第1節(jié)植物生長素【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.分析植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程,闡明其中蘊(yùn)含的科學(xué)本質(zhì)。2.概述植物生長素的合成、運(yùn)輸、分布和作用,闡釋植物生長素作用特點(diǎn)中蘊(yùn)含的適度與平衡觀。聚焦·學(xué)案一生長素的發(fā)現(xiàn)過程[學(xué)案設(shè)計(jì)](一)生長素的發(fā)現(xiàn)過程與植物向光性的分析1.向光性:在單側(cè)光照射下,植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象。2.生長素的發(fā)現(xiàn)過程(1)相關(guān)實(shí)驗(yàn)過程及分析科學(xué)家實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析達(dá)爾文父子胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后,向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”,使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端鮑森·詹森胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部拜爾胚芽鞘的彎曲生長,是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻溫特胚芽鞘的彎曲生長是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的,并將這種物質(zhì)命名為生長素其他科學(xué)家從人尿、植物體中分離出能促進(jìn)植物生長的物質(zhì)與生長素作用相同的化學(xué)物質(zhì):吲哚乙酸(2)植物向光性的原因分析|情|境|探|究|思|考|分析下列兩個實(shí)驗(yàn),回答有關(guān)問題:實(shí)驗(yàn)一:為研究在單側(cè)光影響下生長素運(yùn)輸方向的變化,研究人員做了如下圖實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)二:研究人員做了進(jìn)一步實(shí)驗(yàn),將生長狀況相同的胚芽鞘尖端切下來,把不能透過生長素的薄玻璃片放在尖端不同位置并置于瓊脂切塊上,實(shí)驗(yàn)處理及收集到的生長素(IAA)的含量如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)一中云母片起什么作用?實(shí)驗(yàn)一的裝置a、b中云母片放置位置不同的目的是什么?提示:云母片阻斷生長素的橫向運(yùn)輸;實(shí)驗(yàn)一的裝置a、b中云母片放置位置不同的目的是探究生長素的橫向運(yùn)輸是發(fā)生在胚芽鞘尖端還是尖端下部。(2)分析實(shí)驗(yàn)一的結(jié)果發(fā)現(xiàn):裝置a中胚芽鞘直立生長;裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。由此可以得出的結(jié)論是什么?提示:在單側(cè)光的影響下,生長素在胚芽鞘尖端發(fā)生了橫向運(yùn)輸。(3)實(shí)驗(yàn)二中a組的作用是什么?提示:對照。(4)實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果說明了什么?提示:光照沒有影響生長素的總量,但單側(cè)光照射促使生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移。(二)胚芽鞘系列實(shí)驗(yàn)的深化分析[典例]下圖表示用燕麥胚芽鞘進(jìn)行的系列實(shí)驗(yàn)(箭頭表示光照方向),下列敘述錯誤的是()A.a、b的生長素含量相等,胚芽鞘①將直立生長B.②將向右側(cè)彎曲生長,③將直立生長C.④⑥胚芽鞘直立生長,⑤胚芽鞘向光彎曲生長D.⑦和⑧都會向暗箱開孔處彎曲生長[解析]根據(jù)題圖分析,由于放置a、b瓊脂塊的胚芽鞘尖端是勻速旋轉(zhuǎn)的,因此a、b中生長素含量相等,圖中的①將直立生長,A正確。②胚芽鞘沒有尖端,單側(cè)光對其不起作用,放在左側(cè)的含有生長素的瓊脂塊使其向右彎曲生長;③的尖端被錫箔小帽遮蓋,單側(cè)光不起作用,故會直立生長,B正確。④單側(cè)光照射下,云母片阻斷了生長素的橫向運(yùn)輸,故會直立生長;⑤中的云母片在尖端下的右側(cè),不會影響橫向運(yùn)輸,最終會導(dǎo)致胚芽鞘左側(cè)生長素含量高而向右彎曲生長;⑥胚芽鞘接受的是豎直方向的光照,不會引起生長素的橫向運(yùn)輸,瓊脂片不影響生長素的極性運(yùn)輸,故會直立生長,C正確。⑦裝置中只有植物旋轉(zhuǎn),尖端每個位置均勻接受到光照,故直立生長;⑧整個裝置都旋轉(zhuǎn),尖端只能接受暗箱開孔方向的光照,故會彎向暗箱開孔生長,D錯誤。[答案]D|認(rèn)|知|生|成|1.胚芽鞘系列實(shí)驗(yàn)的六個結(jié)論(1)胚芽鞘感光部位——尖端。(2)胚芽鞘彎曲生長的部位——尖端下面的一段。(3)生長素的產(chǎn)生部位——胚芽鞘尖端。(4)生長素的產(chǎn)生是否需要光——不需要。(5)生長素發(fā)生橫向運(yùn)輸?shù)牟课弧哐壳始舛恕?6)胚芽鞘彎曲生長的原因——生長素分布不均勻。2.植物“長不長、彎不彎”的判斷方法注:植物不同部位對生長素敏感性不同,高濃度生長素處理植物敏感部位可抑制生長。3.旋轉(zhuǎn)類實(shí)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)相關(guān)圖示盆和盒旋轉(zhuǎn)類植物總是彎向與其相對靜止的物體。例如:盆轉(zhuǎn)時植物同時運(yùn)動,沒有相對靜止的物體,所以直立生長;盒轉(zhuǎn)時光照相對植物是靜止的,所以朝向光源生長;盆和盒都轉(zhuǎn)時盒子(小孔)相對植物是靜止的,絕大多數(shù)時間光照被盒子遮擋,不能照射到植物,光照只能從小孔方向照射過來(實(shí)質(zhì)上是植物間斷性地通過小孔接受光照),所以朝向小孔生長旋轉(zhuǎn)器在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力與地心引力同時影響植物生長素的分布,又由于根對生長素的敏感程度高,根將向著受到的離心力和地心引力的合力方向生長,而莖(敏感程度低)的生長方向與此合力方向相反(三)明確生長素的化學(xué)本質(zhì)和植物激素的含義1.生長素的化學(xué)本質(zhì):吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。2.植物激素概念由植物體內(nèi)產(chǎn)生,能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物作用作為信息分子,幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動種類生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列表述的正誤(1)根據(jù)單側(cè)光照射,胚芽鞘向光彎曲生長的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以推測胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長素。(×)(2)達(dá)爾文根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出,胚芽鞘的尖端受到單側(cè)光的刺激會產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)影響伸長區(qū)生長。(×)(3)溫特應(yīng)用同位素標(biāo)記技術(shù)證明胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的。(×)(4)生長素包括吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等物質(zhì)。(√)(5)植物激素與動物激素一樣,都是信號分子,都是有機(jī)物。(√)2.結(jié)合教材生長素發(fā)現(xiàn)過程的實(shí)驗(yàn),將下列實(shí)驗(yàn)的示意圖與對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者連線。3.人類的許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)是需要經(jīng)過一代又一代人的探索,才能一步一步接近事實(shí)真相。生長素的發(fā)現(xiàn)過程也是如此,下列關(guān)于生長素的發(fā)現(xiàn),敘述正確的是()A.達(dá)爾文證明了胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種影響并且傳遞到尖端下部B.鮑森·詹森證明胚芽鞘彎曲生長是因?yàn)橛绊懺谄湎虏糠植疾痪鶆駽.拜爾證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部D.溫特從人尿液中分離出生長素并確定化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸解析:選A達(dá)爾文提出單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種影響,這種影響傳遞到下部的伸長區(qū)時,會造成背光面比向光面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲,A正確。鮑森·詹森通過實(shí)驗(yàn)證明了胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部,B錯誤。拜爾的實(shí)驗(yàn)證明胚芽鞘彎曲生長是由尖端產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)在其下部分布不均勻造成的,C錯誤。溫特的實(shí)驗(yàn)證明造成胚芽鞘彎曲的“影響”確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì),并命名為生長素;1934年,其他科學(xué)家從人尿中分離出能促進(jìn)植物生長的物質(zhì),確定其化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸,D錯誤。4.下圖是生長素發(fā)現(xiàn)過程的幾種實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中采用的方法和目的敘述不一致的是()A.實(shí)驗(yàn)一將切除尖端的胚芽鞘與完整的胚芽鞘一起培養(yǎng),目的是觀察尖端對其生長的影響B(tài).實(shí)驗(yàn)二用錫箔罩罩在胚芽鞘尖端或尖端下面一段,目的是研究其感光部位C.實(shí)驗(yàn)三切除胚芽鞘尖端和在胚芽鞘尖端與尖端下部插入瓊脂片,目的是研究胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”是否可以透過瓊脂片傳遞給下部D.實(shí)驗(yàn)四將接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊與空白瓊脂塊分別放在切除尖端的胚芽鞘上,目的是研究其向光性原理解析:選D觀察尖端對胚芽鞘生長的影響實(shí)驗(yàn)的自變量是有無尖端,所以將切除尖端的胚芽鞘與完整的胚芽鞘一起培養(yǎng),能觀察尖端對其生長的影響,A不符合題意;研究感光部位實(shí)驗(yàn)的自變量是接受光照的不同部位,所以用錫箔罩罩在胚芽鞘尖端或尖端下面一段進(jìn)行研究,可以發(fā)現(xiàn)其感光部位,B不符合題意;實(shí)驗(yàn)三切除胚芽鞘尖端和在胚芽鞘尖端與尖端下部插入瓊脂片,目的是研究胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”是否可以透過瓊脂片傳遞給下部,C不符合題意;研究向光性的自變量是單側(cè)光,而實(shí)驗(yàn)四是在黑暗條件下進(jìn)行的,所以其目的不是研究向光性原理,D符合題意。