲜素蔬菜贮藏中，常用青鲜素来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间（可能致癌）乙烯植物体各个部位促进果实成熟乙烯利用于果实催熟脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂，促进叶和果实衰老与脱落矮壮素控制植物徒长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏 ２．植物激素间的相互关系（１）在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素相互作用共同调节的。①具协同作用的激素协同作用促进生长生长素、赤霉素和细胞分裂素抑制生长脱落酸、乙烯②具拮抗作用的激素作用起促进作用的激素起抑制作用的激素细胞分裂细胞分裂素脱落酸器官衰老脱落酸细胞分裂素种子萌发赤霉素脱落酸 （２）植物的生长发育过程，在根本上是基因在一定的时间和空间上程序性表达的结果（基因的选择性表达）。 （１）赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如下图：（２）生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同：生长素促进 →细胞伸长细胞体积增大→共同促进→植物生长细胞数目增加细胞分裂素促进 →细胞分裂→（３）生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：生长素浓度高促进抑制乙烯增多抑制 ←细胞生长促进 ↓生长素浓度低 （１）不同阶段各种激素的相对浓度不同，其根本原因是什么？提示：根本原因是基因在一定时间和空间上程序性表达（即基因的选择性表达）的结果。（２）无子番茄与无子西瓜培育的原理有何不同？提示：无子番茄是用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊获得的，其原理是生长素促进果实发育，属于不可遗传的变异；无子西瓜是通过多倍体育种方法育成的，其原理是染色体变异引起的染色体联会紊乱不能形成正常的配子，属于可遗传的变异。 二、植物生长调节剂对应学生用书起始页码Ｐ２０３一 植物向性运动的分析与判断（科学思维）１．向光性产生的原因单侧光→尖端→（影响生长素运输）横向运输：②＞①极性运输：③＞④{}⇒背光侧生长快，向光侧生长慢{⇒向光弯曲生长２．“两看法”判断植物的向性生长素作用部位一看有无生长素无生长素不生长、不弯曲有生长素二看分布是否均匀分布均匀直立生长分布不均匀弯曲生长根据该器官对生长素的敏感性判断弯曲方向３．不同处理条件下植物向性运动的结果分析类别图解条件相关结果遮盖类①直立生长②向光弯曲生长暗箱类①直立生长②向光（小孔）弯曲生长插入类①向右侧弯曲生长②直立生长③向光弯曲生长④向光弯曲生长移植类①直立生长②向左侧弯曲生长③④琼脂块中ＩＡＡ的含量：ａ＝ｂ＋ｃ，ｂ＞ｃ旋转类①直立生长②向光弯曲生长③向小孔弯曲生长④茎朝向盘心生长，根背离盘心生长横置类①②中ＩＡＡ含量及作用：①ａ＝ｂ、ｃ＝ｄ，都促进生长②ａ＜ｂ、ｃ＜ｄ，ａ、ｃ、ｄ促进生长，ｂ抑制生长梯度类用系列浓度梯度的生长素溶液处理枝条得出促进生根的最适宜生长素浓度（２０１８福建泉州单科质检，２７）如图所示，ａ、ｂ、ｃ表示对胚芽鞘做不同处理的实验，ｄ为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，另一侧用单侧光照射。下列对实验结果的描述，正确的是（ ）Ａ．ｂ、ｃ胚芽鞘中的生长素均发生了横向运输Ｂ．ａ直立生长，ｂ向光弯曲生长，ｃ向光弯曲生长Ｃ．若固定ｄ中植株，旋转纸盒，则植株向左弯曲生长Ｄ．若将ｄ中纸盒和植株一起旋转，则植株向小孔弯曲生长思路导引 依据生长素的有无→生长素分布是否均匀→分析作答→解析 在单侧光下，胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端，胚芽鞘ｃ没有尖端，Ａ错误。生长素不能通过玻璃片，ａ直立生长；生长素可以穿过琼脂片，单侧光照会引起生长素分布不均匀，胚芽鞘ｂ向光弯曲生长；含生长素的琼脂块放在向光侧，胚芽鞘ｃ背光弯曲生长，Ｂ错误。若固定ｄ中植株，旋转纸盒，则植株向右（光源处）弯曲生长，Ｃ错误。若ｄ中纸盒和植株一起旋转，则只有小孔部位能受到单侧光照射，胚芽鞘会弯向小孔生长，Ｄ正确。答案 Ｄ易错辨析 （１）生长素横向运输只发生在根尖、茎尖等生长素的产生部位，且有单侧光或重力等单一方向刺激时。尖端均匀光照时不发生生长素的横向运输。（２）失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。（３）琼脂不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。１－１ （２０１８河南郑州一模，１５）为研究植物生长素的作用，设计如下实验：将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照，如图１；一段时间后将Ａ、Ｂ琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一侧，数天后生长结果如图２，该实验能得到的结论是（ ）Ａ．光照导致向光侧生长素的分解Ｂ．胚芽鞘甲生长速度快于乙Ｃ．Ｂ琼脂块中的生长素含量多于ＡＤ．单侧光干扰生长素向下运输１－１答案 Ｃ 单侧光引起生长素从胚芽鞘尖端向光侧移向背光侧，Ａ错误；根据弯曲度可判断，胚芽鞘甲生长速度慢于乙，Ｂ琼脂块中的生长素浓度比Ａ琼脂块中的生长素浓度高，Ｂ错误，Ｃ正确；单侧光引起生长素从胚芽鞘尖端向光侧移向背光侧，并不影响生长素向下的极性运输，Ｄ错误。 １－２ （２０１８浙江１１月选考，１６，２分）某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理示意图如图。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）Ａ．若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片，实验结论不同Ｂ．光照对生长素合成的影响较小，但可影响生长素分布Ｃ．向光侧的生长素在单侧光照射下大部分运输到背光侧Ｄ．生长素能促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长１－２答案 Ｂ 玻璃片和云母片均不允许生长素通过，因此若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片，实验结论相同，Ａ错误；由甲和乙对比可知，光照对生长素合成的影响较小，由丙和丁可知，单侧光会引起生长素分布不均，Ｂ正确；由丙和丁可知，在单侧光照射下，向光侧产生的生长素小部分运输到了背光侧，Ｃ错误；生长素能促进胚芽鞘尖端下部向光弯曲生长，Ｄ错误。二 “对照法”验证生长素的产生部位与运输特点（科学探究）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）。 甲 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）实验现象：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是从形态学上端向下端（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，则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，则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，则说明单侧光对生长素分布的影响等于重力