必修三生長素的發(fā)現和生理作用及其他植物激素

必修三生長素的發(fā)現和生理作用及其他植物激素第1頁/共80頁項目內容要求考點1.生長素的發(fā)現Ⅰ2.生長素的生理作用Ⅱ3.其他植物激素的種類及作用Ⅱ重難點生長素的生理作用及植物生長調節(jié)劑在農業(yè)生產中的應用第2頁/共80頁題型年份及考卷考點選擇題2009年廣東，福建、江蘇、2008年山東、廣東、江蘇卷生長素的生理作用和應用2009年廣東、2008年廣東、2007年江蘇卷其他植物激素的作用非選擇題2009年安徽2008年寧夏卷生長素及其它激素的生理作用和應用第3頁/共80頁自主梳理1．達爾文實驗：驗證了向光生長與胚芽鞘的

有關，且感光部位也是

。他推測：單側光照使胚芽鞘的

產生某種刺激，這種刺激傳遞到下部的

時，造成彎曲生長。2．詹森實驗：驗證了達爾文的推測，胚芽鞘頂端產生的刺激可透過

傳遞到下部。3．拜爾實驗：證明胚芽鞘的彎曲生長是因為在其下部

分布不均勻造成的。尖端尖端尖端伸長區(qū)瓊脂片生長素第4頁/共80頁4．溫特實驗：證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是一種，命名為

。5．植物激素的概念：由植物體內產生，能從送到

，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量

?；犹骄康谝淮伟l(fā)現生長素是從人體的尿液中，為什么進入人體的生長素未被分解呢？提示因為人體內缺少分解生長素的酶?；瘜W物質生長素產生部位作用部位有機物第5頁/共80頁要點歸納一、各種設置對胚芽鞘生長的影響第6頁/共80頁第7頁/共80頁第8頁/共80頁1．圖①、②對比表明：光并未抑制(或促進)胚芽鞘的生長，光未抑制或促進生長物質的合成。2．圖①、③對比表明：光照不均勻(單側光照射)會引起胚芽鞘生長不均勻即造成彎曲。3．圖③、④對比分析可得出結論：植物生長并彎向光源是因為有了胚芽鞘尖端的緣故。4．圖⑤、⑥對比分析表明：植物生長與否和瓊脂塊本身無關，而是與經胚芽鞘尖端處理過的瓊脂塊中的某種物質有關。第9頁/共80頁5．圖⑥、⑦對比分析表明：該物質能向下運輸，則植物生長；反之，則植物不生長。6．圖⑤、⑥、⑦對比分析表明：胚芽鞘尖端產生了某種物質向下運輸促使胚芽鞘生長。7．圖⑥、⑧對比分析表明：瓊脂塊中所含物質分布不均勻是造成植物彎曲生長的根本原因。8．圖⑨、⑩對比分析表明：感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。9．圖?與圖?對比表明：生長素的橫向運輸部位在胚芽鞘尖端，即感光部位(感受單側光后引起生長素橫向運輸)。第10頁/共80頁二、研究生長素相關特性的人工實驗方法歸類實驗處理方法暗盒開孔類云母片插入法第11頁/共80頁實驗處理方法切割移植類①直立生長；②向左彎曲生長；③④：a＝b＋c，b>c(a、b、c為瓊脂塊中生長素含量)錫箔紙遮蓋類第12頁/共80頁實驗處理方法旋轉類幼苗橫置類失重類幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和莖的負重力性第13頁/共80頁感悟拓展理解生長素發(fā)現過程中的實驗設計思路第14頁/共80頁第15頁/共80頁1下列是關于植物生長素發(fā)現過程的一些說法，錯誤的是 (

