内容正文:
植物生长素
第8课
考点1 植物生长素的发现
1.达尔文父子实验
一、生长素发现的经典实验分析
金丝雀虉草胚芽鞘
弯向光源生长
直立生长
弯向光源生长
不生长,不弯曲
达尔文的猜测:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,_______________________________
____________________________________________________________________________。
就向下面的伸长区传递了某种
“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲
2.鲍森·詹森实验
琼脂片
结论: 。
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
一、生长素发现的经典实验分析
第12页
[选择性必修1 P90~91“正文”拓展]结合生长素发现过程的相关实验,请思考:
(1)从对照实验设计的单一变量原则,分析鲍森·詹森实验的不足之处。
没有排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的情况。
3.拜尔实验
黑暗环境
结论:__________________________________________________________。
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
一、生长素发现的经典实验分析
第13页
(2)拜尔实验要在黑暗中进行,其目的是什么?
提示 排除光照可能对实验结果造成的干扰。
(3)拜尔实验能否证明尖端产生了某种物质使胚芽鞘弯曲生长?
提示 无法证明。
实验结论:胚芽鞘尖端确实产生了_______________,在尖端下部分布不均,导致弯曲生长。
4.温特实验
实验组
朝对侧弯曲生长
对照组
不生长不弯曲
温特将其命名为生长素。
一种化学物质
一、生长素发现的经典实验分析
1934年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)
1946年,人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸(IAA)。进一步研究发现,植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
5.生长素的化学本质
一、生长素发现的经典实验分析
解释1:单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。
解释2:单侧光照射下,向光面的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
二、植物向光性的原因分析
若解释1正确:单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。
若解释2正确:单侧光照射下,向光面的生长素被分解。
若解释3正确:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
三、生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成
①生长素主要的合成部位: 。
②生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
生长素在植物各器官中____________,相对集中分布在_________的部位。
都有分布
生长旺盛
2.生长素的分布
吲哚乙酸(IAA)
3.生长素的运输
(1)极性运输:
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根(幼嫩部位)中,只能从形态学上端到形态学下端,是一种主动运输。
(2)非极性运输:
在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
(3)横向运输:
由于单侧光、重力等外界因素影响,在根尖、茎尖等生长素产生的部位,生长素可以横向运输,导致分布不均匀。
第17页
(3)插入类
向光弯曲生长
向光弯曲生长
四、植物向性运动的判断
(4)移植类
向左侧弯曲生长
向右侧弯曲生长
(5)旋转类
直立生长
向光弯曲生长
茎朝向盘心生长,
根背离盘心生长
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结合生长素的发现过程,考查科学探究
1.(2025·安徽模拟)某生物小组欲研究生长素的相关知识,用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验,下列说法错误的是( )
A.从理论上说,琼脂块中生长素含量的多少是A>C=D>B
B.该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用
C.A~D四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是A>C=D>B
D.该实验的不足之处是缺少放置空白琼脂块的对照组
√
第21页
2.(2025·北京模拟)如图为某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理示意图,图中数字表示生长素的相对含量。下列叙述不正确的是( )
A.甲、乙对照说明单侧光照对生长素的合成基本无影响
B.丙中可用相同厚度、无色透明的玻璃片替代云母片
C.在单侧光照射下,向光侧的部分生长素可运输到背光侧
D.本实验说明生长素能够促进背光侧细胞的伸长生长
√
第23页
结合生长素的合成、分布和运输,考查科学思维
√
3.(2025·太原模拟)为研究植物体内生长素的运输,科学家用燕麦胚芽鞘、琼脂块及14C标记的IAA进行了如图所示的实验。下列叙述正确的是( )
A.第①④两组的受体块中均可检测到14C
B.本实验证明IAA的极性运输需要消耗ATP
C.图中胚芽鞘尖端、根尖分别为形态学上端和下端
D.受体块中14C含量为①>②>③>④
第25页
4.(2025·重庆模拟)研究表明,生长素有利于提高植物对不良环境的适应能力,提高植物抗逆性。为选育耐低磷的葛藤品种,科研人员选取不同种源的葛藤为实验材料,进行3个磷营养水平的水培实验,测定葛藤幼苗根和叶中的生长素含量,实验结果如图。下列说法错误的是( )
第26页
A.低磷胁迫下,生长素合成增多,促进葛藤幼苗根的发生
B.低磷和极低磷胁迫下,湖南葛藤叶的生长素含量均最高
C.在葛藤的幼根和幼叶中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
D.生长素的绝对含量决定了葛藤根、叶的生长发育
√
考点2 生长素的生理作用
一、生长素的生理作用
1.作用方式:
2.生理作用
①细胞水平:
②器官水平:
起着促进细胞 、诱导 等作用。
影响器官的 、 ,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
伸长生长
细胞分化
生长
发育
给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
不构成细胞结构,不提供能量,不起催化作用。
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
生长素
生长素受体
特异性结合
一、生长素的生理作用
3.作用机制(分子水平)
4.生长素的作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
一、生长素的生理作用
低
促进
高
抑制
典型实例:顶端优势
4.生长素的作用特点:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
五、生长素的生理作用
典型实例:根的向地性
根
芽
茎
对生长素敏感程度
不同植物类型
植物细胞的成熟程度
器官的种类
根>芽>茎
双子叶植物>单子叶植物
幼嫩细胞>衰老细胞
根
芽
茎
(杂草)
(农作物)
5.生长素生理作用曲线分析
五、生长素的生理作用
第34页
[选择性必修1 P94“思考·讨论”拓展]请据图思考与植物激素有关的问题:
(1)从图甲中可以看出,对芽的生长起促进作用的最合适生长素浓度,其对根的生长表现为什么生理效应?这说明的问题是什么?
