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2015年生物世纪金榜3.1&3.2&3.3


第3章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的发现

第2节 生长素的生理作用
第3节 其他植物激素

三年23考

高考指数:★★★★★ Ⅱ

考纲 考情

1.植物生长素的发现和作用

2.其他植物激素
3.植物激素的应用




【知识梳理】 一、生长素的发现 科学家 实 验 实验结论 胚芽鞘尖端 ___________产生某种影响, 达尔文

该影响传递到下部伸长区
单侧光 的作用造 时,由于_______ 背光 面比_____ 向光 面生长快 成_____

科学家





实验结论

鲍森·
詹森

胚芽鞘尖端产生的影响可以
琼脂片 传递给下部 透过_______ 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖

拜尔

分布 端产生的影响在其下部_____
不均匀 造成的 _______

科学家





实验结论

造成胚芽鞘弯曲的是 温特

化学物质 ,后来 一种_________
生长素 被命名为_______

二、生长素的产生、运输和分布 发育中的种子 。 1.产生部位:主要在幼嫩的芽、叶和_____________ 胚芽鞘 、芽、幼叶和幼根 部位:_______ 极性运输 2.运输 韧皮部 进行 非极性运输:在成熟组织中,可以通过_______ 生长旺盛 的部分。 3.分布部位:相对集中地分布在_________ 形态学下端 形态学上端 运输到___________ 方向:从___________

三、生长素的生理作用 促进生长 ,高浓度_________ 抑制生长 。 1.特点:具有两重性,低浓度_________ 顶芽 优先生长,_____ 侧芽 受到抑制。 2.实例:顶端优势,_____

四、其他植物激素
把相关内容用线连接起来:

【盲点判断】

1.幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素。
2.生长素极性运输的方向是从上端运到下端。

(×)
(×) (√) (√)

3.生长素是一种信息分子,不直接参与细胞代谢。 4.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关。 5.植物的向光性能够说明生长素的两重性。 (√) (×)

6.(2011·山东高考T1C)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作 用有关。

7.乙烯、乙烯利、生长素、2,4—D、萘乙酸都是植物激素。
(×)

【盲点判断点拨】 1.生长素主要由幼芽、幼叶和发育中的种子产生,处于休眠期

的种子或成熟的种子产生生长素较少,甚至不产生。
2.极性运输是指生长素从形态学上端运到形态学下端。 3.生长素只是给细胞传达一种调节代谢的信息,和动物激素一 样,其只是调节代谢过程不直接参与细胞代谢。 4.燕麦胚芽鞘的极性运输与光照无关,光照只影响了生长素在 胚芽鞘尖端的横向运输,既不影响其极性运输也不影响其合成。

5.植物的背光侧生长素浓度高,生长较快,向光侧生长素浓度 低,生长较慢。整个过程没有出现高浓度抑制的现象,不能说 明生长素的两重性。 6.自然生长的雪松树冠呈塔形是由于顶端优势,侧芽处生长素 的浓度高抑制了生长,顶芽长得快,侧芽长得慢。 7.乙烯利、2,4—D、萘乙酸是人工合成的植物生长调节剂,

并不是植物激素。

【网络概览】

考点一

胚芽鞘的生长方向和植物的向性运动

1.不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析:
类别 图解条件 相关结果 ①直立生长 ②向光生长

遮盖类

暗箱类

①直立生长 ②向光(小孔)生长

类别

图解条件

相关结果 ①向右侧生长

插入类

②直立生长
③向光生长 ④向光生长 ①直立生长

移植类

②向左侧生长
③④中IAA的含量 a=b+c,b>c

类别

图解条件

相关结果 ①直立生长 ②向光生长

旋转类

③向小孔生长 ④茎向心生长,根离心 生长 ①②中IAA含量及作用

①:a=b,c=d,都促进
横置类 水平生长 ②:a<b,c<d,a、c、 d促进生长,b抑制生长

2.植物的向性运动原因分析: (1)植物具有向光性的原因分析。 ①原因:

②总结。 外因:单侧光照射。

内因:生长素分布不均匀。

(2)茎的负向重力性、根的向重力性原因分析:

原因:地心引力→生长素分布不均匀→近地侧浓度高→ 茎对生长素敏感性差→茎背地生长(负向重力性) 根对生长素敏感性强→根向地生长(向重力性)

【高考警示】 影响生长素运输的条件分析

(1)横向运输只发生在产生部位受外界因素的影响时,如单侧
光和重力、离心力等。尖端在均匀光照和黑暗下不发生横向运 输。 (2)失重状态下水平放臵的植物的根、芽中生长素分布是均匀 的,植物会水平生长。 (3)琼脂等不能感光,不会影响生长素的运输,而云母片、玻 璃片等则会阻碍生长素的运输。

【通关题组】 1.(分析胚芽鞘生长方向)对胚芽鞘进行如图的①~④实验,其 中旋转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验①②装置 仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是( )

A.←↑→↑

B.←↑↑→

C.→↑→↑

D.→↑←↑

【解题指南】解答本题的突破口:

