内容正文:
第44讲 植物生长素
唤醒沉睡的种子,
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝,
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光,
离不开信息分子。
植物生命活动的调节
考点 由高考知核心知识点 预测
植物生长素及其生理作用 考点一:生长素的发现过程
(3年6次,全国卷3年0次)
2024,贵州,选择
2024,北京,解答
2023,江苏,解答 题型:选择题、解题题
内容:
本专题知识难度较低,要求基础要扎实。考查学生对相关生长素发现、合成、产生、生理作用的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目,考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
考点二:生长素的合成、运输与分布
(3年8次,全国卷3年0次) 2024,河北,选择
2023,山东,选择
2023,天津,填空
考点三:生长素的生理作用
(3年14次,全国卷3年1次)
2024,河北,选择
2023,天津,选择
2023,广东,选择
2022,北京,解答
素养目标·考情分析
课标要求
考情分析
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
1.(2023·山东,10)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的,以其幼苗为实验材料进行向光性实验,处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是( )
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
D
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
必备知识:1、生长素的发现过程
尖端
尖端
单侧光
背光
(2)鲍森·詹森的实验
(1)达尔文实验
(3)拜尔的实验
不均匀
(4)温特的实验
对照
琼脂块
化学物质
生长素
①该实验在黑暗中进行的目的是?
①“影响”是什么?
②“影响”能否向下传递?
③为什么伸长区背光面比向光面生长快?
如何排除琼脂块本身对实验的影响?
植物体内的生长素类物质有 (IAA), (PAA), (IBA)
辨析:(1)达尔文实验证明了植物向光弯曲生长是由生长素造成的。( )
(2)鲍森·詹森的实验中,琼脂片可用云母片替代。( )
(3)生长素能从人尿中分离出来,是因为人体内缺乏分解生长素的酶。( )
(4)植物生长素的化学本质是蛋白质。( )
吲哚丁酸
吲哚乙酸
苯乙酸
×
×
×
√
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
归纳总结
1、胚芽鞘系列实验的5个结论
(1)生长素的产生部位:
(2)生长素的作用部位:
(3)感光部位:
(4)生长部位:
(5)生长素横向运输的部位:
(6)单侧光的作用:
胚芽鞘尖端,产生不需要光;
胚芽鞘尖端下部伸长区;
胚芽鞘尖端;
胚芽鞘尖端。
使生长素分布不均匀;
胚芽鞘尖端下部伸长区。
2、生长素相关实验设计的三个要素
(1)实验原则:
(2)实验基本思路:
(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。
对照原则和单一变量原则。
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯曲生长
B.b中胚芽鞘尖端产生的生长素通过琼脂片的方式是主动运输
C.d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
D
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
3.如图a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是( )
科学思维:
“二看法”判断植物的向性生长
不同处理条件下植物向性运动的结果分析
题后归纳
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
类别 图解条件 相关结果
遮盖类
暗箱类
插入类
①直立生长;
②向光生长
判断植物向性运动的常用方法有:遮盖类、暗箱类、插入类、移植类、旋转类、横置类、失重类等。
①直立生长;
②向光(小孔)生长
①向右侧生长;②直立生长;③向光生长;④向光生长
类别 图解条件 相关结果
移植类
旋转类
横置类
失重类 幼苗移到太空
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
①直立生长;②向左侧生长;
③④中IAA的含量关系:
a=b+c,b>c
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
①②中IAA含量及作用:
①:a=b,c=d,都促进水平生长;②:a<b,c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
向光性仍保留,但失去了根的向重力性和茎的负向重力性
注 琼脂不能感光,不会影响生长素的运输和传递,而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。在失重状态下,尖端只发生极性运输,因此顺“尖”而长。
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
4.(2023·全国甲,2)植物激素是一类由植物体产生的,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,下列关于植物激素的叙述,错误的是
A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素
B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用
C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育
