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热点十 植物的激素调节
【考点精要】
考点一. 有关胚芽鞘的生长情况
1.胚芽鞘向光弯曲生长的原因:在单侧光的 ( http: / / www.21cnjy.com )照射下引起胚芽鞘尖端产生的生长素分布不均匀,在背光一侧生长素分布多,向光一侧生长素分布少,所以背光一侧细胞伸长生长快,胚芽鞘就弯向有光的方向生长。
2.在其它外界因素作用下胚芽鞘的生长情况: ( http: / / www.21cnjy.com )(1)如果胚芽鞘的尖端用不透光的锡箔冒罩住,则胚芽鞘就不会弯向有光的方向生长,而是直立生长。从而也说明胚芽鞘的尖端是感光的部位。(2)如果把尖端去掉则胚芽鞘既不生长也不弯曲,尖端是生长素的产生部位。(3)如果在胚芽鞘的背光侧插入云母片阻断生长素的向下运输,则导致向光侧生长素分布多,细胞伸长生长快,则会出现胚芽鞘背光生长的现象。总之,要分析胚芽鞘的生长情况,关键是看生长素在胚芽鞘中的分布情况,分布多的一侧长的快,分布少的一侧长的慢。
考点二. 生长素的产生、运输及分布
1.生长素的产生:幼嫩的芽、叶、发育中的种子,其合成不需要光。
2.生长素的分布:①产生部位<积累部位,如顶芽<侧芽、分生区<伸长区;②生长旺盛的部位>衰老组织,如生长点>老根。
3.对生长素运输的理解
方向:生长素的极性运输是由植物的遗传特性决定的;而横向运输是单侧光(向光侧→背光侧)、重力、离心力等因素引起的。
4.验证胚芽鞘中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。
5.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):
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(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。
考点三. 生长素的生理作用
1.不同器官对生长素的敏感度
(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理效应不同;而相同浓度的生长素对不同器官生理效应不同。21·世纪*教育网
(2)图中A、B、C三点所对应的浓度为最适浓度,根、芽、茎三者对生长素的反应敏感程度大小关系是根>芽>茎。【出处:21教育名师】
(3)图中AA′、BB′、CC′反映生长素对植物生长的促进作用随浓度的增大逐渐减弱。
2.不同作物对生长素的敏感度
(1)不同种类的植物对生长素的敏感度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感。
(2)抑制双子叶植物生长的生长素,可促进单子叶植物的生长,可用此浓度除去单子叶植物中的双子叶杂草。
3.同一器官不同浓度下的作用:(1)若曲线 ( http: / / www.21cnjy.com )表示植物的幼苗,其出现向光性时,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围应为:大于m小于M。(2)若曲线表示植物的茎,在植物水平放置,表现出茎的背地性时,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。(3)若曲线表示植物的根,在植物水平放置,表现出根的向地性时,且测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围应为大于i。(4)若曲线表示植物的芽,在顶端优势中,且测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围为大于i。
顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小在曲线图中的相对关系如下图:
考点四. 五种植物激素的比较
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 幼根、幼芽及发育中的种子 促进生长,促进果实发 育 萘乙酸、2,4-D 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
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) 促进细胞分裂和组织分化;延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里 促进细胞伸长,引起植株增高;促进种子萌发和果实发育 赤霉素 促进植物茎秆伸长;解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
脱落酸 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 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
乙烯 植物体各个部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产
2.激素间的相互作用
(1)生长素和赤霉素共同促 ( http: / / www.21cnjy.com )进植物生长;生长素和细胞分裂素都能够诱导植物组织分化、延缓叶片衰老;脱落酸和乙烯都能够促进果实成熟;赤霉素和细胞分裂素都能够促进种子发芽;生长素、细胞分裂素和赤霉素都能促进果实坐果和生长。21世纪教育网版权所有
(2)赤霉素和脱落酸在种子萌发过程中分别起促进和抑制作用;生长素和脱落酸在植物的生长方面,前者起促进作用,后者起抑制作用。21教育网
在植物生长发育的过程中,任何一种生理活 ( http: / / www.21cnjy.com )动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间的关系,有的是相互促进,有的是相互拮抗,正是由于各种激素的共同作用,才使植物能正常生长发育,并能适应各种环境条件的变化。植物生长发育过程中各种激素的相对浓度的变化曲线如图所示:www-2-1-cnjy-com
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巧点妙拨
1.体现生长素生理作用的两重性必须 ( http: / / www.21cnjy.com )包含两个方面:①低浓度时促进生长;②高浓度时抑制生长,否则就不能说明其两重性,考生应注意典型现象的解释,如顶端优势和根的向地性等。
2.雌蕊授粉后在形成种子的过程中产 ( http: / / www.21cnjy.com )生了生长素,促进子房发育成果实。如果没有授粉则种子不能形成,生长素就不能产生,果实就不能发育,这时如果外界提供生长素可以获得无子果实。如无籽番茄的获得,前提是不能授粉。 21*cnjy*com
3.植物生长调节剂应用于农业生产效果更稳定,原因是植物体内没有分解人工合成的物质的酶,所以不会在酶的作用下被分解。【版权所有:21教育】
【典题对应】
例1.(2012浙江卷,3)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )21*cnjy*com
A.乙烯浓度越高脱落率越高
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率
解析:从图示可以看出,随生长素浓度的升高,乙 ( http: / / www.21cnjy.com )烯浓度一直在升高,脱落率先增加后降低;分析题图可知,生长素的浓度和乙烯浓度一直呈正相关变化;喷洒较高浓度的生长素类似物,可降低脱落率。
