登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第2讲 植物激素调节
考点整合
一、植物生长素的发现和作用:21世纪教育网
1.生长素发现实验的思想与方法21世纪教育网
(1)原则
①对照原则:受单侧光与不受单侧光,有尖端与无尖端,琼脂块接触与不接触胚芽鞘尖端等,均形成了单一对照
②单一变量原则:除所研究的因素外,其他的因素均相同。
2.生长素的生理作用及曲线分析
(1)作用机理:促进细胞的纵向伸长。
(2)特点:两重性,即在一定浓度范围内促进植物器官生长,浓度过高,则抑制植物器官生长。
( http: / / www.21cnjy.com )
从图中可解读以下信息:21世纪教育网
①不同浓度的生长素作用于植物同一器官上,引起的生理功效不同(促进效果或抑制效果不同)。
②同一浓度的生长素作用于同一植物不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的植物器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),同时说明不同器官正常生长要求的生长素浓度也不同。
③曲线在A’、B’、C’点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,而A、B、C三点代表最佳促进效果点。
④不同种类的植物对生长素的敏感程度不同,如双子叶植物比单子叶植物对生长素的敏感程度高。
二、植物激素及其应用:
名称 产生部位 生理作用 对应生长调节剂 应用
生长索 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 茶乙酸、2,4-D ①扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂
赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的剃,子等幼嫩的组织和器官里 ①促进细胞伸长,引起植株长高;②促进种子萌发和果实成熟 赤霉素 ①促进植物茎秆仲长;②解除种和其他部位休1眠,提早用来播种
细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) 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,常用它米保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 处理瓜类幼曲,能增加雌花形成率,增产
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实哀老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落
三、本讲易考点知识分类:
1.植物向性运动的人工实验方法归类:21世纪教育网
(1)暗盒开孔类
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)云母片插入类
( http: / / www.21cnjy.com )
①向右弯曲生长;②直立生长;③向光弯曲生长;④向左弯曲生长。
(3)切割移植类
( http: / / www.21cnjy.com )
①直立生长;②向左弯曲生长;③④:a=b+c,b>c(a,b、c为琼脂块中生长素含量);⑤向右弯曲生长。
(4)锡纸遮盖类
( http: / / www.21cnjy.com )
(5)旋转类
( http: / / www.21cnjy.com )
①向中央弯曲生长;②直立生长;③向开孔处弯曲生长。
(6)幼苗横置类21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
①根向下弯曲生长;②茎向上弯曲生长;③向左弯曲生长。
(7)失重类
幼苗移到太空后,其向光性仍保留,但因无重力作用 而失去了根的向重力性和茎的负向重力性。
2.与生长素相关的实验设计分析:21世纪教育网
(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。C如图乙)。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)验证胚芽鞘生长部位在尖端下端
实验组:在胚芽鞘尖端与下段问插入云母片,如图甲。
对照组:胚芽鞘不做处理,如图乙。
( http: / / www.21cnjy.com )21世纪教育网
(3)验证生长素的横向运输发生在尖端
①实验操作(如图)
( http: / / www.21cnjy.com )
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。
(4)验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输21世纪教育网
①实验操作(如图)
( http: / / www.21cnjy.com )
②实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
(5)探究重力和单侧光对生长素分布的影Ⅱ向程度
①实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
( http: / / www.21cnjy.com )
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予重力。
3.生长素双重作用曲线解读:
(1)生长索对根、芽、茎的作用曲线分析(如图)
①不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。
③曲线在a、b、c点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果,而且A、B、C三点代表最佳促进效果点。