)A．達爾文設計簡單而富有創(chuàng)造性的實驗來證實人們熟視無睹的現象B．如果詹森用玻璃片代替瓊脂片，胚芽鞘產生的刺激也能傳遞給下部C．溫特用實驗證實了植物的向光性確實和某種化學物質的分布不均勻有關，首次將該物質命名為生長素，但并不知道生長素的化學本質D．首次分離的生長素不是從植物體內，而是在人的尿液中第16頁/共80頁解析

在整個發(fā)現過程中達爾文、詹森、拜爾、溫特等人設計了一些具有創(chuàng)意的實驗，體現了他們的創(chuàng)新精神。在實驗中，運用了胚芽鞘作為實驗材料，且瓊脂塊或瓊脂片作為實驗用具，體現了科學家在選材方面的巧妙。玻璃片也是做類似實驗的重要用具，但生長素可以通過瓊脂而不能通過玻璃片，所以，如果詹森用玻片片代替瓊脂片，刺激不能傳遞到彎曲部位，B選項錯誤。答案

B第17頁/共80頁下圖是表示有關生長素的一項實驗。經過一段時間后，圖中甲、乙、丙、丁四個切去尖端的胚芽鞘中彎曲程度最大的是 (

)第18頁/共80頁第19頁/共80頁A．甲B．乙C．丙D．丁答案

A解析

考查生長素的功能與特性。受單側光影響，胚芽鞘尖端背光側生長素濃度增高，因此a、b、c、d中a的生長素濃度最高，受其影響，甲向右彎曲程度最大。第20頁/共80頁自主梳理1．產生：主要合成部位是