(1)分析①②旋转对生长素的分布产生的影响。
(2)判断③④外源生长素的含量对胚芽鞘生长的影响。

【解析】选D。①中胚芽鞘随转盘旋转,则胚芽鞘尖端四周都 能接受到光刺激,但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧

分布多,因此停留在如图位臵时,向右弯曲生长;②暗箱不动,
有单侧光从左边射入,但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位 都能均匀接受单侧光,因此直立生长不弯曲;③由于生长素的 运输受重力影响,因此B中的生长素比A中多,故右侧生长比左 侧快,向左弯曲生长;④旋转后A、B中生长素一样多,因此左 右生长一样快,直立生长。

【互动探究】
(1)如果图中②组是转动的暗箱,那么胚芽鞘怎样生长?试分

析原因。
提示:弯向光源生长。暗箱转动,胚芽鞘只能感受到单侧光的 照射,所以弯向光源生长。 (2)如果给予图中③组右侧单侧光照,胚芽鞘怎样生长?并解 释原因。 提示:向左弯曲生长。③组胚芽鞘无尖端,不能感受光的刺激, 单侧光照不影响原来生长素的分布。

2.(探究植物向性运动的影响因素)为了探究光照和重力对横放 状态下植物生长的影响,某同学对刚萌发的盆栽燕麦分别进行 了下列处理:

一段时间后,①③④均明显向上弯曲生长,②弯曲生长不明显。 根据上面实验,下列分析正确的是( )

A.①和④能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲 生长的主要因素

B.①和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生
长的主要因素 C.①和②能够说明燕麦在横放状态下,单侧光作用是引起弯曲 生长的主要因素 D.③和④能够说明燕麦在横放状态下,重力作用是引起弯曲生 长的主要因素

【解题指南】解答本题需要从两方面分析:

(1)盆栽燕麦的处理方式,单侧光还是无光,还是均匀光。
(2)光照和重力都影响植物的生长。

【解析】选D。燕麦横放,重力引起向地侧生长素多于背地侧, 单侧光照引起背光侧生长素多于向光侧,①上方照光及重力影

响都使向地侧生长素多,促使向地侧生长快,燕麦向上弯曲生
长;②燕麦弯曲生长不明显,说明重力与单侧光的共同作用使 向地侧和背地侧生长素分布量差别不大;③燕麦只受重力影响; ④中光照不影响生长素的横向运输,受重力影响燕麦向上弯曲 生长。

【延伸探究】在重力的影响下燕麦中生长素的运输是极性运输 吗?

提示:不是。极性运输是指从形态学的上端运输到形态学的下
端,重力的影响只是从远离地心的位臵到靠近地心的位臵。

【解题金手指】 用两看法判断植物“长不长、弯不弯” (1)判断“长不长”:看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长 素。 ①能获得生长素,则生长。

②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。
(2)判断“弯不弯”:看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是

否均匀。
①若生长素分布均匀,则直立生长。 ②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。

【加固训练】 1.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示实验,一段时间后, 会引起弯曲现象的是( )

A.②⑤⑦ C.①③④⑥⑦

B.①②③⑤⑧ D.②⑤⑧

【解析】选D。①a、b浓度相同,故直立生长;②左侧生长素 多,向右弯曲生长;③遮光,生长素分布均匀,直立生长;④

插入云母片,生长素不能横向运输,直立生长;⑤插入云母片,
左侧生长素多,向右弯曲生长;⑥生长素不能向下运输,不生 长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转,单侧光不影响生长素 的分布,直立生长;⑧转动装臵,幼苗接受单侧光照,向小孔 方向弯曲生长。

2.(2014·温州模拟)如图所示是植物生长过程中的两种现象, 相关分析正确的是( )

A.这两种现象的产生都是由于单侧光导致生长素分布不均 B.甲图中生长素在背光侧分布多,细胞伸长生长快,所以出现 向光弯曲生长现象 C.乙图中茎的背地弯曲生长体现了生长素的两重性 D.乙图中植物的根水平生长,有利于吸收土壤中的水分

【解析】选B。题中乙图现象是由重力引起生长素的分布不均 匀造成的,并且无论近地侧还是远地侧,都是促进生长,只是

由于近地侧生长素浓度较高,对茎的促进作用较强,所以生长
较快;乙图中植物根由于重力作用会向下弯曲生长,有利于吸 收土壤中的水分。

考点二

生长素作用特性曲线分析

1.生长素作用的两重性曲线分析:

(1)曲线区间代表的含义。 ①OH段:随生长素浓度升高,促进生长作用增强。

②HC段:随生长素浓度升高,促进生长作用减弱(但仍为促进
生长)。 (2)曲线特殊点的含义。 ①H点:促进生长的最适浓度为g。 ②C点:表示促进生长的“阈值”,浓度大于C点抑制生长,小 于C点促进生长。

2.根、芽、茎对生长素的反应敏感程度曲线分析:

(1)不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理功效不同。

(2)生长素的敏感性:同一浓度的生长素作用于不同器官,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)最适浓度: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,其中A、B、C三点代表最佳促进 效果点,所对应的浓度即为最适浓度。

