高考生物一轮复习 第3章 植物的激素调节课件 新人教版必修3.ppt

第3章植物的激素调节,展示考纲考频1.植物生长素的发现和作用()2.其他植物激素()3.植物激素的应用()4探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(实验),一、生长素的发现过程1植物激素的概念：在植物体内合成的，从运输到，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的。2植物生长素的发现,产生部位,作用部位,微量有机物,二、生长素的产生、运输和分布1合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和。2分布部位：植物体各器官中都有，相对集中地分布在的部分，如胚芽鞘、芽和根尖分生组织等。3运输(1)极性运输：从形态学的上端运输到形态学的。(2)非极性运输：成熟组织中可以通过进行。(3)横向运输：在单侧光照下，生长素由移向。三、生长素的生理作用1机理：促进细胞纵向伸长，影响细胞的分裂分化；影响器官的生长、成熟。2生长素作用具两重性(1)实质：即促进生长，抑制生长。,发育的种子,生长旺盛,下端,韧皮部,向光一侧,背光一侧,低浓度,高浓度,3顶端优势(1)现象：优先生长，受到抑制。(2)原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累到侧芽，侧芽附近生长素浓度，发育受到抑制。4生长素类似物(1)概念：具有与生长素相似的人工合成的化学物质，如萘乙酸，2,4d等。,顶芽,侧芽,高,生理效应,四、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度1实验原理：适宜浓度的生长素促进。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同。2生长素类似物处理插条的方法：和。3为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，实验之前需进行。4本实验的自变量是生长素类似物浓度，所以需要配制的生长素类似物溶液。,插条生根,沾蘸法,浸泡法,预实验,一系列浓度梯度,五、其他植物激素及其应用1其他植物激素及作用2.植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老等，是多种激素的结果。3植物不同生长发育时期，不同植物激素的种类和数量是不同的，这是的结果。,相互协调,共同作用,4人工合成的对植物的生长发育在调节作用的化学物质称为，相比植物激素，该类物质的突出优点是。5无子番茄与无子西瓜不同，前者是用刺激子房壁形成的，后者形成的原理是。,植物生长调节剂,不易被分解、结果持久稳定,生长素类似物,染色体变异,思考辨析1判断有关生长素叙述的正误。(1)同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同(2013年高考大纲卷)()(2)杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素(2012年高考江苏卷)()(3)生长素对果实的发育和成熟没有影响(2012年高考山东卷)()(4)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()(5)顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制(),2判断有关其他植物激素叙述的正误。(1)细胞分裂素和生长素可以在同一细胞中起作用(2013年高考海南卷)()(2)植物激素的产生部位和作用部位可以不同(2013年高考海南卷)()(3)脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落(2012年高考山东卷)()(4)细胞分裂素在果实生长中起促进作用(2012年高考山东卷)()(5)乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用(2012年高考山东卷)()(6)根尖能产生细胞分裂素()(7)赤霉素施用过多可引起水稻植物疯长(),1植物的向性运动(如向光性)(1)概念：植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动(向着或背着刺激方向)。(2)作用机理单向外界刺激(如光照、重力、温度、化学物质、射线等)生长素分布不均匀植物各部分生长不均匀向性运动,生长素的发现,2植物生长素的发现(1)相关实验和结论,(2)上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：提出(发现)问题提出假设设计实验证明得出结论。(3)实验中运用了对照原则，如达尔文的实验中，为对照组，为实验组；温特的实验中，为实验组，为对照组，增加了实验结论的可靠性。