【生物】2020届 一轮复习 人教版 植物的激素调节 学案
2020届 一轮复习 人教版 植物的激素调节 学案
见《自学听讲》P159
学科素养
课程标准
学习指导
1.生命观念:通过分析植物激素间的相互作用,建立普遍联系的观点。
2.科学思维:通过植物向性运动的结果、生长素生理作用的两重性曲线及对两重性实例的分析,培养用逻辑思维解决问题的能力。
3.科学探究:通过“生长素类似物促进插条生根的最适浓度”及“与植物激素相关的实验设计”的实验,掌握实验设计及对实验结果的分析与评价能力。
4.社会责任:基于植物激素在生产生活中应用的相关资料,结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节,分析并尝试提出生产实践方案。
1.体验植物生长素的发现过程和方法,评价实验设计和结论,训练逻辑思维的严密性。
2.掌握植物生长素的生理作用,尝试探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
3.掌握其他植物激素的种类和作用,评述植物生长调节剂的应用。
1.构建模型理解植物向性运动的原因及生长素运输的方式和方向。
2.通过分析坐标曲线,理解生长素作用具有两重性的特点。
3.用列表比较法理解各种植物激素的作用及相互关系。
4.运用关于生长素的实验探究方法,分析其他植物激素的作用和特点。
生长素的发现过程
1.达尔文的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论: 胚芽鞘 在单侧光照射下,尖端产生的某种影响传递到下部 伸长区 时,造成 背光侧 比 向光侧 生长快。
2.詹森的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:胚芽鞘尖端产生的影响可以透过 琼脂片 传递给下部。
3.拜尔的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是尖端产生的影响在其下部 分布不均匀 造成的。
4.温特的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:尖端产生的“某种影响”是一种 化学物质 ,他将该化学物质命名为 生长素 。
生长素的产生、运输和分布
1.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)运输:生长素的运输包括横向运输、极性运输和非极性运输。图甲中的a表示的是 横向运输 ,b表示的是 极性运输 ,c表示的是非极性运输;图乙中A→A'和B→B'的运输方式是 横向运输 ,A→C、A'→C'、B→D、B'→D'的运输方式是 极性运输 。
(3)分布部位:植物体各器官中都有,但相对集中地分布在 生长旺盛 的部分,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
2.影响生长素分布的因素
(1)外因:
①单侧光照射影响生长素的运输,产生植物 向光 性。
②地心引力影响生长素的运输,产生根的 向地 性。
(2)内因:
根、茎本身遗传特性,即根对生长素的敏感性 强 ,茎对生长素的敏感性 弱 。
3.分析植物产生向光性的原因
易错点1 误认为“抑制生长”就是“不生长”
提示 抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓生长受抑制,生长状况好于对照组者可谓“促进生长”。
易错点2 误认为生长素一定进行极性运输并认为所有植物激素均具有“极性运输”的特点
提示 极性运输是指只能从形态学上端(远基端)向形态学下端(近基端)运输,它主要适用于生长素,并不适用于其他植物激素,而生长素也并非只能进行极性运输——在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运往形态学下端,而不能反过来运输,然而在成熟组织中,生长素还可以通过韧皮部进行非极性运输。
易错点3 误将下图中大于H点的浓度(包括HC段)看作“抑制浓度”
提示 生长素的双重作用曲线分析
①当生长素浓度小于i时均为“低浓度”,高于i时才会抑制植物生长,成为“高浓度”。②曲线中OH段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。③曲线中HC段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍促进生长)。④H点表示促进生长的最适宜浓度为g。⑤C点表示促进生长的“阈值”,大于i的生长素浓度将会使植物生长受抑制,即“高浓度”。
易错点4 混淆促进果实“发育”与促进果实“成熟”的激素
提示 促进果实“发育”的植物激素为生长素、赤霉素,促进果实“成熟”的激素为乙烯。
易错点5 厘不清无子番茄与无子西瓜的成因
提示 无子番茄:生长素促进子房发育,遗传物质并未改变,只是没有种子;无子西瓜:秋水仙素引起染色体数目变异,为三倍体,不可育。
见《自学听讲》P161
生长素的发现过程
1.植物的向光性分析
(1)原因
①外因:单侧光照射。
②内因:生长素在尖端以下部分的分布不均匀。
(2)解释
单侧光照射胚芽鞘尖端→生长素向背光侧运输(横向运输),导致生长素含量②>①→生长素从②到③、从①到④→伸长区生长素含量③>④→生长不均匀(背光侧快) →向光弯曲生长
2.不同处理条件下植物生长弯曲情况分析
类别
图解条件
相关结果
遮盖类
①直立生长
②向光生长
暗箱类
①直立生长
②向光(小孔)生长
插入类
①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移植类