(4)不同器官的高低浓度不同:“高浓度”生长素是指分别大 于A′、B′、C′点对应的浓度,“低浓度”生长素是指分别

小于A′、B′、C′点对应的浓度。
(5)图中AA′、BB′、CC′段体现生长素的促进作用,变化特 点是促进作用逐渐降低。A′、B′、C′点的作用特点是既不 促进,也不抑制。

3.单子叶植物、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线分析:

(1)图示含义:双子叶植物比单子叶植物敏感。

(2)应用:用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的
双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。

【高考警示】
生长素浓度、分布和作用效果的关系 (1)浓度高低和分布多少没有必然关系。生长素的分布是一个 相对概念,低浓度下也有分布较多的部位。 (2)作用效果和浓度并非无关系。生长素作用中的高浓度和低 浓度是和作用效果联系在一起的概念,高浓度一般表现为抑制, 低浓度一般表现为促进。

【通关题组】 1.(生长素作用曲线分析)如图中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,下列相关叙述正确的 是( )

A.如果摘除甲图中的部位①,则②处生长素浓度会高于 10-6mol·L-1

B.甲图①处生长素浓度可用乙图f点表示,此处生长受到抑制
C.如将该植物向左侧水平放置,根将向下生长,表现出生长素 作用的两重性 D.给予该植物右侧光照,③、④处生长素浓度可分别用乙图 c、 g点表示

【解题指南】解答本题的关键有两点: (1)明确顶端优势的原理及如何解除顶端优势。

(2)正确分析曲线中不同浓度生长素对同一器官的影响和同一
浓度生长素对不同器官的影响。

【解析】选C。如果摘除甲图中的部位①,则侧芽②处生长旺 盛,生长素浓度接近芽的最适浓度,A选项错误;甲图①处是

顶芽,生长素接近最适浓度,B选项错误;根近地侧生长素浓
度高,抑制生长,背地侧浓度低,促进生长,体现两重性, C 选项正确;若给予甲图中植物右侧光照,左侧③生长素浓度应 高于右侧④,D选项错误。

【延伸探究】 (1)甲图中,不给光照,②③④处生长素浓度大小如何?

提示:生长素浓度③=④>②。
(2)如将该植物向左侧水平放置一段时间后,对于⑦⑧处的生 长素浓度,从乙图中找出可能的对应点。 提示:由于重力的作用,根将向下生长,⑦处生长素浓度可能 处于乙图中的e点,⑧处生长素浓度可能处于乙图中的a点。

2.(生长素作用两重性的应用)某植物正常传粉形成幼果后,用 较高浓度的生长素类似物喷洒幼果,可能出现的是( )

A.种子明显增多
C.部分果实脱落

B.形成无子果实
D.果实较大

【解题指南】解答本题应注意两点: (1)关键信息:形成幼果后再喷洒高浓度生长素类似物。

(2)原理:高浓度生长素促进疏果,导致果实脱落。
【解析】选C。生长素及其类似物的生理作用具有两重性,低 浓度能防止落花落果,但高浓度能疏花疏果。

【延伸探究】如果不给该植物授粉,直接喷洒一定浓度的生长 素,植物的果实和种子发育情况如何?

提示:会结出无子果实。生长素能促进子房发育为果实,不授
粉不能形成种子。

【解题金手指】 生长素作用曲线分析技巧

(1)单一曲线分析生长素作用的两重性,如分析根的生长和生
长素浓度的关系能得出生长素作用具有两重性。 (2)相同点分析不同器官对生长素的敏感程度,如分析题组 1图 中的d点,对根是抑制作用,对芽的促进作用较弱,对茎的促 进作用较强。

【加固训练】 1.如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响,此图给

出的信息是(

)

A.生长素对三种器官的作用具有两重性,低浓度促进生长,高 浓度(如10-2ppm)抑制生长

B.a、b、c点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的
最适宜浓度 C.d点对应的生长素浓度对茎的生长具有促进作用,却抑制芽 的生长 D.幼嫩的细胞对生长素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不 灵敏

【解析】选B。生长素对三种器官的作用具有两重性,低浓度 促进生长,高浓度抑制生长,但浓度为10-2ppm时,对根起抑

制作用,但对茎和芽却是促进作用。a、b、c点对应的生长素
浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度。 d点对应的生 长素浓度对芽和茎的生长都具有促进作用。幼嫩的细胞对生长 素反应灵敏,成熟的细胞对生长素反应不灵敏,但图中没有体 现这样的信息。

2.下图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一 侧,胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α 表示);图2是生长素对

胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图判断下列说法错误的是
( )

A.琼脂块中生长素浓度在b点时,α 达到最大值 B.当生长素浓度小于b点浓度时,随生长素浓度的增加α 值逐

渐减小
C.只有生长素浓度高于c点浓度时,生长素才会抑制胚芽鞘的 生长 D.由图2可知,生长素对胚芽鞘的生长作用具有两重性

【解析】选A。由图2可知,b点时的生长素浓度对植物生长的 促进作用最大,此时α值最小;在生长素浓度小于b点浓度时,

随生长素浓度的增加,促进作用加强,α值将逐渐减小;c点
时的生长素浓度既不促进也不抑制,当生长素浓度大于 c点浓 度时,将抑制生长;图2能够说明生长素作用具有两重性。

考点三

植物激素的作用

1.植物激素间的相互作用:

植物生长发育过程中,任何一种生理活动都不是受单一激素控

制的,不同发育时期激素的种类和数量不同。

(1)具有协同作用的激素。 ①促进生长的激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素。

②延缓叶片衰老的激素:细胞分裂素和生长素。
(2)具有拮抗作用的激素。 ①器官脱落:

②种子萌发:

2.植物生长调节剂的应用:
(1)植物生长调节剂的特点。

①优点:容易合成,原料广泛,效果稳定。
②缺点:使用不当会影响产品品质。 (2)应用实例。 ①用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠;促进芹菜等 的营养生长,增加产量。 ②用NAA促进黄杨、葡萄的生根;对棉花进行保花保果,防止 脱落。

③用乙烯利促进黄瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实
成熟。 ④施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。

【高考警示】 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是不同的: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是不同的: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。

【通关题组】
1.(植物激素的相互作用)甲、乙、丙三种植物激素及NAA的作 用模式如图,图中“+”表示促进作用,“-”表示抑制作用。 下列叙述错误的是( )

A.甲、乙、丙皆为非蛋白质的 小分子有机物 B.甲、乙皆可促进果实成熟

C.乙、丙之间具有协同作用
D.甲、乙之间具有拮抗作用

【解题指南】解答本题的关键点是:
(1)依据甲、乙、丙三种激素分别促进或抑制的生理过程判断 激素的种类。 (2)明确植物激素的化学本质不是蛋白质。 【解析】选B。由题图可以判断,甲是脱落酸,乙是赤霉素, 丙是生长素。脱落酸、赤霉素、生长素都是非蛋白质的小分子 有机物,赤霉素、生长素在促进生长方面有协同作用,而脱落

酸和赤霉素在种子休眠、促进生长方面都具有拮抗作用。

【互动探究】 (1)图中丙激素促进单性结实的作用能应用于油菜的种植吗?

提示:不能。丙为生长素,促进单性结实主要是促进了子房壁
的发育,不会产生种子,而油菜种植需要收获的是种子。 (2)图中甲和丙两者存在什么样的关系? 提示:拮抗关系。甲为脱落酸,能促进果实的脱落,丙为生长 素,可抑制果实的脱落,两者存在拮抗关系。

2.(植物激素的应用)关于植物生长调节剂在农业生产实践中的 应用,符合实际的是( )

①用2,4-D作为除草剂,可清除农田中的杂草,也会抑制农作 物的生长

②啤酒生产中,利用赤霉素处理大麦,可以降低成本,同时不
影响啤酒品质

③用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物,使植株增
高 ④用赤霉素溶液浸泡种子后,种子堆内温度升高加快是由于细 胞呼吸放热加快引起的

⑤可用生长素类似物溶液处理番茄以促进番茄果实发育,俗称 “点番茄”,期间“点”的越多的番茄一定发育越好

A.①③④

B.②③④

C.②④⑤

D.①②④

【解题指南】解答本题需注意两点: (1)除草剂的原理是利用生长素的两重性。

(2)应用植物激素时必须选择一定浓度的植物激素。
【解析】选B。利用不同植物对相同浓度生长素的敏感性不同,

用生长素类似物合成除草剂,可清除农田中的杂草,但不会抑
制农作物的生长;赤霉素能促进种子萌发、促进长高,种子萌 发时呼吸加快,产热增多;低浓度的生长素促进生长,高浓度 的生长素会抑制生长,生长素类似物具有相似的生理效应, “点”多了会抑制番茄的生长发育。

【延伸探究】为了促进农作物的生长,2,4-D作为除草剂时应 该如何确定其浓度?

提示:较高浓度的2,4—D溶液抑制杂草生长,但促进或不影
响农作物生长。

【解题金手指】 植物激素间相互作用关系规律 (1)作用相似者为协同。生长素通过促进细胞伸长,进而促进 生长;细胞分裂素则通过促进细胞数目增多,进而促进生长; 赤霉素通过促进细胞的伸长促进细胞的生长。这三类激素为协

同关系。
(2)作用抵消者为拮抗。脱落酸抑制细胞分裂,并促进叶和果 实的衰老、脱落,但这些作用又会被细胞分裂素解除。两者之 间相互拮抗。

(3)生长素与乙烯的关系。生长素在浓度适宜时促进植物生长, 同时诱导乙烯的合成,但当其浓度过高,乙烯含量增加到一定

程度,乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素对细胞生长的
促进作用时,则开始抑制植物的生长。

【加固训练】 1.为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相 互作用,科学家用某种植物进行了一系列实验,结果如图所示, 由此不能推测( )

A.浓度为10-6mol·L-1的生长素对该植物茎段的生长促进作用 最大

B.该植物茎中生长素含量大于M值时,影响该植物生长是生长
素与乙烯的共同作用 C.该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成 D.该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的

【解析】选C。从图甲中可以推测出浓度为10-6mol·L-1的生长 素对该植物茎段的生长促进作用最大。当生长素含量高于 M值

时,植物体内产生了乙烯,所以该植物茎中生长素含量大于 M
值时,影响该植物生长是生长素与乙烯的共同作用,而且从图 乙中可以看出该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同 步的。但是从两图中并不能推测出乙烯含量的增加会促进生长 素的合成。

