【生物】2020届一轮复习人教版植物的激素调节学案(1)
2020届 一轮复习 人教版 植物的激素调节 学案
【最新考纲】 1.植物生长素的发现和作用(Ⅱ)。2.其他植物激素(Ⅱ)。3.植物激素的应用(Ⅱ)。4.实验：探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
考点一 生长素的发现及生长素的产生、分布与运输
见学生用书P153
1．植物生长素的发现过程
科学家
实验
实验结论
达尔文
胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·
詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
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
温特
造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素
整合提升
(1)胚芽鞘实验中的4个结论
①生长素的产生部位：胚芽鞘尖端，产生不需要光。
②生长素的作用部位：胚芽鞘尖端下部伸长区。
③感光部位：胚芽鞘尖端。
④生长素横向运输的部位：胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘产生向光性的原理
2．生长素的产生、运输和分布
(1)产生部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)运输
(3)分布部位：相对集中地分布在生长旺盛的部分。
诊断辨析
(1)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。( √ )
(2)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变成生长素。( √ )
(3)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。( × )
(4)幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素。( × )
(5)横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端。( × )
热图解读
生长素相关实验的图解分析
类别
图解条件
相关结果
插入类
①________
②________
③________
④________
续表
类别
图解条件
相关结果
移植类
①直立生长
②________
③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
旋转类
①________
②向____生长
③向________生长
④茎向________生长，根________生长
横置类
①②中IAA含量及作用
①：a＝b c＝d，都促进生长
②：a
芽>茎)，也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不同。
④A′、B′、C′点分别表示对根、芽、茎的作用是既不促进也不抑制。低于A′、B′、C′点对应的浓度，分别表现为促进作用，高于A′、B′、C′点对应的浓度则分别起抑制作用。
2．顶端优势
(1)现象：顶芽优先生长，侧芽发育受到抑制。
(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过高，发育受到抑制。
解除方法：去除顶芽。
3．茎的背地性和根的向重力性
4．不同的植物(单子叶植物、双子叶植物)对生长素敏感程度曲线解读
上图说明不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，双子叶植物较单子叶植物敏感，故可用高浓度生长素溶液来杀死单子叶作物农田中的双子叶杂草。
诊断辨析
(1)植物的向光性、茎的背地性都体现了生长素作用的两重性。( × )
(2)不同植物器官对生长素浓度的敏感性不同，通常幼嫩器官要大于衰老器官。( √ )
(3)在“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，不需要做预实验。( × )
(4)选择插条时需带有一定的芽或叶。( √ )
(5)生长素促进生根效果与生长素处理枝条的时间长短成正比。( × )
考向一 生长素的生理作用
1．(2018·湖北协作体联考二)甲图表示不同浓度生长素对植物茎生长的影响，乙图表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列有关分析正确的是( )
