3.1植物生命活动的调节

3.1植物生命活动的调节学习目学习目标1.了解植物的感应性：2.了解植物激素：3.学习植物生命活动的调节。知识重点知识重点一、植物向性与感性运动1、植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性。(表现:植物感受刺激后,其形态、生理和行为发生相应的改变。)2、植物体上的某些器官能发生移动，且移动的方向与刺激的方向有关，这种现象称为植物的向性运动。茎：向光性、向触性、向热性；根：向地性、向水性、向化(肥)性。3、向光性：植物体在单向光的照射下，弯向光源生长的现象称为向光性。4、植物的根在重力的影响下，会顺着重力方向生长，这种现象称为植物的向地性。茎(或芽)和根的向地性不同，茎会背着重力方向向上生长(称为负向地性)。5、含羞草属于防御行为，捕蝇草和捕虫花属于捕食行为。6、意义：使植物能更好地适应环境的变化，有利于生存。定义意义向性运动植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动植物对于外界环境的适应感性运动植物体受到不定向的外界刺激而引起引起的局部运动二、生长素生长素的发现1880年C.R.达尔文及其子在最后出版的著作《植物运动的本领》中阐明，禾本科的加那利草的胚芽鞘被切去顶端就失去向光性响应能力。他的解释是：当幼苗从侧面受光时,顶端产生的影响向下传送,造成向光与背光两侧生长速度不同，从而引起向受光一侧的弯曲，因而切去顶端后就不呈现向光性响应。1928年F.W.温特用实验证明胚芽鞘尖端有一种促进生长的物质，称之为生长素。它能扩散到琼胶小方块中，将所得小方块放回到切去顶端的胚芽鞘切面的一侧，可以引起胚芽鞘向另一侧弯曲。而且弯曲度大致与所含促进生长的物质的量成正比。1933年F.克格尔从人尿和酵母中分离出吲哚乙酸，它能引起胚芽鞘弯曲以后，证明吲哚乙酸即是生长素，普遍存在于各种植物组织之中。1、生长素是由胚芽尖端产生的激素，控制胚芽的生长。2、生长素的生理作用：①促进植物的生长；②促进扦插的枝条生根；③促进果实的发育,防止落花落果④低浓度促进植物的生长,高浓度抑制植物的生长,甚至使植物死亡(缺点)。应用于:防治杂草。3、植物茎具有向光性是由于：在单侧光照射下，引起生长素分布不均匀，背光一侧比向光一侧生长素分布得多，茎生长得快，所以弯向光源生长。4、其他植物激素。如：生长素、赤霉素、细胞分裂素。题型1植物的感应性（2023秋•莲都区期末）植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性，以下感应性与刺激方向有关的是（）A．茅膏菜捕捉蚂蚁 B．生石花白天开花，晚上不开 C．牵牛花茎触杆缠绕 D．番红花温度升高开花【解答】解：茅膏菜捕捉蚂蚁、生石花白天开花，晚上不开、番红花温度升高开花是指植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动，称为感性运动，都属于植物的感性运动，植物的感性运动没有方向。向性运动是植物受单向外界因素的刺激而引起的定向运动，牵牛花的卷须触杆缠绕，与刺激的方向有关，是向性运动。故选：C。（2023秋•湖州期末）景海鹏、陈冬两位宇航员在“天宫”二号中进行了生菜栽培试验，在装置的顶端（上方）安装了一盏灯提供光照。实验结果：太空种植的生菜也是向上生长。实验中影响太空生菜生长的因素是（）A．向光性 B．负向地性 C．向触性 D．向水性【解答】解：植物向光生长是植物的向光性，属于植物的向性运动。在太空种植的生菜和地面是一样的，也是向上生长的。实验时虽然在太空失重环境中，但是植物有趋光性，所以它依然是朝上长的因素是向光性。故选：A。（2023秋•余杭区期末）下列植物的反应属于向性运动的是（）A．含羞草被触碰后叶片合拢 B．番红花的花在温度降低时闭合C．根向下生长，茎向上生长 D．捕蝇草捕捉昆虫【解答】解：A、含羞草被触碰后叶片合拢，运动方向与刺激方向无关，属于感性运动。A不正确。B、番红花的花通常在温度升高时开放，运动方向与刺激方向无关，属于感性运动。A不正确。C、把一株植物水平放在地面上，由于根、茎内的生长素受重力作用分布不均匀，远地侧生长素浓度较低，近地侧生长素浓度较高，而根和茎对生长素浓度的敏感程度不同，导致茎背地生长，根向地生长。这体现的是植物能进行向性运动。C正确。D、在温度降低时闭合，捕蝇草捕捉猎物，运动方向与刺激方向无关，属于感性运动。D不正确。故选：C。（2023秋•义乌市期末）某同学在做植物茎的向性实验时，希望甲暗箱中的直立幼苗能长成乙暗箱中的状态（如图）。