答案:D
命题意图:本题以曲线的形式考查考生对图形的识别和分析能力,同时考查获取信息和综合运用的能力,难度中等。
名师坐堂:本题主要考查了植物激素间的相互作用关系,具体的情况需要学生会分析曲线信息,寻找规律。
例2.(2012北京卷,29) 为研究细胞分裂素的生理作用,研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1),对插条的处理方法及结果见图2。
(1)细胞分裂素是一种植物 ( http: / / www.21cnjy.com )激素。它是由植物体的特定部位_________,再被运输到作用部位,对生长发育起_________作用的_________的有机物。
(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是____________,插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是
。
(3)从图2中可知,对插条进行的实验处理包括____________________________________。
(4)在实验I中,对A叶 ( http: / / www.21cnjy.com )进行实验处理,导致B叶________________________。该实验的对照处理是____________________________________。
(5)实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是: ________________________。
(6)研究者推测“细胞分裂素能够引起营 ( http: / / www.21cnjy.com )养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测,用图1所示插条去除B叶后进行实验,实验组应选择的操作最少包括____________(填选项前的符号)
a.用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b.用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 c.用14C-淀粉溶液涂抹A1叶
d. 用14C-淀粉溶液涂抹A2叶 e.用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 f.用14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶
g.检测A1叶的放射性强度
解析:(2)进行对照实验必需遵循单一变 ( http: / / www.21cnjy.com )量原则,保证无关变量相同且适宜,以减少无关变量对实验结果的干扰。从题干可知,自变量为细胞分裂素,B叶面积相对值为因变量,其他则为无关变量,除去根系和幼芽,可以减少根系和幼芽产生的植物激素对实验结果干扰;插条插在蒸馏水中而不是营养液中,比较两者的不同在于后者含有各种营养物质,外来的营养物质会对实验结果造成干扰。(3)对比Ⅰ组和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组可知不同点在于用细胞分裂素分别处理A、B叶片,对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组可知不同点在于不同插条上去除不同数目的A叶。(4)据Ⅰ组的实验结果可知,实验处理结果是B叶面积相对值更小,说明B叶的生长受抑制。对照处理的方法应该用蒸馏水同样处理A叶。(5)对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的实验可知,A叶越多,B叶的生长越快;反之亦然。(6)考察实验探究能力,能够简单设计实验。据实验目的“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”,通读选项,可知g一定要选,因为只有g是检测因变量,根据g,可推出,A1叶涂细胞分裂素,A2叶涂被标记的营养物质。
答案:(1)产生 调节 微 ( http: / / www.21cnjy.com )量 (2)减少内源激素的干扰 外来营养物质会对实验结果造成干扰 (3)用细胞分裂素分别处理A、B叶片;不同插条上去除不同数目的A叶 (4)生长受抑制 用蒸馏水同样处理A叶 (5)A叶数量越少,B叶生长越慢 (6)a、e、g
命题意图:本题综合考查了基本概念、图示分析能力和实验探究能力,难度较大。
名师坐堂:本题以细胞分裂素的生理作用为背 ( http: / / www.21cnjy.com )景,主要考查分析实验和设计实验的能力,需要考生平时多注意实验的分析,实验设计的原则,一般的实验步骤流程的积累。
【命题趋向】
对植物激素有关知识的考查,通 ( http: / / www.21cnjy.com )常以实验题目为背景,运用图文信息进行综合分析,考查学生的综合分析能力。随着农业科技的发展,植物激素在生产中的应用是高考命题的热点。
【直击高考】
1.对小麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(箭头表示单侧光)( )
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
2.某研究小组用玉米进行了相关的实验, ( http: / / www.21cnjy.com )图一是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理,一段时间后,将胚芽鞘尖端下部纵切,切面如图二所示,图三示意的是一株倒伏的玉米植株。以下分析正确的是( )
A.图二中的c处细胞对应图一的a部位
B.由图分析可知,生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C.图二中的d部位的效果相当于图三中的e部位
D.图二中的c部位的效果相当于图三中的g部位
3.图示黄化燕麦幼苗中生长素相对含量的分布,下列叙述错误的是( )
A.生长素主要在生长旺盛的部位合成
B.b点所对应的幼苗部位的细胞体积比a点所对应的幼苗部位的细胞体积大
C.a点生长素浓度相对较高,是由b、c点对应的细胞合成的生长素运输到a点所致
D.若将a点对应浓度的生长素作用于d点对应的细胞,可能会抑制d点细胞的生长
4.为研究根背光生长与生长素的 ( http: / / www.21cnjy.com )关系,将水稻幼苗分别培养在含不同浓度生长素或适宜浓度NPA(生长素运输抑制剂)的溶液中,用水平单侧光照射根部(如下图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:
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据此实验的结果,不能得出的结论是( )
A.根向光一侧的生长速率大于背光一侧 B.生长素对水稻根生长的作用具有两重性
C.单侧光对向光一侧生长素的合成没有影响 D.单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关
5.关于植物生长素和生长素类似物的叙述,错误的是( )
A.适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育 B.同一植株和芽生长所需的最适生长素浓度相同