A．甲图能说明用不同浓度生长素溶液处理扦插枝条，生根的数量一定不同
B．乙图中根的向地性和胚芽鞘的向光性中生长素的作用原理相似
C．甲图曲线的含义和乙图根的生长状况都能说明生长素的作用具有两重性
D．乙图中a处生长素的浓度一定大于甲图中M处
解析 图甲表示生长素对茎生长的影响，由于根对生长素的敏感性与茎不同，因此甲图不能说明生长素对扦插枝条生根的影响；乙图中根的向地性是由于a点生长素浓度高，抑制生长，b点生长素浓度低，促进生长所致，而胚芽鞘的向光性是由于c点生长素浓度高生长快，d点生长素浓度低生长慢所致，二者的作用原理不同；甲图曲线表明低浓度促进生长，高浓度抑制生长，乙图中a处抑制生长，b处促进生长，说明生长素的作用具有两重性；根比茎对生长素更为敏感，因此乙图中a处生长素的浓度不一定大于甲图中M处。
答案 C
2．某研究小组用玉米进行了相关的实验，图甲是对玉米胚芽鞘进行的单侧光处理，一段时间后，将胚芽鞘尖端下部横切，切面如图乙所示，图丙示意的是一株倒伏的玉米植株。以下分析正确的是( )
A．图乙中的c处细胞对应图甲的a部位
B．由图分析可知，生长素通过促进细胞分裂使植物生长
C．图乙中的c部位的效果相当于图丙中的g部位
D．图乙中的d部位的效果相当于图丙中的e部位
解析 由于单侧光照射会使胚芽鞘向光弯曲生长，即图甲中的a处细胞长度大于b处的细胞长度，故图乙中的c处细胞对应图甲的b处；由图分析知，生长素通过促进细胞的伸长使植物生长；图乙中的c部位的作用效果是促进生长，但图丙中的g部位的作用效果是抑制生长；图丙中的e、f、h部位的效果均为促进生长，与图乙中的d部位的作用效果相同。
答案 D
考向二 生长素作用的两重性
3．下图中甲表示不同浓度的生长素对芽生长的影响，乙表示植物的芽在不同浓度的生长素溶液中的生长情况，图中C点所对应的生长状况最有可能是( )
A．① B．② C．③ D．④
解析 图中C点所对应的生长素浓度对芽的生长起促进作用，故芽的长度较无生长素时要长。
答案 D
4．如图1是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用α表示)；图2是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图。据图判断下列说法正确的是( )
A．琼脂块中生长素浓度大于c点时，α会大于90°
B．当生长素浓度小于b点浓度时，随着生长素浓度的增加α逐渐增大
C．琼脂块中生长素浓度在b点时，α具最小值
D．由图2可知生长素对于胚芽鞘的生长作用具有两重性
解析 生长素浓度大于c点时抑制生长，胚芽鞘两侧均不能生长，表现为不生长不弯曲；生长素浓度小于b点时，随着生长素浓度的增加α逐渐减小；生长素浓度在b点时促进作用最强，胚芽鞘弯曲程度最大，α具有最小值；图2没有体现出生长素的抑制作用，因此不能体现生长素作用的两重性。
答案 C
5．(2018·桐乡联考)图1曲线表示不同生长素浓度对某植物茎生长的影响，图2是用不同浓度的生长素类似物溶液处理扦插枝条的实验结果。下列分析正确的是( )
A．由图1可知，茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度应高于D点对应的浓度
B．从图2信息可确定促进扦插枝条生根的最适生长素类似物浓度在8～12 ppm之间
C．图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有两重性
D．利用低浓度的2,4－D作除草剂，可抑制单子叶作物农田中的双子叶杂草生长
解析 茎弯曲生长时背光的一侧的生长素浓度为促进生长的浓度，应小于D点对应的浓度，A错误；从图2信息可确定，促进扦插枝条生根的最适生长素类似物浓度在8～16 ppm之间，B错误；图1可说明生长素对茎有促进和抑制作用，图2可说明生长素对根有促进和抑制作用，图1和图2分别说明生长素对茎和根的生长都具有两重性，C正确；双子叶植物对生长素的敏感度高于单子叶植物，因此农业生产上可利用高浓度的2,4－D作为双子叶植物除草剂，D错误。
答案 C
整合提升
“三看”法确认生长素作用是否体现“两重性”
常见的体现生长素作用两重性的实例
①植物的顶端优势：生长素对顶芽表现为促进作用，对侧芽表现为抑制作用。
②除草剂：一定浓度的生长素类似物对双子叶杂草表现为抑制作用，而对单子叶作物表现为促进作用。
③根的向地性：近地侧高浓度的生长素表现为抑制作用，远地侧低浓度的生长素表现为促进作用。
考点三 其他植物激素及植物生长调节剂的应用
见学生用书P156
1．五类植物激素的合成部位及作用
2．植物细胞的分化，器官的发生、发育、成熟和衰老，整个植株的生长等，是多种激素相互协调、共同作用的结果。
3．植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。
