专题五 生命活动的调节 小专题一 植物的激素调节
核心考点整合
考点整合一：对植物生长素的发现、合成及运输的理解与分析
1
．
生长素发现过程中提炼出来的几种研究方法
(1)
锡纸遮盖类
A
组中右侧的胚芽鞘罩着尖端下面的一段，应是弯向光源生长。
B
组中右侧的胚芽鞘尖端已不能感受光的刺激，应是直立生长。
(2)
暗盒开孔类
(
开孔能透光，分析同单侧光照射
)
(3)
切割移植类
(4)
云母片插入类
(
云母片或玻璃片不透水，可阻碍生长素的横向或纵向运输
)
①云母片插在生长素作用部位之下，故将弯向光源生长；②云母片插在生长素作用部位之上，尖端产生的生长素不能向下运输，导致不能生长；③只有尖端右侧的生长素可以作用到下边，故将弯向光源生长；④只有尖端左侧的生长素可以作用到下边，故将弯向右侧生长；⑤可以弯向光源生长；⑥云母片阻碍了尖端生长素向背光侧运输，故将直立生长；⑦云母片不影响尖端生长素的分布与向下运输，故将弯向光源生长；⑧云母片阻碍了尖端生长素的分布，故将直立生长。
(5)
匀速旋转类
(
分析离心力与向心力，及放置的位置：中心与边缘也必须认真区别
)
由于装置做匀速圆周运动，小花盆中的小麦幼苗受到离心力的作用，幼苗体内的生长素在外侧分布较多。对于茎来说，由于外侧的生长素浓度较高，故外侧生长得比内侧快，所以茎向内侧生长；而对于根来说，情况正好相反，由于根对生长素敏感，根外侧高浓度的生长素抑制其生长，而根的内侧较低浓度的生长素却促进其生长，所以根的内侧比外侧长得快，根向外侧生长，如图中的
B
所示。
单侧光的作用导致
a
、
b
、
c
、
d
的生长素浓度为
a>c
＝
d>b
。
2
．对生长素运输的理解
(1)
方向：横向运输和纵向
(
极性
)
运输，如图：
①横向运输：由单侧光、地心引力等外因引起，只发生在胚芽鞘尖端、芽尖、茎尖、根尖等不成熟组织。
②纵向
(
极性
)
运输：由内因遗传特性决定，只能由形态学上端运输到形态学下端。生长素的极性运输不受重力影响，可由下图所示实验加以验证。
(2)
方式：主动运输
生长素通过细胞膜是需载体协助，需消耗
ATP
的主动运输，可通过以下实验证明：①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旧能源源不断地逆浓度梯度由顶芽运往侧芽；②有实验证明：在缺氧时，生长素的运输受到影响。
【
典例
1】
(2010·
浙江温州
)
当植物受到环境刺激时，下图所表示的生长素分布与生长的情形正确的是
(
黑点代表生长素的分布
)(
)
A
．
①④⑥
B
．
②④⑧
C
．
③⑤⑥
D
．
②⑤⑦
[
解析
]
①②③
组考查茎的向光性，单侧光引起胚芽鞘尖端生长素横向运输，极性运输后使背光一侧生长素分布多，生长快，出现向光弯曲。
④⑤
中茎卷须只有外侧长得快才能发生弯曲，故外侧生长素分布多。
⑥⑦⑧
考查根的向重力性，受重力影响，近地一侧生长素分布多，但根对生长素敏感，远地一侧长得快，出现根的向地性。
[
答案
]
A
[
知识总结
]
胚芽鞘实验中的几个重要部位与向光弯曲暗含的三点含义：
(1)
四个部位：①生长素产生的部位
——
胚芽鞘的尖端；②生长素发挥作用的部位
——
下部的伸长区；③感受单侧光刺激的部位
——
胚芽鞘的尖端；④弯曲生长的部位
——
下部的伸长区。
(2)
三点含义：①生长素在茎尖有横向运输能力；②生长素有极性运输的能力；③生长素的作用机理为促进细胞的纵向伸长。
【
互动探究
1】
(2010·
汕头质检
)
依据下图判断下列说法正确的是
(
)
A
．图
1
中可使胚芽鞘发生向右弯曲生长的处理只有
A
B
．图
1
中
C
、
D
都不弯曲，其原理相同
C
．图
2
中放
N
的胚芽鞘长得比放
M
的快
D
．图
2
中放
M
的胚芽鞘弯向一侧而放
N
的不弯曲
[
解析
]
图
1
中的
A
琼脂块不影响生长素的运输，胚芽鞘向光弯曲生长；
B
的生长素只能从胚芽鞘中间向下运输，表现直立生长；
C
的生长素不能向下运输，表现为不生长；
D
的尖端不能感受到单侧光刺激，生长素均匀向下运输，表现为直立生长；图
2
中在单侧光刺激下，尖端的生长素横向运输，使
M
比
N
中的生长素含量高，在去掉尖端的胚芽鞘上放
M
的长得比放
N
的快，由于没有尖端部位，胚芽鞘都表现直立生长。
[
答案
]
A
考点整合二：生长素的生理作用分析
1
．生长素的作用机理
通过促进细胞纵向伸长而促进植物生长。
2
．生长素的作用特点
两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。
3
．生长素发挥生理作用的影响因素
(1)
生长素浓度与器官种类
从曲线图可看出：
①不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理功效不同
(
促进效果不同或抑制效果不同
)
。
②同一浓度的生长素作用于不同器官上，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要求的生长素浓度也不同。
③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
三点代表最佳促进效果点，
AA′
、
BB′
、
CC′
段表示促进作用逐渐减弱；
A′
、
B′
、
C′
点对应的生长素浓度对相应的器官无影响，超过
A′
、
B′
、
C′
点的浓度，相应器官的生长将被抑制。切记：不能把
AA′
、
BB′
、
CC′
段当作抑制作用区段。
(2)
细胞成熟程度：幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝。
(3)