①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA的含量:
a=b+c,b>c
旋转类
①直立生长
②向光生长
③向小孔生长
④茎向心生长,根离心生长
横置类
①②中IAA含量及作用:
①a=b,c=d,都促进水平生长
②a
衰老组织,如幼根>老根。
4.植物茎的背地性和根的向重力性分析
(1)原因分析:
(2)归纳总结
1.对生长素的运输及植物生长的正确理解
(1)极性运输是一种逆浓度梯度的主动运输过程,需要消耗ATP,与细胞呼吸强度有关,不受重力的影响。
(2)横向运输只发生在产生部位受外界因素的影响时,如单侧光、重力和离心力等。尖端在均匀光照和黑暗下不发生横向运输。
(3)失重状态下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。
2.生长素运输方式的验证方法
(1)验证生长素的横向运输发生在尖端。
①实验操作(如下图):
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。
(2)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(如下图):
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也不弯曲。
3.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度
(1)实验操作:如下图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。
(2)结果预测及结论:
①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲的程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。
②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于重力。
③若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响等于重力的相应影响。
例3 取生长状态一致的燕麦胚芽鞘a、b,分别进行下图所示实验,其中实验一在缺氧条件下进行,实验二在有氧条件下进行。下列相关说法正确的是( )。
A.接受琼脂块c中检测到IAA,d中检测不到
B.接受琼脂块d中检测到IAA,c中检测不到
C.接受琼脂块c、d中的IAA含量大小关系是c>d>0
D.接受琼脂块c中的IAA含量小于d中的含量
解析 从图中可知,胚芽鞘a的尖端和胚芽鞘b的尖端都能产生生长素,a和b的区别是b的胚芽鞘是倒置的。由于生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端,因此题图中的实验处理结果为:c中可检测到IAA,d中检测不到。A项正确,B、C、D项错误。
答案 A
例4 将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理如图1所示,收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。下列说法正确的是( )。
A.a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输
B.b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输
C.c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移
D.该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端
解析 该实验重点探讨了生长素的横向运输。a与b对照说明有无光照不影响生长素向下运输;b与c对照说明琼脂切块不影响生长素的运输;而c与d对照说明单侧光照射能促使生长素向背光侧转移。
答案 C
生长素的生理作用
1.生长素的双重作用曲线分析
(1)曲线中H点表示促进生长的最适浓度为g,在OH段随生长素浓度的增高,促进作用增强;而HC段随生长素浓度的增高,促进作用减弱。
(2)若植物幼苗出现向光性,且测得向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度范围应为:大于m小于2m。
(3)若将植物水平放置,表现出根的向地性、茎的背地性,且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m,则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。
2.影响生长素作用的因素
(1)生长素的浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞。
A点为较低浓度,促进生长,B点促进作用最强,C点既不促进也不抑制,D点为较高浓度,抑制生长。
(2)同一植物不同器官:根、芽、茎对生长素的反应敏感程度不同,根>芽>茎,如下图。
曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果,A'、B'、C'点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果,A'、B'、C'点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进,也不抑制。
(3)植物组织的成熟程度不同:幼嫩细胞敏感,衰老细胞则比较迟钝。