4．植物生长调节剂
(1)概念
人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。
(2)优点
容易合成、原料广泛、效果稳定。
(3)应用实例(连线)
答案 ①—C—b ②—B—a ③—D—c ④—A—d
诊断辨析
(1)苹果树开花后，喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落。( × )
(2)高浓度的生长素能通过促进乙烯合成抑制植物生长。( √ )
(3)生长素和细胞分裂素可以在同一细胞中起作用。( √ )
(4)脱落酸能够调控细胞的基因表达。( √ )
热图解读
请写出下面两图中①～⑥处应为“促进”还是“抑制”
(1)生长素与赤霉素对生长的“协同”作用。
(2)乙烯与生长素对“伸长生长”的拮抗作用。
提示 ①促进 ②抑制 ③促进 ④抑制 ⑤抑制 ⑥促进
1．(2017·全国卷Ⅰ)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是( )
A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
解析 分析题干信息，叶片中叶绿素含量下降可作为叶片衰老的检测指标，由题图可知，与对照组相比，细胞分裂素(CTK)处理组叶绿素的相对含量较高，说明CTK可延缓该植物离体叶片的衰老，A正确；CTK＋ABA处理组叶绿素的相对含量低于CTK处理组但高于对照组，说明ABA削弱了CTK延缓该植物离体叶片衰老的作用，B正确；ABA处理组叶绿素的相对含量低于CTK处理组，可推测其光反应速率应小于CTK处理组，NADPH的合成速率也应小于CTK组，C错误；ABA处理组叶绿素的相对含量低于对照组，说明ABA可能促进叶绿素的分解，故推测ABA能加速秋天银杏树的叶片由绿变黄的过程，D正确。
答案 C
高考教材
本题以必修三P54“图3－9其他植物激素的合成部位、分布和主要作用”为源，从知识上考查植物激素的作用，考查实验探究中变量控制等，从目标要求上考查考生的理解能力，图文信息获取能力，实验与探究能力(例如该题根据题干相关信息并结合题图可判断本题的自变量是激素的种类，因变量是叶绿素的相对含量，蒸馏水处理为对照组)
跟|题|变|式
2．研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是( )
A．自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D．400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
解析 自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率，A项错误；图中显示有些浓度的NAA能抑制插条生根率，如NAA浓度为400 mg/L时插条生根率小于对照组，B项错误；NAA浓度为200 mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合生产上应用，C项错误；400 mg/L NAA能够增加生根数，D项正确。
答案 D
3．如图表示某些植物激素对幼苗生长的调节作用，图中A、B表示不同的植物激素。下列说法不正确的是( )
A．激素A、B分别表示乙烯和赤霉素
B．据图可以推断出a浓度高于b浓度
C．在图示的过程中激素A和B属于拮抗关系
D．由图可知幼苗的正常生长是多种激素共同调节的结果
解析
激素A应为赤霉素，激素B应为乙烯，A错误；由题图可知，a浓度抑制生长，b浓度促进生长，根据生长素两重性的作用特点可知，a浓度高于b浓度，B正确；激素A和B的作用效果是相反的，属于拮抗作用，C正确；由图可知幼苗的正常生长需多种激素的共同调节，D正确。
答案 A
4．我国古代劳动人民积累的丰富农业生产经验，至今许多仍在实践中应用。下列叙述与植物激素作用无直接关系的是( )
A．适时打顶去心，可促棉株开花结实。(据《农桑辑要》)
B．肥田之法，种绿豆最佳，小豆、芝麻次之。(据《齐民要术》)
C．正月种白稻，五月收获后，根茬长新稻，九月又成熟。(据《广志》)
D．新摘未熟红柿，每篮放木瓜两三枚，得气即发，涩味尽失。(据《格物粗谈》)
解析 本题主要考查植物激素在生产实践中的应用，解题的切入点是明确各选项所涉及实例依据的原理。棉株打顶去心的原理是抑制顶端优势，顶端优势体现了生长素作用的两重性，在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，A项与植物激素作用有直接关系。“肥田之法，种绿豆最佳”依据了豆科植物和根瘤菌的互利共生原理，即与豆科植物根系互利共生的根瘤菌能够丰富土壤的含氮量，因而达到肥田的目的，该实例与植物激素作用无直接关系，B项符合题意。“根茬长新稻”主要与生长素、赤霉素和细胞分裂素的作用有关。“得气即发”的“气”指乙烯，乙烯是一种植物激素，主要作用是促进果实成熟，D项与植物激素作用有直接关系。不能理解每个选项所列举生产实例依据的原理，是导致本题出错的主要原因。