2.下列有关植物激素调节的叙述,不正确的是(

)

A.在形成无子番茄过程中生长素没有改变细胞的染色体数目

B.生长素和赤霉素都能促进果实的发育
C.用一定浓度的脱落酸处理种子可提高发芽率 D.植物的生长发育是多种植物激素相互作用共同调节的结果

【解析】选C。在未受粉的雌蕊柱头上涂抹生长素可促进子房 发育成果实,从而获得无子番茄,没有改变番茄细胞的遗传物

质,A项正确。生长素和赤霉素都具有促进果实发育的作用, B
项正确。脱落酸能促进器官脱落和种子休眠,不能提高种子发 芽率,C项错误。植物的生长发育受到多种植物激素的共同调 节,D项正确。

考点四

与植物激素有关的实验设计

1.验证生长素的产生部位在尖端: (1)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)。 (2)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(如图乙)。

2.验证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。

3.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): A.

B.

(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。

4.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 生长素分布的影响与重力相等。

5.验证生长素在果实发育中的作用及合成部位: (1)原理:果实发育与生长素的关系。

①阻断生长素来源:如果切断生长素的自然来源(不让其受粉 或除去正在发育着的种子),果实因缺乏生长素而停止发育,

甚至引起果实早期脱落。
②在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素溶液,子房 正常发育为果实,因为没有受精,所以果实内没有种子。

(2)过程:
A组自然生长 B组开花前作套袋处理

相同黄瓜植株

C组开花前作套袋处理,以后人工涂抹一定
浓度的生长素

(3)结果:A组发育成有子黄瓜,B组不发育,C组发育成无子黄
瓜。

(4)结论:生长素是果实发育所必需的。

【思维拓展】 植物激素相关实验设计的三个要素 (1)实验原则:对照原则和单一变量原则。

(2)实验基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验证
明→得出结论。

(3)实验材料处理:胚芽鞘去尖端、玻璃片和云母片阻断生长
素运输;不透明锡箔纸和盒子遮光;琼脂块运输或收集生长素。

【通关题组】 1.(实验数据分析)(2012·四川高考)为研究根背光生长与生长 素的关系,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
(如图),测得根的弯曲角度及生长速率如下表:

处理方式 测定指标 弯曲角度α (度)

外源生长素(mg/L)

NPA(μ mol/L)

0
37

0.001 0.01 0.1
40 31 22

3
16

生长速率(mm/天) 15

17

13

11 )

8

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

【解题指南】解答本题的突破点: (1)明确水稻幼苗根弯曲角度与生长素的关系。

(2)分析表格数据,明确生长素对根作用的两重性。
【解析】选C。根据图中根的弯曲方向,可以判断出向光一侧 生长得快,背光一侧生长得慢,所以根尖弯向背光一侧生长; 根据表中数据,与对照组相比,不同浓度的生长素溶液中,低 浓度时促进生长,随着浓度升高,又开始起抑制作用,体现了 生长素作用的两重性;分析表格信息不能确定单侧光照射是否 影响生长素的合成。

【延伸探究】 (1)在没有外源生长素条件下根仍能弯曲生长,是否说明根的 弯曲生长不需要生长素?为什么? 提示:不是。因为植物根尖仍能合成生长素。

(2)由表中数据能否确定生长素促进根生长弯曲的最适浓度为
0.001 mg/L?为什么?

提示:不能。表中已知浓度中0.001 mg/L的生长素促进作用最
强,但不确定是否还有更合适浓度。

2.(实验设计)将柳树枝条正挂在潮湿的空气中,一段时间后枝 条生根发芽。请回答下列问题:

(1)柳条生根、发芽现象主要与

(填激素名称)相关。

相同条件下悬挂无侧芽柳条,则不能生根发芽,说明 。 (2)激素的运输与形态学的位置相关,被称为 证明这种运输方式与重力无关,请完成下列实验: 。为

①取6支10 cm长且生长状况基本相同的柳条,随机均分成Ⅰ、 Ⅱ两组。


③ 结果: Ⅰ组:在悬挂的上端生根, Ⅱ组: 结论: ,而在悬挂的下端生根。








【解题指南】解答本题需要明确以下两个过程: (1)极性运输的过程。确定柳树枝条的形态学上端与下端。

(2)实验的设计过程。从极性运输与重力无关这一探究命题出
发,引导学生设计实验。

【解析】(1)生长素有促进插条生根发芽的作用,柳树枝条的

生长素一般由侧芽产生。
(2)植物生长素的运输为极性运输,即只能从形态学上端向形

态学下端运输。如果将柳树枝条悬挂在潮湿的空气中,不管是
正挂(形态学上端朝上)还是倒挂(形态学下端朝上),枝条形态 学下端总是长根,形态学上端总是长芽,而且越靠近形态学下 端切口处根越长,越靠近形态学上端切口处芽越长。这种茎的 形态学下端只产生根,而它的形态学上端只产生芽的现象,就 是茎的极性表现。根的切段在再生植株上也有极性,通常是在 近根尖的一端形成根,而在近茎端形成芽。通过两组对照实验