D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程
D
(1)概念:由植物体内产生,能从 运送到 ,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。
产生部位
作用部位
必备知识:2.植物激素
项目 植物激素 动物激素
合成部位 无专门的分泌器官 ______________________
作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织
运输途径 运输、 运输和 运输 随血液循环( )运输
化学本质 有机小分子 蛋白质类、 、氨基酸衍生物等
内分泌腺或内分泌细胞
极性
非极性
体液
(2)与动物激素的比较
横向
类固醇
必备知识:3.生长素的合成、运输与分布
色氨酸
叶
种子
形态学上端
形态学下端
生长旺盛
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
请结合以上知识解释植物的向光性
4.植物向光性的原因
生长素
极性运输
不均匀
横向运输的方向与外界刺激的方向一致。
辨析:(1)胚芽鞘弯曲生长是由尖端下部生长素产生不均匀造成的( )
(2)生长素的产生需要光照,其化学本质是蛋白质( )
(3)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,分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸( )
(4)植物体内没有分泌激素的腺体,说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显的不同
( )
(5)幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素( )
(6)生长素的极性运输需要ATP水解供能,在缺氧条件下生长素的极性运输会受到影响
( )
×
×
×
×
√
√
3.如图表示将玉米苗尖端分别置于不含生长素的相同的琼脂块上,并做不同的处理。一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量,并分别用a~f表示。下列有关叙述错误的是( )
A.若向光侧的生长素会被分解,
则a>b、c<d
B.若生长素由向光侧移向背光侧,
则c+d=e+f且e<f
C.图甲中的玉米苗尖端向上直立生长,而图丁中的玉米苗尖端向左弯曲生长
D.图乙中的玉米苗尖端向左弯曲生长,其原因是背光侧的细胞分裂较快
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
D
联系教材:(选择性必修1 第91~92页正文拓展)若已确定胚芽鞘尖端可以产生生长素,根据胚芽鞘的向光性实验和拜尔实验的比较,能对胚芽鞘的向光性提出哪些可能的解释?
提示:单侧光使生长素从向光侧横向运输到背光侧,或单侧光使向光侧的生长素被分解,或两种原因都有。
植物向光性的原因还有可能是什么?
单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
结合下图,分析植物根具有向地性的原因?茎具有背地性?
<
>
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
4.(2021·重庆,18)新中国成立初期,我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响,取样部位及结果如表。据此分析,下列叙述错误的是
取样部位 生长素含量/ (μg·kg-1)
对照组 低锌组
①茎尖 12.5 3.3
②茎的上部 3.7 2.5
③瘤上方的茎部 4.8 2.9
④长瘤的茎部 7.9 3.7
⑤瘤 26.5 5.3
B
A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异
B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长
C.因部位⑤的存在,部位④生长素含量高于部位③
D.对照组生长素含量明显高于低锌组,表明锌有利于生长素合成
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘弯曲生长
实验结论:
(1)下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;
(2)生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
实验设计:取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘的形态学上端朝上)。过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
思考:如何检测下端琼脂块是否含有生长素?
思维训练
评价实验设计和结论 验证生长素的运输极性教材P95
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘弯曲生长
问题1:这个实验的设计是否严密?从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
不严谨,没有证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
问题2:如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
实验前
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(a)
实验后
胚芽鞘既不弯曲也不生长
拓展:设计实验证明生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端?画图表示
思维训练
评价实验设计和结论 教材P95
变式训练
设计实验:验证单侧光引起生长素分布不均匀
验证思路
(示意图)
结果预测:
材料:玉米胚芽鞘尖端,云母片(不透水,可阻断物质运输),琼脂,光源,带一小孔的暗箱,琼脂块生长素含量测量器
C
D
A = B,C > D
胚芽鞘尖端
云母片
A
B
想想自变量和因变量分别是什么?