5.為了研究植物生長素的生理作用,將燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上并給予單側(cè)光照,處理過程如圖①所示;一段時間后將A、B瓊脂塊分別置于切去尖端的胚芽鞘甲和乙的同側(cè),結(jié)果如圖②所示。下列敘述錯誤的是()A.圖①中感受光刺激的部位為胚芽鞘尖端B.圖②中B瓊脂塊的生長素濃度比A瓊脂塊的生長素濃度低C.若圖①中光照改為從頂端垂直照射,則甲和乙彎曲度相同D.圖②過程不需要在黑暗條件下進(jìn)行,因?yàn)闊o尖端不會受光照的影響解析:選B將燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上并給予單側(cè)光照,圖①中感受光刺激的部位為胚芽鞘尖端,在單側(cè)光的照射下,尖端的生長素發(fā)生橫向運(yùn)輸,A正確;單側(cè)光引起生長素從向光側(cè)移向背光側(cè),導(dǎo)致B瓊脂塊中的生長素濃度比A瓊脂塊中的生長素濃度高,從而使圖②中乙彎曲的角度大于甲,B錯誤;垂直光照時,胚芽鞘尖端生長素分布均勻,A、B瓊脂塊中含有的生長素相等,則甲和乙彎曲度相同,C正確;圖②過程可在光照或黑暗條件下進(jìn)行,因?yàn)闊o尖端不會受光照的影響,不管是否存在光照,最后圖②甲、乙結(jié)果相同,D正確。聚焦·學(xué)案二生長素的合成、運(yùn)輸與分布[學(xué)案設(shè)計(jì)](一)理清生長素的合成、運(yùn)輸與分布1.生長素的合成(1)主要的合成部位:芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。(2)來源:由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。2.生長素的運(yùn)輸方式極性運(yùn)輸①運(yùn)輸方向:由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端。②運(yùn)輸方式:主動運(yùn)輸非極性運(yùn)輸在成熟組織中通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行橫向運(yùn)輸根尖、芽尖等生長素產(chǎn)生部位3.生長素的分布在植物體各器官中都有分布,但相對集中分布在生長旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。(二)辨清生長素的三種運(yùn)輸方式的區(qū)別1.極性運(yùn)輸:其特點(diǎn)是將物質(zhì)從植物的形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,如根尖產(chǎn)生的生長素向上運(yùn)輸,而莖尖產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸。這是一種主動運(yùn)輸過程,需要載體蛋白的協(xié)助,消耗能量,不受任何外力影響。極性運(yùn)輸是由遺傳物質(zhì)決定的。2.非極性運(yùn)輸:是與植物形態(tài)學(xué)方向無明顯關(guān)系的運(yùn)輸方式,已通過實(shí)驗(yàn)得到證實(shí),即在葉片表面施加外源性的生長素,在根的基部能檢測到外源生長素;在根部施加外源性的生長素,在葉上能檢測到外源生長素。3.橫向運(yùn)輸:其特點(diǎn)是運(yùn)輸?shù)姆较蚱叫杏谇o的橫切面、垂直于莖的縱切面,受到單側(cè)刺激的影響時才會發(fā)生。類型及運(yùn)輸方向分析如表所示:受光照影響單側(cè)光使胚芽鞘尖端中的生長素由向光側(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè),如圖Ⅰ中②→①,可引起植物莖的向光生長受力影響(1)重力使生長素在幼根、幼莖中從遠(yuǎn)地側(cè)運(yùn)到近地側(cè),如圖Ⅱ③→④、⑤→⑥,可引起植物根的向地性和莖的背地性。(2)離心力使胚芽鞘尖端中的生長素由中心向外運(yùn)輸,如圖Ⅲ⑧→⑦|情|境|探|究|思|考|某同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)得出“生長素的極性運(yùn)輸,只能從植物形態(tài)學(xué)上端(頂端)向形態(tài)學(xué)下端(基端)運(yùn)輸,而不能反過來運(yùn)輸”的結(jié)論,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(如圖所示,忽略去掉尖端的胚芽鞘所含的內(nèi)源生長素)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果,此同學(xué)得出以下結(jié)論:①下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊;②生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。(1)這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密?為什么?提示:不嚴(yán)密,沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置的情況。(2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)?為什么?提示:不嚴(yán)謹(jǐn),沒有實(shí)驗(yàn)證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。(3)如果要驗(yàn)證上述結(jié)論,應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案?提示:應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)組,以研究生長素不能由形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。如下圖。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列表述的正誤(1)在植物幼嫩的葉或芽中色氨酸可以轉(zhuǎn)變成生長素。(√)(2)在水稻的成熟組織中,生長素可進(jìn)行非極性運(yùn)輸。(√)(3)在正常生長的植物幼根中生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。(√)(4)生長素的運(yùn)輸可能需要細(xì)胞膜上的通道蛋白并消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量。(×)(5)生長素只分布在生長旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖分生組織、形成層等。(×)2.生長素是一種植物激素,下列有關(guān)說法錯誤的是()A.色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)后,可轉(zhuǎn)變成生長素B.生長素的合成部位主要是芽、成熟的葉片和種子C.生長素給細(xì)胞傳遞信息,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動D.在成熟的組織中,生長素可通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸解析:選B色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素,A正確;生長素的合成部位主要是芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子,B錯誤;植物激素能給細(xì)胞傳遞信息,生長素也不例外,可調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動,C正確;在成熟組織中,生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸,D正確。3.下列有關(guān)生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布的敘述,正確的是()A.生長素在根部的極性運(yùn)輸方向?yàn)橛伞案舛恕边\(yùn)往“根近莖端”B.生長素分布于胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、發(fā)育的果實(shí)和種子中C.單側(cè)光會刺激胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長素,并引起生長素分布不均勻D.使用呼吸抑制劑處理,會抑制生長素在植物體內(nèi)成熟組織中的運(yùn)輸解析:選A極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是將物質(zhì)從植物的形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,“根尖端”為形態(tài)學(xué)上端,“根近莖端”為形態(tài)學(xué)下端,A正確;生長素在植物各器官中都有分布,但相對集中地分布在生長旺盛的部分,如發(fā)育中的果實(shí)和種子、胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織等,B錯誤;胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長素,與是否有光無關(guān),單側(cè)光會影響生長素的分布,使其分布不均勻,C錯誤;在成熟組織中,生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸,其運(yùn)輸方式不是主動運(yùn)輸,無需能量供應(yīng),故使用呼吸抑制劑處理,不會抑制生長素在植物體內(nèi)成熟組織中的運(yùn)輸,D錯誤。4.將小麥苗胚芽鞘分別置于不含生長素的相同瓊脂塊上,進(jìn)行如圖所示的系列處理,一段時間后檢測瓊脂塊中生長素的含量(用字母代表),并將瓊脂塊置于去除尖端的胚芽鞘上,觀察胚芽鞘的生長情況。下列敘述錯誤的是()A.通過比較甲組和乙組胚芽鞘生長情況,可以探究胚芽鞘向光性的外因B.通過比較c與e、d與f的數(shù)值大小可探究生長素在胚芽鞘內(nèi)是否進(jìn)行極性運(yùn)輸C.通過比較a與b、c與d的數(shù)值大小可探究單側(cè)光能否導(dǎo)致胚芽鞘內(nèi)生長素分解D.通過比較丙組和丁組胚芽鞘生長情況,可以探究胚芽鞘向光性與生長素在尖端橫向運(yùn)輸是否有關(guān)解析:選B由圖可知,甲組與乙組的差異為是否有單側(cè)光照射,在單側(cè)光作用下,生長素由向光側(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè),故根據(jù)甲組和乙組胚芽鞘生長情況可以探究胚芽鞘向光性的外因,A正確;通過比較c與e、d與f的數(shù)值大小可以探究生長素能否從向光側(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè),探究的是生長素在胚芽鞘內(nèi)是否進(jìn)行橫向運(yùn)輸,B錯誤;若單側(cè)光能導(dǎo)致胚芽鞘內(nèi)生長素分解,那么甲、乙、丙中的生長素含量數(shù)值會有不同,故根據(jù)比較a與b、c與d的數(shù)值大小可探究單側(cè)光能否導(dǎo)致胚芽鞘內(nèi)生長素分解,C正確;云母片能夠阻擋生長素的運(yùn)輸,丙組和丁組中云母片的位置不同,丙組中的生長素不能橫向運(yùn)輸,丁組中的生長素能夠橫向運(yùn)輸,故根據(jù)丙組和丁組胚芽鞘生長情況,可以探究胚芽鞘向光性與生長素在尖端橫向運(yùn)輸是否有關(guān),D正確。