【教学课件】第二十六讲植物的激素调节.ppt

第二十六讲 植物的激素调节,回扣基础一、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：单侧光照射能使 产生某种影响，当传递到下部 时，造成 面比 面生长快。,胚芽鞘尖端,伸长区,背光,向光,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，可以透过琼脂块。,传递到下部,3拜尔的实验(1)实验过程及现象,(2)结论：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响 造成的。,在下部分布不均匀,4温特的实验(1)过程及现象(2)结论：造成胚芽鞘弯曲的是一种，并命名为生长素。,化学物质,生长发育,有机物,【解惑】(1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”，只能说“影响”。(2)证明“影响”是“化学物质”而非其他信号，并对该物质命名的科学家是温特；提取该物质的是郭葛，其化学本质为吲哚乙酸，由色氨酸合成。,幼嫩的芽,发育的种子,形态学上端,形态学下端,极性运输,主动运输,生长旺盛,低浓度,高浓度,芽,茎,幼嫩,衰老,2顶端优势(1)现象：优先生长，侧芽受到抑制。(2)原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累到侧芽，侧芽附近生长素，发育受到抑制。,顶芽,浓度高,生理效应,脱落,发育,生根,【解惑】无子番茄是在未受粉的条件下，在雌蕊柱头上人工涂抹一定浓度的生长素而获得的，无子西瓜是通过多倍体育种获得的。,四、其他植物激素连一连,优化落实一、生长素的产生、分布和运输1判一判(1)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用有关。()(2)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。()(3)水平放置在地面的植株，一段时间后，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。(),(4)顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。()(5)燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关。()(6)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(),二、生长素的生理作用2判一判(1)生长素对水稻根生长的作用具有两重性。()(2)在单侧光的照射下，胚芽鞘内的生长素由向光侧移向背光侧，背光侧的生长素浓度高于向光侧，促进生长的作用大于向光侧。(),(3)生长素与乙烯的化学本质相同。()(4)较高浓度的生长素可能会通过诱导根细胞合成乙烯来抑制根系生长。(),三、其他植物激素3判一判(1)赤霉菌分泌的赤霉素可促进植物生长。()(2)草莓果实的自然生长过程与生长素无关而与乙烯有关()(3)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。(),(4)根尖能够产生细胞分裂素。()(5)脱落酸能抑制马铃薯发芽。()(6)乙烯可用于诱导产生无子果实。(),关键点击1胚芽鞘的生长弯曲,胚芽鞘的生长弯曲和植物的向性运动,2.植物的向性运动(1)向光性原因分析,(2)植物的向重力性,误区警示1茎的背地性和向光性不能说明生长素作用具有两重性茎的背地性和向光性都只体现了生长素的促进作用，不能说明生长素作用具有两重性。根向重力性和顶端优势现象是体现生长素具有两重性的典型实例。2失重状态下水平放置的植物的根、茎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和传递，而云母片、玻璃片等则会阻碍生长素的运输。,【解题技巧】判断植物生长趋势长不长有没有(生长素)弯不弯均不均(生长素分布)均不均光和力,演练提升1(2013安徽卷)科学教温特做了如下实验：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,B1928年，荷兰科学家温特(，1903？)在实验中，把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽鞘尖端，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘既不生长，也不弯曲。由此说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。,2用燕麦胚芽鞘及幼苗、进行如图所示实验，一段时间后，会引起弯曲现象的是(),A BC D,Da、b浓度相同，故直立生长；向右弯曲生长；直立生长；直立生长；向右弯曲生长；不生长也不弯曲；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；向小孔方向弯曲生长。,生长素的生理作用及特性曲线,2影响生长素生理作用的因素,误区警示生长素分布的多少是一个相对概念，高浓度和低浓度范围内都有生长素的多少之分；而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，高浓度一定表现为抑制，低浓度一定表现为促进。在上图2中B点对根来说为高浓度，抑制根的生长；对茎来说为低浓度，促进经茎的生长。