进一步证明生长素极性运输的方向与重力无关。

答案:(1)生长素 生长素是由侧芽产生的 (2)极性运输 ②将Ⅰ组柳条倒挂在潮湿的空气中,将Ⅱ组柳

条正挂在相同的潮湿的空气中
③培养一段时间后,观察比较两组生根和生芽的方向 结果:Ⅰ组:在悬挂的下端生芽 Ⅱ组:在悬挂的上端生芽 结论:生长素极性运输的方向与重力无关 (与形态学的位臵相 关)

【解题金手指】 验证性实验的解题流程 (1)明确实验的目的。题2中验证极性运输与重力无关。 (2)分析实验变量。找出实验的自变量、因变量和无关变量。 题2实验中重力对生长素的作用方向不同为自变量,一组正挂,

一组倒挂;生芽与否是因变量,其他变量为无关变量。
(3)设计实验。先分组编号,再处理变量,注意单一变量原则 及对照实验的设计和无关变量的处理。 (4)分析结果,得出结论。验证性实验只得出一个合理的结论, 无需分组讨论。

【加固训练】
1.某裸子植物的种子具有坚硬的种皮,萌发率很低。某生物兴

趣小组的同学探究“2,4—D能否提高该种子的萌发率”,用4
种不同浓度的2,4—D溶液处理两组种子,实验结果如图。对 此实验的评价和分析合理的是( )

A.该实验的对照设置不全面 B.浓度范围设置合理

C.两线交点对应的是处理种子的最适浓度
D.砸裂种皮导致全部种子失活 【解析】选A。本实验的目的是探究“2,4—D能否提高该种子 的萌发率”,故实验的自变量应为2,4—D溶液的有无,但从 实验结果看,实验中没有设臵无2,4—D的空白对照组,故A正 确。

2.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】选C。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。

分析实验结果——解读图示类 【答题模板】

1.题型特点:此类题目通常提供实验方案和实验结果(以图示
的形式呈现),要求考生分析图示结果,得出相关结论。

2.模板呈现:

【典例示范】

(2012·北京高考改编)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(如图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

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叶进行实验处理,导致B叶 该实验的对照处理是

。 。

(5)实验Ⅲ、Ⅳ的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是:


【模板套用】 第一步 明确实验目的

关键信息:“为研究细胞分裂素的生理作用”。 推断结论:实验目的为“研究细胞分裂素的生理作用”。

第二步

解读图示含义

关键信息1:图中实验处理。

推断结论1:细胞分裂素处理的叶片不同、不同插条上去除不
同数目的A叶。 关键信息2:图中实验结果图纵坐标。 推断结论2:实验结果柱状图代表的生物学意义是不同处理后 的“B叶面积相对值”。

第三步

分析实验结果

关键信息1:图2中Ⅰ组的实验组与对照组相比B叶面积相对值。

推断结论1:细胞分裂素对A叶进行实验处理,导致B叶生长受
抑制。 关键信息2:实验Ⅲ有1片A叶,实验Ⅳ没有A叶;实验Ⅳ“B叶 面积相对值”比实验Ⅲ“B叶面积相对值”小。 推断结论2:A叶数量越少,B叶生长越慢。

【审题】抓准信息,快速判断
关键信息 信息1 信息2 信息3 信息4 信息5 信息6 植物激素的概念 植物的根与幼芽能 产生细胞分裂素 不用营养液 推断结论 植物激素是由植物体的特定部位 产生的,具有调节作用,具有微 量高效的特点 除去根系和幼芽以减少内源激素 的干扰 营养液中的营养物质影响叶面积 相对值 Ⅰ组的对照处理应该用蒸馏水处 理A 叶

实验对插条的处理分析见【模板套用】 研究细胞分裂素的 生理作用

B叶的生长与A叶的关系分析见【模板套用】

【答题】警示误区,规范答案 (1)产生 调节 微量

(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 错答:第一空错答为“减少根系和幼芽对实验结果的干扰”。 错因:不能正确分析根系和幼芽是通过产生激素影响实验结果 的。 (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 错答:第二空错答为“用细胞分裂素处理B叶”。

错因:不能根据实验目的设臵对照实验。
(5)A叶数量越少,B叶生长越慢

【类题试做】 (2013·新课标全国卷Ⅱ)已知大麦在萌发过程中可以产生α 淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生 α -淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:

试 管 号 1 2 3 4 5

GA 溶液 0 0 0.2 0.4 0.4

缓 冲 液 1 1 1 1 1

水 1 1 0.8 0.6 0.6

半粒 种子 10个 带胚 去胚 去胚 去胚 不加 种子

实验步骤 步骤1 25℃保温 24 h后去 除种子, 在各试管 中分别加 入1 mL淀 粉液 步骤2 25℃保温 10 min后 各试管中 分别加入1 mL碘液, 混匀后观 察溶液颜 色深浅

实验 结果 ++ ++ ++ ++ + ++ ++

注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单
位均为mL。

回答下列问题:

(1)α -淀粉酶催化
是 。

水解可生成二糖,该二糖

(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液
中的淀粉量比试管2中的 不同的原因是 ,这两支试管中淀粉量 。

(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作 用是 (4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。 。