(4)植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如下图:
3.两重性的实例
(1)顶端优势
①图1中,顶芽产生的生长素向下运输,侧芽A、B、C的生长素浓度高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,生长发育受到抑制,而顶芽生长素浓度低,优先发育,从而表现出顶端优势。
②图2中,顶芽被去掉,侧芽的生长素浓度降低,抑制被解除,侧芽得以发育,顶端优势被打破。
③图3中,去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替,推测侧芽A、B、C的发育情况仍受到抑制,说明顶端优势确实是由生长素分布不均匀造成的。
(2)根的向地性
当幼苗横放时,由于重力的作用,生长素在近地侧浓度较高,即:B>A,D>C。茎对生长素敏感性弱,A、B两侧都是促进作用,且B侧促进作用更强,使茎背地生长(没有体现出两重性);根对生长素敏感性高,D侧浓度高,抑制生长,因此生长速度C>D,使根向地生长,这体现了生长素生理作用的两重性。
生长素作用的两重性分析方法
1.生长素的作用具有两重性,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。
2.生长素作用的两重性多涉及坐标曲线图形式的试题。一定要弄清促进作用或抑制作用时对应的生长素浓度。不要误把最适生长素浓度看成促进作用和抑制作用的“分水岭”。
3.常见的体现生长素作用两重性的实例
(1)植物的顶端优势:低浓度生长素对顶芽表现为促进作用,高浓度生长素对侧芽表现为抑制作用。
(2)除草剂:一定浓度的生长素类似物对双子叶杂草表现为抑制作用,而对单子叶作物表现为促进作用。
(3)根的向地性:近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用,远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。
例5 (2018年天津摸底)下列关于生长素的叙述,正确的是( )。
A.用适宜浓度的生长素溶液处理番茄的花就能得到无子番茄
B.在太空中生长素不能进行极性运输,根失去了向地生长的特性
C.植物的向光性现象说明生长素的生理作用具有两重性
D.不同浓度的生长素溶液促进根生长的效果可能相同
解析 用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄的雌蕊柱头,且做套袋处理才能得到无子番茄,A项错误;生长素能进行极性运输,这是由遗传物质决定的,但在太空中不受重力影响,根部生长素不能进行横向运输,根失去了向地生长的特性,B项错误;植物的向光性是由单侧光照射导致背光一侧生长素浓度高,促进作用大于向光一侧,只体现了生长素的促进作用,C项错误;在低于促进根生长的最适浓度范围内,随着生长素浓度的升高,促进效果增强,当超过最适浓度,随着生长素浓度的升高,促进效果减弱,故低于最适浓度与高于最适浓度的两种不同浓度的生长素溶液促进根生长的效果可能相同,D项正确。
答案 D
例6 下图中甲是一盆栽植株,乙表示该植株不同器官对不同浓度生长素的反应。请据图回答:
(1)乙图中 点的浓度可表示甲图中②处的生长素浓度,欲使②萌发成侧枝,可采用的方法是 。
(2)将该植物置于左侧光照下,一段时间后,乙图中的 点的浓度可表示甲图中④处的生长素浓度。
(3)当生长素浓度在10-8~10-6 mol/L区间时,对根、芽、茎生长的作用依次是 。
(4)若将植物横放一段时间后,⑥比⑤处生长得快,则⑤处的生长素浓度可能对应乙图的 点。
(5)已知除草剂能使杂草的茎死亡,从而导致杂草死亡,请问用除草剂除草时生长素浓度应处于乙图中 状态下。
解析 (1)甲图中②处是侧芽,生长受抑制,生长素浓度高,对应F点;解除顶端优势的方法是摘除顶芽。 (2)将该植物置于左侧光照下,向左侧弯曲生长,右侧生长得快,左侧生长得慢,所以④处的生长素浓度是乙图中C点。(3)从图中可见,当生长素浓度在10-8~10-6 mol/L区间时,抑制根的生长、促进芽的生长、促进茎的生长。(4)若将植物横放一段时间后,⑥比⑤处生长得快,则⑤处的生长素浓度高,抑制生长,所以可能对应乙图的E点。(5)已知除草剂能使杂草的茎死亡,从而导致杂草死亡,说明做除草剂的生长素类似物浓度比较高,所以用除草剂除草时生长素浓度应处于大于10-2 mol/L的状态下。
答案 (1)F 摘掉顶芽(或:摘掉①) (2)C (3)抑制、促进、促进 (4)E (5)大于G点对应的生长素浓度(或:大于10-2 mol/L)
探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度
1.实验原理
(1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响。
(2)用生长素类似物在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。
(3)存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。
2.实验步骤
3.实验结果分析
(1)不能生根
用不同浓度的生长素类似物浸泡扦插的枝条,枝条不能生根,主要有以下几种可能:
①枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多。
②枝条幼芽、幼叶保留较多,本身合成一定浓度的生长素,浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态。
③没有分清形态学的上端和下端。
(2)生根过少
