必修3第三章 植物的激素调节（修改）

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第三讲 植物的激素调节
回扣基础要点
一、生长素的发现过程
实验处理 实验现象 实验结论
达
尔
文
实
验 单侧光照射下，胚芽鞘
生长 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生 ，当这种 传递到下部的伸长区时，背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲
单侧光照射下，切去尖端的胚芽鞘 、也
不透光的锡箔罩子把胚芽鞘的尖端罩上，胚芽鞘
生长；不透光的锡箔罩子把尖端的下面一段罩上，胚芽鞘 生长
弯向光源
不生长
不
弯曲
某刺激
刺激
直
立
弯向光源
詹森实验 切去尖端的胚芽鞘，在单侧光照射下不 。而在尖端下面放一片琼脂片的胚芽鞘则
生长 胚芽鞘的尖端产生的
可以透过琼脂片传递给下部
拜尔实验
把胚芽鞘的尖端切下，然后将其放在去掉尖端的胚芽鞘的一侧，在黑暗中一段时间后，发现胚芽鞘都 生长了，且向放置尖端
弯曲 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的
在其下部
造成的
弯曲
弯向
光源
刺激
弯曲
相对一侧
分布不均匀
刺激
温特实验 去尖端的胚芽鞘上放经处理的琼脂块（接触过尖端），胚芽鞘向
弯曲生长；去尖端的胚芽鞘上放没有接触过尖端的琼脂块，胚芽鞘既 也 胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的 ，这种物质可由尖端向下运输，促进 的生长。温特认为这种促进生长的物质可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为
生长
素的
确认 1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质—— ，直到1942年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认
对侧
不生长
不弯曲
物质
下部
生长素
吲哚乙酸
二、生长素的产生、运输、分布和作用
1.产生：生长素的主要合成部位是 、叶
和 ，由 经过一系列反应转变
而成。
3.分布：各器官均有分布，但相对集中地分布于
的部分；老根（叶） 幼根（叶）；
分生区 伸长区；顶芽 侧芽（填＞、=、＜）。
2.
运
输
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中:生长素只能从
运输到 ，而不能反过来
运输，此称为 ，是细胞的
在成熟组织中：生长素可以通过韧皮部进
行 运输
幼嫩的芽
发育的种子
色氨酸
形态学上端
下端
极性运输
主动
运输
非极性
生长旺盛
＜
＜
＜
4.作用
(1)两重性
①低浓度 生长，不同器官对生长素的敏感程度
依次为 ,幼嫩细胞敏感性 衰老细胞。
②高浓度 生长，甚至杀死植物。
（2）顶端优势
①现象：顶芽优先生长， 受到抑制。
②原因：顶芽产生的生长素 运输，侧芽附
近生长素浓度 ，发育受到抑制。
③解除： 。
（3）生长素类似物
①概念：具有与 相似的生理效应的化学物质。
②应用：a.促进 ；b.促进扦插枝条 ；
c. 获得 。
促进
根＞芽＞茎
＞
侧芽
向下
去掉顶芽
生长素
结实
无子果实
抑制
高
生根
练一练
1.（2009·北京理综，1）在植物细胞中，吲哚乙
酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相
关叙述正确的是 （ ）
A.吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成
B.色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基
C.吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质
D.过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成
B
2.下列关于植物生长素作用及其应用的叙述中，
不正确的是 （ ）
A.可利用生长素类似物防止落花落果
B.顶端优势能够说明生长素作用的两重性
C.适宜茎生长的一定浓度的生长素往往抑制根
的生长
D.成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更为敏感
解析 植物细胞对生长素的敏感程度有差异，
一般是幼嫩组织的细胞更敏感一些。
D
发育的种子
生长
发育
幼芽
幼根
种子
细胞伸长
种子萌发
果实发育
根尖
细胞分裂
根冠
细胞分裂
衰老和脱落
果实成熟
误区警示
①生长素通过促进细胞伸长、增大细胞体积促进生长，细胞分裂素则通过促进细胞分裂、增多细胞数目促进生长。
②生长素有极性运输的特点，其他植物激素没有。
③植物个体发育中各种激素协调作用。