【模板套用】——抓准信息,快速判断 答题模板 关键信息 用GA(赤霉素)溶液处 理大麦可使其不用发 芽就产生α -淀粉酶。 为验证这一结论 加入1 mL碘液,混匀 后观察溶液颜色深浅; 实验结果中“+”越多 表示颜色越深 推断结论 实验目的为验证用GA ___________________ 溶液处理大麦可使其 ___________________ 不用发芽就产生α __________________ 淀粉酶 _______ 实验结果中“+”的多 ____________________ 少反映淀粉的多少, ___________________ “+”越少,α -淀粉 ___________________ 酶越多 _______

第一步

第二步

答题模板

关键信息

推断结论 带胚的种子能产生α ____________________ 淀粉酶,使淀粉水解, _____________________ 无胚的种子不能产生 ___________________ α -淀粉酶,不能使 __________________ 淀粉水解 _________ GA能诱导种子生成α ____________________ 淀粉酶 _______

试管1带胚,试管2去 胚;试管1颜色浅, 试管2颜色深
试管2不加GA,试管3 加GA,试管3颜色浅; 试管5加GA,但无种 子,试管5颜色深

第三步

试管2、3、4 GA浓度 不同,试管2、3、4结 果是颜色依次变浅

GA浓度高对生成α -淀 ____________________ 粉酶的诱导效果好 _________________

【解析】(1)α-淀粉酶能催化淀粉水解,淀粉的结构单体是葡 萄糖,其水解后生成的二糖由两个葡萄糖组成,所以此二糖为

麦芽糖。
(2)试管1和试管2中淀粉含量的比较分析及原因分析见【模板 套用】。 (3)实验2、3、5结果分析见【模板套用】。 (4)实验2、3、4结果分析见【模板套用】。

答案:(1)淀粉 麦芽糖 (2)少 带胚的种子保温后能产生α-淀粉酶,使淀粉水解

(3)诱导种子生成α-淀粉酶
(4)GA浓度高对生成α-淀粉酶的诱导效果好

【加固训练】(2014·苏州模拟)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:

(1)由图得出的初步结论是:甲和乙对微型月季插条生根的影 响分别是 、 。

(2)由图中的结果

(填“能”或“不能”)判断

0.5μ mol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3μ mol/L的 激素类似物甲和0.5μ mol/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。

【模板套用】——抓准信息,快速判断
答题模 板 关键信息 推断结论 实验目的为研究激素 ___________________ 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 _________________ 图中柱状图高低反映 ___________________ 月季插条生根条数 _________________ 激素类似物甲和乙对 ___________________ 微型月季插条生根的 ___________________ 影响分别是促进生 _________________ 根、抑制生根 _____________

研究了激素类似物甲和 激素类似物乙对微型月 第一步 季生根和侧芽生长的影 响 第二步 图中纵坐标为“月季插 条生根数(条)”

浓度为0作为空白对 照;激素类似物甲处理 第三步 的生根数目比对照组 多,激素类似物乙处理 的生根数目比对照组少

【解析】(1)激素类似物甲和乙对微型月季插条生根的影响分 析见【模板套用】。 (2)图中未进行0.5μmol/L的激素类似物乙对生根的影响的实 验,因此不能得出该浓度的激素类似物乙的生理作用;要探究

激素类似物甲和激素类似物乙的复合影响,应设计 4组实验,
分别是空白对照组、单独添加3μmol/L的激素类似物甲的培养

基、单独添加0.5μmol/L的激素类似物乙的培养基及同时加入
3μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙的培养 基。 答案:(1)促进生根 抑制生根 (2)不能 4

1.(2013·安徽高考)科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦 尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂块切 成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一 侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有 接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该 实验证明了( )

A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质

C.生长素的化学本质是吲哚乙酸
D.胚芽鞘会弯向光源生长

【解题指南】准确快速解答本题需要弄清以下两点: (1)绘制实验设计简图。

(2)正确分析引起胚芽鞘弯曲的变量。

【解析】选B。实验将放臵过胚芽鞘尖端的琼脂切成小块,放 在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,发现胚芽鞘会向对侧弯曲生

长,说明造成胚芽鞘弯曲的刺激可能来自琼脂块,也可能是分
布在琼脂块中的胚芽鞘尖端产生的某种化学物质。对照实验是 将没有放臵过胚芽鞘尖端的空白琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘 切面的一侧,胚芽鞘既不生长,也不弯曲,排除造成胚芽鞘弯 曲的刺激是来自琼脂块的干扰,故B项正确。

【加固训练】(2012·新课标全国卷)取生长状态一致的燕麦胚

芽鞘,分为a、b、c、d四组,将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一
段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一 段,并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得 到a′、b′两组胚芽鞘。然后用单侧光照射,发现a′组胚芽 鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )

A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能 B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能

C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不
能 D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长 素不能

【解析】选D。A项错误,c组、d组的尖端都能合成生长素;B 项错误,a′组、b′组的尖端都能合成生长素;C项错误,c组、

d组的尖端的生长素都能通过极性运输向胚芽鞘基部运输; D项
正确,a′组尖端的生长素能够通过极性运输向胚芽鞘基部运 输,在单侧光的作用下,分布不均,出现向光弯曲生长;b′ 组中接入的胚芽鞘的形态学上端在下,形态学下端在上,胚芽 鞘尖端合成的生长素不能运输到胚芽鞘基部,胚芽鞘无弯曲生 长。