,【解题技巧】1植物生长素的作用(1)生长素能够促进扦插枝条生根和果实发育的原因是生长素能够改变植物体内的营养物质分配。(2)生长素与秋水仙素前者为植物激素，后者为植物次生代谢产物生物碱。前者可促进植物的生长，促进果实发育，后者则抑制植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的生成。,(3)生长素对趋向衰老的组织是不起作用的。(4)扬花期受到大风袭击，影响了传粉，对于茄果类作物，喷洒一定浓度的生长素可以避免减产；对于收获种子的作物，由于没有受精不能形成种子，因而会造成减产。,2各种植物激素作用辨析(1)在生长方面：生长素和赤霉素促进生长的原理在于促进细胞纵向伸长；细胞分裂素通过促进细胞分裂，增加细胞数量。(2)在果实方面：生长素和赤霉素能促进果实发育，乙烯促进果实成熟，而脱落酸则促进果实脱落。,演练提升3下图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，此图给你的信息是(),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(例如102 ppm)抑制生长Ba、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Cd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,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102 ppm时，对根和芽起抑制作用，但对茎却是促进作用。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，图中没有体现这样的信息。,4如图所示，图甲表示胚芽鞘受到单侧光的照射，图乙表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果图甲中b处的生长素浓度为m，则a处生长素浓度X的范围是(),AmiA在单侧光的照射下，胚芽鞘内的生长素由向光侧移向背光侧，背光侧的生长素浓度高于向光侧，促进生长的作用大于向光侧。,关键点击1五种植物激素的生理作用及应用,植物激素的种类及生理作用,(2)拮抗作用的激素器官脱落,种子萌发,误区警示(1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物，激素种类不同，化学本质不同。(2)生长素在胚芽鞘尖端、茎尖、根尖、芽尖等部位具有极性运输的特点，受光照、重力等因素作用还能发生横向运输。(3)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，使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。,(4)植物激素的作用为具有调节作用。(5)利用生长素类似物处理植物比用天然的生长素更有效，其原因是人工合成的生长素类似物具有生长素的作用，但植物体内没有分解它的酶，因而能长时间发挥作用。,【解题技巧】植物生长与多种植物激素之间的关系,赤霉素与生长素在促进茎秆的伸长方面的关系,演练提升5(2013海南卷)关于植物激素的叙述，错误的是()A植物激素的产生部分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,D激素作为信息分子，产生部位与作用部位一般情况下不同，需要从产生部位运输到作用部位，A正确；生长素主要的产生部位是芽，幼叶和发育的种子，色氨酸经一系列转化成为生长素，B正确；细胞的生命活动是多种植物激素共同调节的结果，细胞分裂素和生长素可以作用于同一细胞，C正确；乙烯具有促进茎段的横向生长、抑制纵向生长的作用，而高浓度的生长素会促进乙烯的合成从而抑制茎段细胞伸长，D错误。,6(2012浙江理综)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(),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D从图示可以看出，随生长素浓度的升高，乙烯浓度一直在升高，脱落率先增加后降低，A、B两项错误；分析题图可知，生长素浓度和乙烯浓度一直呈正相关变化，C项错误；喷洒较高浓度的生长素类似物，可降低脱落率，D项正确。,实验二十六探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度关键点击1实验原理植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理影响程度不同。其影响存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。,2实验流程 配制梯度溶液：配制一系列浓度梯度的2，4D溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL)(其他试剂也可)操纵变量实验：将新剪下的植物枝条分成9组，将插条的基部分别放在上述不同浓度的2，4D溶液中浸泡几个小时，均置于适宜的环境中观察并记录结果：一段时间后观察插条的生根情况分析结果得出结论,3基本技术要求(1)本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则。如用相同的花盆，选用相同的植物材料等。