配制生长素类似物溶液时,浓度梯度要密一些,组别要多一些。组别少、梯度大是生根过少的可能原因之一。
(3)都能生根
不同枝条都能生根,但长出的不定根的数目不同,主要原因可能有:
①枝条上所保留的芽不一样多,芽能合成生长素,促进不定根的形成。
②所配制的溶液浓度正好都在适宜的浓度范围内。
实验成功的关键点
(1)预实验时需要设置空白对照,在预实验的基础上再做正式实验时可不设置空白对照。
(2)设置对照实验,控制无关变量
①本实验可以设置只加清水的空白对照组及不同浓度的相互对照组。空白对照组可以排除无关变量的干扰,相互对照组可以确定促进生根的最适浓度。设置重复组,且每组不能少于3根枝条。
②实验过程应控制无关变量相同且适宜:实验中用到的枝条要尽量一致、各组培养条件要一致。
(3)浸泡法处理并非是将插条浸泡在配制好的生长素类似物溶液中让其生根,而是把插条的基部浸泡在配制好的溶液中(深约1.5 cm)处理几个小时至一天,然后再将其扦插到完全培养液中让其生根。
(4)在实验过程中,可能会出现不同浓度的生长素类似物对促进生根的效果相同的情况。
例7 (2018年衡水模拟)下面是某同学得到的探究不同浓度的某种生长素类似物(A)对月季扦插枝条生根影响的实验结果,对该实验结果的分析不正确的是( )。
A.该实验缺少用等量蒸馏水处理的对照实验结果
B.与浓度为1.0 mg/mL时的作用相比,浓度为1.0~2.0 mg/mL生长素类似物作用后的生根条数的多少无法判断
C.应在1.0 mg/mL至2.0 mg/mL的浓度范围内设置更小的浓度梯度探究A促进插条生根的最适浓度
D.从图中不能得出生长素类似物浓度为5.0 mg/mL时对月季枝条的生根起促进作用还是抑制作用
解析 图中无蒸馏水处理的对照实验结果,A项正确;1.0 mg/mL至2.0 mg/mL的浓度时生根条数可能比1.0 mg/mL时多,也可能比1.0 mg/mL时少,B项正确;生根条数最多的浓度也可能是一个小于1.0 mg/mL的浓度,故该同学应在0 mg/mL至2.0 mg/mL的浓度范围内设置更小的浓度梯度探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度,C项错误;由于缺乏蒸馏水浸泡的对照实验,因此不能得出5.0 mg/mL的浓度对月季枝条的生根起促进作用还是抑制作用,D项正确。
答案 C
例8 为研究不同浓度的生长素类似物2,4-D对猪笼草插条生根的影响,研究人员做了如下实验:取生长状态相似的三年生植株,剪取长度相同的插条120段,每段保留1片嫩叶。将插条随机均分成四组,采用浸泡法处理24 h后扦插。在适宜条件下培养一段时间,实验结果如下。请回答有关问题。
浓度(mg/L)
生根率(%)
根数(株)
株高(cm)
0
49.2
18.8
6.5
20
82.8
21.3
6.9
50
83.3
24.3
9.6
100
79.6
22.1
10.5
(1)保留嫩叶的插条比较容易成活,是因为嫩叶能产生 促进插条生根。处理插条时除了使用浸泡法外,还可使用 法。后者的2,4-D溶液的浓度应比浸泡法的 。
(2)表中数据能否说明2,4-D对插条生根具有两重性? 。理由是 。
(3)本实验的结论是 。
(4)在进一步探究2,4-D促进插条伸长的最适浓度时,可根据株高数据判断所配制的2,4-D溶液的起始浓度应为 mg/L。
解析 (1)保留嫩叶的插条比较容易成活,是因为嫩叶能产生生长素,促进插条生根。生长素类似物处理插条的方法有沾蘸法和浸泡法,沾蘸法的浓度要求较高,处理时间较短;而浸泡法的浓度较低,处理时间较长。(2)表中数据不能说明2,4-D对插条生根具有两重性。因与对照组相比,实验组对插条生根均表现为促进作用,无抑制作用。(3)据表中数据可知,在一定范围内,2,4-D既能促进插条生根也能促进插条生长。(4)据表中数据可知,浓度为50 mg/L至100 mg/L,株高是增加的,故若进一步探究2,4-D促进插条伸长的最适浓度时,可根据株高数据判断所配制的2,4-D溶液的起始浓度应为50 mg/L。
答案 (1)生长素 沾蘸 高 (2)否 与对照组相比,实验组对插条生根均表现为促进作用,因此不能说明具有两重性 (3)在一定范围内,2,4-D既能促进插条生根也能促进插条生长 (4)50
其他植物激素
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
嫩叶、嫩芽及发育中的种子
①促进生长;
②促进果实发育
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
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官
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、块茎的休眠,并促进萌发
细胞分
裂素
正在进行细胞分裂的器官(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,常用它来保持蔬菜鲜绿,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
用于果实催熟
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老、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.植物激素之间的关系
(1)在植物生长过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控制的,而是多种激素相互作用共同调节的结果。
(2)植物激素之间的关系可表示为