则以下对甲暗箱的转动方案实施后，经过一段时间生长，最有可能实现目标的是（）A．顺时针转90° B．逆时针转90° C．向外转90° D．向里转90°【解答】解：植物的生长素具有两重性，既能促进生长，也能抑制生长。重力会影响生长素在植物茎部的分布，导致近地侧的生长素浓度更高，促进茎的生长，从而使茎表现出背地生长的特点。所以，如果希望题图中，甲暗箱中的直立幼苗能长成乙暗箱中的状态。则应该对甲暗箱顺时针转90°。这样实施后，横着的植物茎背地生长，经过一段时间后，最有可能实现目标。故选：A。题型2生长素（2023秋•绍兴期末）小明进行了如图所示的生长素相关实验，由图示可以直接得出的结论是（）A．该实验的变量是光源的方向 B．感受单侧光刺激的部位是胚芽尖端 C．生长素具有促进植物生长的作用 D．单侧光照射引起生长素分布不均匀【解答】解：A、分析实验可知，实验的自变量为琼脂块中是否含生长素，因此，该实验的变量是生长素，A错误。B、该实验的胚芽鞘上均不存在尖端，因此不能获得该结论，B错误。C、分析实验可知，实验的自变量为琼脂块中是否含生长素，从实验结果看出，不含生长素的对照组不生长，而含生长素的胚芽鞘弯向对侧生长，由此说明，生长素具有促进植物生长的作用，C正确。D、由于该胚芽鞘不存在尖端，而胚芽鞘的尖端是感光部位，因此该实验不能获得该结论，D错误。故选：C。（2023秋•瑞安市月考）图表示用云母片（具不透水性）插入燕麦胚芽鞘的尖端部分，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（）A．甲向右弯、乙向左弯 B．甲向左弯、乙向右弯 C．甲不弯曲、乙向左弯 D．甲不弯曲、乙向右弯【解答】解：甲图云母片阻断了生长素的向下运输，所以乙不生长不弯曲；乙图云母片阻断了右侧生长素的向下运输，则左侧浓度高于右侧，长得快，胚芽鞘向右侧弯曲生长。所以培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是甲不弯曲，乙向右弯曲。故选：D。（2023秋•义乌市期中）如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，从此图中不能得到的结论是（）A．生长素对三种器官的作用都具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长 B．A、B、C三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适宜浓度 C．D点对应的生长素浓度能促进茎和芽的生长，抑制根的生长 D．幼嫩的细胞对生长素浓度敏感，成熟的细胞对生长素浓度不敏感【解答】解：由图可知，生长素无论对哪一种器官，均表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，体现了生长素的两重性。A、B、C三点对应的生长素浓度对三种器官促进生长作用最大，是最适宜的浓度。D点对应的浓度促进芽、茎生长，抑制根的生长。生长素浓度对幼嫩和成熟细胞的影响，图中没有体现，故选项D符合题意。故选：D。（2022秋•定海区校级期末）植物自身产生的植物激素含量很少，分离提取困难，难以在农业生产中大规模使用。1941年美国人R•波科尼发表了可用作植物生长调节剂的2，4﹣D的合成方法。某兴趣小组为探究2，4﹣D对插枝生根的作用，进行了如下实验。【实验步骤】①取5只烧杯，分别编成①～⑤号，分别装不同浓度的2，4﹣D溶液；②选取的插条若干支随机均分成5份，分别插入5只烧杯中；③每天测量每根枝条的生根数，记录测量数据并计算平均值。【实验结果】组别①②③④⑤⑥2，4﹣D溶液浓度0a1a2a3a4a5根的平均数目（条）1.86.47.810.27.81.3注：a1、a2、a3、a4、a5溶液浓度依次增大【过程分析】由表中数据可知，能促进根的数量生长最适宜的浓度为。【实验结论】分析表中数据还可以得出的结论是。【拓展交流】2，4﹣D是生长素类似物，它的作用与植物生长素相同。植物的向光性也与生长素有关，请解释盆栽植物向光源弯曲生长的原因。【解答】解：（1）根据题表数据可知：2，4﹣D溶液浓度为a3时，根的平均数目最多，说明能促进根的数量生长最适宜的浓度为a3。（2）根据题表数据可知：2，4﹣D溶液浓度为0时，根的平均数目1.8条；浓度为a1时，根的平均数目6.4条；浓度为a2时，根的平均数目7.8条；浓度为a3时，根的平均数目10.2条；浓度为a4时，根的平均数目7.8条；浓度为a5时，根的平均数目1.3条；分析表中数据还可以得出的结论是：其他条件相同时，2，4﹣D溶液浓度高对根的生长会产生抑制作用。