、

和。2．運輸(1)極性運輸：在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，從到

，而不能反過來運輸。(2)非極性運輸：在成熟組織中，可以通過

進行運輸。3．分布：相對集中地分布在

的部分。4．作用幼嫩的芽葉發(fā)育中的種子形態(tài)學上端形態(tài)學下端韌皮部生長旺盛第21頁/共80頁(1)特點①具有兩重性：既能促進生長，也能

生長；既能促進

，也能抑制發(fā)芽；既能防止

，也能

。②生長素所發(fā)揮的作用，因

、植物細胞的成熟情況和

不同而有較大的差異。(2)舉例——頂端優(yōu)勢①現象：頂芽優(yōu)先生長，側芽

。②原因：頂芽產生的生長素

運輸，側芽附近

，發(fā)育受到抑制。③解除：

。抑制發(fā)芽落花落果疏花疏果濃度器官種類受到抑制向下生長素濃度較高去掉頂芽第22頁/共80頁(3)生長素類似物及應用①概念：具有

的生理效應的化學物質。②應用：防止果實和葉片的

、促進

，獲得

，促使扦插枝條的

等?；犹骄吭谥参锏南蚬庑陨L中，背光側比向光側的生長素要多，但仍然有生長素由向光側向背光側運輸，這表明生長素的運輸是哪種方式？該方式的運輸需要什么條件？提示屬于主動運輸。主動運輸需要載體和ATP。生長素脫落結實無子果實生根第23頁/共80頁要點歸納一、生長素的運輸及分布1．運輸(1)極性(軸向)運輸①實驗：第24頁/共80頁第25頁/共80頁②結論：生長素只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，而不能由形態(tài)學下端向形態(tài)學上端運輸。(2)橫向運輸：在單側光或重力作用下還可以引起生長素在莖、根等處的橫向運輸。這種運輸往往與單方向刺激有關如下圖：第26頁/共80頁A、B為極性運輸，C、D為重力作用下的橫向運輸(3)運輸的方式：是一種逆濃度梯度的主動運輸過程，需要消耗ATP，與細胞呼吸強度有關。2．分布(1)產生部位<積累部位，如頂芽<側芽，分生區(qū)<伸長區(qū)。(2)生長旺盛的部位>衰老組織，如幼根>老根。第27頁/共80頁二、生長素作用的兩重性1．分析下圖理解兩重性第28頁/共80頁(1)從甲圖可讀到以下信息：①生長素的功能具有兩重性，即在一定濃度范圍內促進植物器官生長，濃度過高則抑制植物器官的生長。②同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，這是因為不同的器官對生長素的敏感性不同(敏感性大?。焊?gt;芽>莖)。③曲線在A、B、C三點代表最佳促進效果，A′、B′、C′點以上的部分體現了不同濃度生長素的促進效果，A′、B′、C′點分別表示生長素對根、芽、莖的生長既不促進，也不抑制。第29頁/共80頁(2)從乙圖可以讀到以下信息：不同種類的植物對生長素的敏感度不同，雙子葉植物比單子葉植物敏感程度高。(3)從丙圖可以讀到以下信息：①曲線中H點表示促進生長最適濃度為g，在OH段隨生長素濃度增高，促進作用增強，而HC段隨著生長素濃度增高，促進作用減弱。②若植物幼苗出現向光性，且測得其向光一側生長素濃度為m，則其背光一側生長素濃度范圍應為：大于m小于M(向光一側生長慢于背光一側)。第30頁/共80頁③若植物水平放置，表示出根的向地性、莖的背地性，且測得其莖的近地側生長素濃度為M，則莖的遠地側生長素濃度范圍應為小于m。第31頁/共80頁2．兩重性舉例(1)頂端優(yōu)勢①產生原因的實驗探究：取生長狀況相同的某種植物，隨機均分為3組(A、B、C)：第32頁/共80頁A組自然生長→頂芽優(yōu)先生長，側芽受抑制。B組去掉頂芽→側芽生長快，成為側枝。C組去掉頂芽，切口放含生長素的瓊脂塊→側芽生長受抑制。②結論：頂芽產生的生長素，使側芽生長受抑制。第33頁/共80頁(2)根的向地性和莖的背地性莖的背地性原理和根的向地性原理，如圖：重力→生長素分布不均(向地一側生長素濃度高，背地一側生長素濃度低即C>A，D>B)→生長不均(根的向地一側生長慢，背地一側生長快；莖的向地一側生長快，背地一側生長慢)→根的向地性，莖的背地性。第34頁/共80頁感悟拓展在頂端優(yōu)勢、莖的向光性、根的向地性以及莖的背地性中，頂端優(yōu)勢和根的向地性情況一致，既有促進作用又有抑制作用，所以能體現生長素的兩重性。莖的向光性和莖的背地性一致，都是促進作用，無非強弱不同而已，不能體現生長素的兩重性。第35頁/共80頁2如圖所示，A、B、C為對胚芽鞘作不同處理的實驗，D為一植株，被紙盒罩住，紙盒的一側開口，有單側光照，下列對實驗結果的描述，正確的是 (

)第36頁/共80頁A．A、B向光彎曲生長，C背光彎曲生長B．A直立生長，B、C向光彎曲生長C．D圖中如果固定植株，旋轉紙盒，一段時間后，植物向左彎曲生長D．D圖中如果將紙盒和植株一起旋轉，則彎向盒開口方向生長第37頁/共80頁解析

A圖中由于生長素不能透過玻片，故A直立生長；B圖中，生長素能透過瓊脂片單側光照使胚芽鞘向光彎曲生長；C圖中由于胚芽鞘沒有尖端，對光不產生反應，C背光彎曲生長；D圖中固定植株，旋轉紙盒，植株向右彎曲生長，如果將紙盒和植株一起旋轉，光只是從開口進入，因此植株彎向盒開口方向生長。答案

D第38頁/共80頁下圖表示生長素對植物某營養(yǎng)器官的影響，“低濃度促進、高濃度抑制”一句中，高濃度、低濃度分別指 (

)第39頁/共80頁A．大于A的濃度，小于A的濃度B．大于C的濃度，小于C的濃度C．大于B的濃度，小于B的濃度D．大于A的濃度，小于C的濃度答案

B解析

從坐標曲線中可以看出，大于C濃度時對器官具有抑制作用，即高濃度抑制，小于C濃度時對器官具有促進作用，即低濃度促進，所以選B。第40頁/共80頁自主梳理一、其他植物激素1．赤霉素(1)合成部位：主要是

