内容正文:
第2节 其他植物激素
1.运用图表法归纳分析各种植物激素的区别,培养科学思维。
2.通过模型建构,说明植物的生长发育过程中不同激素间的相关性,培养稳态与平衡观念。
知识点一 其他植物激素的种类和作用
1.赤霉素的发现
(1)发现问题:水稻感染 出现植株疯长现象。
(2)作出假设:赤霉菌产生的 能促进植物增高,从而使水稻患恶苗病。
(3)实验过程:将赤霉菌培养基的 喷施到水稻幼苗上,也出现 的症状;从赤霉菌的 中分离出致使水稻患恶苗病的物质称为赤霉素。
(4)得出结论: 能引起植物疯长,且在植物体内发现并成功提取赤霉素。
【微思考】 赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素吗?
2.其他植物激素的种类和作用
【微思考】 调节种子萌发的植物激素主要有哪些?
3.植物激素的作用方式
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控 等方式实现的。
(P97“相关信息”)在菜豆未成熟的种子中,赤霉素含量较高,但也不到种子质量的亿分之一,却能明显促进果实的发育。上述事实说明了植物激素作用的什么特点?
(1)细胞分裂素能促进芽的分化。( )
(2)赤霉菌能产生促进植株增高的赤霉素。( )
(3)生长素、赤霉素、乙烯均可促进果实发育。( )
(4)脱落酸能抑制细胞分裂,促进气孔关闭。( )
(5)细胞分裂素、油菜素内酯可促进细胞分裂,脱落酸抑制细胞分裂。( )
探究|植物激素的生理作用
1.科学家发现外源性赤霉素可以使矮生型玉米(一种突变体)显著长高,可以达到正常玉米的高度,但是不能使正常(野生型)玉米明显增高。
根据这一实验现象,你认同下面哪种解释?尝试说出理由。
①矮生型和野生型玉米体内均可产生内源性赤霉素,但矮生型缺乏赤霉素的受体。
②矮生型玉米体内产生的内源性赤霉素较正常玉米少,外源性赤霉素补充了内源性赤霉素的不足。
2.阅读教材P96~97,对其他植物激素作用进行分析,思考下列问题。
(1)细胞分裂素能促进细胞分裂。除此之外,科学家发现它可延缓叶片变黄、衰老;这说明细胞分裂素还具有什么作用?
(2)生长素和乙烯在果实发育、成熟过程中所起的作用是否相同?为什么?
(3)脱落酸在高温下易降解,据此,尝试解释“小麦、玉米即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”的原因?
3.下表中是有关油菜素内酯(BL)研究的实验结果:
编号
1
2
3
4
5
6
油菜素内酯浓度/(mg·L-1)
0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
芹菜幼苗的平均株高/cm
16
20
38
51
42
20
(1)上述资料中,第2、6两组,芹菜幼苗的平均株高相同,BL对芹菜幼苗生长的 (填“促进”或“抑制”)作用相同。
(2)在芹菜幼苗生长的过程中,与BL作用类似的激素可能是 (填“赤霉素”“乙烯”或“脱落酸”)。
植物激素的主要生理作用
1.(2025·安徽铜陵高二期中)下列有关植物激素功能的叙述错误的是( )
A.细胞分裂素能促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
B.乙烯能促进果实成熟,促进叶、花、果实脱落
C.脱落酸能抑制细胞分裂、抑制气孔的关闭
D.油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂
2.(2025·北京东城区高二期中)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.激素甲最可能是乙烯
B.激素丙最可能是生长素
C.激素乙具有微量、高效的特点
D.激素甲和乙在调节生长和种子休眠时作用相反
知识点二 植物激素间的相互作用
1.不同植物激素作用的相关性
(1)相互关系
在植物的生长发育和 变化的过程中,某种激素的含量会 ;同时,多种植物激素并不是孤立地起作用,而是共同调控植物的 和对环境的适应。
(2)实例
①生长素主要促进 的分裂,细胞分裂素主要促进 的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
②种子萌发的过程中, 促进萌发, 抑制萌发,二者作用效果相反。
③不同激素在代谢上存在着相互作用,如 浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成, 含量升高,反过来会 生长素的作用。
2.激素含量与作用的关系
植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的 ,而是不同激素的 。
3.激素调节的顺序性
在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的 。
4.植物的生长、发育是由多种激素相互作用形成的 调控的。
(1)生长素、生长激素均可促进生物的生长,二者表现出协同作用。( )
(2)黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雄花。( )
(3)在猕猴桃果实的发育过程中,不同激素的动态变化,调节着果实发育的成熟。( )
探究一|植物激素间相互作用的实例
1.资料:在实验条件下,离体的植物细胞在只有生长素的条件下,会形成大量多核细胞。如果同时存在细胞分裂素,生长素就能促进细胞迅速分裂。
据此分析,生长素和细胞分裂素如何调节细胞分裂?二者有什么关系?