C.单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化 D.用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根
6.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下图所示。下列叙述正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
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
7.果实生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述正确的是( )
A.细胞分裂素在果实生长中起促进作用 B.生长素对果实的发育和成熟没有影响
C.乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用 D.脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落
8.下列关于“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述中,错误的是( )
A.探究的问题:所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少
B.实验中用生长素类似物处理插条的方法可选用浸泡法或沾蘸法
C.在正式实验前先做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件
D.实验中不同浓度生长素类似物溶液浸泡不同插条的时间长短要有不同的梯度
9.拟南芥超矮生型突变体可分为两类:激 ( http: / / www.21cnjy.com )素合成缺陷型和激素不敏感型。研究者以某品种的超矮生拟南芥为材料,用赤霉素和生长素处理并进行相关实验,结果如下图。以下分析及有关说法正确的是( )
A.图甲表明赤霉素浓度越高,正常拟南芥茎的细胞分裂周期越短
B.图乙中a、b两点表明生长素对正常拟南芥茎的生理作用具有两重性
C.实验结果表明,该超矮生拟南芥品种属于激素不敏感型突变体
D.用另一类矮生突变体进行相同实验,其曲线和正常植株曲线重合
10.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:
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)由图1得出的初步结论是: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 ( http: / / www.21cnjy.com )“能”或“不能”)判断0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/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。21cnjy.com
(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:
①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有 作用。
②X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是 。
11.某生物兴趣小组为研究生 ( http: / / www.21cnjy.com )长素和细胞分裂素对侧芽萌动及侧芽生长的影响进行了相关实验。下图为去掉顶芽前后,侧芽部位两种植物激素的浓度变化及侧芽长度变化的曲线图,据图分析。
(1)激素发挥作用时首先要与细胞膜上的____________结合,这体现了细胞膜具有__________________的功能。21·cn·jy·com
(2)在植物组织培养中,可通过控制甲 ( http: / / www.21cnjy.com )、乙激素的含量来控制组织分化的方向。若培养基中甲含量/乙含量较大,则可诱导愈伤组织分化出________。细胞的分化从根本上来说是________________________的结果。www.21-cn-jy.com
(3)研究表明,在1.0 mg/L的甲 ( http: / / www.21cnjy.com )激素溶液中加入1~5 mg/L的乙激素能有效促进侧芽萌动。为进一步了解乙激素的最适用量(要求精确到1 mg/L),请完成下列实验思路:2·1·c·n·j·y
①在1 L浓度为1.0 mg/L的甲激素 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液中分别加入________________________________的乙激素;②用所得混合液分别处理具有相同侧芽数量的枝条的________________部位;③一段时间后,统计__________________。【来源:21·世纪·教育·网】
(4)在上述实验中,应确保____________等条件均适宜。
答案
1.D 2.C 3.C 4.C 5.B
6.B 解析:根据题图,光照时间长短、赤霉 ( http: / / www.21cnjy.com )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;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;对比1组和4组的茎长,说明植物茎伸长与光照时间长短有关;对比4组和5组的茎长,同样光照时间情况下,使用赤霉素合成抑制剂的小组茎长较短,说明该植物体自身的赤霉素合成受阻导致茎长伸长受阻,该植物不是赤霉素缺失突变体。2-1-c-n-j-y
7.A 8.D
9.C 解析:根据图示,矮生拟南芥茎长度在赤霉素或者生长素浓度增加时没有太大变化,说明超矮生拟南芥对于激素不敏感。21教育名师原创作品
10.解析:(1)从图1可以看出激素 ( http: / / www.21cnjy.com )甲能够促进插条生根,激素乙对插条的生根起到抑制作用。(2)因为激素的作用具有两重性,从图中可以看出在浓度为1μmol/L时起到抑制作用,但在浓度为0.5μmol/L时可能起到促进作用,也可能起到抑制作用。为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响,应该设置4个实验组合:①空白对照(两种激素都不加)、②只添加3 μmol/L的激素类似物甲、③只添加0.5μmol/L的激素类似物乙、④添加3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙。(3)X浓度下与空白对照相比侧芽生长慢,所以起到抑制作用;根据激素作用效果的曲线图可以分析出X的浓度>Y浓度,X浓度>Z浓度,但是Y与Z之间浓度大小关系不确定。
答案: (1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4 (3)①抑制 ②X>Y,X>Z,Y与Z之间大小关系不确定
11.(1)(特异性)受体 进行 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞间信息交流 (2)根 基因的选择性表达 (3)①1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg ②侧芽 ③发生萌动的侧芽数量 (4)光照和温度
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