④促进果实发育——生长素，
促进果实成熟——乙烯。
四、植物生长调节剂
1.概念： 合成的对植物的生长发育有调节作
用的 。
2.优点：容易合成、原料广泛、 。
3.应用实例
（1）用 催熟凤梨。
（2）用一定浓度的 溶液处理芦苇，使其
纤维长度增加50%左右。
乙烯、生长素都是激素，只能在植物体
内合成，但乙烯利、萘乙酸以及2，4—D等是激
素类似物，是人工合成的化学物质。
提醒
人工
化学物质
效果稳定
乙烯利
赤霉素
考点突破
考点一 胚芽鞘生长弯曲规律总结与原因探寻
1.燕麦胚芽鞘系列实验
以上实验均可设计相应对照实验，具体有：
（1）图①②表明：_____________________________
__________________________________。
（2）图①③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）
单侧光照会引起胚芽鞘向光弯曲生长
（3）图③④表明：____________________________________。（4）图①②③④表明：________________________________。
（5）图⑤⑥对比分析表明：_____________________________
________________________________________________。
胚芽鞘弯向光源生长是因为有了尖端的缘故
胚芽鞘生长和弯曲与尖端有关
胚芽鞘生长和琼脂块本身无关， 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：_____________________________
____________________________。
（7）图⑤⑥⑦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
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，因此叫做生长素。）
（8）图③⑥⑧对比分析表明：________________________
___________________________________________________
________________________。
（9）图③⑨⑩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
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
2.根据上述实验可得出以下结论
（1）生长素的产生部位——____________；
（2）发挥作用部位——_____________；
（3）感光部位——____________；
（4）生长素作用——________________________________。
（5）弯曲原因——__________________________________。
（6）引起生长素分布不均匀的原因——
_________________________________。
胚芽鞘尖端
尖端下面一段
胚芽鞘尖端
低浓度促进生长，高浓度抑制生长
生长素分布不均匀，导致生长不均匀
单侧光照、地心引力或人为因素等
1.下图中甲为对燕麦胚芽鞘所做的处理，过一段时间后，乙、丙、丁三图所示胚芽鞘的生长情况依次是 （ ）
A.向右弯曲 向右弯曲 向右弯曲
B.向右弯曲 向左弯曲 向左弯曲
C.向左弯曲 直立生长 向右弯曲
D.向右弯曲 直立生长 向左弯曲
B
对位训练
2.根据所学知识判断，下列说法正确的是 （ ）
A.若探究胚芽鞘感光部位，应设置④⑤进行对照
B.若探究植物产生向光性的外因，应设置②③进行对照
C.若探究植物产生向光性的内因，应设置①③进行对照
D.图中向光弯曲生长的是①③⑤
A
考点二 生长素的生理作用及特点
1.根、茎、芽对生长素的敏感程度曲线解读
据图可解读以下信息：
（1）某一器官对不同生长素浓度的敏感程度不同。
（2）不同器官对同一生长素的敏感程度不同。
（敏感性大小：根>芽>茎）
（3）A、B、C三点代表最佳促进效果点。
A′、B′、C′点既不促进，也不抑制。
2.单子叶、双子叶植物对生长素的敏感程度曲线解读
上图说明不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物较单子叶植物敏感，故可用较高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。
对位训练
3. 如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度依次分别为 ( )
A.a和b B.b和a
C.b和c D.c和b
C
4.下图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线A点（10-10mol·L-1），下列描述正确的是（ ）
A.在FC的范围内均能促进生长