2.生长素和乙烯之间的相互作用如图所示,思考生长素和乙烯的关系。
低浓度的生长素促进 ,但生长素浓度升高到一定值时,就会促进 ,而 含量的升高,反过来会 生长素促进细胞伸长的作用。
3.资料1:豌豆幼苗实验:操作步骤如图1所示,一段时间后测定幼苗中赤霉素(GA)的含量,结果如图2所示。
资料2:GA对IAA水平的影响如图所示。
通过资料1、2,概括生长素和赤霉素协同促进生长的原理是什么?
探究二|植物激素在不同发育阶段的动态变化
4.观察猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化,回答下列问题:
(1)生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量如何变化?这种变化有什么意义?
(2)脱落酸在果实发育的过程中含量如何变化?能起到什么作用?
(3)由上述各种激素变化能得出什么结论?
植物激素间的相互作用关系
(1)协同作用
(2)相抗衡
1.(2025·河南郑州高二期中)植物的生长发育离不开多种激素的共同调节,下列分析正确的是( )
A.生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂方面表现出协同作用
B.生长素与乙烯在代谢上存在着相反作用,即相互抑制彼此的作用
C.生长素有多种生理作用,乙烯的作用只是促进果实成熟
D.小麦花期连续经历大雨可通过喷施生长素、赤霉素等恢复产量
2.(教材P99“图5-11”改编)如图是某种水果发育、成熟过程中,各种激素变化的动态曲线,据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该果实发育、成熟阶段,不同激素的调节表现出一定的顺序性
B.各种激素并不是孤立地起作用,它们共同调控着植物的生长发育
C.由图可知,决定该水果发育、成熟的往往是某种激素的绝对含量
D.植物激素通过调控细胞分裂、伸长、分化等方式调控植物生长发育
1.下列关于植物激素的叙述,错误的是( )
A.植物体内的细胞分裂素主要在根尖合成,然后运送至相应器官
B.细胞分裂素、赤霉素、乙烯均可促进种子的萌发
C.植物失水时气孔的关闭受脱落酸的调控
D.细胞分裂素能够促进细胞分裂,促进叶绿素的合成
2.(教材P111图示改编)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.植物激素是对植物生长发育有显著影响的微量有机物
B.植物顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象称为顶端优势
C.对侧芽生长有抑制作用的激素可以进行极性运输
D.解除顶端优势的激素,对细胞伸长具有促进作用
3.(2025·甘肃白银高二期末)科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现,低浓度的生长素促进细胞的伸长,高浓度的生长素抑制细胞的伸长,生长素对细胞生长调节的机理如图。下列叙述正确的是( )
A.生长素要发挥作用,首先要与细胞内的生长素受体特异性结合
B.高浓度的生长素能调节基因的表达,促进乙烯的合成,乙烯增多又促进了生长素的作用
C.植物体中能合成生长素的部位都能合成乙烯,合成乙烯的部位也能合成生长素
D.生长素和乙烯对细胞的伸长生长作用效果相反
4.(2025·山东济南高二期中)植物激素在果实发育中发挥着重要的作用。圣佩德罗型无花果一年结实两次,第一季为春果,第二季为秋果。科研人员研究了圣佩德罗型无花果春、秋两个幼果期以及盛花期和盛花后期雌花中植物激素的含量变化,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.在圣佩德罗型无花果的果实发育过程中,生长素和脱落酸的作用相抗衡
B.由图1可知,两种幼果中,春果的生长素含量较高,秋果中脱落酸含量较高
C.据图2推测,两种激素的浓度配比更有利于秋果的生长,秋果的产量可能较高
D.根据上述研究结果,可以通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量
提示:完成课后作业 第5章 第2节
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第2节 其他植物激素
知识点一
重难探究
1.提示:认同第②种解释。第①种解释,如果矮生型玉米缺乏赤霉素受体,即使施加外源性赤霉素,也不会使矮生型玉米长高;第②种解释,如果矮生型玉米的内源性赤霉素少,则施加外源性赤霉素后会使其显著长高,而正常玉米由于自身的内源性赤霉素够用,所以对外源性赤霉素不敏感;因此第②种解释更为合理。
2.(1)提示:细胞分裂素能促进叶绿素合成。
(2)提示:不相同。生长素可以促进果实发育,发育的实质是子房形态发生改变,由小到大,形成果实。乙烯可以促进果实成熟,成熟的实质是果实品质的改变,如颜色、硬度、甜度等,而不是大小的改变。
(3)提示:这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就在穗上萌发。
3.(1)促进 (2)赤霉素
即学即练
1.C 脱落酸促进气孔的关闭,C错误。
2.A 据图可知,甲能够促进种子休眠,抑制植物生长,可能是脱落酸,A错误;丙很可能是生长素,促进植物生长,促进果实发育,B正确;乙可能是赤霉素,能解除种子休眠,植物激素的特点之一就是微量、高效,C正确;甲是脱落酸,乙是赤霉素,甲能促进种子休眠,乙能抑制种子休眠,甲能抑制生长,乙能促进生长,D正确。