答案 B
高考热考教材实验 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
►►见学生用书P158
1．实验原理
(1)生长素类似物对植物插条的生根情况有很大的影响。
(2)生长素类似物在不同浓度、不同时间下处理插条，其影响程度不同。
(3)存在一个最适浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。
2．实验步骤
深度思考
1．本实验的自变量和因变量是什么？
提示 生长素类似物的浓度 插条的生根情况
2．在正式实验前为什么需要先做一个预实验？
提示 为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
3．如果观察到插条不能生根，可能的原因有哪些？
提示 ①枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；②枝条幼芽、幼叶保留较多，其本身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；③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧；④没有分清形态学的上端与下端。
1．下列对“探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”
实验的叙述，错误的是( )
A．在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组
B．实验的无关变量为插条生根的数目、生长素类似物处理的时间等
C．用不同浓度的生长素类似物处理可以获得相同的生根数目
D．在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照
解析 插条生根的数目属于该实验的因变量，实验的无关变量为实验材料的生长情况、生长素类似物处理的时间等，B项错误。
答案 B
2．某生物兴趣小组利用2,4－D进行了如下实验：
①配制一系列浓度梯度的2,4－D溶液共6组；②选取生理状况相同的桂花插条，均分为6组，将插条下端分别浸泡在不同浓度的2,4－D溶液中，10 min后取出，进行无土栽培；③一段时间后取出，统计每组插条生根数目并计算平均值，结果如下表：
2,4－D溶液浓度(mol·L－1)
0
10－15
10－14
10－13
10－12
10－11
生根数(平均值)
2.0
3.8
7.2
9.4
15.1
20.3
根据以上实验，可以得到的结论是( )
A．促进桂花插条生根的最适2,4－D溶液浓度是10－11 mol/L
B．一定浓度的2,4－D溶液对插条生根具有明显的促进作用
C．超过一定浓度的2,4－D溶液对插条生根有抑制作用
D．相同浓度的2,4－D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同
解析 由题中信息可知：以2,4－D溶液浓度为0的组作为对照组，其他组为实验组。由生根数可知：2，4－D溶液对插条生根具有促进作用，并且一定浓度的2，4－D溶液对插条生根具有明显的促进作用；表中数据没有体现2,4－D溶液对插条生根的抑制作用；该题中2,4－D溶液浓度范围设定太小，故不能确定最适浓度；题中没有涉及有关生长素对插条生根作用的实验，不能说明相同浓度的2,4－D溶液和生长素溶液对插条生根的作用相同。
答案 B
微专题·素养达成
见学生用书P158
变量梯度设置在实验中的应用
1．概述
变量梯度指自变量相邻两次取值之间的差值大小，即自变量每次变化的幅度。生物实验中常见的变量梯度有pH梯度、温度梯度、浓度梯度等。
2．注意事项
(1)在合适范围内取值：生物体或细胞生活在特定的环境中，研究某因素对生物或细胞的影响时，自变量应在它能发挥作用的范围内取值。如确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度时，生长素浓度应保持在10－12～10－8mol/L范围内，变量梯度应相差一个数量级。
(2)梯度大小设置要适宜：梯度过小，看不出变化，实验组数增多，增加了操作难度；梯度过大，实验结果不准确。如探究唾液淀粉酶的最适pH，预测其数值应在7.0左右，pH梯度设为0.4，即共做五组实验，其缓冲液pH分别为6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。