的種子、

和

。(2)主要作用：促進細胞

，從而引起植株

；促進

和果實

。2．細胞分裂素(1)合成部分：主要是

。(2)主要作用：促進

。未成熟幼根幼芽伸長增高種子萌發(fā)發(fā)育根尖細胞分裂第41頁/共80頁3．脫落酸(1)合成部分：

、萎蔫的葉片等。(2)分布：

的器官和組織中含量多。(3)主要作用：抑制

，促進

的衰老和脫落。4．乙烯(1)合成部位：植物體的各個部位。(2)主要作用：促進

。根冠將要脫落細胞分裂葉和果皮果實成熟第42頁/共80頁二、植物生長調節(jié)劑1．概念：人工合成的對植物的

有調節(jié)作用的化學物質。2．優(yōu)點：容易合成、原料廣泛、

?；犹骄吭谥参矬w的某項生命活動的調節(jié)過程中，往往需要多種激素共同參與，這說明了什么？提示表明植物的生命活動調節(jié)是多種激素共同協(xié)調作用的結果，而不是單一的一種激素來完成。生長發(fā)育效果穩(wěn)定第43頁/共80頁要點歸納1．植物激素的特征(1)是在植物體的一定部位合成的微量有機物，激素種類不同，化學本質不同。(2)具有遠距離運輸的特點，激素種類不同，運輸的方式和方向不一定相同。(3)具調節(jié)功能，不參與植物體結構，也不是植物的營養(yǎng)物質。第44頁/共80頁2．其他植物激素的種類及生理功能激素名稱合成部位分布部位主要生理功能赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子較多分布于生長旺盛的部位①促進細胞伸長生長②解除種子、塊莖的休眠并促進萌發(fā)細胞分裂素莖尖、根尖、萌發(fā)的種子主要分布于正在進行細胞分裂的部位①促進細胞分裂②誘導芽的分化、延緩葉片衰老脫落酸根冠和萎蔫的葉片中合成較多將要脫落或進入休眠的組織中較多①抑制細胞分裂和種子萌發(fā)②促進葉和果實的衰老、脫落乙烯植物體的各個部位廣泛存在于植物體內，成熟的果實中含量最多①促進果實成熟②促進器官脫落第45頁/共80頁注意：①在植物生長發(fā)育和適應環(huán)境過程中各種激素并不是孤立起作用，而是多種激素相互作用、共同調節(jié)。②植物生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結果。感悟拓展植物激素和動物激素的比較第46頁/共80頁名稱類別植物激素動物激素不同點產生部位無專門的分泌器官，由植物體的一定部位產生由專門的內分泌器官分泌作用部位不作用于特定器官隨血液循環(huán)作用于特定器官相同點①由自身產生②特點：種類多、微量、高效③調節(jié)生物的新陳代謝、生長發(fā)育等生理活動第47頁/共80頁3有人測定了蘋果、柑橘等成熟過程中激素的動態(tài)變化(如圖)，下列分析錯誤的是 (

)第48頁/共80頁A．在幼果生長時期，生長素、赤霉素、細胞分裂素的含量減少B．在果實發(fā)育初期，脫落酸含量最高，而果實衰老時期，乙烯含量達到最高峰C．在果實成熟過程中，生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸與乙烯5類植物激素，都是有規(guī)律地參加到代謝反應中D．生長素、赤霉素、脫落酸、細胞分裂素主要是促進植物的生長和發(fā)育，而乙烯主要是抑制生長和發(fā)育第49頁/共80頁解析