(2)配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别要多；(3)在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。,4实验中易出现的问题分析(1)分析不同插条的生根情况：不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、枝条倒插等。都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样，如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促使不定根的萌发。,(2)分析与本实验相关的其他因素：温度要一致；设置重复组，即每组不能少于3个枝条；设置对照组，清水空白对照。(3)可存在两种浓度的生长素，其促进生根的效果基本相同。,演练提升1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：,图1,(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“能”或“不能”)判断0.5 mol/L的激素类似物乙对生根的影响。为探究3 mol/L的激素类似物甲和0.5 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。,图2,(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：X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具有_作用。X浓度、Y浓度和Z浓度之间大小的关系是_。,解析本题主要考查植物激素类似物的生理作用，意在考查分析实验数据和识图的能力。(1)根据图1中实验数据绘制的柱形图，可直观判断激素类似物甲促进月季插条生根，激素类似物乙抑制月季插条生根。(2)图1中，激素类似物乙的浓度由0至1 mol/L，月季插条生根条数略有减少，但不能判断0.5 mol/L的激素类似物乙对生根的影响；若要探究这两种激素类似物对月季插条生根的复合影响，应设计含有0.5 mol/L激素类似物乙、含有3 mol/L激素类似物甲、含有0.5 mol/L激素类似物乙和3 mol/L激素类似物甲和不加激素的4种培养基进行培养。,(3)根据图2可知，在三种浓度的生长素类似物中，Z浓度的生长素类似物促进月季茎段侧芽生长的效果最佳，Y浓度次之，X浓度则表现为抑制。高于和低于最适生长素浓度的两个生长素浓度对促进月季茎段侧芽生长可能具有相同效应，浓度过高可起抑制作用。故可推知，X大于Y，也大于Z，但Z和Y之间的大小不确定。答案(1)促进生根抑制生根(2)不能4(3)抑制XY，XZ，Y与Z之间大小关系不确定,2(2013新课标卷)已知大麦在萌芽过程中可以产生淀粉酶，用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生a淀粉酶。为验证这一结论，某同学做了如下实验：,回答下列问题。(1)淀粉酶催化_水解可生成二糖，该二糖是_。(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_，这两只试管中淀粉量不同的原因是_。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该试验中GA的作用是_。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果，说明_。,解析(1)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2两组进行对比，相互之间的自变量为是否有胚(或有无淀粉酶存在)，因变量是试管中淀粉的含量。在此实验中淀粉的含量由生成的淀粉酶的量决定，淀粉酶含量高，则淀粉被水解的多，淀粉酶含量低，则淀粉被水解的少，无淀粉酶，则淀粉不被水解。检测时，加入碘液后，颜色较深的含淀粉多，颜色较浅的含淀粉少。,(3)以试管5作为空白对照，对比试管2和试管3，仅有试管3中的淀粉被分解，说明试管3有淀粉酶产生，而试管2没有淀粉酶产生。由此，可以推断GA溶液在无胚的情况下可诱导种子生成淀粉酶，继而促进了淀粉的水解。(4)观察试管2、3和4,三者加入的GA呈梯度分布，且当GA含量越多时，试管中的淀粉越少。由此可推测，GA浓度高对淀粉酶的诱导效果好。,答案(1)淀粉麦芽糖(2)少带胚的种子保温后能产生淀粉酶，使淀粉水解(3)诱导种子生成淀粉酶(4)GA浓度高对a淀粉酶的诱导效果好,高考回顾2013全国大纲卷、广东卷、浙江卷、福建卷、海南卷、上海卷、新课标卷2012全国新课标卷、四川卷、安徽卷、浙江卷、山东卷、江苏卷、北京卷2011山东卷、浙江卷、海南卷、天津卷,典题例析考向一胚芽鞘的生长弯曲和植物的向性运动(2012四川理综)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：,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,【思路点拨】在单侧光照射下，根会出现背光生长的现象，是由于单侧光引起生长素由向光一侧运输到背光一侧，高浓度的生长素抑制了背光一侧细胞的生长，因此其生长速率小于向光一侧；体现了生长素作用的两重性，必须体现出生长素在低浓度时具有促进作用，而在高浓度时具有抑制作用。,【解析】本题主要考查生长素浓度与植物生长速率的关系等相关知识。