聚焦·學(xué)案三生長素的生理作用[學(xué)案設(shè)計(jì)](一)理清生長素的作用及其作用方式和特點(diǎn)1.生理作用細(xì)胞水平上促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用器官水平上影響器官的生長、發(fā)育,如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生,影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等作用實(shí)質(zhì)通過誘導(dǎo)特定基因的表達(dá),從而產(chǎn)生效應(yīng)2.作用方式:不催化細(xì)胞代謝,也不為細(xì)胞提供能量,而是給細(xì)胞傳達(dá)信息,起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。3.作用特點(diǎn):生長素在濃度較低時促進(jìn)生長,在濃度過高時則會抑制生長。(二)分析生長素生理作用曲線|探|究|學(xué)|習(xí)|研究發(fā)現(xiàn),生長素所發(fā)揮的作用,因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。分析下圖回答相關(guān)問題:(1)在燕麥成熟組織中生長素的運(yùn)輸與胚芽鞘中的運(yùn)輸有什么不同?提示:在燕麥成熟組織中,生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。(2)從圖甲可以看出,對芽促進(jìn)作用最適的生長素濃度,對根的生長表現(xiàn)為什么作用?這種現(xiàn)象說明了什么?提示:對芽促進(jìn)作用最適的生長素濃度對根的生長既不促進(jìn),也不抑制;這種現(xiàn)象說明植物的不同器官對生長素的敏感程度不同。(3)乙圖中a、b兩側(cè)生長素分布不均勻的原因是受什么因素影響?a側(cè)生長素濃度最終大于多少mol·L1?提示:重力因素;大于108mol·L1。(4)根據(jù)丙圖信息,若植物幼苗出現(xiàn)向光性,且測得其向光一側(cè)生長素濃度為m,則其背光一側(cè)生長素濃度范圍應(yīng)為多少?若植物水平放置,表現(xiàn)出莖的背地性,且測得其莖的近地側(cè)生長素濃度為M,則莖的遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度范圍應(yīng)為多少?提示:大于m小于M;小于m。|認(rèn)|知|生|成|1.同一器官對生長素敏感程度曲線分析2.同一植物不同器官對生長素敏感程度曲線分析3.不同植物對生長素敏感程度曲線分析[典例]下圖所示為黃化燕麥幼苗中生長素相對含量的分布情況,據(jù)所學(xué)知識和圖中信息判斷,下列敘述錯誤的是()A.生長素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)和調(diào)控的結(jié)果,也受到環(huán)境因素的影響B(tài).a點(diǎn)對應(yīng)濃度的生長素作用于d點(diǎn)可能會抑制d點(diǎn)所對應(yīng)的細(xì)胞的生長C.a點(diǎn)生長素濃度相對較高,是由b、c點(diǎn)對應(yīng)的細(xì)胞合成的生長素運(yùn)輸?shù)絘點(diǎn)所致D.該幼苗在太空中水平生長的原因是沒有受重力等環(huán)境因素的影響,不進(jìn)行橫向運(yùn)輸[解析]生長素的產(chǎn)生和分布是基因表達(dá)和調(diào)控的結(jié)果,同時也受光照、重力等環(huán)境因素的影響,A正確;由于根對生長素比較敏感,a點(diǎn)生長素濃度相對較高,d點(diǎn)生長素濃度較低,所以a點(diǎn)對應(yīng)濃度的生長素作用于d點(diǎn)可能會抑制d點(diǎn)所對應(yīng)的細(xì)胞的生長,B正確;生長素的合成部位主要是芽尖、根尖等幼嫩部位,a點(diǎn)生長素濃度相對較高,是由芽尖產(chǎn)生運(yùn)輸?shù)絘點(diǎn)的,而不是b、c點(diǎn)對應(yīng)的細(xì)胞合成后運(yùn)輸?shù)絘點(diǎn),C錯誤;該幼苗在太空中水平生長的原因是沒有受重力等環(huán)境因素的影響,不進(jìn)行橫向運(yùn)輸,生長素均勻分布,D正確。[答案]C[思維建模]“三看法”判斷生長素的生理作用——低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長(三)準(zhǔn)確理解頂端優(yōu)勢的原理及其應(yīng)用1.概念:頂芽優(yōu)先生長,側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。2.形成原因3.解除方法:摘除頂芽。4.應(yīng)用:棉花打頂,果樹剪枝等。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列表述的正誤(1)生長素可以直接參與細(xì)胞代謝過程,起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。(×)(2)生長素可以與受體特異性結(jié)合,直接誘導(dǎo)特定基因的表達(dá),從而產(chǎn)生效應(yīng)。(×)(3)生長素的作用效果受植物的種類、器官種類和生長素濃度等因素影響。(√)(4)不同的器官對生長素的敏感程度不同,而不同植物的同種器官對生長素的敏感程度基本相同。(×)2.(2024·河北高考)水稻在苗期會表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢,其分蘗相當(dāng)于側(cè)枝。AUX1是參與水稻生長素極性運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白之一。下列分析錯誤的是()A.AUX1缺失突變體的分蘗可能增多B.分蘗發(fā)生部位生長素濃度越高越有利于分蘗增多C.在水稻的成熟組織中,生長素可進(jìn)行非極性運(yùn)輸D.同一濃度的生長素可能會促進(jìn)分蘗的生長,卻抑制根的生長解析:選B由題意可知,水稻分蘗相當(dāng)于側(cè)枝,水稻在苗期會表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢,抑制分蘗,而AUX1參與水稻生長素極性運(yùn)輸,因此AUX1缺失突變體的生長素極性運(yùn)輸可能受到抑制,分蘗可能增多,A正確;生長素具有低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長的特點(diǎn),因此,并非分蘗發(fā)生部位生長素濃度越高越有利于分蘗增多,B錯誤;在水稻的成熟組織中,生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸,C正確;生長素所發(fā)揮的作用,因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異,同一濃度的生長素可能會促進(jìn)分蘗的生長,卻抑制根的生長,D正確。3.植物幼苗在一定刺激下,某器官由于生長素的作用而發(fā)生彎曲生長現(xiàn)象,其彎曲生長部分的顯微觀察結(jié)果如圖所示。據(jù)圖可得出的結(jié)論是()A.甲側(cè)生長素濃度大于乙側(cè)B.高濃度生長素可抑制細(xì)胞的生長C.生長素能夠影響細(xì)胞的生長D.生長素對細(xì)胞伸長生長沒有影響解析:選C圖示甲側(cè)細(xì)胞比乙側(cè)長,說明甲側(cè)比乙側(cè)生長得快些,但植物幼苗器官種類未知,無法判斷到底哪側(cè)生長素濃度高,A不符合題意;甲、乙兩側(cè)生長素濃度未知,器官種類未知,不能得出高濃度生長素可抑制細(xì)胞的生長的結(jié)論,B不符合題意;由圖示可以看出,由于生長素的作用甲側(cè)細(xì)胞比乙側(cè)長,說明甲側(cè)比乙側(cè)生長得快些,即生長素影響了細(xì)胞的伸長生長,C符合題意,D不符合題意。4.圖甲為玉米胚芽鞘中生長素誘導(dǎo)的生長和細(xì)胞壁酸化的變化曲線;圖乙為生長素處理后不同時間玉米胚芽鞘的生長速率。下列分析或推測不合理的是()A.根據(jù)圖示,曲線Ⅱ表示的長度與IAA作用時間呈正相關(guān)B.圖乙BC段表明生長素促進(jìn)生長,CD段表明生長素抑制生長C.中性緩沖液可能抑制生長素的作用,酸性緩沖液可能引起生長加快D.在生長素作用下細(xì)胞膜外排H+,使細(xì)胞壁變得疏松,有利于細(xì)胞伸長解析:選B圖乙BC段和CD段生長素都促進(jìn)生長,但促進(jìn)的效果先增強(qiáng)后減弱,B錯誤;圖甲中,加入IAA后,pH逐漸減小,而胚芽鞘長度不斷增加,可判斷酸性緩沖液可能引起生長加快,中性緩沖液可能抑制生長素的作用,C正確;由圖甲可知,加入生長素以后pH逐漸變小,可以推知在生長素作用下細(xì)胞膜外排H+,使細(xì)胞壁變得疏松,有利于細(xì)胞伸長,D正確。一、建構(gòu)概念體系二、融通科學(xué)思維1.燕麥胚芽鞘和涂抹生長素的去除尖端的胚芽鞘在單側(cè)光的照射下生長表現(xiàn)不同,前者會彎曲生長,后者只生長不彎曲。這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么?提示:胚芽鞘的尖端能產(chǎn)生生長素并能感受單側(cè)光的刺激。2.生長素(如IAA)是一種重要的植物激素,乙酰膽堿是動物神經(jīng)細(xì)胞釋放的一種神經(jīng)遞質(zhì),生長素(如IAA)和乙酰膽堿這兩類物質(zhì)的共同點(diǎn)有哪些?(至少答出2點(diǎn))提示:微量高效、作為信息分子傳遞信息、都需要與特異性受體結(jié)合、作用后會降解或回收、需要源源不斷地產(chǎn)生。3.棉花種植過程中,農(nóng)民會適時摘除棉花的頂芽,解除頂端優(yōu)勢以促進(jìn)側(cè)枝的發(fā)育,從而使它多開花、多結(jié)果。這樣做能解除頂端優(yōu)勢的原因是什么?提示:頂芽能產(chǎn)生生長素并通過極性運(yùn)輸導(dǎo)致側(cè)芽處生長素濃度過高,從而抑制側(cè)芽生長,而頂芽生長快,因此適時打頂可使側(cè)芽處的生長素含量減少,促進(jìn)側(cè)芽生長,即解除了頂端優(yōu)勢。4.某幼苗橫放一段時間后,為什么根和莖分別表現(xiàn)為向地生長和背地生長?提示:幼苗的根和莖受重力作用,使生長素分布不均勻,近地側(cè)高于背地側(cè),又因根對生長素的敏感程度大于莖,從而出現(xiàn)不同彎曲生長現(xiàn)象。三、綜合檢測反饋1.生長素運(yùn)輸渠道化理論認(rèn)為,頂芽產(chǎn)生的生長素通過主莖運(yùn)輸,當(dāng)主莖中生長素運(yùn)輸流飽和時,會限制側(cè)芽合成的生長素外流,側(cè)芽處于休眠狀態(tài),形成頂端優(yōu)勢。下列說法正確的是()A.植物體內(nèi)的生長素多為IAA,合成它的原料是吲哚乙酸B.根據(jù)生長素運(yùn)輸渠道化理論,去除頂芽后側(cè)芽處生長素外流加強(qiáng)C.頂芽產(chǎn)生的生長素向側(cè)芽運(yùn)輸?shù)倪^程中不需要消耗能量D.頂端優(yōu)勢、莖的背地性都說明生長素在濃度較低時促進(jìn)生長,在濃度過高時抑制生長解析:選B植物體內(nèi)的生長素多為IAA,合成它的原料是色氨酸,A錯誤;根據(jù)生長素運(yùn)輸渠道化理論,植物去除頂芽后側(cè)芽逐漸生長,說明側(cè)芽處生長素外流加強(qiáng),B正確;頂芽產(chǎn)生的生長素在向側(cè)芽運(yùn)輸過程屬于主動運(yùn)輸,消耗能量,C錯誤;莖的背地生長只是體現(xiàn)了生長素促進(jìn)生長的作用,D錯誤。2.生長素(IAA)主要促進(jìn)細(xì)胞的伸長,而細(xì)胞壁的彈性非常小,影響細(xì)胞的伸長。