植物种类：一般双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感。
4
．体现生长素作用特点的实例
(
顶端优势
)
(1)
产生原因：顶芽产生的生长素向侧芽部位运输，导致靠近顶芽部位的侧芽生长素浓度过高。
(2)
解除方法：摘掉顶芽。
【
典例
2】 (2010·
苏州期末
)
下图是不同浓度生长素对玉米胚芽鞘的伸长生长的影响，按以下图示方法处理中，去除尖端的玉米胚芽鞘会向右弯曲的是
(
)
[
解析
]
从曲线图可以发现，
10
－
8
ppm
时接近最适浓度，此时的促进作用大于
10
－
4
ppm
和
10
－
10
ppm
时，所以
A
和
B
向右弯曲。用同样的方法分析可以得知
C
向左弯曲，
D
弯曲不明显。
[
答案
]
AB
【
互动探究
2】
(2009·
广东卷
)
在
5
个相同的琼脂块上分别放置
1
～
5
个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于
5
个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度
(
如下图所示
)
。正确的结果是
(
)
[
解析
]
本题考查植物生长素的调节，意在考查学生对实验结果的预测能力。琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数量增多，则收集到的生长素的量增多。因茎对生长素的敏感性较弱，随生长素的增多，促进生长的效应越强，弯曲的程度越大。要说明的是，若生长素浓度过高，超过最适浓度后，促进作用会逐渐减弱甚至会发生抑制作用，弯曲的程度又逐渐减小。
[
答案
]
A
考点整合三：其他植物激素及植物激素的应用
1
．其他植物激素的种类比较
名称
合成部位
主要作用
赤霉素
主要是未成熟的种子、幼芽和幼根
①
促进细胞伸长、植株增高；
②
诱导开花；
③
促进种子萌发和果实成熟
细胞
分裂素
主要是根尖
①
促进细胞分裂，延缓叶片衰老；
②
诱导芽的分化
脱落酸
根冠和萎蔫的叶片等
①
促进芽和种子的休眠；
②
促进叶片和果实的衰老和脱落
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟
2.
植物激素的应用
(1)
生长素及其类似物：可促进扦插的枝条生根；可培育无子番茄等无子果实；可作为除草剂除去单子叶农作物田里的双子叶杂草；烟草“打顶”后于伤口施用生长素类似物，以保证烟草的产量和品质。
(2)
赤霉素及其类似物：使芦苇、莴苣等植株增高，产量增加；促进种子、马铃薯块茎等的萌发。
(3)
细胞分裂素及其类似物：瓜果、蔬菜和鲜花的保鲜；促进种子的萌发。
(4)
脱落酸及其类似物：水稻种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间，脱落酸随水流走而含量减少，可使水稻种子早发芽。
(5)
乙烯及其类似物：可用于瓜果的催熟。
(6)
在植物组织培养中，培养基中需要加入一定量的生长素和细胞分裂素，以调节细胞的脱分化和再分化。细胞分裂素与生长素之间的浓度比，可以调控芽的分化和根的形成，这说明植物的生长发育是受多种激素相互协调、共同调节的。
【
典例
3】 (2010·
西安模拟
)
将休眠状态的枫树种子与湿沙混合后放在
0
～
5℃
的低温下
1
～
2
个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。下图表示枫树种子在层积处理过程中各种激素含量的变化情况，请据图回答：
(1)
从图中可以看出在种子破除休眠的过程中，赤霉素与脱落酸之间存在
________
关系。各种激素含量的变化说明了
______________________________________________________________________________
。
(2)
马铃薯块茎收获后也存在类似的休眠现象，要破除休眠使之提前萌发可以使用图中的
_______________________
处理。
拮抗
植物的生命活动，不只受单一激素的调节，而是多种激素相互协调共同发挥作用的
赤霉素或细胞分裂素
(3)
小麦、玉米在即将成熟时，如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽。这种现象与图中
________
激素密切相关，推测可能的原因是
_____________________________________________________________________
。
脱落酸
脱落酸在高温条件下容易降解
(
或破坏
)
，解除对种子萌发的抑制作用
[
解析
]
本题综合考查各类植物激素的作用及激素间的协调作用，同时考查学生的识图分析能力。
(1)
赤霉素
(
或细胞分裂素
)
能促进种子的萌发，而脱落酸则抑制种子的萌发，两者之间是拮抗的关系。种子的萌发等生命活动是多种激素相互协调共同发挥作用的结果。
(2)
要使马铃薯块茎提前萌发，也可采用赤霉素或细胞分裂素处理。
(3)
为教材后拓展题的变式，脱落酸在高温条件下容易降解
(
或破坏
)
，解除对种子萌发的抑制作用，在水分等条件适宜的情况下，种子就容易在穗上发芽。
【
互动探究
3
】
(2010·
南通质检
)
下列有关植物激素调节的叙述，正确的是
(
)
①
可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长，使植物增高
②
在植物组织培养中生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化
③