（3）植物的向光性与生长素有关，植物背光一侧生长素分布多，向光一侧生长素分布少，所以植物会向光一侧弯曲。题型3植物激素（2021秋•开化县期末）中国科学院的植物生理学家研究了各种果实生长发育等过程中的激素变化，如图所示，下列相关的描述中合理的是（）A．在果实的细胞伸长期，生长素和细胞分裂素的浓度较高 B．在果实生长发育的不同时期，生长素都起主导作用 C．在果实成熟时，果实中含量升高的激素只有乙烯 D．在果实生长发育过程中，多种植物激素共同协调起作用【解答】解：A、从上图可知，在果实的细胞伸长期，生长素的浓度相对较高，而细胞分裂素的浓度很低，A错误。B、在果实生长发育的不同时期，是不同的激素共同调节的作用，如生长激素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯，并不是只有生长激素，B错误。C、从上图可知，在果实成熟时，果实中含量升高的激素有乙烯和脱落酸，C错误。D、在果实生长发育的不同时期，是不同的激素共同调节的作用，如生长激素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯，D正确。故选：D。光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如图所示。下列叙述正确的是（）A．茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起 B．赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一 C．植物茎伸长与光照时间无关 D．该植物是赤霉素缺失突变体【解答】解：A、根据题图，光照时间长短、赤霉素、赤霉素合成抑制剂等均会影响茎的伸长，各组限制因素不同，不能一概而论，故错误；B、对比1组和2组的茎长，说明赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一，故正确；C、对比1组和4组的茎长，说明植物茎伸长与光照时间长短有关，故错误；D、对比4组和5组的茎长，同样光照时间情况下，使用赤霉素合成抑制剂的小组茎长较短，说明该植物体自身的赤霉素合成受阻导致茎长伸长受阻，该植物不是赤霉素缺失突变体，故错误。故选：B。杭州的市花是桂花，金秋时节，建兰中学701中队利用桂花枝条作为材料，试图找到某种植物激素（简称NAA）促进枝条生根的最适浓度。于是设计如下实验：①配制一系列的NAA溶液，浓度分别为10、100、200、300、400、500（mg/L），相应编号为A、B、C、D、E、F；②选用____的桂花枝条30根，随机平均分成6组；③将6组枝条分别浸泡在步骤①配制的NAA溶液中；④一段时间后，将上述6组枝条取出，然后分别扦插到相同条件的环境中，并在适宜的条件下培养；⑤一段时间后，观察记录并统计各组枝条生根数量，结果如图所示。分析实验请回答：（1）本实验的变量是。（2）实验步骤中横线处该填写。（3）分析图示，可以得出NAA溶液促进枝条生根的最适浓度是组。（4）枝条扦插到土壤中生长出新植株的生殖方式的优点是。【解答】解：（1）对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。结合题图可知，该实验的变量是NAA浓度。（2）对照实验的设计原则是一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同且理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响和干扰实验结果的可能，即除实验变量外，其他变量均相同且适宜。故实验所选用的桂花枝条30根长势、长度、粗细等均为一致，并在相同的适宜环境条件下培养的目的是保持单一变量。（3）分析图示，可以得出NAA溶液为300（mg/L）时，促进枝条生根的效果最好，故促进枝条生根的最适浓度是D组。（4）无性生殖：不经过两性生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体，这种生殖方式称为无性生殖。无性生殖产生的后代，只具有母体的遗传特性。如植物中的扦插，嫁接等繁殖方式。无性生殖的优点：后代保持亲本优良性状，繁殖速度快等。所以，枝条扦插到土壤中生长出新植株的方式属于无性生殖。这种生殖方式的优点是具有保留母本优良性状、缩短植物生长周期等。