(4)实验中体现了设计实验的单一变量原则：达尔文实验的单一变量是尖端的有无和感光部位差异；温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。,1假设下图中含生长素(iaa)的琼脂块和胚芽鞘尖端所产生的生长素量相同，则一段时间后对a、b、c、d四个空白琼脂块中所含生长素量的分析正确的是()acabdbacbdccabddacdb,解析：本题考查生长素的极性运输和在单侧光下的横向运输。植物的感光部位是尖端，单侧光照使背光一侧生长素分布多，而向光一侧分布少。图中没有尖端，所以a与b两侧生长素含量相同。图中单侧光使背光侧生长素分布多，所以cd。由于生长素总量相同，所以正确的是cabd。答案：a,1生长素的运输方向极性运输、非极性运输、横向运输(1)极性运输：在芽、幼叶、幼根等幼嫩组织中，生长素只从形态学上端运输到形态学下端，而不受人为调整的空间位置在上还是在下的影响。对于植物来说，根尖和茎尖是形态学上端，根和茎的基部是形态学下端，所以生长素从根尖和茎尖向基部运输。极性运输(纵向运输)是植物的遗传特性决定的，不受重力影响。,生长素的运输机制与植物向性运动、顶端优势的关系,(2)横向运输：在一些细胞分裂特别旺盛的部位(根尖、胚芽鞘)受到外界某些刺激(单侧光、重力等)的影响，生长素可以发生横向运输。向重力性是由于幼苗横放时，在重力的作用下，生长素向器官的下侧(向地侧)移动，最终使器官向地侧积累的生长素多于背地侧。2生长素的运输方式主动运输顶端优势的产生是由于顶芽产生的生长素不断向下运输积累在侧芽，使侧芽处生长素浓度过高造成的。尽管侧芽处的生长素浓度比顶芽处生长素浓度高，但顶芽产生的生长素仍能源源不断地逆浓度梯度由顶芽运往侧芽；还有实验证明，在缺氧时，生长素的运输将受到影响。这些充分说明生长素的极性运输是一种消耗atp的主动运输。,3生长素的运输机制与植物的向性运动和顶端优势(1)向光性的产生机制四周均匀光照或无光：尖端产生生长素均匀极性运输尖端以下部位生长素分布均匀生长均匀直立生长。在单侧光的作用下，植物向光弯曲生长，其作用机理如下图所示：,(2)茎的负向地性和根的正向地性的产生机制a、b为极性运输，c、d为重力作用下的横向运输。地心引力生长素分布不均匀近地侧浓度高,(3)顶端优势现象的产生机制解除方法：去掉顶芽。如果摘除顶芽，侧芽部位的生长素浓度降低了，侧芽受到的抑制作用就会解除，不久，侧芽就可以发育成枝条。应用：在农业生产中，人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量，如棉花的摘心。,2(2012年高考新课标全国卷)取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a、b两组胚芽鞘。然后用单侧光照射，发现a组胚芽鞘向光弯曲生长，b组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是(),ac组尖端能合成生长素，d组尖端不能ba组尖端能合成生长素，b组尖端不能cc组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能da组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b组尖端的生长素不能解析：此题考查生长素的产生部位及运输等知识。胚芽鞘尖端可产生生长素。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，而不能反向运输，故a组尖端产生的生长素可以向胚芽鞘基部运输，而b组尖端产生的生长素不能。答案：d,1生长素促进生长的作用机理：生长素促进植物生长的作用，在于它增大了细胞壁的可塑性，即促进了细胞的纵向伸长，而不是增加了细胞的数目。2生长素生理作用的特性两重性(1)理解：生长素作用的两重性是指低浓度生长素促进生长，高浓度抑制生长；低浓度促进发芽，高浓度抑制发芽；低浓度抑制落花落果，高浓度疏花疏果。(2)生长素生理作用特点的曲线解读同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线解读,生长素促进生长的作用机理及特性,a不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)。b同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根芽茎)，也说明不同器官正常生长所需的生长素浓度不同。c曲线在a、b、c点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而且a、b、c三点分别代表促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度。d不能将aa、bb、cc段理解为抑制生长阶段，这些阶段仍体现为促进作用，只是促进作用渐弱。,同一器官在不同浓度作用下的生理作用的曲线解读a当生长素浓度小于i时均为低浓度，高于i时才为高浓度，此时抑制植物生长。