考点一 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
考点二 生长素的生理作用
5.(2024·沈阳高三月考)对于生长素(IAA)促进植物细胞伸长生长的作用原理,科学家提出了“酸生长理论”(细胞壁处pH下降,使细胞壁松弛,细胞伸长生长)和“基因活化学说”两种假说,分别解释了生长素促进细胞伸长生长的快速反应和长期效应,如图所示。据图分析,下列说法正确的是( )
A.生长素是一种信号分子,其受体只存在于细胞膜上
B.细胞膜通过协助扩散的方式排出H+,使细胞壁
结构松弛,有利于细胞吸水体积膨大而促进生长
C.生长素还可以通过调控相关基因的表达,
促进mRNA和蛋白质的合成来影响伸长生长
D.根据题中信息推测,将切下的植物茎段
放入pH较高的环境中有利于茎段的生长
C
(1)作用方式:
(2)作用机制
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
必备知识:1.生长素的生理作用
课时练5
(3)生长素的生理作用
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长、发育
受体
基因表达
(2)在器官水平上,影响器官的生长、发育。
(1)在细胞水平上,促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。
应用:植物组织培养中脱分化、再分化过程的激素诱导。
促进侧根和不定根发生
影响花、叶和果实发育
应用:用一定浓度的生长素浸泡枝条的下端,可促进其生根,提高成活率。
自然状态下,果实有种子,可以产生生长素促进果实的发育;如果虫蛀果实,破坏发育中的种子,结果果实发育停止。
考点二 生长素的生理作用
6.图甲曲线表示不同浓度的生长素对根和茎生长情况的影响;将豌豆幼苗水平放置几小时后,取一段弯曲部位制成临时装片,观察到细胞大小如图乙所示。检测到Ⅰ侧生长素的浓度低于Ⅱ侧(图中“·”表示生长素的分布状况)。下列有关叙述正确的是
A.该部位可能是根尖的分生区
B.Ⅰ侧和Ⅱ侧的生长素浓度可分别对
应曲线①的a和b所示的生长素浓度
C.参与图乙现象调节的环境因素是重力
D.生长素在图乙所示部位体现了低浓度
促进生长、高浓度抑制生长的作用特点
C
考点二 生长素的生理作用
课时练10
1.生长素的作用特点
(1)特点:在浓度较低时 生长,在浓度过高时则会 生长。
(2)生长素浓度与所起作用的曲线分析
促进
抑制
必备知识
考点二 生长素的生理作用
问1:低浓度是指什么浓度?高浓度是指什么浓度?(请用图中的字母描述)
低浓度:O与d之间的点对应的浓度 高浓度:大于d点对应的浓度
问2:曲线ob(不含o点)、bd(不含d点)、de(不含d点)段分别表示什么含义?
曲线上b、d、e点对应的生长素浓度对茎的生长作用分别是什么?
抑制作用时,根长不长?既不促进也不抑制时,根长不长?
ob:随生长素浓度的升高,促进作用逐渐加强
bd:随生长素浓度的升高,促进作用逐渐减弱
de:随生长素浓度的升高,抑制作用逐渐增强
促进茎生长的最适浓度
既不促进也不抑制
抑制茎生长,甚至杀死植物
生长缓慢,甚至杀死植物;
生长(和对照组生根情况相同)
问3:据图分析不同浓度的生长素对茎的促进作用一定不同吗?
不一定,在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对茎产生相同的促进效果;(如ac)
你能用实验来区分图中ac浓度的大小吗?
题后延伸:
问4:观察下面3个图,你发现了什么?
问5:根的向地性、茎的背地性能体现生长素作用的特点吗?那植物向光性呢?你还能举出其它体现生长素作用特点的实例吗?
根
茎
近地侧
远地侧
近地侧
远地侧
(抑制)
(促进)
(促进强)
(促进弱)
重 力
(促进强)背光侧
浓度高
(促进弱)向光侧
浓度较低
图1
图2
图3
敏感程度排序: 根>芽>茎 双子叶植物>单子叶植物 幼嫩细胞>衰老细胞
浓度、器官种类、植物种类 、 植物细胞的成熟情况 教材P94
影响因素:
7.(2023·长沙高三三模)通常植物主茎的顶端生长很快,侧芽生长很慢或潜伏不生长,称为顶端优势,如图为顶端优势的原理图。下列有关分析错误的是
A.生长素在植物主茎中的运输方式是
极性运输,在尖端不可以横向运输
B.图示表明植物的生命活动往往受多
种激素和其他因子的共同调节
C.该植物去顶后IPT基因才能表达,在
IPT作用下CK形成并激活侧芽的发育
D.图示表明生长素既能催化、也能抑
制细胞分裂素的合成
AD
课时练15
考点二 生长素的生理作用
顶端优势
教材P94
必备知识:
注意:越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高,侧芽受到的抑制程度越大。
a.概念:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
b.原因
顶芽
低
促进
侧芽
高
抑制
c.解除方法:_________。
d.应用:
解除顶端优势:可以增产,可以调节植株形态。 如:棉花摘心、果树整枝、园艺修剪
保留顶端优势:可以达到增产 。如:树木成材
摘除顶芽
考点二 生长素的生理作用
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗,其出现向光性时,测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是 。
考点二 生长素的生理作用
巩固.根据图回答下列问题:
大于m小于M
(2)若图甲曲线表示植物的茎,在植物水平放置表现出茎的背地性时,测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生
长素浓度范围是 。
大于0小于m
(3)若图甲曲线表示植物的根,在植物水平放置表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围是 。
大于i
(4)结合图乙中曲线思考:在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围是 ,顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是__ _ 。
大于i
A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤
$$