本题中没有光照前、后生长素含量的有关数值，故不能得出单侧光对向光侧生长素的合成是否有影响，C项符合题意。由于根背光弯曲生长，证明根向光一侧的生长速率大于背光一侧的生长速率；随着生长素浓度的增大，根的生长速率先增后减，且在外源生长素浓度为0.01 mg/L和0.1 mg/L时根的生长速率小于不加外源生长素时根的生长速率，体现出低浓度生长素促进生长，高浓度生长素抑制生长，即生长素生理作用的两重性；,NPA可抑制生长素的运输，在NPA溶液中培养的水稻幼苗，其弯曲角度小于不加外源生长素时的弯曲角度，说明单侧光照射下根的背光生长与生长素的运输有关。【答案】C,【易错辨析】判断植物长不长、弯不弯时要注意两看：(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素：能则生长；不能则既不生长也不弯曲。(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀：若均匀则直立生长；若不均匀则弯曲生长。,考向二生长素的生理作用及特性曲线 从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度()如图甲，与生长素浓度的关系如图乙。请回答：,(1)从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因，原因是_。,(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度1，从图乙中可查到与1对应的两个生长素浓度，即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的80%，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到2，请预测2与1相比较的可能结果，并得出相应的结论：_。,【思路点拨】生长素的生理作用具有最适浓度，低于最适浓度时，随生长素浓度的升高，生长素的促进作用逐渐增强，到达到最大；高于最适浓度后，随生长素的浓度升高，生长素的促进作用从最大逐渐降低，因此在生长素最适浓度的两侧有促进作用相同的两个浓度。生长素的促进作用越大，形成的弯曲角度()的值越大。,【解析】(1)生长素的生理作用具有双重性，低浓度促进植物生长，超过最适浓度后，高浓度抑制植物生长，甚至杀死植物。对任何一种植物来讲，都有促进生长的最适生长素浓度，在最适浓度两侧可能会出现作用效果相同而浓度不同的两个点。(2)低浓度(A)和高浓度(B)溶液都能促进茎段的生长，将待测溶液进行稀释后，若其浓度为A，则促进作用会小于原来浓度的促进作用，即21。,【答案】(1)生长素的生理作用具有双重性，最适生长素浓度产生最大弯曲角度值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的弯曲角度(2)若2小于1，则该溶液的生长素浓度为A；若2大于1，则该溶液的生长素浓度为B,【易错辨析】体现生长素生理作用两重性的现象：顶端优势、根的向重力性。茎的向光性没有体现两重性，只表现出了促进作用。,考向三植物激素的相关实验(2012北京高考)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、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,【思路点拨】为证明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，实验设计的自变量应为是否用细胞分裂素处理，因变量应为处理部位的营养物质含量。由、比较可知，在A、B叶片数量相同的情况下，A叶片中生长素含量越低，B叶片生长越快；、比较可知，A叶数量越少，B叶生长越慢。,【解析】本题主要考查植物激素实验的相关处理方法及实验设计的一般原则。(1)植物激素是由植物体的特定部位产生，由产生部位运输到作用部位，对植物生长发育起调节作用的一类微量有机物。(2)由于根系和幼芽可产生细胞分裂素，所以实验研究细胞分裂素的作用时，应除去插条的根系和幼芽，以减少内源激素的干扰；联系下题可知，细胞分裂素可能会引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输，为避免外来营养物质对实验结果造成的干扰，所以应将插条插在蒸馏水中而不是营养液中。,(3)通过分析图2中各组实验可知，对插条进行的实验处理有：不同插条上去除不同数目的A叶片；用细胞分裂素分别处理A、B叶片。(4)实验中，与对照组相比，对A叶进行实验处理后，B叶生长减慢，说明B叶的生长受到抑制。根据实验设计的单一变量原则和对照原则，该实验中的对照组应该用蒸馏水处理A叶，其他条件与实验组相同。(5)通过比较实验、的结果可发现：B叶的生长与A叶的数目有关，A叶数量越少，B叶生长越慢。,(6)结合题干中所给的选项g可确定该实验应检测A1叶的放射性强度，所以实验组应该用细胞分裂素溶液处理A1叶，由于需检测营养物质的放射性，又因为是涂抹处理，从叶片吸收能力判断，实验处理不能用大分子的淀粉溶液，而应该选择14C氨基酸溶液。综合上述分析可确定实验组应选择的操作最少包括a、e、g三项。,【答案】(1)产生调节微量的(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,【易错辨析】对于对照实验的分析，首先清楚实验目的，弄清楚实验的自变量和因变量；分析实验对照组之间的自变量变化，所产生的因变量的变化，分析实验结论。,课时作业(二十六),