科學(xué)家根據(jù)“酸生長理論”和“基因活化學(xué)說”提出IAA對細(xì)胞伸長的作用機(jī)理如圖。下列說法正確的是()A.圖中生長素的運(yùn)輸方向體現(xiàn)了橫向運(yùn)輸B.pH較低時細(xì)胞壁軟化松弛利于細(xì)胞伸長C.生長素是植物體內(nèi)的信息分子,其受體位于細(xì)胞壁上和細(xì)胞質(zhì)中D.生長素對細(xì)胞促進(jìn)生長的作用體現(xiàn)在促進(jìn)細(xì)胞伸長,對細(xì)胞分裂無影響解析:選B橫向運(yùn)輸是指生長素在受到單側(cè)光、重力等外界刺激時,在植物體內(nèi)發(fā)生的橫向移動。題圖表示的是生長素與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合和與細(xì)胞質(zhì)中的活化因子結(jié)合,引發(fā)細(xì)胞內(nèi)的一系列生理活動,并不能體現(xiàn)橫向運(yùn)輸,A、C錯誤;根據(jù)“酸生長理論”,生長素通過促進(jìn)細(xì)胞分泌H+,使細(xì)胞壁酸化(pH降低),從而軟化細(xì)胞壁,使細(xì)胞壁變得松弛,有利于細(xì)胞的伸長,B正確;據(jù)題意可知,生長素(IAA)主要促進(jìn)細(xì)胞的伸長,但不能得出生長素對細(xì)胞分裂無影響,D錯誤。3.研究人員把生理狀況相同的水稻的根用不同強(qiáng)度的單側(cè)光照射相同時間后,生長狀況如圖1所示,黑暗、弱光、強(qiáng)光條件下測得的α分別為0°、17.5°、35.5°。已知光照不會影響生長素的合成,研究人員測定不同處理后根尖向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量,結(jié)果如圖2所示。以下分析不正確的是()A.與弱光相比,強(qiáng)光對生長素在根尖的分布影響程度更大B.由圖1可知,水稻根具有背光生長的特性,該特性是因?yàn)閱蝹?cè)光影響生長素的極性運(yùn)輸C.由圖2結(jié)果知,水稻根向光側(cè)生長素含量變化并不僅僅與生長素運(yùn)輸有關(guān)D.水稻根在單側(cè)光照射后的生長狀況可能與根對生長素的敏感度有關(guān)解析:選B根據(jù)彎曲角度可知,與弱光相比,強(qiáng)光對生長素分布的影響程度更大,A正確。由圖1可知,水稻根具有背光生長的現(xiàn)象,該現(xiàn)象是因?yàn)閱蝹?cè)光影響生長素的橫向運(yùn)輸,但水稻根背光生長的特性可能與遺傳物質(zhì)有關(guān),B錯誤。分析圖2可知,黑暗條件下兩側(cè)生長素的總量為700ng·g1,而弱光、強(qiáng)光條件下生長素的總量分別為539.8ng·g1、506.6ng·g1,推測單側(cè)光可能引起向光側(cè)生長素的分解;弱光、強(qiáng)光條件下背光側(cè)生長素的含量分別為401.6ng·g1、414.4ng·g1,均大于黑暗條件下的同一側(cè)生長素含量(350ng·g1),故推知單側(cè)光引起了生長素的橫向運(yùn)輸,部分生長素由向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸。故單側(cè)光可能引起向光側(cè)生長素的分解和生長素的橫向運(yùn)輸,C正確。一般情況下,生長素在較低濃度時促進(jìn)生長,較高濃度時抑制生長,不同器官對生長素的敏感度不同,與莖相比,根對生長素更敏感,即水稻根在單側(cè)光照射后的生長狀況可能與根對生長素的敏感程度有關(guān),D正確。4.圖1表示同一植物的不同器官生長單位長度所需時間與生長素濃度的關(guān)系,圖2為不同濃度的生長素對植物生長的影響曲線。下列敘述錯誤的是()A.圖1中曲線Ⅰ、Ⅱ可以分別表示生長素對根、莖生長的影響B(tài).若圖1中的a點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度為圖2中的m,則b點(diǎn)對應(yīng)的濃度大于eC.把植物水平放置,根近地側(cè)可對應(yīng)圖1的b點(diǎn),莖的近地側(cè)可對應(yīng)圖1的c點(diǎn)D.若胚芽鞘向光側(cè)濃度是圖2的m，則背光側(cè)濃度應(yīng)處于m與2m之間解析:選C根對生長素比莖敏感,圖1中曲線Ⅰ、Ⅱ可以分別表示生長素對根、莖生長的影響,A正確。圖1中的a點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度表現(xiàn)為促進(jìn)作用、b點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度表現(xiàn)為抑制作用,若a點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度為圖2中的m,則b點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度大于e,B正確。把植物水平放置,根近地側(cè)生長素濃度大于遠(yuǎn)地側(cè),表現(xiàn)為抑制生長的作用,可對應(yīng)圖1的b點(diǎn);莖的近地側(cè)生長素濃度大于遠(yuǎn)地側(cè),促進(jìn)作用也強(qiáng)于莖的遠(yuǎn)地側(cè),可對應(yīng)圖1的d點(diǎn),C錯誤。在單側(cè)光的刺激下,向光側(cè)的生長素濃度低于背光側(cè),且兩側(cè)生長素均表現(xiàn)為促進(jìn)生長的作用,故若胚芽鞘向光側(cè)濃度是圖2的m,則背光側(cè)濃度應(yīng)大于m小于2m,D正確。[課時跟蹤檢測](標(biāo)的題目為推薦講評題目,配有精品課件)

一、選擇題1.在生長素的發(fā)現(xiàn)過程中,很多科學(xué)家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)來探究生長素的成分和作用。下列有關(guān)敘述正確的是()A.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)證明了有某種化學(xué)物質(zhì)從胚芽鞘尖端傳遞到了下面B.拜爾的實(shí)驗(yàn)證明胚芽鞘彎曲生長是在單側(cè)光影響下化學(xué)物質(zhì)分布不均勻造成的C.溫特的實(shí)驗(yàn)必須在單側(cè)光下進(jìn)行,否則不能得出支持達(dá)爾文假說的結(jié)論D.鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”能夠透過瓊脂片向下傳遞解析:選D達(dá)爾文觀察到彎曲生長的部位在尖端下部,推測有某種“影響”從胚芽鞘尖端傳遞到了下面,而溫特的實(shí)驗(yàn)證明確實(shí)有某種化學(xué)物質(zhì)從胚芽鞘尖端傳遞到了下面,影響胚芽鞘彎曲生長,A錯誤;拜爾是在黑暗條件下進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn),因此沒有證明胚芽鞘彎曲生長是在單側(cè)光影響下化學(xué)物質(zhì)分布不均勻造成的,B錯誤;溫特的實(shí)驗(yàn)在有光或無光條件下都能得出支持達(dá)爾文假說的結(jié)論,C錯誤;鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部,D正確。2.用玻璃片以不同方式插入三株燕麥胚芽鞘尖端部位,并分別給予如圖所示的光照,培養(yǎng)一段時間后,胚芽鞘的生長情況是()A.甲不彎曲,乙不彎曲,丙向右彎曲B.甲向右彎曲,乙不彎曲,丙向左彎曲C.甲不彎曲,乙向右彎曲,丙不彎曲D.甲向左彎曲,乙向右彎曲,丙向右彎曲解析:選A甲:縱向插入的玻璃片將燕麥胚芽鞘尖端分隔成兩部分,胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素不能從向光側(cè)橫向運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè),但能從尖端向下運(yùn)輸,使得生長素在尖端下部均勻分布,所以胚芽鞘直立生長,不彎曲;乙:橫向插入的玻璃片將燕麥胚芽鞘尖端與下部完全分隔開,胚芽鞘產(chǎn)生的生長素不能從尖端向下運(yùn)輸,因此胚芽鞘不生長、不彎曲;丙:燕麥胚芽鞘尖端與尖端下部的右側(cè)之間插入玻璃片,導(dǎo)致尖端產(chǎn)生的生長素不能從右側(cè)透過玻璃片向下運(yùn)輸,只能由左側(cè)向下運(yùn)輸,同時尖端產(chǎn)生的生長素還能在尖端從向光側(cè)運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè),因此胚芽鞘向右彎曲生長。綜上分析,A正確。3.植物激素是一類由植物體產(chǎn)生的,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物,下列關(guān)于植物激素的敘述,錯誤的是()A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以轉(zhuǎn)變成生長素B.生長素可以從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)狡渌课话l(fā)揮作用C.生長素在植物體內(nèi)既可以極性運(yùn)輸也可以非極性運(yùn)輸D.植物體內(nèi)生長素可以作為催化劑直接參與細(xì)胞代謝過程解析:選D生長素的合成位置主要是植物芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子,色氨酸在這些部位經(jīng)一系列反應(yīng)可以轉(zhuǎn)變成生長素,A正確;植物激素可以從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?B正確;生長素在植物體內(nèi)可以進(jìn)行極性運(yùn)輸(從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸至形態(tài)學(xué)下端)和非極性運(yùn)輸(如在成熟組織中通過輸導(dǎo)組織的運(yùn)輸),C正確;生長素是信號分子,不是催化劑,催化是酶的作用,D錯誤。4.根的負(fù)向光性是植物的向性運(yùn)動之一,是指植物在高光強(qiáng)或其他不良條件下發(fā)生的一種背向光源彎曲生長的適應(yīng)性反應(yīng)。為探究其原因,研究者測定水稻根向光側(cè)和背光側(cè)在單側(cè)光刺激后生長素含量的變化。結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,下列說法正確的是()處理向光側(cè)/(ng·g1·FW)背光側(cè)/(ng·g1·FW)光強(qiáng)/(100μmol·m2·s1)184.8498.6黑暗418.6418.6A.根的負(fù)向光性未體現(xiàn)生長素“低濃度促進(jìn)生長,高濃度抑制生長”的作用特點(diǎn)B.根的負(fù)向光性是因?yàn)樵趩蝹?cè)光的作用下生長素發(fā)生極性運(yùn)輸導(dǎo)致分布不均勻C.光強(qiáng)組根尖生長素總量少于黑暗組可能是因?yàn)楣庹沾龠M(jìn)生長素的分解D.生長素是由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來的,其本質(zhì)為吲哚丁酸解析:選C水稻根細(xì)胞中,向光側(cè)生長素濃度低,促進(jìn)生長,背光側(cè)生長素濃度高,抑制生長,因此根的負(fù)向光性體現(xiàn)了生長素“低濃度促進(jìn)生長,高濃度抑制生長”的作用特點(diǎn),A錯誤;根的負(fù)向光性是因?yàn)樵趩蝹?cè)光的作用下生長素發(fā)生橫向運(yùn)輸導(dǎo)致分布不均勻,B錯誤;光強(qiáng)組根尖生長素總量少于黑暗組,推測可能是因?yàn)楣庹沾龠M(jìn)生長素的分解,C正確;生長素是由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來的,其本質(zhì)為吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等,D錯誤。