思维总结思维总结巩固提高巩固提高（2023秋•绍兴期末）含羞草的叶受到触碰后合拢，下列植物的感应性类型与此相同的是（）A．松树的根在水丰富的一侧分布较多 B．喇叭花的卷须缠绕着杆“攀登” C．倒伏的水稻会自然挺立起来 D．郁金香白天开放，傍晚闭合【解答】解：ABC、“松树的根在水丰富的一侧分布较多”、“喇叭花的卷须缠绕着杆“攀登”、“倒伏的水稻会自然挺立起来”，均体现了植物的向性运动，ABC不符合题意。D、“郁金香白天开放，傍晚闭合”，体现了植物的感性运动，与含羞草的叶受到触碰后合拢感应性类型相同，D符合题意。故选：D。（2023秋•柯城区期末）放在窗台的植物向外弯曲生长（如图），引起植物这种行为的刺激是（）A．光照 B．水分 C．重力 D．化肥【解答】解：由于窗外的光照较强，放在教室窗台上的两盆植物会朝向窗外生长，这些现象被称为向光性，是植物对环境一种适应。因此，造成植物向窗外弯曲生长的主要环境因素是光照。故选：A。（2023秋•武义县期末）植物感受刺激并作出反应的特性称为植物的感应性，以下植物的感应性反应与环境中刺激的方向有关的是（）A．捕蝇草的叶捕捉苍蝇 B．含羞草的叶片受触合拢 C．牵牛花的卷须触杆缠绕 D．郁金香的花温度升高开放【解答】解：捕蝇草的叶捕捉苍蝇、含羞草的叶受到触碰后叶片合拢、郁金香的花通常温度升高时开放温度降低时闭合，都属于植物的感性运动，植物的感性运动没有方向。而牵牛花的卷须触杆缠绕，与刺激的方向有关。故选：C。（2023秋•长兴县期末）将培养在琼脂培养基上的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如图所示），其中②号和④号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入。以下说法中正确的是（）A．选择②④两个装置进行实验，可以了解蚕豆茎的生长与光的关系 B．选择①③两个装置进行实验，可以了解茎和根的生长与重力的关系 C．装置②的实验结果表明植物具有向光性 D．若在装置④的幼苗培养基底部放一个匀速旋转器，茎将会向右侧生长【解答】解：A、探究蚕豆幼苗的生长与光的关系，则单一变量是单侧光，则选择③④两个装置进行实验，A错误；B、蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，选择①③两个装置进行实验，B正确；C、装置②缺少对照组，同时还会受到重力因素的影响，因此不能证明植物生长具有向光性，C错误；D、如果将④装置放在匀速旋转的旋转器上，则茎尖能从窗口处均匀感受光的照射，所以茎尖直立生长，D错误。故选：B。（2023秋•拱墅区校级期末）下列生命活动中，与植物感应性现象无关的是（）A．含羞草受到触动时幼叶下垂 B．倒伏的水稻会自然挺立起来 C．植物向有光的方向生长 D．浸在水中的大豆种子逐渐胀大【解答】解：A、含羞草受到触动时幼叶下垂是含羞草对外界刺激产生的一种保护性的应激性，不符合题意。B、倒伏水稻自然挺立起来是植物茎的一种背地生长的特性，属于植物感应性现象，不符合题意；C、植物向有光的方向生长是植物的向光性，属于植物感应性现象，不符合题意；D、浸在水的大豆种子逐渐胀大是种子的一种膨胀现象，与植物感应性现象无关，符合题意；故选：D。（2023秋•嵊州市期末）为了探究植物的某种向性运动，小明设计了如图所示的实验。下列有关该实验的分析正确的是（）A．实验目的：探究植物根的向地性生长 B．实验设计：尚不完善，还需要设置对照组 C．实验观察：观察并记录植物茎的生长方向 D．实验结论：可用来解释“为什么沙漠植物的根系长得很深？”【解答】解：A、幼苗的左边是干土，右边是湿土，变量就是水的含量不同，根表现出的是向水性，A错误；B、图示表示一组以水为变量的对照实验，比较科学，B错误；C、植物的根生长在土壤中，没有其他因素（例如光照等）的影响，不需录记录幼苗茎的生长方向。C错误；D、由图示可见：根表现出向水性，沙漠中严重缺水，浅层几乎无水，沙漠植物只有将根系向下伸长到很深才能获得水分，保证生命活动。D正确。故选：D。（2023秋•长兴县校级期末）如图所示，一片地里的向日葵盛开，吸引了不少市民前来观赏。下列说法中，不正确的是（）A．向日葵的花盘向着太阳是因为生长素浓度分布不均匀 B．向日葵的花盘向着太阳是向日葵对重力的刺激作出的反应 C．向日葵的花盘向着太阳体现了植物的感应性 D．向日葵的根向下生长是植物的向地性【解答】解：A、植物具有向光性，向日葵的花盘会向着太阳是由于生长素浓度分布不均匀引起的，A正确。B、生物对外界刺激作出的规律性反应，叫做应激性。向日葵的花盘向着太阳，这是向日葵对阳光的刺激作出的反应，B错误。