生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯5類植物激素之間既有協(xié)同效應，又有拮抗效應，其含量呈現規(guī)律的變化，共同調節(jié)植物體的生長與發(fā)育，脫落酸、乙烯主要是抑制生長和發(fā)育。由圖可知，當子房發(fā)育初期生長素、赤霉素、脫落酸、細胞分裂素含量高，在果實成熟時，脫落酸含量很高，而成熟時期，則乙烯含量達到最高峰。答案

D第50頁/共80頁下列各組激素中，與棉花落花、落葉無關的是(

)A．生長素和赤霉素B．赤霉素和細胞分裂素C．生長素和脫落酸D．赤霉素和乙烯答案

B第51頁/共80頁解析

植物體內有多種激素，這些激素的生理作用大致可以分為兩個方面：促進植物的生長發(fā)育和抑制植物的生長發(fā)育。棉花落花、落葉是激素對植物的抑制作用。對植物體生長發(fā)育起抑制作用的激素主要是脫落酸，其次是乙烯和高濃度的生長素。第52頁/共80頁命題熱點1生長素生理作用的兩重性【例1】

同一植株的不同器官或同一器官不同部位生長素濃度往往不同。甲圖是一株盆栽植物，乙圖表示該植物不同器官對生長素濃度的反應。據圖回答下列問題(要求：用乙圖根、莖、芽三條曲線上相應字母所對應的濃度來表示甲圖相應各點的生長素濃度)：第53頁/共80頁第54頁/共80頁(1)乙圖________點濃度可表示甲圖①處生長素濃度，________點表示②處生長素濃度。②處結構長不出來的原因是______________________________，解決的辦法是________，此后②處生長素濃度將會低于________mol·L－1。(2)將該植物較長時間置于右側光照射下，乙圖________點濃度可表示③側生長素濃度；________點表示④側生長素濃度。此時，植物莖將________生長。第55頁/共80頁(3)將該植物向左側放倒水平放置一段時間，可表示⑦側濃度的是乙圖中________點濃度，表示⑧側生長素濃度的是乙圖中________點濃度，因此根將________生長。表示⑤側濃度的是________點濃度，表示⑥側濃度的是________點濃度，所以________側生長快，莖將__________生長。(4)能夠促進莖生長的濃度范圍是________mol·L－1，能夠同時促進根、莖、芽生長的濃度范圍是________mol·L－1。第56頁/共80頁答案