B.AD属于生长抑制范围
C.a侧的生长素浓度为最适宜浓度，细胞伸长生长快，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），根的生长状况将不同于上图的生长状况，坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长
A
考点三 植物的激素调节相关实验设计方法
1.单侧光影响胚芽鞘生长弯曲的实验方法
（1）暗盒开孔法
(2)锡纸遮盖法
2.人工处理影响胚芽鞘生长弯曲的实验方法
（1）云母片插入法
(2)琼脂块切割移植法
①直立生长；②向左弯曲生长；③④a=b+c，
b＞c（a、b、c为琼脂块中生长素含量）
（3）装置旋转法
3.重力影响胚芽鞘或幼苗生长弯曲的实验方法
（1）幼苗横置法
生长素浓度a＜b，c＜d。
(2)失重法
幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的
向重力性和茎的负向重力性。
结论：
生长素（IAA）在胚芽鞘内只能从形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输。
4.生长素极性运输的实验设计验证
（1）过程
—A组自然生长
相同黄瓜植株 —B组开花前作套袋处理
—C组开花前作套袋处理，以后人
工涂抹一定浓度的生长素
（2）结果及结论：
A组发育为有子黄瓜，B组不发育，C组发育为无子黄瓜。
（3）证实结论：
生长素是果实发育所必需的。
5.验证生长素在果实发育中的作用及合成部位
操作方法
原理
无子番茄
用一定浓度的生长素处理未受粉的番茄花蕊
生长素可以促进子房发育成果实
无子西瓜
用人工诱导染色体变异的方法获得三倍体无子西瓜
三倍体细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子，因而不能受精发育成种子
香蕉
天然三倍体
植物生命活动调节中的易混点辨析
6.探究生长素促进扦插枝条生根的最适浓度
（1）实验过程
（2）实验分析
由右图曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。
对应训练
5.某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后，将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧，一段时间后测量并记录弯曲度（α）。左下图为实验示意图。右下图曲线中能正确表示实验结果的是 ( )
A.a B.b C.c D.d
B
若茎C点的浓度是n，则D点浓度是__________.
若茎D点的浓度是m，则C点浓度是__________.
若根A点的浓度是n，则B点浓度是__________.
若根B点的浓度是m，则A点浓度是__________.
若向光侧浓度为m，则背光侧浓度是____________.
6、判断生长素浓度：
小于m
大于m，小于n
大于m，小于n
大于n
大于m，小于n
7.已知在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸（NAA）产生的促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA）。为了验证NAA和IAA的这种差异，可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。
请简单写出实验设计思路并预测结果。
（1）以胚芽鞘为材料的实验设计思路及预测结果。
实验设计思路：_______________________________________ _______________________ 。
预测结果：
。
用等量相同浓度的IAA和NAA分别处理各组去尖端的胚芽鞘一侧，观察其弯曲生长角度的差异
NAA处理胚芽鞘的弯曲角度大于IAA的处理
(2)以扦插枝条为材料的实验设计思路及预测结果。
实验设计思路： ____
___________________________________。
预测结果：　　　　______　　　　　　　　　 　　　　。
(3)NAA和IAA的来源有何不同？
________ 。
7.已知在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸（NAA）产生的促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA）。为了验证NAA和IAA的这种差异，可分别用胚芽鞘和扦插枝条为材料进行实验。
请简单写出实验设计思路并预测结果。
用相同浓度的IAA和NAA分别处理各组扦插枝条的下端，观察其生根的差异
NAA处理的扦插枝条生根数量多于IAA处理的
NAA是人工合成植物生长调节剂，IAA植物体内合成的激素
知识综合应用——重点提示
通过“生长素生理作用两重性的图解和曲线”的考查，提升“能用文字、图表以及数学方式等多种形式准确地描述生物学方面的内容”的能力。