①生长促进类的激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素。
②生长抑制类的激素:乙烯、脱落酸。
③促进果实发育的激素:生长素、赤霉素。
④促进果实成熟的激素:乙烯、脱落酸。
⑤延缓叶片衰老的激素:生长素、细胞分裂素。
⑥种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进种子发芽,脱落酸抑制种子发芽。
3.植物生长调节剂及应用
植物生长
调节剂
举例
适用于农产品的实例
生长素
类似物
吲哚丁酸
(IBA)
促进葡萄等果树扦插枝条生根,促进开花,诱导单性果实的发育
萘乙酸(NAA)
促进黄瓜多长雌花,提高产量
2,4-D
促使一片田中的凤梨开花、结果、成熟等生殖生长基本保持一致,便于管理和果实采收
细胞分裂素类似物
保持蔬菜鲜绿,延长贮藏时间
脱落酸类似物
降低呼吸强度,延长花的寿命
植物生长抑
制剂类似物
抑制细胞伸长,使植株变矮、茎秆变粗,防止水稻和小麦倒伏,提高产量
1.有关植物激素作用的两点提醒
(1)促进果实的发育和成熟的激素不同:果实发育主要是生长素的作用结果,果实成熟主要是乙烯的作用结果。
(2)生长素与细胞分裂素促进生长的作用原理不同:生长素促进细胞伸长,即体积增大;细胞分裂素促进细胞分裂,即细胞数目增多。二者共同促进植株生长。
2.无子西瓜与无子番茄的比较
比较项目
无子西瓜
无子番茄
培育原理
染色体变异
施加外源生长素促进果实发育,阻止受粉
无子原因
减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞
有正常生殖细胞,但因没有受粉,不能完成受精作用
无子性状
能否遗传
能,结无子西瓜的植株经植物组织培养后,所结西瓜仍是无子
不能,结无子番茄的植株经植物组织培养后,所结番茄有子
例9 下列关于植物激素及其类似物的叙述,正确的是( )。
A.赤霉素能诱导α-淀粉酶的产生从而促进种子的萌发
B.用细胞分裂素处理收获的水稻种子,有利于保鲜储存
C.用乙烯利处理采摘后的番茄果实,可促进其发育
D.在失重状态下,植物体内的生长素不能进行极性运输
解析 赤霉素能诱导α-淀粉酶的产生,α-淀粉酶可催化淀粉水解产生小分子物质供细胞代谢需要,从而促进种子萌发,A项正确;细胞分裂素能促进细胞分裂,可用于水果、蔬菜的保鲜,但不能用于水稻种子的保鲜储存,因为它会使水稻种子萌发,B项错误;用乙烯利处理采摘后的番茄果实,可促进其成熟,C项错误;在失重状态下,植物根不具有向地生长的特性,但生长素仍能进行极性运输,D项错误。
答案 A
例10 (2018年菏泽一模)植物激素甲、乙、丙和生长素类似物NAA的作用模式如图所示,图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。下列叙述错误的是( )。
A.激素甲最可能代表乙烯
B.激素丙最可能代表生长素
C.激素乙具有微量、高效的特点
D.激素丙具有极性运输的特点
解析 由图中信息可知,甲能够促进种子休眠,抑制植物生长,可能是脱落酸,A项错误;丙很可能是生长素,生长素能促进植物生长,促进果实发育,其运输过程具有极性运输的特点,B、D项正确;植物激素都具有微量、高效的特点,C项正确。
答案 A
1.生长素主要分布在生长旺盛的部位,主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2.生长素所发挥的作用,因生长素浓度、植物细胞成熟情况和器官种类的不同而存在较大差异。
3.人工合成的植物激素类似物称为植物生长调节剂,它们不属于植物激素。
1.(2018年江苏高考)下图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是( )。
A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B.四组实验中,300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C.100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近
D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
解析 据图分析,该实验的自变量是IAA的浓度,因变量是平均生根数和平均根长;与对照组相比,随着IAA浓度的增加,平均生根数先增多后减少,平均根长先增加后略有减小。对照组生根数量少是因为枝条中IAA较少,A项错误;据图分析可知,四组实验中,300 mg/L的IAA浓度下平均生根数最多,说明诱导茎细胞分化出根原基最有效,B项正确;图中显示,100与300 mg/L IAA处理获得的根的长度相近,但是数量不相等,因此两者获得的根的生物量不相等,C项错误;与对照组相比,高浓度下没有体现抑制生根数和抑制根长伸长的现象,因此不能体现出IAA对根生长作用的两重性,D项错误。
答案 B
2.(2017年全国Ⅰ高考)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是( )。
A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
解析 与蒸馏水处理的对照组相比,一定浓度的细胞分裂素(CTK)溶液处理组,一段时间内叶片中叶绿素含量较高,故CTK能延缓叶片衰老,A项正确;一定浓度的细胞分裂素(CTK)溶液处理组,一段时间内叶片中叶绿素含量较高,而一定浓度的脱落酸(ABA)溶液处理组的叶片中叶绿素含量较低,两者同时使用则介于两者之间,说明本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱,B项正确;由于叶绿素能吸收光,将水光解成NADPH和氧气,根据CTK组比ABA组的叶绿素含量高可知,ABA组叶绿体中NADPH合成速率小于CTK组,C项错误;据图ABA组叶绿素含量低可推测,施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程,D项正确。