C、向日葵的花盘向太阳，属于向光性运动，体现了植物的感应性，C正确。D、向日葵的根向下生长，这是向日葵对重力做出的反应，是植物的向地性，D正确。故选：B。（2023秋•杭州期末）某同学用青菜的幼苗进行了四项实验，如图所示，下列说法中不正确的是（）A．实验②③对照可以证明植物生长具有向光性 B．实验②中青菜幼苗的向光生长是因为生长素分布不均匀 C．实验④的生长结果只能证明根具有向地性 D．实验①的目的是起对照作用【解答】解：A、实验设计需要遵循对照原则和实验变量的原则，②与③做对照，证明植物具有向光性，故A正确；B、实验②中单侧光使青菜幼苗产生的生长素在体内分布不均匀。生长素在背光侧含量升高，细胞生长快；向光一侧生长激素含量减少，细胞生长较慢。从而使青菜幼茎向光源弯曲生长，故B正确；C、④与①做对照，证明植物具有向重力性和茎具有负向重力性，故C错误；D、实验①是空白对照组，目的是与②③④做对照作用，故D正确。故选：C。（2023秋•桐乡市期末）科学小组同学在做植物茎的向性实验时，原来放置在暗箱中的直立幼苗生长一段时间后，出现了如图的弯曲生长情况。下列判断合理的是（）A．暗箱当初放置时可能接触水平地面的一侧是甲 B．暗箱当初放置时可能接触水平地面的一侧是乙 C．暗箱当初放置时可能接触水平地面的一侧是丙 D．暗箱当初放置时可能接触水平地面的一侧是丁【解答】解：由图示可知，暗箱里的幼苗没有受到单侧光的影响，但是植物的茎具有背地性，而幼苗的茎是朝着丁生长的，所以乙是接触地面的一侧，才会导致向着丁生长，所以该暗箱当初放置时最有可能接触水平地面的一侧是乙。故选：B。（2022秋•婺城区期末）人们很早就发现植物具有向光性，而生长素的发现不到百年。许多科学家先后用胚芽鞘对此进行过实验研究。如图是三位科学家所做的部分实验。（注：琼脂块是一种有机混合物，为胶状固体，其作用类似“海绵”。）（1）达尔文通过实验证明了胚芽鞘向光一侧弯曲生长与有关。（2）根据拜尔实验，推出实验D中几天后胚芽鞘将（选填“向左弯曲”、“向右弯曲”或“直立”）生长。（3）温特实验还不够严密，他还需要补充一个实验，具体操作是。【解答】解：（1）达尔文的实验结论：在单侧光照射下，可能会产生某种物质，对胚芽生长会产生影响。所以胚芽鞘向光一侧弯曲生长与胚芽鞘尖端有关。（2）分析题意和题图可知，将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘会弯向对侧生长，说明胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均造成的，所以是向左弯曲。（3）本实验缺少对照组，变量是否放过胚芽鞘尖端，所以再设置一组：将未处理过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧，观察生长现象。故答案为：（1）胚芽鞘尖端（2）向左弯曲（3）将未处理过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面一侧，观察生长现象。（2023•镇海区模拟）植物生命活动调节的基本形式是激素调节，请分析回答（1）农业生产中，用一定浓度的生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。甲图中，可表示单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线。（2）为探究侧芽生长受哪些因素的影响，小科将大小相近的同种植物分为①②③三组，分别进行不同的处理，实验结果如乙图所示。根据图中的①③组所示结果进行比较，可得出的初步结论是；小科设置第②组实验与哪一组实验进行对比，想要探究的问题是。【解答】解：（1）用一定浓度的生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草，说明双子叶杂草比单子叶农作物对生长素敏感，即单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线Ⅱ，选择d点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂，抑制双子叶杂草的生长，同时又促进单子叶农作物的生长，该现象说明了生长素的生理作用具有两重性。（2）①③组的区别是顶芽的有无，说明顶芽的存在会抑制侧芽的生长；②③组的区别是细胞分裂素的有无，说明细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用。