5.取燕麥胚芽鞘切段,隨機(jī)分成三組,分別置于不同的溶液中進(jìn)行培養(yǎng),一定時間內(nèi)測定胚芽鞘長度的變化,結(jié)果如圖所示。用KCl代替蔗糖進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)可以得到相同的結(jié)果。下列說法不合理的是()A.本實(shí)驗(yàn)中蔗糖作為能源物質(zhì)來提高IAA作用效果B.胚芽鞘伸長生長過程中,伴隨細(xì)胞對水分的吸收C.KCl可進(jìn)入胚芽鞘細(xì)胞中調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓D.IAA促進(jìn)胚芽鞘伸長的效果可因加入KCl而提高解析:選A由題干信息可知,用KCl代替蔗糖可得到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而KCl不能作為能源物質(zhì),因此不能說明蔗糖作為能源物質(zhì)來提高IAA的作用效果,A錯誤;水是細(xì)胞生命活動所需的重要物質(zhì),胚芽鞘伸長生長的過程伴隨著細(xì)胞的吸水過程,B正確;K+、Cl是植物所需要的礦質(zhì)離子,可被植物細(xì)胞主動吸收,進(jìn)入細(xì)胞后能調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓,C正確;IAA+蔗糖組胚芽鞘伸長率明顯高于IAA組,而KCl代替蔗糖也可達(dá)到相同結(jié)果,因此說明IAA促進(jìn)胚芽鞘伸長的效果可因加入蔗糖或KCl而提高,D正確。6.科學(xué)家用吲哚乙酸(IAA)處理胚芽鞘切段進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在處理后的第12分鐘至40分鐘左右胚芽鞘切段快速生長(第一階段),40分鐘后開始出現(xiàn)持續(xù)生長反應(yīng)(第二階段)。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),使用其他酸性物質(zhì)處理也能使胚芽鞘切段出現(xiàn)第一階段反應(yīng),但不會出現(xiàn)第二階段反應(yīng);而RNA合成抑制劑或蛋白質(zhì)合成抑制劑處理胚芽鞘切段可顯著抑制第二階段的生長反應(yīng)。下列敘述正確的是()A.實(shí)驗(yàn)過程屬于自身前后對照,不需要再單獨(dú)設(shè)置對照組B.植物體內(nèi)的生長素只有吲哚乙酸(IAA)C.IAA促進(jìn)胚芽鞘切段第二階段持續(xù)生長的原因可能是IAA促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成D.生產(chǎn)上使用酸性緩沖液代替IAA處理作物,可促進(jìn)作物持續(xù)快速生長解析:選C該實(shí)驗(yàn)需要未經(jīng)外源生長素處理的胚芽鞘作為對照組,來觀察實(shí)驗(yàn)組是否出現(xiàn)快速生長或持續(xù)生長反應(yīng),A錯誤;苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)在植物體內(nèi)具有與IAA相同的效應(yīng),它們都屬于生長素,B錯誤;根據(jù)題干可知,RNA合成抑制劑或蛋白質(zhì)合成抑制劑處理胚芽鞘切段可顯著抑制第二階段的生長反應(yīng),所以出現(xiàn)第二階段持續(xù)生長現(xiàn)象的原因可能是IAA促進(jìn)了蛋白質(zhì)的合成,C正確;據(jù)題述實(shí)驗(yàn)可知,酸性物質(zhì)只能促進(jìn)胚芽鞘第一階段快速生長,但不會出現(xiàn)第二階段持續(xù)生長反應(yīng),D錯誤。7.圖1、2、3、4表示對胚芽鞘所做的不同處理,圖5表示某興趣小組為探究不同濃度的生長素對植物根長度的影響,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果。下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說法,錯誤的是()A.圖1直立生長是因?yàn)椴Ａ钄嗔松L素的橫向運(yùn)輸B.圖2、圖3彎曲生長是因?yàn)楸彻鈧?cè)生長素含量多于向光側(cè)C.若將圖4中紙盒和胚芽鞘一起置于一勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上,則胚芽鞘向小孔彎曲生長D.圖5中濃度X、Y、Z之間的大小關(guān)系可能為Y<X<Z解析:選B圖1胚芽鞘尖端中央豎直放置了玻璃片,生長素不能透過玻璃片進(jìn)行橫向運(yùn)輸,而發(fā)生了直立生長,A正確。圖2彎曲生長是因?yàn)槠浔彻鈧?cè)生長素含量多于向光側(cè);圖3胚芽鞘的尖端被切除,左側(cè)放置含生長素的瓊脂塊,使得圖3胚芽鞘尖端下部向光側(cè)(左側(cè))生長素含量多于背光側(cè)(右側(cè)),圖3背光彎曲生長,B錯誤。若將圖4中紙盒和胚芽鞘一起置于一勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上,只有小孔部位可透過單側(cè)光照射,則胚芽鞘向小孔彎曲生長,C正確。由圖5可知,濃度為Y時,根長度高于其他組,則濃度Y最接近促進(jìn)生長的最適濃度;濃度Z的作用效果低于對照組,為抑制作用,且生長素具有低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長的特點(diǎn),因此濃度Z屬于高濃度;濃度X的作用效果為促進(jìn)作用,但小于濃度Y的作用效果,因此濃度X、Y、Z之間的大小關(guān)系為Y<X<Z或X<Y<Z,D正確。8.圖甲為燕麥生長素濃度與作用的關(guān)系,圖乙為將一株燕麥幼苗水平放置,培養(yǎng)一段時間后的生長狀況,圖丙表示燕麥胚芽鞘。有關(guān)敘述錯誤的是()A.圖乙中a處的生長素濃度大于108mol·L1,b處的生長素濃度小于108mol·L1B.圖丙A段產(chǎn)生生長素,既能向B段進(jìn)行極性運(yùn)輸,也能進(jìn)行橫向運(yùn)輸C.圖甲和圖乙中根的生長情況說明了植物生長素的作用特點(diǎn)是低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長D.在太空中,根的生長將不同于圖乙的彎曲生長,圖甲坐標(biāo)圖中生長素的曲線也不適用于根的生長解析:選D圖乙中由于重力作用,生長素在a處的濃度大于b處的濃度,又因?yàn)楦鶎ιL素敏感,所以a處表現(xiàn)為抑制生長,b處表現(xiàn)為促進(jìn)生長,因此圖乙中a處的生長素濃度大于108mol·L1,b處的生長素濃度小于108mol·L1,A正確。圖丙A段產(chǎn)生的生長素,既能向B段(形態(tài)學(xué)下端)進(jìn)行極性運(yùn)輸,又能在胚芽鞘尖端發(fā)生橫向運(yùn)輸,B正確。圖甲中顯示根在生長素低濃度時促進(jìn)生長、高濃度時抑制生長;由A項(xiàng)分析可知,在圖乙中的a、b處,生長素表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長,C正確;在太空中,由于沒有重力,a、b處生長素濃度相等,所以根的生長將不同于圖乙的彎曲生長,但圖甲坐標(biāo)圖中生長素的曲線適用于根的生長,D錯誤。二、非選擇題9.向光性是高等植物廣泛存在的生理現(xiàn)象,是植物適應(yīng)環(huán)境變化的一種體現(xiàn)。研究表明,單側(cè)光照射下水稻的根會發(fā)生背光彎曲,即“負(fù)向光性”。為研究IAA對水稻根負(fù)向光性運(yùn)動的影響及有關(guān)作用機(jī)理,研究人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)已知Ca2+作為信號分子,在植物的多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及生長發(fā)育過程中起著重要的作用。為探究Ca2+是否會影響水稻根中IAA的分布,研究人員用加入H2O、CaCl2溶液、LaCl2溶液(Ca2+通道阻斷劑)以及后兩者混合液的四組培養(yǎng)液分別培養(yǎng)水稻秧苗剛長出的根,在單側(cè)光照射24h后,四組水稻根均出現(xiàn)負(fù)向光性,每組根中IAA的分布結(jié)果如下圖。由結(jié)果可知,在單側(cè)光照下對照組中IAA的分布情況是,而Ca2+作為信號分子。

與對照組相比,后兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明Ca2+能

從而進(jìn)一步證明Ca2+在根負(fù)向光性運(yùn)動中對IAA分布的影響。(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案以驗(yàn)證水稻根尖感受光的部位是根冠。在①環(huán)節(jié)的選項(xiàng)中,選擇1~2項(xiàng),填入方案中的空格,完善實(shí)驗(yàn)方案,使之可行。①在學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,可增加的最佳實(shí)驗(yàn)處理:(多選)

A.對根冠2mm以上的部位遮光,即對根冠照單側(cè)光B.對根冠2mm以上的部位照單側(cè)光,即對根冠遮光C.完全剝除根冠,對根部照單側(cè)光D.不完全剝除根冠(殘留根冠原始細(xì)胞),對根部照單側(cè)光②預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。若,說明水稻根尖感受光的部位是根冠。

解析:(1)由柱形圖結(jié)果可知,在單側(cè)光照射下對照組中IAA的分布情況是向光側(cè)比背光側(cè)少,而Ca2+作為信號分子促進(jìn)了IAA在向光側(cè)和背光側(cè)的不均勻分布。與對照組相比,后兩組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明Ca2+能緩解LaCl2對根中IAA不均勻分布的抑制作用,從而進(jìn)一步證明Ca2+在根負(fù)向光性運(yùn)動中對IAA分布的影響。(2)該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證水稻根尖感受光的部位是根冠,因此實(shí)驗(yàn)的自變量是根冠是否受單側(cè)光照射,因變量是根是否出現(xiàn)負(fù)向光性,則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路可設(shè)置對照,A組為對根冠2mm以上的部位遮光,即對根冠照單側(cè)光,B組為對根冠2mm以上的部位照單側(cè)光,即對根冠遮光。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:若A負(fù)向光性生長,B直立生長,說明水稻根尖感受光的部位是根冠。答案:(1)向光側(cè)比背光側(cè)少促進(jìn)了IAA在向光側(cè)和背光側(cè)的不均勻分布緩解LaCl2對根中IAA不均勻分布的抑制作用(2)①AB②A負(fù)向光性生長,B直立生長第2節(jié)其他植物激素【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.舉例說出赤霉素、細(xì)胞分裂素、乙烯、脫落酸、油菜素內(nèi)酯的作用。2.舉例說明植物激素之間存在復(fù)雜的相互作用。