答案 C
3.(2017年江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。下列相关叙述正确的是( )。
A.自变量是NAA,因变量是平均生根数
B.不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C.生产上应优选320 mg/L NAA 处理插条
D.400 mg/L NAA 具有增加生根数的效应
解析 由图可知,该实验的自变量是NAA浓度,A项错误;与NAA浓度为0时比较,NAA浓度低于300 mg/L时能提高生根率,NAA浓度高于300 mg/L时会降低生根率,B项错误;用320 mg/L NAA处理插条时,生根率过低,不能用于生产,C项错误;与NAA浓度为0时相比,400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应,D项正确。
答案 D
4.(2016年四川高考)有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物,分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响,结果如图。以下说法不正确的是( )。
A.甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性
B.在0~20 ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙
C.乙的浓度大于20 ppm后,对莴苣幼根生长起抑制作用
D.据图推测,用30 ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长
解析 三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响,均体现了低浓度促进生长,高浓度抑制生长,即两重性, A项正确;分析曲线图可知,在0~20 ppm范围内,甲对莴苣幼根的促进作用大于丙,B项正确;与对照组相比,乙的浓度大于20 ppm后,对莴苣幼根生长起抑制作用,C项正确;不同的植物器官对同一浓度的生长素类似物的敏感度不同,作用的效果也不同,用30 ppm的甲处理莴苣幼芽不一定抑制其生长,D项错误。
答案 D
见《高效训练》P63
1.(2018年衡水诊断)下列关于生长素在农业生产上的应用的叙述,正确的是( )。
A.如果水稻没有受粉,采用喷洒一定浓度的生长素的方法可以补救产量
B.用适宜浓度的2, 4-D处理插条两端,可促进插条两端都生根
C.高浓度的生长素可以作为除草剂除去小麦田中的双子叶杂草
D.胚芽鞘在黑暗环境中不能合成生长素,因而不能生长
解析 水稻收获的是种子,生长素促进的是子房壁的生长,不能提高产量,A项错误;用适宜浓度的2,4-D处理插条形态学下端可促进生根,处理上端不能使上端生根,B项错误;对生长素来说,双子叶杂草比小麦(单子叶植物)对生长素更敏感,故可用高浓度的生长素作为除草剂除去小麦田中的双子叶杂草,C项正确;胚芽鞘在有光、无光照条件下都能合成生长素,光影响的主要是生长素的横向运输,D项错误。
答案 C
2.下图中根a侧的生长素浓度为曲线A点(10-10 mol/L)时浓度,下列描述正确的是( )。
A.AD段属于抑制生长范围,所以根不再生长
B.C点之前的生长素浓度均能促进根细胞的生长
C.a侧的生长素浓度为最适浓度,细胞伸长生长快,b侧的生长素浓度低于a侧
D.在太空中(重力为0),根的生长状况将和图中的生长状况一致
解析 根生长受抑制的范围是C点以下,并且处于抑制生长范围,但不是不生长,A项错误;FC范围内的生长素浓度均能促进根细胞的生长,B项正确;受重力的影响,b侧的生长素浓度高于a侧,C项错误;在太空中(重力为0),根的生长状况不同于图中的生长状况,D项错误。
答案 B
3.甲图表示燕麦生长素浓度与作用的关系;乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长状况;丙图表示燕麦胚芽鞘。下列有关叙述正确的是( )。
A.甲、乙图都说明了植物生长素的生理作用具有两重性
B.乙图中a、b两点生长素浓度都小于10-8 mol/L
C.丙图中A段产生的生长素只能向B段极性运输而不能横向运输
D.用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,则最适浓度在这两种浓度之间
解析 甲图中横轴以下是抑制,横轴以上是促进。乙图中a侧生长素浓度高,抑制生长,b侧生长素浓度较低,促进生长,所以甲、乙图都说明了植物生长素的生理作用具有两重性,A项正确,B项错误。生长素的运输有极性运输和横向运输,前者只能从形态学上端运往下端,而不能反向进行,后者是发生在尖端的运输,C项错误。由甲图看出,用任何两种不同浓度的生长素处理插条,都能生根,表示该浓度促进生长,但最适浓度并不一定在这两种浓度之间。
答案 A
4.关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用,符合实际的是( )。
A.黄瓜结果后,喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落
B.番茄开花后,喷洒一定浓度的乙烯利,可促进子房发育成果实