( http: / / www.21cnjy.com )
④“高浓度”生长素是指分别大于a、b、c点对应的浓度,“低浓度”是指分别小于a、b、c点对应的浓度。21世纪教育网
⑤不要将Aa、Bb、cc段理解为抑制阶段,这阶段仍体现生长素的促进作用,只是促进作用逐渐降低。
(2)生长素作用的双重性曲线分析(如图)
( http: / / www.21cnjy.com )
①从生长素对生长作用的绝对效应来分析。在生长素浓度低于B点对应的生长素浓度时(即低浓度),生长素的生理作用表现为绝对促进生长;在生长素浓度高于B点对应的生长素浓度时(即高浓度),生长素的生理作用表现为绝对抑制生长,而B点则表示在该生长素浓度时既不促进细胞生长也不抑制细胞生长;在C点及高于C点对应的生长素浓度时可以杀死细胞。解题时,如果题目没有与其他浓度的生长素作比较,则只考虑生长素作用的绝对效应,例如顶端优势的分析。目前有关命题的考点多为这种情况。21世纪教育网
②从生长素生长作用的相对效应(即作用效果趋势)来分析(即最适生长素浓度)。在生长素浓度低于A点对应的生长素浓度时(即低浓度),生长素对细胞的促进作用随着生长素浓度的增加而增强,即低浓度促进生长;在生长素浓度高于B点对应的生长素浓度时(即高浓度),生长素对细胞的抑制作用随着生长素浓度的增加而增强,即高浓度抑制生长。解题时,如果题目与其他浓度的生长素作比较,则要根据问题设置情况考虑生长素作用的相对效应,例如茎的背地性、根的向地性的分析。
4.无子果实情况分析:
自然情况下,果实一般是在两性结合的基础上发育而成的,如果由于人为或自然因素的影响,没有发生受精现象,此时由子房发育成果实的过程叫单性结实。无子果实是单性结实的结果,下面介绍几种无子果实。21世纪教育网
(1)无子番茄
用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的蕃茄雌蕊柱头而获得。用此法也获得了无子黄瓜、无子辣椒等。
(2)香蕉
由于染色体数目方面的原因,香蕉不能形成正常的精子和卵细胞,因而不能受精发育成种子。子房能产生一定的生长素并自我刺激,发育成无子果实。
(3)无子西瓜
无子西瓜是染色体变异引起的三倍体西瓜,无子西瓜的培养电需要一定浓度的生长素刺激。
热点示例
热点① 生长素的运输及生理作用:
[例1] (2009·广东)在5个相同的琼脂块上分别放置l~5个水稻胚芽鞘尖端,几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧,经暗培养后,测定胚芽鞘弯曲角度(如下图所示)。正确的结果是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
[解析] 本题考查生长素的生理作用。芽对生长素的敏感度不高,所以随尖端数量增多,生长素含量增多,生长增快,弯曲角度增大。
[答案] A
变式①
(2008·广东)水平放置在地面的植株,一段时间后,发生的现象是 ( )
A.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度高,根向下弯曲生长
B.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度低,根向下弯曲生长
C.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高,茎向上弯曲生长
D.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度高,茎向下弯曲生长
[答案] A21世纪教育网
[解析] 通过分析我们发现,解答本题应注意生长素在重力作用下的分布,在解题时注意生长素的两重性。水平放置的植株受到重力的作用,生长素近地侧较远地侧分布多,但由于根的敏感性高,近地侧会被抑制而长的慢,茎的敏感性差,近地侧促进程度强,所以根向下弯曲生长,茎向上弯曲生长。由此判断A选项正确;B、C选项浓度关系叙述错误;D选项浓度关系和生长方向叙述都错误。生长素对植物作用的实验探究
[例2] (2009·海南)为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了以下实验:
①选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。
②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。21世纪教育网
回答下列问题:
(1)各组植株侧芽的预期生长情况分别为:甲组 ;乙组 ;丙组 ;丁组 。
(2)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明 。
(3)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明 。
(4)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明 。
(5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是 。
[答案] (1)生长受抑制 生长 生长 生长受抑制 (2)顶芽生长抑制侧芽的生长 (3)琼脂块对侧芽生长没有影响 (4)对侧芽生长起抑制作用的是生长素 (5)顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制
变式②
(2008·泰安模拟)将燕麦幼苗的胚根及芽的尖端切去4mm,再将剩余的lOmm的胚根及胚芽每l0条一组分别放入不同浓度的生长素溶液中,保持在25℃下培养2 d,下表显示实验结果,回答下列问题:
生长素溶液的浓度(mol·L-1) 2d后的平均长度(mm)
胚芽 胚根