聚焦·學(xué)案一其他植物激素的種類和作用[學(xué)案設(shè)計(jì)](一)理清赤霉素的發(fā)現(xiàn)過程(二)辨清其他植物激素的種類和作用種類合成部位主要作用赤霉素幼芽、幼根和未成熟的種子促進(jìn)細(xì)胞伸長,從而引起植株增高;促進(jìn)細(xì)胞分裂與分化;促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育細(xì)胞分裂素主要是根尖促進(jìn)細(xì)胞分裂;促進(jìn)芽的分化、側(cè)枝發(fā)育、葉綠素合成脫落酸根冠、萎蔫的葉片等抑制細(xì)胞分裂;促進(jìn)氣孔關(guān)閉;促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落;維持種子休眠乙烯植物體各個部位促進(jìn)果實(shí)成熟;促進(jìn)開花;促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落油菜素內(nèi)酯植物的花粉、種子、莖和葉等促進(jìn)莖、葉細(xì)胞的擴(kuò)展和分裂,促進(jìn)花粉管生長、種子萌發(fā)等[典例]果實(shí)的生長發(fā)育和成熟,受多種激素調(diào)節(jié),下列敘述正確的是()A.赤霉素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育B.乙烯抑制果實(shí)的生長和成熟C.脫落酸促進(jìn)細(xì)胞分裂和果實(shí)脫落D.生長素對果實(shí)的發(fā)育和成熟沒有影響[解析]赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā)、開花和果實(shí)發(fā)育,A正確;乙烯的主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟,B錯誤;脫落酸能抑制細(xì)胞分裂,促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落,C錯誤;生長素在器官水平上能夠影響果實(shí)的發(fā)育,且當(dāng)生長素濃度升高到一定值時,就會促進(jìn)乙烯的合成,來促進(jìn)果實(shí)成熟,D錯誤。[答案]A［易錯提醒］促進(jìn)果實(shí)發(fā)育≠促進(jìn)果實(shí)成熟（1）生長素和赤霉素對果實(shí)的作用主要是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，即主要是使子房膨大形成果實(shí)及果實(shí)體積的增大。（2）乙烯對果實(shí)的作用主要是促進(jìn)果實(shí)的成熟，主要是使果實(shí)的含糖量、口味等果實(shí)品質(zhì)發(fā)生變化。(三)分類總結(jié)植物激素的主要生理作用及作用方式1.主要生理作用及涉及的植物激素2.作用方式一般來說,植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)控,是通過調(diào)控細(xì)胞分裂、細(xì)胞伸長、細(xì)胞分化和細(xì)胞死亡等方式實(shí)現(xiàn)的。|情|境|探|究|思|考|干旱可促進(jìn)植物體內(nèi)脫落酸(ABA)的合成。取正常水分條件下生長的某種植物的野生型和ABA缺失突變體幼苗,進(jìn)行適度干旱處理,測定一定時間內(nèi)莖葉和根的生長量,結(jié)果如圖所示。(1)ABA有“逆境激素”之稱,其在植物體中主要由哪些部位合成?提示:主要合成部位有根冠、萎蔫的葉片。(2)綜合分析上圖,干旱條件下ABA對野生型幼苗的作用表現(xiàn)是什么?提示:促進(jìn)根的生長,抑制莖葉的生長。(3)試分析ABA能增強(qiáng)植物抗逆性的原因。提示:ABA使氣孔關(guān)閉、抑制莖葉生長從而減少植物失水;ABA促進(jìn)根長度增加,增加吸水能力。(4)科研人員將ABA與熒光蛋白結(jié)合后處理保衛(wèi)細(xì)胞,在保衛(wèi)細(xì)胞表面觀察到多個熒光小斑,這說明ABA的受體位于哪里?提示:位于細(xì)胞膜上。(5)若給干旱處理的突變體幼苗施加適量的ABA,推測植物葉片會發(fā)生什么變化以適應(yīng)環(huán)境?提示:植物葉片的蒸騰速率會降低,葉片生長減慢,以適應(yīng)環(huán)境。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列表述的正誤(1)麥苗瘋長突變體可以用于研究赤霉素具有促進(jìn)植株增高的功能。(√)(2)干旱脅迫下脫落酸含量上升,促進(jìn)氣孔開放。(×)(3)細(xì)胞分裂素和赤霉素都能促進(jìn)細(xì)胞分裂。(√)(4)乙烯具有促進(jìn)開花和果實(shí)發(fā)育的作用。(×)(5)植物激素通過調(diào)控細(xì)胞分裂、伸長、分化和死亡等方式來調(diào)控植物的生長發(fā)育。(√)2.隨著衰老葉片產(chǎn)生的生長素越來越少,離層區(qū)(葉柄基部一些特殊的細(xì)胞層,如圖)細(xì)胞對乙烯越來越敏感,離層區(qū)細(xì)胞可響應(yīng)乙烯信號,產(chǎn)生相關(guān)酶使細(xì)胞壁水解,導(dǎo)致離層區(qū)容易斷裂。下列敘述錯誤的是()A.葉柄對葉片產(chǎn)生的生長素進(jìn)行極性運(yùn)輸時只能從遠(yuǎn)基端向近基端運(yùn)輸B.乙烯與離層區(qū)細(xì)胞上的受體結(jié)合后可促進(jìn)細(xì)胞合成纖維素酶和果膠酶C.衰老葉片的脫落除了受生長素和乙烯的調(diào)控外,還與脫落酸的作用有關(guān)D.對衰老葉片噴施一定量的低濃度生長素后,有利于促進(jìn)衰老葉片的脫落解析:選D生長素的極性運(yùn)輸方向是從形態(tài)學(xué)的上端到形態(tài)學(xué)的下端,所以葉柄對葉片產(chǎn)生的生長素進(jìn)行極性運(yùn)輸時只能從遠(yuǎn)基端向近基端運(yùn)輸,A正確;植物細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成,離層區(qū)細(xì)胞響應(yīng)乙烯信號,通過產(chǎn)生纖維素酶和果膠酶來水解細(xì)胞壁,B正確;脫落酸具有促進(jìn)衰老葉片脫落的作用,C正確;對衰老葉片噴施一定量的低濃度生長素,有利于延緩衰老葉片的脫落,D錯誤。3.研究發(fā)現(xiàn),植物生長與脫落酸有密切關(guān)系:在病蟲害等逆境條件下,脫落酸的含量升高,植物生長減慢,以抵抗逆境;當(dāng)逆境消除時,植物又通過調(diào)節(jié)抑制脫落酸的作用,生長加快。下列相關(guān)敘述正確的是()A.脫落酸在根冠及萎蔫的葉片中合成,主要分布在生長旺盛的部位B.脫落酸能調(diào)節(jié)植物生長快慢,說明脫落酸在低濃度時促進(jìn)生長,濃度過高則抑制生長C.脫落酸可通過抑制細(xì)胞分裂來使植物生長變慢D.脫落酸調(diào)節(jié)植物生長快慢時與基因表達(dá)沒有關(guān)系解析:選C脫落酸在根冠和萎蔫的葉片中合成較多,在將要脫落的器官和組織中含量較多,A錯誤;脫落酸只能抑制植物生長,不能促進(jìn)植物生長,B錯誤;脫落酸的主要作用之一是抑制細(xì)胞分裂,進(jìn)而使植物生長變慢,C正確;植物的生長發(fā)育過程,離不開基因的選擇性表達(dá)的調(diào)控,脫落酸調(diào)節(jié)植物生長快慢時與基因表達(dá)有關(guān)系,D錯誤。聚焦·學(xué)案二植物激素間的相互作用[學(xué)案設(shè)計(jì)](一)理清植物激素間的相互作用1.相互作用在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中,某種激素的含量會發(fā)生變化;同時,并不是各種植物激素孤立地起作用,而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。2.實(shí)例(1)生長素主要促進(jìn)細(xì)胞核的分裂,細(xì)胞分裂素主要促進(jìn)細(xì)胞質(zhì)的分裂,二者協(xié)調(diào)促進(jìn)細(xì)胞分裂的完成,表現(xiàn)出協(xié)同作用。(2)調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過程中,赤霉素促進(jìn)萌發(fā),脫落酸抑制萌發(fā),二者作用效果相反。(3)不同激素存在著相互作用,如生長素濃度升高到一定值時,會促進(jìn)乙烯的合成;乙烯含量升高,反過來會抑制生長素的作用。(二)理解植物激素間相互作用的特點(diǎn)1.相對含量的決定作用(1)含義:植物各器官中同時存在著多種植物激素,決定器官生長、發(fā)育的,往往不是某種激素的絕對含量,而是不同激素的相對含量。(2)實(shí)例:黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高,有利于分化形成雌花,比值較低則有利于分化形成雄花。2.調(diào)節(jié)的順序性在植物生長發(fā)育過程中,不同種激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性。例如,在獼猴桃果實(shí)的發(fā)育過程中,不同植物激素的含量會按照次序出現(xiàn)高峰,調(diào)節(jié)著果實(shí)的發(fā)育和成熟。(三)歸納概括不同植物激素作用的相關(guān)性1.協(xié)同作用(1)生長素和赤霉素赤霉素通過促進(jìn)色氨酸合成生長素和抑制生長素的分解來促進(jìn)細(xì)胞伸長。赤霉素與生長素對促進(jìn)細(xì)胞伸長具有協(xié)同作用。(2)生長素和細(xì)胞分裂素生長素和細(xì)胞分裂素協(xié)同促進(jìn)細(xì)胞分裂和植物生長。2.作用效果相反(1)生長素和乙烯低濃度的生長素促進(jìn)細(xì)胞的伸長,但生長素濃度升高到一定值時,會促進(jìn)乙烯的合成,乙烯含量的升高,反過來會抑制生長素的作用。(2)脫落酸和赤霉素①赤霉素促進(jìn)種子萌發(fā),脫落酸抑制種子萌發(fā),所以種子是否萌發(fā)取決于赤霉素和脫落酸濃度之比,兩者對種子萌發(fā)的作用是相反的。種子萌發(fā)過程中,脫落酸和赤霉素兩種激素濃度的變化如圖所示。②黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高,有利于分化形成雌花,比值較低則有利于分化形成雄花。[遷移訓(xùn)練]1.判斷下列表述的正誤(1)脫落酸和赤霉素在種子萌發(fā)過程中所起的作用效果相反。(√)(2)生長素與乙烯對葉柄脫落的作用是相互協(xié)同的。(×)(3)植物組織培養(yǎng)中,培養(yǎng)基含生長素、不含細(xì)胞分裂素時,易形成多核細(xì)胞。(√)(4)在植物的各器官中存在著多種植物激素,某種激素的絕對含量決定器官的生長發(fā)育。(×)2.下列關(guān)于植物激素的敘述,錯誤的是()A.赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞伸長,從而引起植株增高B.植物體各個部位都能合成乙烯,具有促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的作用C.黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高時有利于分化形成雌花D.在植物的生長發(fā)育過程中,不同種激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性解析:選B赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞伸長,從而引起植株增高,A正確;植物體各個部位都能合成乙烯,具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用,不具有促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的作用,B錯誤;黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高時有利于分化形成雌花,比值較低時有利于分化形成雄花,C正確;在植物的生長發(fā)育過程中,不同種激素的調(diào)節(jié)往往表現(xiàn)出一定的順序性,D正確。3.分析下圖,下列敘述錯誤的是()A.植物激素A與細(xì)胞分裂素在器官脫落方面表現(xiàn)出的作用效果相反B.植物體的器官脫落是多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)的結(jié)果C.