C.喷洒适宜浓度的生长素类似物,可获得无子西瓜
D.用一定浓度赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,可使植株增高
解析 脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落;乙烯利是促进果实成熟的,而不是促进发育;无子西瓜不是由生长素类似物促进子房发育而得到的;赤霉素可以促进植株增高。
答案 D
5.下列有关植物激素的叙述,正确的是( )。
A.植物激素由植物体一定部位的细胞合成并通过体液运输作用于靶细胞
B.人类研究最早的植物激素是生长素,它由荷兰科学家温特首次分离纯化
C.植物激素在低浓度时能促进植物生长,高浓度时则会抑制植物生长
D.在植物生长发育的不同阶段,一个细胞可以受到多种激素的调节控制
解析 植物激素是由植物体一定部位的细胞合成的有机物,不能通过体液运输,A项错误;生长素并不是由荷兰科学家温特首次分离纯化的,B项错误;不同植物激素的作用机理不同,生长素在低浓度时促进植物生长,高浓度时则抑制植物生长,C项错误;在植物生长发育的不同阶段,一个细胞可以受到多种激素的调节控制,D项正确。
答案 D
6.乙烯利和赤霉素均有促进苦瓜种子萌发的功能。科研人员设计实验,探究乙烯利和赤霉素对苦瓜种子发芽率的影响,结果如下表所示。请回答:
蓝山大长白苦瓜
种子发芽率(%)
广西大肉一号苦瓜
种子发芽率(%)
清水
18.30
32.00
150 mg/L乙烯利
36.70
68.50
200 mg/L赤霉素
35.00
76.50
(1)实验的自变量是 。
(2)若实验中所用浓度均为最适浓度,试解释:乙烯利和赤霉素二者浓度不同的原因是 。
(3)依据实验结果可得出的结论:
① ;
② 。
(4)为使实验更严谨,还应设置 的实验组,若该实验组测得广西大肉一号苦瓜种子发芽率为55.50%,由此你认为在农业生产中应 浸种提高苦瓜种子发芽率。
解析 (1)由表中相关信息可知自变量为植物生长调节剂种类和植物种类。(2)由于不同植物生长调节剂对同种植物的作用效果不同,故其最适浓度也可能不同。(3)对于同种植物生长调节剂而言,二者均可明显提高种子发芽率;对于同种植物而言,
不同的植物生长调节剂促进作用相差不大。 (4)探究乙烯利和赤霉素对种子萌发的促进作用,还应设置同时使用乙烯利和赤霉素的实验组;由所给实验结果可知,二者同时使用的促进作用效果不如单独使用的。
答案 (1)植物生长调节剂种类和植物种类 (2)不同植物生长调节剂作用于同种植物的最适浓度不同 (3)①150 mg/L乙烯利和200 mg/L赤霉素均能显著提高蓝山大长白苦瓜和广西大肉一号苦瓜种子发芽率 ②150 mg/L乙烯利和200 mg/L赤霉素对蓝山大长白苦瓜(或广西大肉一号苦瓜)种子发芽率的影响差异不大 (4)150 mg/L乙烯利+200 mg/L赤霉素 单独使用150 mg/L乙烯利或200 mg/L赤霉素溶液
7.(2018年邢台模拟)探究吲哚乙酸对月季扦插枝条生根的作用,结果如图所示。下列有关实验的分析和评价正确的是( )。
A.不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应不同
B.本实验可以不设置用蒸馏水处理扦插枝条的对照组
C.使扦插枝条产生相同根数的吲哚乙酸浓度相同
D.吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根
解析 本实验探究吲哚乙酸对月季扦插枝条生根的作用,因此实验的自变量为吲哚乙酸的浓度,其他无关变量应相同且适宜,A项错误;用蒸馏水处理起空白对照作用,浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,B项错误;从图中可以看出,吲哚乙酸浓度不同,生根条数可能相同,即促进效果相同,C项错误;吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根,D项正确。
答案 D
8.为了探究生长素(IAA)和乙烯(ACC是乙烯供体)对植物生根的影响,科学家用拟南芥下胚轴插条进行了一系列实验,结果如下图所示。下列有关分析错误的是( )。
A.浓度高于1 μmol/L的ACC抑制拟南芥下胚轴插条生根
B.浓度高于50 μmol/L的IAA抑制拟南芥下胚轴插条生根
C.ACC对拟南芥下胚轴插条生根作用的影响具有两重性
D.两种激素浓度为0时,拟南芥下胚轴插条均有一定的生根量,这与其自身的激素有关
解析 由图可知,ACC浓度高于1 μmol/L时插条不定根数比对照组少,说明浓度高于1 μmol/L的ACC抑制拟南芥下胚轴插条生根,A项正确;当IAA浓度高于50 μmol/L时插条生根数比对照组多,说明仍然是促进作用,B项错误;ACC对插条生根作用表现为低浓度时促进、高浓度时抑制,说明具有两重性,C项正确;两种激素浓度为0时,生根数不为0,主要是拟南芥自身也会产生一定的内源性激素,D项正确。
答案 B
9.研究人员探究生长素(IAA)和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的影响,得到图甲所示结果;探究不同浓度的脱落酸(ABA)和青霉素对小麦胚芽鞘切段生长的复合影响,得到图乙所示的结果。据此可判断( )。
A.图甲中青霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素的低
B.图甲中高浓度青霉素对胚芽鞘切段的伸长不起作用
C.图乙中青霉素对脱落酸抑制胚芽鞘节段的伸长具有对抗作用
D.图乙中青霉素对抗作用的大小与脱落酸的浓度无关