2.(2014·临沂模拟)右图表示生长素对植物某营养器官生长的

影响,“低浓度促进、高浓度抑制”一句中,高浓度、低浓
度分别指( )

A.大于a的浓度、小于a的浓度 B.大于c的浓度、小于c的浓度

C.大于b的浓度、小于b的浓度
D.大于a的浓度、小于c的浓度

【解析】选B。从坐标曲线可以看出,大于c的浓度时,生长素

对器官的生长具有抑制作用,即高浓度抑制;小于 c的浓度时,
生长素对器官的生长具有促进作用,即低浓度促进。

【易错提醒】生长素促进作用减弱≠抑制 (1)曲线分析:b点之前,随浓度的升高,生长素对植物的促进

作用逐渐加强;位于bc之间时,随着生长素浓度的增高促进作
用逐渐减弱;c点之后,抑制植物的生长。 (2)曲线在bc之间时仍为促进作用而不是抑制作用。抑制作用 的范围为c点之后的浓度。

3.(2013·海南高考)关于植物激素的叙述,错误的是(
A.植物激素的产生部位和作用部位可以不同 B.植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素 C.细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用 D.生长素可通过促进乙烯合成来促进茎段细胞伸长 【解题指南】解答本题时需关注以下两点: (1)生长素可以从合成部位运输到植物体全身。

)

(2)多种激素间的作用并不是孤立的。

【解析】选D。A项,植物激素的产生部位和作用部位可以不同, 如胚芽鞘尖端产生生长素运输到尖端下部起作用,故正确。 B

项,生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育的种子中由色氨酸经过
一系列反应转变而成,故正确。C项,细胞生命活动是由多种 激素共同作用的结果,细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中 起作用,故正确。D项,低浓度生长素促进细胞的伸长,但生 长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量增 高会抑制生长素促进细胞伸长的作用,故错误。

4.(2013·浙江高考)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图所示。下列叙述正确的是 ( )

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

【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)光照时间长短、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对植物茎伸长

都有影响。
(2)通过对比各组,根据唯一变量原则,可知影响茎伸长的主 要因素。

【解析】选B。A项中,根据题图,光照时间长短、赤霉素、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,故

错误;B项中,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,故正确;C项中,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,故错误; D项中,对比4 组和5组的茎长,在光照时间相等的情况下,使用赤霉素合成 抑制剂的5组茎长较短,说明该植物体自身的赤霉素合成受阻 导致茎伸长受阻,该植物不是赤霉素缺失突变体,故错误。

5.(2013·广东高考)如图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实

验结果,分析正确的是(

)

A.去顶芽能促进主根生长 B.去顶芽植株不能合成生长素 C.生长素由顶芽向下非极性运输 D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长

【解题指南】解答本题时需关注以下两点: (1)适宜浓度生长素能促进根的生长。

(2)外源生长素的作用。
【解析】选D。据图分析可知,当去掉顶芽后,植株的主根 (实 验组)短于正常植株(对照组),说明去顶芽不能促进主根生长; 去顶芽植株的根尖等也可合成生长素;生长素由顶芽向下极性 运输;去顶芽+外源生长素的植株的主根长度比去顶芽植株和 正常植株的长,说明外源生长素能促进主根的生长。

【加固训练】(2014·西安模拟)下图为烟草细胞在组织培养基 上生长获得的数据,曲线上的数字为培养皿中添加的吲哚乙酸 (IAA)的浓度(mg/L)。据图回答下列问题:

(1)促进烟草愈伤组织生长的激素的最适浓度是__________ 。

(2)本实验的结论是
依据是




(3)从曲线可以看出,随细胞分裂素浓度的增大,所需的最适 IAA浓度 ,此时的激素配比可促进愈伤组织生长。欲促 。

使愈伤组织再分化为根或芽,应

【解析】(1)从题图可以看出,当IAA和细胞分裂素的浓度分别 为27 mg/L和0.64 mg/L时,烟草愈伤组织的鲜重最大。

(2)由图中数据可知,单独使用IAA时,四周后烟草的愈伤组织
都在10 g左右;单独使用细胞分裂素时,烟草的愈伤组织增重

很小,因此,烟草细胞组织培养时需IAA和细胞分裂素的共同
作用才能产生应答。 (3)由曲线图可知,随细胞分裂素浓度的增大,烟草愈伤组织 生长所需的最适IAA浓度也增大。调整IAA和细胞分裂素的比例, 可以使愈伤组织再分化为根或芽。

答案:(1)27 mg/L的IAA和0.64 mg/L的细胞分裂素 (2)烟草细胞在组织培养时,需要IAA和细胞分裂素的共同作用

才能产生应答 单独使用IAA时,四周后烟草的愈伤组织都在
10 g左右;单独使用细胞分裂素时,烟草的愈伤组织增重很小 (或几乎不增长) (3)增大 改变培养基中IAA和细胞分裂素的比例


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