(3)根据实验目的确定变量梯度的大小。
①若进行定性分析，梯度设置可稍大些。如探究温度对光合作用的影响，一般情况下植物在30 ℃左右时，光合作用最强。我们既要研究温度降低时光合作用强度的变化，也要研究温度升高时的变化，温度梯度设置如下：0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃。
②若要进行定量分析，梯度设置应小些。如探究光合作用的最适温度，温度梯度设置如下：24 ℃、27 ℃、30 ℃、33 ℃、36 ℃。
在实际操作中，为避免因梯度设计不当，造成人力物力方面的浪费，我们可以设计一个预实验，每组之间梯度适当加大一些，当找到一个大致的适宜范围后，再在这个范围内缩小每组之间梯度值，最后测出一个准确范围。
典题演练
某生物兴趣小组用迎春枝条作实验材料，做了探究α－萘乙酸(NAA)促进插条生根最适浓度实验的预实验，结果如图。请根据预实验结果，设计进一步的探究实验。
(1)材料用具：生长旺盛的一年生迎春枝条若干、烧杯、量筒、培养皿、NAA、蒸馏水等。
(2)配制溶液：配制浓度依次为
_________________________________________________________________
(溶液浓度梯度为0.5 ppm)的NAA溶液9份，并编号1～9。
(3)实验步骤：
第一步，________________________________________________；
第二步，_________________________________________________；
第三步，一天后取出枝条分别进行扦插；
第四步，每天对扦插枝条的生根情况进行观察记录。
(4)请设计本实验的观察记录表。
(5)该实验应控制好两个主要的无关变量，具体方法是____________________、____________________。
解析 根据预实验的结果，可确定进一步探究的浓度范围是2～6 ppm，再根据题中要求浓度差为0.5 ppm，可确定要配制的浓度梯度为2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm共9个不同的浓度。填写实验步骤时，应遵循随机分组→浸泡→培养(扦插)→统计的思路进行解答。该实验的无关变量应从实验材料、处理时间、温度等方面考虑。
答案 (2)2 ppm、2.5 ppm、3 ppm、3.5 ppm、4 ppm、4.5 ppm、5 ppm、5.5 ppm、6 ppm
(3)将迎春枝条随机均分为9份 将9份枝条的基部分别浸泡在1～9号NAA溶液中
(4)如下表：
(5)各组枝条处理时间长短一致 所用植物材料尽可能做到生长状况一致
微平台·通关必备
【答题术语】
1．植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2．植物产生向光性的原理是单侧光照射时，尖端产生的生长素由向光一侧向背光一侧发生横向运输，背光侧生长素浓度高，再经极性运输到尖端下部，导致下部背光侧生长素浓度高，生长速度快，植物向光弯曲生长。
3．生长素的极性运输发生在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，而在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
4．生长素的生理作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长甚至杀死植物。
5．顶端优势的原理：植物顶芽产生的生长素向侧芽运输，侧芽生长素浓度高，抑制其发育，顶芽生长素浓度低，优先发育。
【误区警示】
1．正确应用生长素增产
扬花期受到大风袭击，影响了传粉，对于茄果类作物，喷洒一定浓度的生长素可以避免减产；对于收获种子的作物，由于没有受精不能形成种子，因而会造成减产，例如向日葵，油菜等作物。
2．理清促进果实“发育”与促进果实“成熟”
促进果实“发育”的植物激素为生长素、赤霉素，促进果实“成熟”的激素为乙烯。
3．生长素与秋水仙素比较
a．前者为植物激素，后者为植物次级代谢产物生物碱。b.前者可促进植物的生长，促进果实发育，后者则抑制植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成。
4．无子果实小结
二倍体无子番茄——用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾。
三倍体香蕉——不能受精发育成种子，需子房产生一定量的生长素并自我刺激，发育成无子果实。
三倍体西瓜——通过多倍体育种方法获得，其子房需用正常花粉刺激(产生生长素)才能发育成无子果实。