從圖示信息可以獲得生長素的作用表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)脫落、高濃度抑制脫落的特點(diǎn)D.植物激素A與高濃度的生長素在器官脫落方面表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系解析:選C植物激素A促進(jìn)器官脫落,細(xì)胞分裂素抑制器官脫落,二者表現(xiàn)出的作用效果相反,A正確;根據(jù)圖示,器官脫落受三種激素的調(diào)節(jié),可以說明植物體的器官脫落是多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)的結(jié)果,B正確;從圖示信息可知,低濃度生長素能抑制器官脫落,高濃度生長素能促進(jìn)器官脫落,C錯誤;植物激素A和高濃度的生長素都能促進(jìn)器官脫落,二者表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系,D正確。4.某種植物種子成熟后需要經(jīng)過低溫儲藏才能萌發(fā)。某實(shí)驗(yàn)小組檢測了該種植物種子在低溫儲藏過程中的脫落酸(a)和赤霉素(b)的含量變化,結(jié)果如圖所示。下列分析不合理的是()A.赤霉素和脫落酸均為植物細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分B.種子萌發(fā)會受到溫度和植物激素等的共同影響C.儲藏初期,脫落酸含量高會抑制種子的萌發(fā)D.脫落酸和赤霉素在種子萌發(fā)方面作用效果相反解析:選A赤霉素和脫落酸是植物激素,植物激素不是植物細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分,A錯誤;種子萌發(fā)過程中不僅受到植物激素的影響,還受到溫度等的影響,B正確;脫落酸可抑制種子萌發(fā),儲藏初期脫落酸含量高,C正確;脫落酸抑制種子的萌發(fā)而赤霉素能夠促進(jìn)種子萌發(fā),因而兩者作用效果相反,D正確。5.植物的性別分化受植物激素的調(diào)節(jié),用不同濃度的赤霉素和生長素分別處理某植物,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()組別對照赤霉素生長素濃度/(mg/L)0501002003060120雌雄比例(♀∶♂)1.020.980.730.591.211.591.19A.該實(shí)驗(yàn)的自變量為植物激素種類和濃度,因變量為雌雄比例B.赤霉素和生長素都是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的信息分子C.生長素對該植物雌雄比例的影響小于赤霉素的影響D.誘導(dǎo)產(chǎn)生生長素受體缺失突變體不利于該植物開花結(jié)果一、建構(gòu)概念體系二、融通科學(xué)思維1.植物的生長、發(fā)育由多種激素相互作用形成的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控,也受環(huán)境因素的影響。赤霉素和脫落酸影響種子萌發(fā),使菠菜種子提前萌發(fā)的適宜處理?xiàng)l件是低溫、濕潤,推測該條件下菠菜種子萌發(fā)率高的原因:低溫、濕潤條件下,有利于赤霉素的合成,抑制了脫落酸的合成,進(jìn)而使得種子中赤霉素含量上升,脫落酸含量下降。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在植物的生長發(fā)育和適宜環(huán)境變化的過程中,各種植物激素并不是孤立地起作用,而是多種激素共同調(diào)控植物的生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。3.果實(shí)成熟是一個復(fù)雜且高度協(xié)調(diào)的過程,果實(shí)的色澤、硬度是判斷果實(shí)成熟度的重要指標(biāo)。脫落酸能促進(jìn)乙烯合成。干旱條件下櫻桃、番茄的采摘期會提前,試分析其原因:干旱脅迫下,脫落酸含量增加,導(dǎo)致乙烯含量增加,促進(jìn)了果實(shí)成熟,因此采摘期提前。4.研究表明,黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素比值較高時有利于分化形成雌花,比值較低時有利于分化形成雄花,這一事實(shí)說明決定植物器官生長、發(fā)育的往往不是某種激素的絕對含量,而是不同激素的相對含量。5.科研人員為研究光和脫落酸(ABA)對種子萌發(fā)的影響,測定了某野生型植株的種子萌發(fā)率(結(jié)果如圖所示)。據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測,在什么條件下種子萌發(fā)對ABA處理更為敏感?理由是什么?提示:黑暗;與光照條件下相比,黑暗條件下,隨脫落酸濃度的增大,種子萌發(fā)率的下降幅度更明顯。三、綜合檢測反饋1.水稻是我國主要農(nóng)作物之一,水稻的穗頸過短會導(dǎo)致產(chǎn)量減少,穗頸過長植株容易倒伏或折斷,都會影響水稻產(chǎn)量。赤霉素具有促進(jìn)水稻穗頸伸長和莖稈伸長的作用,OsGRL1是一種與水稻穗頸伸長相關(guān)的受體,水稻的OsGRL1基因過量表達(dá)會導(dǎo)致穗頸變短。下列分析錯誤的是()A.感染赤霉菌的水稻植株會出現(xiàn)穗頸過長和植株瘋長現(xiàn)象B.水稻在生長發(fā)育過程中,受到多種激素的共同調(diào)節(jié)C.OsGRL1蛋白與信息分子結(jié)合后促進(jìn)水稻穗頸伸長D.研究環(huán)境因素對水稻OsGRL1基因表達(dá)的影響,有助于提高產(chǎn)量解析:選C赤霉素具有促進(jìn)水稻穗頸伸長和莖稈伸長的作用,赤霉菌能夠產(chǎn)生赤霉素,感染赤霉菌的水稻植株會出現(xiàn)穗頸過長和植株瘋長現(xiàn)象,A正確;植物在生長發(fā)育過程中,并不是某種激素單獨(dú)作用,而是受到多種激素的共同調(diào)節(jié),B正確;水稻的OsGRL1基因過量表達(dá)會導(dǎo)致穗頸變短,則OsGRL1蛋白與信息分子結(jié)合后使水稻穗頸縮短,C錯誤;水稻穗頸過長或過短都會影響產(chǎn)量,而OsGRL1是一種與水稻穗頸伸長相關(guān)的受體,故研究環(huán)境因素對水稻OsGRL1基因表達(dá)的影響,有助于提高產(chǎn)量,D正確。2.油菜素內(nèi)酯是一種天然植物激素,廣泛存在于植物的花粉、種子、莖和葉等器官中。如圖為某科研小組研究外源油菜素內(nèi)酯處理海安大麥苗和江海大麥苗所得的結(jié)果(處理時間均為15天)。下列分析正確的是()A.本實(shí)驗(yàn)的自變量是油菜素內(nèi)酯的濃度B.油菜素內(nèi)酯具有提高α淀粉酶活性的作用C.相同油菜素內(nèi)酯濃度下,海安大麥苗的α淀粉酶活性小于江海大麥苗的D.不同濃度的油菜素內(nèi)酯處理下江海大麥苗的α淀粉酶活性可能相同解析:選D本實(shí)驗(yàn)的自變量是油菜素內(nèi)酯的濃度和大麥苗的種類,A錯誤;由于無空白對照,不能說明油菜素內(nèi)酯能提高α淀粉酶活性,B錯誤;據(jù)圖可知,油菜素內(nèi)酯濃度在0.5~1.7mg·L1及2.8~3.0mg·L1時,海安大麥苗的α淀粉酶活性大于江海大麥苗的,但油菜素內(nèi)酯濃度在1.7~2.8mg·L1時,江海大麥苗的α淀粉酶活性大于海安大麥苗的,C錯誤;分析圖中曲線可知,油菜素內(nèi)酯濃度為2.0mg·L1左右兩側(cè)時,存在不同濃度的油菜素內(nèi)酯處理下江海大麥苗的α淀粉酶活性相同的情況,D正確。3.某研究小組取正常水分條件下生長的擬南芥野生型和脫落酸缺失突變體幼苗,進(jìn)行了適度干旱脅迫處理,測定一定時間內(nèi)莖葉和根的相對生長量,結(jié)果如表所示。下列有關(guān)敘述正確的是()干旱脅迫處理時間/h10203040野生型長度增加/mm根25456088莖葉24710突變體長度增加/mm根12151822莖葉6101418A.脫落酸作為植物激素,可直接參與擬南芥植株的新陳代謝過程B.干旱脅迫下,脫落酸能促進(jìn)擬南芥幼苗莖葉的生長,抑制根的生長C.脫落酸有利于緩解干旱脅迫對擬南芥幼苗的影響D.本實(shí)驗(yàn)中,對自變量的控制采用了“加法原理”解析:選C脫落酸作為植物激素,調(diào)節(jié)擬南芥植株的新陳代謝,但不直接參與新陳代謝過程,A錯誤;干旱脅迫下,與突變體相比,野生型根長度增加較多、莖葉長度增加較少,說明脫落酸能促進(jìn)擬南芥幼苗根的生長,抑制莖葉的生長,這兩方面變化分別有利于吸收更深土壤中的水分和減少水分散失,有助于緩解干旱脅迫對擬南芥幼苗的影響,B錯誤,C正確;本實(shí)驗(yàn)的材料為擬南芥野生型和脫落酸缺失突變體,自變量為脫落酸的有無,對自變量的控制采用了“減法原理”,D錯誤。4.雙子葉植物在破土前,子葉和頂端分生組織及一部分下胚軸組織向下彎曲,形成彎鉤狀結(jié)構(gòu),由彎鉤處的下胚軸優(yōu)先接觸土壤,這個局部特化的組織稱為“頂端彎鉤”(如圖1)。研究發(fā)現(xiàn),生長素在彎鉤的外側(cè)濃度低于內(nèi)側(cè),當(dāng)雙子葉植物出土后,生長素的分布發(fā)生改變,導(dǎo)致彎鉤打開。多種植物激素參與了彎鉤的形成,其部分調(diào)控機(jī)制如圖2。下列敘述錯誤的是()A.頂端彎鉤的形成體現(xiàn)了生長素作用具有低濃度促進(jìn)生長,高濃度抑制生長的特點(diǎn)B.對于頂端彎鉤的形成,乙烯與赤霉素表現(xiàn)為協(xié)同作用,與茉莉酸表現(xiàn)的作用效果相反C.水楊酸可通過抑制EIN3/EIL1轉(zhuǎn)錄因子活性,從而抑制HLS1基因表達(dá),抑制頂端彎鉤形成D.出土后頂端彎鉤打開是由于頂端彎鉤外側(cè)的生長素濃度高于內(nèi)側(cè),生長速率大于內(nèi)側(cè)解析:選D根據(jù)題干信息“生長素在彎鉤的外側(cè)濃度低于內(nèi)側(cè)”可知,彎鉤兩側(cè)生長素分布不均勻,彎鉤的外側(cè)濃度低,生長快,而彎鉤的內(nèi)側(cè)生長素濃度高,生長慢,體現(xiàn)了生長素低濃度促進(jìn)生長,高濃度抑制生長的特點(diǎn),A正確。由題圖2可知,赤霉素通過促進(jìn)WAG2基因的表達(dá)來促進(jìn)生長素分布不均勻,導(dǎo)致頂端彎鉤的形成;乙烯通過促進(jìn)EIN3/EIL1轉(zhuǎn)錄因子的活性進(jìn)而促進(jìn)生長素分布不均勻,導(dǎo)致頂端彎鉤的形成;茉莉酸則是通過促進(jìn)MYC2轉(zhuǎn)錄因子的活性進(jìn)而抑制頂端彎鉤形成。所以對于頂端彎鉤的形成,乙烯與赤霉素表現(xiàn)為協(xié)同作用,與茉莉酸表現(xiàn)的作用效果相反,B正確。據(jù)題圖2可知,水楊酸可通過抑制EIN3/EIL1轉(zhuǎn)錄因子的活性,抑制HLS1基因表達(dá),從而抑制頂端彎鉤形成,C正確。出土后,生長素的分布發(fā)生改變,導(dǎo)致彎鉤打開,所以可推測彎鉤內(nèi)側(cè)的生長速率大于外側(cè),D錯誤。[課時跟蹤檢測](標(biāo)的題目為推薦講評題目,配有精品課件)