10-1310-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-4 12.312.312.713.514.716.015.112.210.810.0 11.312.112.713.612.612 010.910.010.O10.0
(1)实验中盛有不同浓度生长素溶液的小培养皿必须加盖,其原因是 。
(2)切去胚芽及胚根尖端部分的原因是 。
(3)在下边坐标中绘出胚芽及胚根在不同浓度的生长
素溶液中伸长长度变化曲线。
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)根据实验数据可得出促进胚芽、胚根生长的最适生长素浓度分别是 。
(5)某同学用切去尖端的胚芽作为实验材料验证生长素(IAA)与赤霉素(GA)对胚芽的生长都有促进作用,且能相互协调,共同调节。实验步骤及结果如下:
a.将胚芽平均分成两组,分别放入A和B两个含相同培养液的培养皿中。
b.A培养皿中培养液不加激素,B培养皿中培养液加一定浓度的生长素和一定浓度的赤霉素,其他实验条件相同并适宜。
c.每隔12小时,测量胚芽的长度一次,48小时后,计算胚芽仲长长度的平均值,并绘成曲线如图。
( http: / / www.21cnjy.com )
科学工作者认为该同学所做实验不能准确说明生长素与赤霉素对胚芽的生长有共同促进作用,请说明原因并补充完善实验步骤。21世纪教育网
[答案] (1)避免水分蒸发影响溶液浓度变化 (2)胚芽、胚根的尖端都能产生生长索,对实验有干扰 (3)如图
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)胚芽为10-8mol·L-1胚根为10-10mol·L-1 (5)原因:缺少生长素和赤霉素单独作用的对照实验。
补充实验步骤:
①再取两个同样的培养皿,分别编号为C、D并加入与A、B等量的相同培养液。选取与A、B等量的经处理的胚芽分别放入C、D两个培养皿中。
②C组培养液中加等量等浓度生长素,D组培养液加等量等浓度的赤霉素,在相同条件下培养。21世纪教育网
③测量并计算胚芽的平均伸长长度。21世纪教育网
[解析] 本题重点考查不同浓度的生长素对胚芽、胚根的作用不同以及实验设计的注意事项。为保证单因子变量的准确性,培养皿加盖是防止水分蒸发而影响生长素的浓度;由于胚芽、胚根的尖端部分也会产生生长素,为避免其产生的生长素对实验有干扰,故要切去尖端;根据图表中的数据描点画出平滑曲线就可得出胚芽及胚根在不同浓度的生长素溶液中伸长的变化曲线,也可找出它们最适生长素浓度分别为10-10mol·L-1和10-8mol·L-1;根据题目中该同学的实验过程不难找出其不科学之处在于缺少对照实验,即缺少生长素和赤霉素单独作用的对照实验,因此,在该实验的基础上可再增设两个单独用生长素和赤霉素培养胚芽的实验,通过对照才能得出科学的结论。
热点③ 其他植物激素及作用
[例3] (2009-江苏)下列有关植物激素调节的叙述,正确的是 ( )
①可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长,使植物增高
②在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化
③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4-D浓度相同
④在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
[解析] 本题考查植物激素调节的相关知识。赤露素的作用是促进细胞纵向生长,从而引起植物增高,①自说法成立;在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比可影响愈伤组织生根或生芽,(参的说法成立;同种植物的扦插枝条若取自不同部位,则生根所需的2,4-D浓度不应相同,(爹的说法错误;在太空失重状态下,根确实失去了向地生长的特性,但其原因不是极性运输不能进行,而是因为生长素分布不受重力影响,④的说法有误。21世纪教育网
[答案] A
变式③
下列各项中,与植物激素调节功能相符的一项是 ( )
A.细胞分裂素促进果皮细胞转变成与母本相同的基因型
B.在形成无子番茄过程中生长素改变了植株的遗传物质
C.乙烯广泛存在于植物多种组织中,主要促进果实的发育
D.植物组织培养形成根、芽时受细胞分裂素和生长素的影响
[答案] D
[解析] 果皮是由母本的子房壁发育而来的,基因型和母本相同;生长素能促进细胞的生长,其细胞内的遗传物质不变;乙烯主要促进果实的成熟;细胞分裂素和生长素的含量对植物组织培养形成根芽还是保持愈伤组织状态有影响。21世纪教育网
考情通报
1.本部分内容在命题角度上突出与生产生活实际的联系如2008广东生物·31考查了乙烯利催熟香蕉这一生产应用实例;2009海南生物第22T考查了生长素与侧芽生长的关系。另外,从实验探究与设计的角度考查考生探究能力的试题也开始出现,如2008海南生物·21以实验设计题的方式考查了大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量的关系;2009安徽理综·29Ⅱ,考查了乙烯利用于黄瓜增产的探究。
2.考查题型上,2006—2007年全部是选择题,2008、2009这两年高考试题中选择题和简答题都有出现,这也是本专题赋分比重在近两年突然增加的原因。简答题中的实验探究与设计不可忽视。
3.特别注意的是,新的考试说明提升了“其他植物激素”的权重,围绕这一变化将会出现许多题目以此作为考查点。
21世纪教育网温馨提示
同学们:针对你们复习内容的巩固与掌握,请认真完成课后强化作业(十)及阶段性检测题(五)
观察现象发现问题
分析问题提出假设
设计实验验证假设
分析结果得出结论
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 8 页 (共 9 页) 版权所有@21世纪教育网