(1)b或d

f①處(頂芽)產生的生長素向下運輸積累在②處(側芽)抑制②生長去除頂芽10－6(2)g或k

c向右(向光)彎曲(3)e

a向重力彎曲g或k

c⑤向上(背重力)彎曲(4)10－10～10－2

10－10～10－8第57頁/共80頁解析

(1)根據甲圖所示，①表示頂芽，②表示側芽，頂芽產生的生長素向下運輸，在側芽部位積累。頂芽處生長素濃度處于促進生長的濃度范圍內，乙圖中b、d兩點對應濃度處于該范圍內；側芽處生長素濃度過高抑制側芽生長，乙圖中f點濃度處于抑制生長范圍內，所以導致植物具有頂端優(yōu)勢，解除方法是去除頂芽。側芽處生長素濃度將會低于10－6mol·L－1。第58頁/共80頁(2)植物在單側光照射下，引起頂芽產生生長素向背光側橫向運輸，造成向光側濃度低于背光側濃度，所以③側生長素濃度高于④側，促進程度大，③側生長素濃度可處于g或k點，④側濃度可處于c點，此時植物莖向光彎曲生長。第59頁/共80頁(3)當植物水平放置時，由于受到重力作用，近地側生長素濃度高于遠地側生長素濃度，近地側生長素濃度促進莖生長，抑制根的生長，遠地側生長素濃度促進莖生長，但促進程度小，同時也促進根生長，所以⑦側可用e點表示，⑧側用a點表示，所以根向重力彎曲生長，⑤側生長素濃度可用g或k點表示，⑥側用c點表示。所以莖⑤側生長快，莖背重力生長。(4)由乙圖可看出，促進莖生長的生長素濃度范圍是10－10～10－2mol·L－1，同時促進莖、芽、根生長的生長素濃度范圍是10－10～10－8mol·L－1。第60頁/共80頁方法點擊(1)根部生長素極性運輸從下(根尖部位)向上(成熟區(qū)部位)運輸。(2)根的向地生長和頂端優(yōu)勢體現生長素作用的兩重性(促進和抑制)，而莖的背地性和向光性只體現生長素的促進作用(單方面作用)。(3)只有在橫軸以下才表現為抑制現象，橫軸以上都是促進作用，與橫軸交點既不促進也不抑制。第61頁/共80頁命題熱點2關于實驗考查1．生長素極性運輸的實驗設計(1)準備燕麥幼苗，切去胚芽鞘尖端和幼苗的其他部分，留下中間一段胚芽鞘，分為A、B兩組。(2)將含有生長素的瓊脂塊分別放在A組胚芽鞘的形態(tài)學上端和B組胚芽鞘的形態(tài)學下端，將兩組胚芽鞘放置在不含生長素的瓊脂塊上。(放置如圖)第62頁/共80頁(3)一段時間后，將每組下部的瓊脂塊放在另外一段切去尖端的燕麥胚芽鞘的形態(tài)學上端。經過一段時間，A組胚芽鞘彎曲生長，B組胚芽鞘不彎曲生長。第63頁/共80頁(4)結論：生長素(IAA)在胚芽鞘內只能從形態(tài)學上端(頂端)向下端(基端)運輸，而不能倒轉過來運輸。注意①能夠引起植物向性運動的外界單向刺激主要指單側光照、地心引力(重力)、溫度、濕度和化學物質等。第64頁/共80頁②引起生長素在胚芽鞘內分布不均的因素除外界刺激外，在切去尖端的胚芽鞘上放置含生長素的瓊脂塊的位置，用云母片等材料阻斷一側的生長素向下運輸等情況也會造成這種結果。③生長素的產生與光照沒有關系。④生長素的極性運輸是由內因——植物的遺傳特性決定的；而橫向運輸則是由外因——單側光、重力影響引起的。第65頁/共80頁2．植物向性運動實驗設計基本思路教材對本實驗一般要求從個體水平驗證植物具有向性運輸(向光性、向重力性、向水性等)，這就需要設置對照，如：(1)向光性第66頁/共80頁【例2】(2009·安徽理綜)某生物興趣小組調查發(fā)現，在黃瓜幼苗期噴灑一次乙烯利溶液(100～200mg·L－1)，可促進多開雌花，提高黃瓜產量。但乙烯利濃度低于或高于這個范圍時，其作用效果尚不清楚。請設計實驗，探究乙烯利濃度對黃瓜雌花數量的影響。材料用具：2～3片真葉的盆栽黃瓜幼苗若干、乙烯利溶液(300mg·L－1)、蒸餾水、噴壺……第67頁/共80頁第68頁/共80頁方法步驟：(1)將黃瓜幼苗平均分成A、B、C、D四組。(2)________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________。第69頁/共80頁(4)連續(xù)觀察6周，記錄并統(tǒng)計______________。實驗結果預測：(請在圖中將預測的結果以折線的形式表示)答案用蒸餾水稀釋乙烯利溶液，配制成4種濃度(要求在0～100mg·L－1、100～200mg·L－1、200～300mg·L－1三個區(qū)間各至少取一種濃度)。(3)取等量上述各種濃度乙烯利溶液，用噴壺分別噴灑各組黃瓜幼苗一次。(4)各組雌花數(或各組每株平均雌花數)。實驗結果預測：如配制的濃度為0.50、150、250mg·L－1，折線圖為第70頁/共80頁第71頁/共80頁(要求在橫坐標上注明上述(2)配制的濃度)。解析