b曲线中oh段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用增强。c曲线中hc段表明：随生长素浓度升高，促进生长作用减弱(但仍促进生长)。dh点表示促进生长的最适宜生长素浓度为g。,ec点表示促进生长的阈值，即大于c所处生长素浓度i，将会使生长受抑制，此即所谓的高浓度。特别提醒茎的向光性和茎的负向地性不能体现生长素生理作用的两重性。3植物种类：双子叶植物一般比单子叶植物敏感，如图：所以可以用适宜浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。,4生长素生理作用的研究与应用(1)设计实验证明果实发育需要发育着的种子提供生长素，果实发育与生长素的关系如果切断生长素的自然来源(不让其受粉或除去正在发育着的种子)，果实因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期脱落。在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液，子房正常发育为果实，因为没有受精，果实内没有种子。以上事实充分说明，生长素是果实正常发育所必需的，自然情况下，果实发育所需生长素是由发育着的种子合成提供的。,(2)单性结实与无子果实自然情况下，果实一般是在两性结合的基础上发育而成的。如果由于人为或自然因素的影响，没有发生受精现象，此时由子房发育成果实的过程叫单性结实。部分无子果实是单性结实的结果。无子番茄：在花蕾期去雄，用一定浓度的生长素类似物溶液处理未受粉的番茄花蕾而获得，利用了生长素促进果实发育的原理使其发育成果实。香蕉：香蕉是三倍体，由于染色体数目方面的原因，香蕉不能形成正常的精子和卵细胞，因而不能受精发育成种子。子房能产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实。无子西瓜：利用染色体变异的原理，通过多倍体育种方法育成。其结实需要用正常的花粉刺激(产生生长素)。,3(2014年烟台模拟)甲图表示燕麦幼苗生长素浓度与所起作用的关系；乙图表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况；丙图表示燕麦胚芽鞘。请回答下列问题：(1)由甲图可知，对于不同的器官来说生长素促进生长的最适浓度_；对于同一器官来说，生长素的作用与浓度的关系是_。(2)乙图中a侧生长素浓度大于_moll1，b侧生长素对根生长的效应是_。,(3)为验证在单侧光照下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在a段而不是b段，某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程。.实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。.下图表示的是该实验过程。.实验结果及解释：装置内胚芽鞘_生长，则表明：_；装置内胚芽鞘_生长，表明：_。,解析：(1)由甲图可以看出，根和芽的最适宜生长素浓度分别为1010moll1和108moll1。低于此浓度时，随浓度增加促进生长，超过这一浓度则促进作用减弱，并且达到一定浓度后开始出现抑制现象。(2)图乙中的a、b两侧表示的是植物幼根近地侧和远地侧生长素的浓度。b侧生长素浓度促进根远地侧的生长，a侧生长素浓度抑制根近地侧的生长，故a侧生长素浓度大于108moll1，b侧生长素浓度小于a侧，这是由重力引起的。(3)本实验的目的是“验证在单侧光照下，丙图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在a段而不是b段”，可对燕麦胚芽鞘进行三种处理：阻断a段，阻断b段，不阻断任何部位以作对照。通过对经过三种处理的胚芽鞘生长及弯曲情况的观察比较可以得出结论。答案：(1)不同在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长(2)108促进(3)直立胚芽鞘b段没有发生生长素的横向运输弯向光源胚芽鞘a段发生了生长素的横向运输,1五种植物激素的比较,五种植物激素的比较及激素的相互作用,2.各种植物激素之间的相互作用在植物生命活动调节中，各种激素并不是单独地、孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。各种激素之间的相互作用有两种：(1)协同作用是指两种或多种激素综合使用时，其效果大于分别单独使用。例如：生长素与赤霉素促进生长有相互增效作用：用适当浓度的赤霉素配合生长素喷施多种植物，能促进茎生长；若单独喷施赤霉素，效果低于生长素。生长素与细胞分裂素之间的增效作用：表现在细胞分裂素与生长素同时存在时，细胞分裂素的作用持续时间能延长。细胞分裂素能加强生长素的极性运输，有利于增强生长素的作用。,(2)拮抗作用是指两种激素混合使用时，一种激素的效果被另一种激素所抑制。例如：生长素与赤霉素在黄瓜性别分化上表现出相互拮抗的关系。生长素对乙烯的促进作用表现在促进乙烯合成酶的活性，从而促进乙烯合成，故高浓度生长素抑制生长。