使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的
2,4
－
D
浓度相同
④
在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性
A
．
①②
B
．
③④
C
．
①③
D
．
②④
[
解析
]
同种植物的枝条情况也会不一样，比如幼芽的数量等都会影响生长素的产生，所以③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的
2,4
－
D
浓度不一定相同。④极性运输并不受重力影响，是从形态学上端向形态学下端运输，所以在太空失重状态下植物激素可以进行极性运输。
[
答案
]
A
高考链接
1.(2010·
江苏卷，
23)(
多选
)
为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测
(
)
A
．浓度高于
10
－
6
mol/L
的生长素会抑制该植物茎段的生长
B
．该植物茎中生长素含量达到
M
值时，植物开始合成乙烯
C
．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D
．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的
解析：
本题考查植物激素调节的知识，意在考查考生对相关激素调节图形信息的分析能力。根据题中左图可知，生长素浓度为
0
是对照组，其离体的植物茎段生长量是判断其生长素浓度是否促进或抑制植物茎段生长的基础，图中显示浓度高于
10
－
6
mol/L
的生长素仍然能促进该植物茎段的生长；分析题中下图可知，当该植物茎中生长素含量达到
M
值时，植物开始合成乙烯，图中显示该植物茎中生长素和乙烯含量达到峰值时不是同步的。
答案：
BD
2
．
(2010·
北京卷，
29)
在验证生长素类似物
A
对小麦胚芽鞘
(
幼苗
)
伸长影响的实验中，将如图
1
所示取得的切段浸入蒸馏水中
1
小时后，再分别转入
5
种浓度的
A
溶液
(
实验组
)
和含糖的磷酸盐缓冲液
(
对照组
)
中。在
23℃
的条件下，避光振荡培养
24
小时后，逐一测量切段长度
(
取每组平均值
)
，实验进行两次，结果见图
2
。
请分析并回答：
(1)
生长素类似物是对植物生长发育有重要
________
作用的一类化合物。本实验中
________mg/L
浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。
(2)
振荡培养的目的是：
①
增加溶液中的
________
以满足切段细胞呼吸的需求；
②
使切段与溶液成分接触更
________
。
(3)
生长素类似物
A
应溶解于
__________________________
中，以得到
5
种浓度的
A
溶液。切段浸泡在蒸馏水中的目的是减少
___________________
对实验结果的影响。
调节
1
氧气
均匀
含糖的磷酸盐缓冲液
切段中内源激素
(4)
图
2
中，对照组切段的平均长度是
________mm
。浓度为
0.001 mg/L
的溶液对切段伸长
________(
选填
“
有
”
或
“
无
”
)
促进作用；与浓度为
1 mg/L
的结果相比，浓度为
10 mg/L
的溶液对切段的影响是
________________________
。
(5)
图
2
中，浓度为
0.1 mg/L
时实验二所得数据与实验一偏差较大，在做原始记录时对该数据应
________(
选填下列选项前的字母
)
。
A
．舍弃
B
．修改
C
．如实填写 为检验该浓度下相关数据的可靠性，还应
___________
。
7.0
有
促进伸长的作用减弱
C
重复实验
解析：本题主要考查生长素类似物的生理作用，意在考查考生的实验与探究能力。生长素类似物在不同浓度时，可以促进植物生长也可以抑制其生长，所以其对植物生长发育具有“调节作用”；植物细胞呼吸类型为有氧呼吸，因此振荡培养的目的是增加溶液中氧气的含量，以满足切段细胞呼吸的需求。本题的单一变量为生长素类似物的浓度，因此其他的量要相同并且适宜；要与对照组进行比较得出是“促进作用”还是“抑制作用”。
3
．
(2010·
全国卷
Ⅰ
，
31)
从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段
(
无叶和侧芽
)
，自茎段顶端向下对称纵切至约
3/4
处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。
解析：本题主要考查生长素的分布和生理作用，意在考查考生的理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力。由题中黄化苗茎段中的生长素浓度是“促进生长”的，放入水中后“半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高”，而图中半边茎内侧的生长快于外侧可知，内侧生长快可能是内侧生长素浓度在切开前就高于外侧；也可能是内、外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内侧细胞对生长素更敏感。
答案：
原因
1
是内侧细胞中的生长素浓度比外侧细胞中的高，所以内侧细胞生长较快
原因
2
是内、外两侧细胞中的生长素浓度相同，但该浓度更有利于内侧细胞的生长
(
其他合理答案也给分
)
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