典例分析
同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生长素浓度往往不同。甲图是一株盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应。据图回答下列问题：
（1）乙图 点浓度可表示甲图①处生长素浓度, 点表示②处生长素浓度。②处结构长不出来的原因是________
______________________________________，解决的办法是 ，此后②处生长素浓度将会低于 mol·L-1。
（2）将该植物较长时间置于右侧光照下，乙图 点浓度可表示③侧生长素浓度； 点表示④侧生长素浓度。此时，植物茎将 生长。
b或d
f
①处产生的生长素向下运输积累在②处,抑制②生长
去除①
10-6
g或k
c
向右（向光）弯曲
（3）将该植物向左侧放倒水平放置一段时间，可表示⑦侧浓度的是乙图中 点浓度，表示⑧侧生长素浓度的是乙图中 点浓度，因此根将 生长。表示⑤侧浓度的是点 浓度，表示⑥侧浓度的是 点浓度，所以 侧生长快，茎将
生长。
（4）能够促进茎生长的浓度范围是___________mol·L-1，能够同时促进根、茎、芽生长的浓度范围是 ____ mol·L-1。
e
a
向重力弯曲
g或k
c
⑤
向上（背重力）弯曲
10-10～10-2
10-10～10-8
2.阅读以下材料，回答问题。
材料1 20世纪20年代起，温特等人通过实验方法，测得玉米胚芽鞘生长素的侧向再分配情况，如图所示。
（1）材料1说明，生长素受到单侧光照射后的分布情况是
,由于生长素有 的作用，所以胚芽鞘向光性生长。
由向光侧向背光侧转移
促进生长
器官 实验数 IAA分布（%） 测定方法
向光一侧 背光一侧 黑暗处（两
侧平均值）
向日葵下胚轴 3 51 49 48 分光荧光法
5 50.5 49.5 50 免疫法
萝卜下胚轴 3 51 49 45 电子俘获
检测法
黄化燕麦胚芽鞘 3 49.5 50.5 50 电子俘获
检测法
材料2 20世纪80年代以来，有学者利用气相—质谱等物理化学法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布情况，如下表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质在向光侧多于背光侧。
（2）材料2的黑暗处理起什么作用？ 。
材料2是否支持材料1的观点？　　　　 　，
原因是____________________________________
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
（3）材料2的学者对植物向光性的解释应该是
。
对照作用
不支持
用现代物理化学方法测得的向光侧和背光侧的生长素含量基本相同
萝卜宁、黄质醛等物质可能是生长抑制剂，
它们抑制了植物向光一侧的生长
材料2 20世纪80年代以来，有学者利用气相—质谱等物理化学法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布情况，如下表所示。用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质在向光侧多于背光侧。
例：生长素(IAA)是植物体内一种重要激素。请回答下列问题：
(1)为了研究单侧光对生长素分布的影响，某兴趣小组进行了如图所示实验。该实验中，
A与B之间对照表明了_______________ _；
A与C之间对照表明了___________________ _；
C与D之间对照表明了______________________ 。
云母片的存在，不会影响胚芽鞘中生长素的含量
(单侧)光照不会导致胚芽鞘中生长素被分解
单侧光导致胚芽鞘中的生长素从向光侧向背光侧运输，造成生长素分布不均匀
(2)不同浓度的生长素对胚芽鞘生长的影响不同。为了验证上述假设，某同学以萌发的玉米种子、空白琼脂块、浓度为1 mol·L－1
的标准IAA溶液、蒸馏水、刀片、刻度尺(或量角器)等为实验材料，进行了相关实验。请补充完成实验步骤：
①取1 mol·L－1的标准IAA溶液和蒸馏水，配制获得浓度梯度为10－8、10－7、10－6、10－5、10－4、10－3、10－2 mol·L－1的IAA溶液
。
②_________________________________________。
③________________________________________。
在黑暗条件下培养一段时间后，测定胚芽鞘净生长长度(或胚芽鞘的弯曲程度)，并记录数据　
取8个相同的琼脂块分别用浓度为10－8、10－7、10－6、10－5、10－4、
10－3、10－2 mol·L－1的IAA溶液和等量的蒸馏水浸泡数小时　
取生长状况相同的萌发的玉米种子，切去胚芽鞘的尖端，随机分成8组并编号，并将上述琼脂块分别紧贴于8个切去尖端的胚芽鞘横切面上(或贴于胚芽鞘横切面的一侧)