知识点二
重难探究
1.提示:生长素促进细胞核分裂,细胞分裂素促进细胞质分裂。在促进细胞分裂方面,二者表现为协同作用。
2.细胞的伸长 乙烯的合成 乙烯 抑制
3.提示:由资料1实验结果可知,生长素可提高赤霉素的水平;由资料2可知,赤霉素可提高生长素的水平。二者含量共同升高,促进生长。
4.(1)提示:生长素、细胞分裂素和赤霉素的含量先升高后降低,前期含量升高的意义是这些激素能较好的促进果实的生长和膨大。后期含量处于低水平有利于果实成熟。
(2)提示:脱落酸在开花初期含量较高,其能促进花瓣的脱落,有利于果实的发育。后期含量升高,有利于果实的成熟、衰老和脱落。
(3)提示:在植物生长发育和适应环境的过程中,各种激素水平有如下变化特点:
①每种激素的含量都会发生变化;
②不同激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
即学即练
1.A 生长素能促进细胞核的分裂,细胞分裂素能促进细胞质的分裂,生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂方面表现出协同作用,A正确;生长素与乙烯在代谢上存在着相反作用,高浓度的生长素会促进乙烯的合成,乙烯含量升高,反过来会抑制生长素的作用,并不是相互抑制彼此的作用,B错误;乙烯主要作用是促进果实成熟,此外还有促进老叶等器官脱落的作用,C错误;小麦花期连续经历大雨,会影响受粉,不能产生种子,通过喷施生长素、赤霉素等不能恢复产量,D错误。
2.C 在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性,如果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、乙烯、脱落酸等激素的含量按照次序出现高峰,调节果实的发育和成熟,A正确。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,各种植物激素不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应,B正确。决定器官生长、发育的往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量,C错误。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的,D正确。
【随堂热练】
1.B 细胞分裂素的合成部位主要是根尖,作用部位是分裂旺盛的部位,A正确;赤霉素的主要作用是促进细胞伸长,促进细胞分裂分化,促进种子萌发、开花和果实发育,细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂,促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成,乙烯的主要作用是促进果实成熟,促进开花、促进叶、花、果实脱落,B错误;植物失水时脱落酸能引起气孔关闭,从而削弱蒸腾作用,以帮助植物度过不良环境,C正确;细胞分裂素能够促进细胞质分裂,促进叶绿素的合成,D正确。
2.D 植物激素是对植物生长发育有显著影响的微量有机物,包括生长素、细胞分裂素等,A正确;植物顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象称为顶端优势,其原因是顶芽产生的生长素逐渐向下运输,导致侧芽的生长素浓度高而受抑制,B正确;分析①、②、④组可以看出,对生长具有抑制作用的激素是生长素,生长素可进行极性运输,即从形态学的上端向下端运输,C正确;分析①、③组可以看出,细胞分裂素具有解除顶端优势的作用,但细胞分裂素的作用是促进细胞分裂,不是促进细胞伸长,D错误。
3.A 生长素的受体在细胞内,生长素要发挥作用,首先要与细胞内的生长素受体特异性结合,A正确;由图可知,高浓度的生长素促进乙烯的合成,乙烯增多又抑制了生长素促进切段细胞伸长的作用,B错误;植物体中的各个部位都能合成乙烯,合成生长素的主要部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,有的部位不能合成生长素,C错误;高浓度的生长素通过促进乙烯的合成来抑制细胞的伸长,低浓度的生长素能促进细胞的伸长,不能说二者作用效果相反,D错误。
4.C 生长素促进植物生长、果实发育,还可防止落花落果,而脱落酸抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,生长素和脱落酸的作用相抗衡,A正确;图1圣佩德罗型无花果中春果植株的生长素含量在研究的4个时期均高于秋果植株,即两种幼果中春果的生长素含量较高,图2除盛花期以外,秋果植株的脱落酸含量均高于春果植株,即秋果中脱落酸含量较高,B正确;两种幼果中春果的生长素含量较高,促进果实发育,故两种激素的浓度配比更有利于春果的生长,春果的产量较高,C错误;秋果的生长素含量少,其产量较低,而春果的生长素含量多,其产量较高,可通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量,D正确。
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