乙烯对生长素的影响表现在抑制生长素极性运输、抑制生长素生物合成、促进生长素氧化酶的活性。赤霉素与脱落酸的拮抗作用表现在赤霉素可打破芽或种子休眠，而脱落酸则促进休眠。知识拓展生长素的作用是促进生长，细胞分裂素的作用是促进细胞分裂。在植物组织培养过程中，二者比例的不同，促进生长的效果不同，生长素与细胞分裂素比值高时，促进根的分化；比值低时，则促进芽的分化；两种激素比值适中时，则愈伤组织生长占优势或不分化。,4(2014年德州模拟)请回答下列有关植物激素的问题：(1)图1表示将棉花幼苗横置后其根部的生长情况，这体现了生长素具有_的作用特点。在a、b、c、d四个部位中，生长素发挥促进生长作用的部位是_。(2)赤霉素与脱落酸具有拮抗作用。干旱是导致棉花落蕾的因素之一，试分析干旱时，棉花体内上述激素的含量变化是_。(3)某同学设计了如图2所示的实验，该实验的目的是_。实验时要除去棉花幼苗的根系和顶芽，其主要目的是_。,(4)研究表明：脱落酸能抑制生长素的运输，为了探究脱落酸能否抑制生长素的极性运输，请完成以下实验步骤：将去除尖端的胚芽鞘均分为甲、乙、丙三组，形态学上端向上放置。甲组作为对照，其切面上放置_琼脂块；乙组放置含生长素的琼脂块；丙组放置_的琼脂块。三组胚芽鞘底端均放置空白的琼脂块。一段时间后，测量并记录甲、乙、丙底端琼脂块中_的含量，其平均值分别表示为a、b、c。结果分析：若_，则脱落酸能抑制生长素的极性运输。若_，则脱落酸不能抑制生长素的极性运输。,解析：本题考查生长素的两重性及脱落酸与生长素之间的作用关系。(1)受重力的影响，根的生长素浓度向地侧比背地侧高，但向地侧却生长得慢，这体现了生长素的作用具有两重性。在a、b、c、d四个部位中，生长素发挥促进生长作用的部位是a、b、c。(2)赤霉素与脱落酸具有拮抗作用。干旱时，棉花体内赤霉素含量减少，脱落酸含量增多。(3)图2所示的实验目的是为了验证脱落酸能促进叶片脱落。实验时要除去棉花幼苗的根系和顶芽，其实质是为了除去植物自身产生的脱落酸，以免干扰实验结果。(4)探究脱落酸能否抑制生长素的极性运输，需设置甲、乙、丙三组实验。甲组作为对照，其切面上放置空白琼脂块；乙组放置含生长素的琼脂块；丙组放置含脱落酸和生长素的琼脂块，三组胚芽鞘底端均放置空白的琼脂块。一段时间后，测量并记录甲、乙、丙底端琼脂块中生长素的含量。若aca，则脱落酸不能抑制生长素的极性运输。,答案：(1)两重性a、b、c(2)赤霉素含量减少，脱落酸含量增多(3)验证脱落酸能促进叶片脱落除去植物自身产生的脱落酸，以免干扰实验结果(4)空白含脱落酸和生长素生长素结果分析：acb(或aca(或bca),一、探究植物生长调节剂对扦插枝条的生根作用1实验原理：生长素类似物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。通过实验，探究影响扦插枝条生根的最适浓度。2实验方法(1)浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天(要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阳和空气湿度较高的地方进行处理)。(2)沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s)，深约1.5cm即可。,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实验中可能出现的问题分析(1)分析不同插条的生根情况不能生出不定根：用多种不同浓度的生长素类似物浸泡后，扦插的枝条不能生根，主要有以下几种可能：一是枝条所带叶片较多、蒸腾作用过强、失水过多；二是枝条幼芽、幼叶保留较多，本身能合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态；三是配制的营养液营养元素缺乏或缺氧；四是没有分清形态学的上端与下端，即枝条倒插。,都能生出不定根：不同的枝条可能生出不同数目的不定根，如枝条上芽多，则产生的生长素多，就容易生出更多的不定根。(2)本实验的注意事项温度、插条情况等其他条件要一致。要设置重复组，即每组不能少于3个枝条。设置对照组，用清水作为空白对照，以浓度不同的几个实验组进行条件对照，从而探究出促进扦插枝条生根的最适浓度。作预实验，避免实验的盲目性。,二、植物激素有关的实验设计分析1验证生长素的产生部位在尖端实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。2验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作(如图),(2)实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。3验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端(1)实验操作(如图),(2)实验现象：a组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，b组去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。