解析 由图甲可知,青霉素促进胚芽鞘生长的最适浓度比生长素高,A项错误;图甲中高浓度青霉素对胚芽鞘切段的伸长起促进作用,且促进作用保持稳定,B项错误;图乙中ABA对胚芽鞘伸长具有抑制作用,而随着青霉素浓度的升高,这种抑制作用有所减缓,说明青霉素对脱落酸抑制胚芽鞘节段的伸长具有对抗作用,C项正确;图乙中青霉素对抗作用的大小与脱落酸的浓度有关,D项错误。
答案 C
10.(2018年泰安模拟)图甲表示对玉米胚芽鞘进行单侧光处理;一段时间后,将图甲中胚芽鞘尖端下部横切,部分切面如图乙所示;图丙是丁香枝条示意图;图丁是豌豆幼苗示意图。以下分析正确的是( )。
A.图乙中d处细胞对应图甲中胚芽鞘a侧的细胞
B.由图乙分析可知,生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C.图丙中e处的生长素通过自由扩散运输到f处,抑制侧芽的生长
D.图丁中生长素在重力作用下从g侧通过极性运输到h侧
解析 在单侧光照射下,生长素由向光侧运输到背光侧,故a侧生长素浓度高于b侧,a侧细胞生长较快,对应图乙的d处,A项正确;由图乙分析可知,生长素通过促进细胞伸长促进植物生长,B项错误;图丙中e处的生长素运输到f处的方式属于主动运输,C项错误;图丁中重力作用造成生长素从g侧运输到h侧,属于横向运输,不属于极性运输,D项错误。
答案 A
11.有人做了如下实验,将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中,加入少量蔗糖作为能源,同时设置了空白对照组。他发现在有生长素的培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,培养液中乙烯的浓度也越高,根尖的生长所受的抑制也越强。下列推断中不正确的是( )。
A.此人设置的空白对照组是将等量根尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中
B.本实验的自变量是生长素浓度,因变量是乙烯浓度和根尖生长情况
C.生长素和乙烯都属于植物激素,对植物生长的作用往往都具有两重性
D.据实验结果可推知,高浓度生长素诱导根细胞合成并分泌乙烯
解析 根据题干可知,在生长素的作用下,根尖产生了乙烯,而且生长素浓度越高,乙烯浓度也越高,产生的乙烯对植物的生长具有抑制作用。本实验的自变量是生长素的浓度,因变量是根尖生长情况以及乙烯的浓度。生长素和乙烯都属于植物激素,生长素对植物生长的作用具有两重性,但是乙烯没有。
答案 C
12.光合促进剂是一种与生长素有类似生理作用的生长调节剂。某科研人员用番茄作为实验材料来探究光合促进剂的生理作用,其实验过程和结果如下。
实验材料:生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。
(1)实验步骤(请补充完善):
第一步:选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株,随机均分为甲、乙、丙、丁四组。
第二步:对实验组中的甲、丙两组喷洒 ;对对照组中的乙、丁两组喷洒 。
第三步:将四组番茄置于 的条件下培养,观察四组番茄的叶片颜色,测量并计算每组番茄的 ;待成熟后计算每组坐果数量、称量并计算单果重量的平均值。
(2)实验结果:如下表所示。
植物生长状况、产量记录表
名称
平均株高(cm)
坐果数(个)
叶色
平均单果重(g)
甲组
220.2
28.2
深绿
172.5
乙组
206.6
26.4
绿
156.0
丙组
222.8
27.6
深绿
170.0
丁组
218.8
25.8
绿
152.5
(3)根据所学知识回答下列问题:
①该实验中,因变量有 个。设置甲、丙两组(或乙、丁两组)相同实验遵循的是 实验原则。
②据表中叶色情况分析推断:光合促进剂增加番茄产量的原因可能是促进了 (填物质名称)的合成,提高了光能利用率,进而提高果实产量。据表中数据分析推断:光合促进剂具有与生长素类似的生理作用,如促进生长、 。
③若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a,则当光合促进剂的浓度小于a时,番茄产量 (填“会”“不会”或“不一定”)降低。
解析 (1)第二步:该实验的目的是探究光合促进剂的生理作用,因此实验的自变量为是否喷施适宜浓度的光合促进剂,即实验组喷施适宜浓度的光合促进剂,对照组喷施与光合促进剂等量的蒸馏水。第三步:该实验中的培养条件是无关变量,实验过程中无关变量应保持一致且适宜,因此要将四组番茄置于相同且适宜的条件下培养;由表格中的信息可知,实验的因变量是叶片颜色、平均株高、坐果数和平均单果重,因此一段时间后,要观察四组番茄的叶片颜色,测量并计算每组番茄的平均株高,待成熟后计算每组坐果数量、称量并计算单果重量的平均值。(2)①分析表格中的信息可知,实验的因变量是叶片颜色、平均株高、坐果数和平均单果重,有4个因变量;甲、丙两组实验处理方法相同,为实验组,乙、丁两组处理方法相同,为对照组,目的是消除偶然因素对实验结果的影响,相同实验遵循平行重复(或重复)的实验原则。②据表中叶色情况分析推断:光合促进剂通过促进叶绿素的合成提高光合作用效率进而提高果实产量;依表中数据分析推断:光合促进剂具有与生长素类似的生理作用,如促进生长、促进果实发育。③由于生长素作用具有两重性,光合促进剂具有生长素效应,因此若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a,则当光合促进剂的浓度小于a时,番茄产量不一定降低。
答案 (1)适量的适宜浓度的光合促进剂 等量的蒸馏水 相同且适宜 平均株高(或植株的平均高度、株高的平均值) (3)①4 平行重复(或重复) ②叶绿素 促进果实发育 ③不一定