一、選擇題1.“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”這一生命現(xiàn)象離不開植物激素,下列有關(guān)植物激素的敘述,正確的是()A.調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過程中,赤霉素促進(jìn)萌發(fā),脫落酸抑制萌發(fā)B.生長素有多種生理作用,乙烯的作用只是促進(jìn)果實(shí)成熟C.黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值低,有利于分化形成雌花D.赤霉菌能產(chǎn)生促進(jìn)植株增高的植物激素——赤霉素解析:選A調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的過程中,赤霉素促進(jìn)萌發(fā),脫落酸抑制萌發(fā),A正確;乙烯主要作用是促進(jìn)果實(shí)成熟,促進(jìn)開花,促進(jìn)葉、花、果實(shí)脫落,B錯誤;黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值低,有利于分化形成雄花,比值高時,有利于分化形成雌花,C錯誤;赤霉菌合成的赤霉素不是植物激素,D錯誤。2.砂糖橘是重要的經(jīng)濟(jì)植物,在不同的生長發(fā)育過程中,受到多種激素的共同調(diào)控。下列有關(guān)敘述正確的是()A.栽植時應(yīng)注意保持頂端優(yōu)勢,以便增加枝條的數(shù)量B.用適宜濃度的赤霉素處理種子能抑制其發(fā)芽C.噴灑適宜濃度的乙烯可促進(jìn)果實(shí)的生長發(fā)育D.脫落酸和乙烯均能促進(jìn)果實(shí)脫落解析:選D為了增加枝條的數(shù)量,需要解除頂端優(yōu)勢,讓側(cè)芽生長,A錯誤;赤霉素能促進(jìn)種子萌發(fā),用適宜濃度的赤霉素處理種子能促進(jìn)其發(fā)芽,B錯誤;乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟,不能促進(jìn)果實(shí)生長發(fā)育,C錯誤;脫落酸和乙烯均能促進(jìn)果實(shí)脫落,D正確。3.油菜素內(nèi)酯屬于植物甾醇類激素,參與植物生命活動的調(diào)節(jié)。研究表明,油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)細(xì)胞的分裂與伸長,促進(jìn)種子萌發(fā)、根系發(fā)育、維管分化等過程。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.向植物施加適宜濃度的油菜素內(nèi)酯有利于植株增高B.脫落酸與油菜素內(nèi)酯對細(xì)胞分裂與分化的調(diào)控作用效果相反C.種子萌發(fā)過程中油菜素內(nèi)酯的合成增多,可充分發(fā)揮其催化作用D.植物發(fā)育過程中,不同激素的調(diào)節(jié)既表現(xiàn)出相關(guān)性也表現(xiàn)出順序性解析:選C油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)細(xì)胞的分裂與伸長,故向植物施加適宜濃度的油菜素內(nèi)酯有利于植株增高,A正確;油菜素內(nèi)酯促進(jìn)細(xì)胞分裂,脫落酸抑制細(xì)胞分裂,兩者在調(diào)控細(xì)胞分裂方面作用效果相反,B正確;種子萌發(fā)過程中油菜素內(nèi)酯的合成增多,但植物激素不起催化作用,而是起調(diào)節(jié)作用,C錯誤;植物發(fā)育過程中,不同激素的調(diào)節(jié)既表現(xiàn)出相關(guān)性,也表現(xiàn)出一定的順序性,D正確。4.某科研小組研究吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA)對玉米胚芽鞘生長的影響,得到圖示結(jié)果。下列敘述錯誤的是()A.此實(shí)驗(yàn)IAA濃度為m,若改用濃度低于m的IAA時,玉米胚芽鞘長度會變短B.圖中“?”組處理方式是噴灑等量蒸餾水C.用IAA處理胚芽鞘時,應(yīng)將IAA加在胚芽鞘尖端上而不是加到培養(yǎng)液中D.據(jù)圖推斷IAA和GA對促進(jìn)玉米胚芽鞘伸長具有協(xié)同作用解析:選A由于生長素的生理作用具有低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長的特點(diǎn),所以若實(shí)驗(yàn)中使用的IAA濃度為m,則改用濃度低于m的IAA時,玉米胚芽鞘的長度不一定會變短,A錯誤;圖中“?”處理相當(dāng)于空白對照,所以處理方式是噴灑等量蒸餾水,B正確;生長素在胚芽鞘尖端的運(yùn)輸具有極性運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,所以實(shí)驗(yàn)中用IAA處理胚芽鞘時,應(yīng)將IAA加在胚芽鞘尖端而不是加到培養(yǎng)液中,C正確;據(jù)圖可知,相比對照組(圖中“?”組),IAA和GA單獨(dú)處理組,都具有促進(jìn)作用,而IAA和GA混合使用后促進(jìn)作用增強(qiáng),說明二者具有協(xié)同作用,D正確。5.下圖是生長素、赤霉素和乙烯三種激素對細(xì)胞縱向伸長的影響。已知赤霉素具有促進(jìn)植物莖稈伸長的作用,而生長素合成過程中會有ACC合成酶的合成,這種酶是合成乙烯必要的。下列說法錯誤的是()A.生長素和赤霉素在促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長過程中表現(xiàn)為協(xié)同作用B.赤霉素能夠促進(jìn)莖稈伸長的原因可能是促進(jìn)了生長素的分解,抑制了生長素的產(chǎn)生C.高濃度生長素抑制細(xì)胞伸長的原因可能是通過促進(jìn)乙烯的合成,進(jìn)而抑制細(xì)胞的縱向伸長D.乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產(chǎn)生,這種合成的調(diào)節(jié)機(jī)制屬于正反饋調(diào)節(jié)解析:選B生長素和赤霉素都具有促進(jìn)細(xì)胞伸長生長的作用,二者在促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長過程中表現(xiàn)為協(xié)同作用,A正確;由題圖可知,赤霉素能夠促進(jìn)莖稈伸長的原因是抑制生長素的分解,促進(jìn)生長素的合成,B錯誤;高濃度的生長素抑制細(xì)胞伸長的原因可能是促進(jìn)了乙烯的合成,而乙烯含量的上升對生長素的促進(jìn)作用表現(xiàn)為抑制,進(jìn)而抑制細(xì)胞的縱向伸長,C正確;乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產(chǎn)生,這種合成的調(diào)節(jié)機(jī)制屬于正反饋調(diào)節(jié),D正確。6.為研究植物激素M和N在種子萌發(fā)過程中的作用,某實(shí)驗(yàn)小組對甲、乙兩品種的種子進(jìn)行處理培養(yǎng),統(tǒng)計(jì)一定時間內(nèi)的萌發(fā)率,結(jié)果如下表。下列推測不合理的是()種類處理方式水激素M/(50μmol/L)激素N/(50μmol/L)甲品種25%10%88%乙品種40%14%98%A.激素M可維持種子休眠,激素N可促進(jìn)種子萌發(fā)B.激素M可能是脫落酸,在調(diào)控種子萌發(fā)中與激素N作用效果相反C.激素N可能是赤霉素,生產(chǎn)中可與生長素協(xié)同促進(jìn)果實(shí)成熟D.激素M可能抑制細(xì)胞分裂,而激素N的作用則可能相反解析:選C分析表格數(shù)據(jù),與對照組(使用水處理)相比,使用M后兩個品種的萌發(fā)率均降低,使用N后萌發(fā)率均升高,說明激素M可維持種子休眠,激素N可打破種子休眠,促進(jìn)種子萌發(fā),A正確;激素M可維持種子休眠,激素M可能是脫落酸,激素N可促進(jìn)種子萌發(fā),可能是赤霉素,在調(diào)控種子萌發(fā)中激素M與激素N作用效果相反,B正確;激素N可打破種子休眠,激素N可能是赤霉素,生產(chǎn)中可與生長素協(xié)同促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,C錯誤;激素M可能是脫落酸,能抑制細(xì)胞分裂,而激素N可能是赤霉素,能促進(jìn)細(xì)胞分裂、分化,因而二者的作用效果可能相反,D正確。7.乙烯前體物質(zhì)ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰轉(zhuǎn)移酶B(NatB)會促進(jìn)ACO的乙酰化,進(jìn)而影響ACO的降解速度。已知乙烯含量與擬南芥幼苗頂端的彎曲角度有關(guān),為探究NatB調(diào)控植物乙烯合成的機(jī)制,科研人員進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示。下列分析錯誤的是()A.乙烯會促進(jìn)擬南芥幼苗頂端彎曲角度的增大B.NatB基因突變會導(dǎo)致擬南芥內(nèi)源性乙烯水平下降C.外源施加ACC可增大NatB突變株頂端彎曲角度D.乙烯不敏感株中NatB會抑制ACC轉(zhuǎn)化為乙烯解析:選D從圖中可以看出,乙烯處理組的野生型擬南芥幼苗頂端彎曲角度比相對應(yīng)的空氣處理組大,所以乙烯會促進(jìn)擬南芥幼苗頂端彎曲角度的增大,A正確;由A項(xiàng)分析可知,乙烯會促進(jìn)擬南芥幼苗頂端彎曲角度的增大,空氣處理組野生型擬南芥幼苗頂端彎曲角度比NatB突變株大,可以推測野生型擬南芥幼苗內(nèi)源性乙烯含量高于NatB突變株,由此可知,NatB基因突變會導(dǎo)致擬南芥內(nèi)源性乙烯水平下降,B正確;乙烯前體物質(zhì)ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而NatB基因突變會導(dǎo)致ACO降解速度加快,即ACO減少,則擬南芥內(nèi)源性乙烯水平下降,外源施加ACC可增加乙烯的生成,從而增大NatB突變株頂端彎曲角度,C正確;乙烯不敏感株本身對乙烯不敏感,圖中并沒有表明在乙烯不敏感株中NatB會抑制ACC轉(zhuǎn)化為乙烯,D錯誤。8.科研人員將香石竹切花保持在20℃條件下,研究了不同時間內(nèi)切花CO2釋放量、乙烯生成和衰老速率的關(guān)系,結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是()A.香石竹切花的乙烯生成經(jīng)歷低乙烯生成平穩(wěn)階段→加速生成階段→乙烯生成減少階段B.香石竹切花的乙烯生成在第7天左右達(dá)到躍變高峰期,乙烯可促進(jìn)開花和花的脫落C.香石竹切花在線粒體基質(zhì)中消耗O2并產(chǎn)生CO2,其釋放量與衰老速率呈負(fù)相關(guān)D.降低香石竹切花所處環(huán)境的乙烯含量,或用乙烯抑制劑處理可以延長插花壽命解析:選C結(jié)合圖示可以看出,香石竹切花的乙烯生成經(jīng)歷低乙烯生成平穩(wěn)階段→加速生成階段→乙烯生成減少階段,A正確;由圖示可知,香石竹切花的乙烯生成在第7天左右達(dá)到躍變高峰期,乙烯具有促進(jìn)開花和促進(jìn)花脫落的作用,B正確;香石竹切花在線粒體內(nèi)膜消耗O2,在線粒體基質(zhì)產(chǎn)生CO2,在5~7天時,其釋放量與衰老速率呈正相關(guān),C錯誤;降低香石竹切花所處環(huán)境的乙烯含量,或用乙烯抑制劑處理可以延長插花壽命,D正確。二、非選擇題9.脫落酸是一種重要的植物激素,參與調(diào)節(jié)多種生理活動?；卮鹣铝袉栴}:(1)脫落酸的合成部位主要是等。在種子萌發(fā)方面,與脫落酸作用效果相反的植物激素是。

(2)為研究脫落酸對水稻種子萌發(fā)的作用,研究人員將水稻種子置于脫落酸溶液中浸泡24h后,再用蒸餾水洗凈。然后將水稻種子隨機(jī)分為3組,測定24h、48h、72h時的水稻種子萌發(fā)率,結(jié)果如圖所示。①該實(shí)驗(yàn)的自變量是。

②據(jù)圖分析,用不同濃度的脫落酸對水稻進(jìn)行處理,是否都會抑制水稻種子的萌發(fā)?(填“是”或“否”),理由是。

③若要有利于水稻種子的儲藏,圖中最好的處理措施是。

(3)為研究脫落酸對植物的抗旱作用,研究人員測定了不同干旱條件下某種植物幼苗地下部分脯氨酸的含量(μg·g1FW),結(jié)果如表所示。已知脯氨酸是植物細(xì)胞中調(diào)節(jié)滲透壓的重要物質(zhì),與植物的抗旱能力有關(guān)。脫落酸能夠增強(qiáng)植物的抗旱能力,根據(jù)表中數(shù)據(jù)推測其機(jī)制是。

組別正常供水輕度干旱重度干旱對照組52.2149.69184.53脫落酸處理組50.5552.18389.76解析:(1)根冠和萎蔫的葉片是脫落酸的主要合成部位,在種子萌發(fā)方面,脫落酸抑制種子萌發(fā)