4探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度(1)实验操作：如图所示(注：a盒下侧有开口，可以进光)。(2)结果预测及结论若a、b中幼苗都向上弯曲生长，只是b向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若a中幼苗向下弯曲生长，b中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。,方法技巧植物向性运动的分析判断常见类型有：暗盒开孔类、云母片插入类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等。,5(2014年南昌模拟)单侧光照、重力等许多环境因素都会影响到植物体内的生长素，如重力会导致根具有向地性，茎具有背地性。(1)科学研究发现根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系，有人做了如下实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度iaa的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源。发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制也越强。此实验中的自变量是_，因变量是_。需要严格控制的无关变量有_(至少举出两种)。为使实验更严谨，还需将另一些等量的根尖放在_中，作为对照组。据此实验结果，可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是_。,(2)科学家研究发现，同种植物在高原地区长得较为矮小，原因是紫外光可促进生长素发生氧化，进而抑制植物生长。为验证紫外光抑制植物生长，请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。材料用具：燕麦幼苗，完全培养液(溶液浓度适宜)，蒸馏水，琼脂块，刀片若干，日光灯管和紫外灯管等。实验步骤：准备2个配有培养支架的烧杯，分别标记为a、b。向a、b两烧杯中加入等量且适量的完全培养液。_，随机平均分成2组，分别放在a、b两烧杯中培养一段时间。其中a为对照组，b为实验组。在培养过程中，a组_，b组_。,切下幼苗的胚芽鞘尖端，分别用琼脂块收集生长素，并对应标记为a、b。将a、b置于_两侧，观察胚芽鞘的弯曲情况。结果预测：_。解析：本题考查单侧光照、光质、重力等环境因素对植物生长的影响。(1)由题意可知，实验中的自变量是iaa的浓度，因变量是乙烯的浓度及根的生长情况，而每组根尖的数量、溶液的体积、蔗糖的量、环境的温度等也能够影响到实验的结果，所以这些影响因素均属于无关变量，需要严格控制；为了使实验更严谨，还需要设置空白对照，即含蔗糖不含生长素的培养液。根的向重力生长是由于近地侧生长素浓度过高，根据本实验的结果可知，高浓度生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长。(2)在选择植物作为实验材料时，为了减少误差，应同时选择多株植物且生长状况及长势大小保证一致。因为实验目的是验证紫外光抑制植物生长，所以实验的自变量为紫外光。依据实验的原理预测琼脂块中的生长素浓度为ab，所以胚芽鞘应向b侧弯曲生长。,答案：(1)iaa浓度乙烯浓度及根尖生长情况每组根尖的数量、溶液体积、蔗糖的量、环境的温度等含等量蔗糖的蒸馏水高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯抑制了根近地侧的生长(2)取生长状况相同的燕麦幼苗若干株用日光灯管照射用相同的日光灯管和紫外灯管同时照射去尖端的胚芽鞘胚芽鞘向b侧弯曲生长,例1如图所示，a、b、c为对胚芽鞘作不同处理的实验，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()aa、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长ba直立生长，b、c向光弯曲生长cd图中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植物向左弯曲生长dd图中如果将纸盒和植株一起旋转，则弯向盒开口方向生长,验证生长素运输作用的实验,解析本题考查胚芽鞘单侧光照射的人工实验设计。a图中，由于生长素不能透过玻片，故a直立生长。b图中，生长素能透过琼脂片，单侧光照使胚芽鞘向光弯曲生长。c图中，由于胚芽鞘没有尖端，对单侧光刺激不产生反应，而琼脂中的生长素可透过琼脂向下运输，使c背光弯曲生长。d图中固定植株，旋转纸盒，植株受单侧光影响向右弯曲生长；如果将纸盒和植株一起旋转，光只是从开口进入，因此植株弯向盒开口