提示 既不促进,也不抑制。同一浓度的生长素对不同器官的影响不同。
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(2)图乙中a侧生长素浓度最终为多少?对根生长产生的效应如何?
提示 大于10-8 mol/L。抑制生长。
(3)根据图丙信息,若植物幼苗出现向光性,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度范围应是多少?
提示 大于m,小于M。
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围绕生长素的生理作用,考查科学思维
生长素浓度/(mol/L) 对芽生长的影响
10-10~10-5 促进
10-5~10-3 抑制
1.(2024·济南模拟)不同浓度的生长素对豌豆植株芽的影响不同(见表)。如图为培养在适宜条件下的具有顶端优势现象的豌豆植株,其中①~④代表不同部位或器官。研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素SLs,可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育,而生长素可以促进SLs合成。下列说法正确的是( )
第37页
A.图中①处的生长素浓度一定小于10-5 mol/L
B.图中只有①②处能合成生长素
C.若去除图中植株的①处,则②处生长素浓度降低,生长减慢
D.SLs对侧芽发育起促进作用
√
第39页
2.将一株正在生长的植物水平放入正在太空中飞行的航天飞船的暗室内,暗室朝向地心的一侧开一个小孔,小孔附近放一光源,如图1所示;图2表示不同浓度的生长素对植物茎生长的作用情况;图3表示不同浓度生长素
对顶芽和根部生长的作用情况。请判断下列相关说法正确的是( )
第40页
A.一段时间后,图1所示植物茎的生长方向是背光生长
B.若图1中茎的向光侧的生长素浓度为m,则其背光侧的生长素浓度p的范围是m<p<2m
C.图3中②可表示的是顶芽,且a~d对芽能体现生长素的生理
√
作用特点是低浓度促进生长,高浓度抑制生长
D.若把图1装置放回地球同时去掉光源,植物茎远地侧的生长素浓度为m,则近地侧生长素浓度r的范围是0<r<m
第43页
围绕生长素生理作用特点的相关实验,考查科学探究和科学思维
√
3.为研究油菜素内酯 (BL)和生长素 (IAA)对植物侧根形成的影响,研究者进行了如下实验,结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等作用
B.在0~50 nmol/L的IAA 浓度范围内, IAA 对侧根的形成有促进作用
C.在0~50 nmol/L的IAA 浓度范围内, BL 促进侧根形成的作用随IAA 浓度增加而增强
D.在0~50 nmol/L的IAA浓度范围内, BL与IAA 对侧根形成有协同作用
第45页
4.为探究根向地生长和茎背地生长的原因,研究人员分别测定了水平放置前后豌豆幼苗的根、茎两侧生长素的含量(如图),结果如表。下列有关分析错误的是( )
实验结果 根/(mg·L-1) 茎/(mg·L-1)
C侧 D侧 A侧 B侧
水平放置前 0.25 0.25 4.72 4.72
水平放置后 0.08 0.47 2.04 7.36
第46页
A.生长素在植物体内能进行极性运输和非极性运输
B.A侧和C侧的生长素对幼苗的生长都表现为促进作用
C.B侧和D侧的生长素对幼苗的生长都表现为抑制作用
D.生长素在顶端优势与根的向地生长中体现了相同的作用特点
√
贴近高考·重温真题
第49页
1.(2024·河北)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
√
第51页
2.(2023·山东)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( )
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
第52页
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
√
第54页
3.(2023·全国甲卷)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
√
第56页
4.(2021·全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是( )
A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除
B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长
C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长
D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
√
第58页
5.(2021·北京)植物顶芽产生生长素向下运输,使侧芽附近生长素浓度较高,抑制侧芽的生长,形成顶端优势。用细胞分裂素处理侧芽,侧芽生长形成侧枝。关于植物激素作用的叙述不正确的是( )
A.顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长
B.去顶芽或抑制顶芽的生长素运输可促进侧芽生长
C.细胞分裂素能促进植物的顶端优势
D.侧芽生长受不同植物激素共同调节
√
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6.(2021·福建)烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施,但打顶后侧芽会萌动生长,消耗营养,需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量,该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
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A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后,可向下运输
B.打顶后的抹芽措施不利于营养物质向上部叶片转运
C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端优势抑制侧芽萌发
D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比,能增强上部叶片净光合速率
√
感谢观看与聆听
THANKS
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