新课标

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第32讲　生长素的发现及生理作用

第33讲其他植物激素

第十单元　植物的激素调节

第十单元　植物的激素调节

考纲展示

第十单元 │ 考纲展示

知识内容要求

(1)植物生长素的发现和作用 Ⅱ

(2)其他植物激素 Ⅰ

(3)植物激素的应用 Ⅱ

实验掌握程度参考本考试大纲生物科目中的：一、考试能力与要求 2. 实验与探究能力探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

知识框架

第十单元 │ 知识框架

第十单元 │ 知识框架

复习策略

第十单元 │ 复习策略

植物生命活动的调节方式与脊椎动物的调节方式具有明显的区别。脊椎动物和人体维持稳态的主要调节机制是“神经—体液—免疫调节网络”，而植物对生命活动进行调节的重要方式是激素调节。本单元在高考中常有命题，所以主要应从以下几方面重点复习：

1 ．重视图文信息的相互转换。如生长素发现过程的相关图解，生长素生理作用两重性的曲线图，极性运输图，重力影响胚芽鞘或幼苗生长弯曲的图等。


2. 注重实验探究与技能的训练。如生长素的发现过程的一系列实验，探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验 ( 包括预实验 ) ，进行实验设计和结论的评价等，是高考的常考内容。

3 ．关注植物激素应用的价值及可能带来的负面影响。将所学理论知识与生产生活实际联系，特别是生活中的热点问题应该引起重视。如农业生产中除草剂的使用，果实的催熟等。

基于本单元知识在高考中占有比较重要地位，复习时应做到：1 ．加强基础知识的理解与记忆。如生长素的发现过程，生

长素的运输、生理作用，单侧光照射和重力等因素引起的生长素分布不均匀等。


2 ．善于处理有关“生长素生理作用两重性的图解和曲线”的问题。提升能用文字、图表以及数学方式等多种形式准确描述生物学方面内容的能力。

3 ．区分几组易混淆的名词、概念。如生长素与生长激素，无子番茄与无子西瓜等。能找出它们的区别与联系，培养分析和归纳的思维能力。

4 ．体验发现生长素的过程中蕴涵的科学精神。体会和模拟前人探索生长素的科学思维方法，准确地理解其原理、规律和实质。

第十单元 │ 使用建议

使用建议

1. 本单元在高考中常有考题出现，因此，教师在组织学生进行复习时一定要注意对学生分析问题、解决问题以及实验设计能力的提升，具体建议如下：

(1) 引导学生树立科学的实验思想，教师通过教材中的经典实验的分析，使学生充分认识到对照原则、琼脂实验法的重要性。(2)突出“激素”这个重点，突破“两重性”的实例及原理的难点。如根的向地性、顶端优势，农业上除双子叶杂草等。

第十单元 │ 使用建议

(3) 引导学生完成归纳分析。由于影响生长素运输的因素较多，教师应启发诱导学生对其进行归类、比较，并进行相应的习题训练。

2. 课时安排：

本单元分为 2 讲，建议 4 课时完成，每讲 1 课时，单元训练卷及滚动卷和讲评各 1 课时。

第 32讲 │生长素的发现及生理作用

第第 3232 讲　生长素的发现及生理作用讲　生长素的发现及生理作用

考点整合

第 32讲 │ 考点整合

背光面比向光面

琼脂片

尖端


生长素高等植物

多于

生长发育


极性


促进生长抑制发芽

生长素

要点探究► 　探究点一　生长素的发现过程的经典实验

(表 )

第 32讲 │ 要点探究







生长素的确认 1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质—— 吲哚乙酸，直到 1942年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认


[ 易错点 ] 　(1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”，只能说“刺激”。(2)证明“刺激”是“化学物质”而非其他信号的科学家是温特。(3)上述实验中都设置了对照，体现了单一变量原则。


例 1 【 2011·宣武模】拟图 32－ 1 所示是生长素发现过程中相关实验的改进，甲、乙分别用不透光的锡纸套在燕麦胚芽鞘的不同部位，丙、丁、戊则分别用不透水的云母片插入到燕麦胚芽鞘的不同部位，甲、乙、丙、丁从左侧给予光照，戊均匀光照，培养一段时间。


(1) 胚芽鞘的生长情况是：甲 ________；乙 ________；丙________；丁 ________；戊 ________ 。①直立生长　②向右弯曲　③向左弯曲　④不生长也不弯曲(2)按照对照原则，要探究感受光刺激的部位，应该是 ________

与 ________ 作对照。(3)据此实验推测，生长素的合成部位是 __________ ，而向光弯曲的部位是 ____________ ，这是通过丁与正常胚芽鞘的对比得出的结论。(4)据此实验推测，单侧光对生长素的作用是__________________________________________ ，此实验能否说明生长素的两重性？ ________ 。

① ③ ① ④ ②

甲乙

胚芽鞘尖端尖端下面一段

单侧光使生长素分布不均，背光侧多于向光侧不能


(5) 本实验所选用的植物胚芽鞘必须是 ____________________ 的，实验设计中必须遵循的原则是 __________和 _____________ 。

同一物种且长势一致对照原则单一变量原则


[ 解析 ] 本题以实验分析的形式考查对植物激素调节的理解和掌握情况。本题的关键是要理解单侧光是向光性产生的外因，内因是生长素的分布不均。单侧光照下生长素由向光侧向背光侧移动，背光侧生长快，这只能说明生长素具有促进生长的作用，而不能说明其两重性。琼脂块不会阻隔生长素的运输，而云母片则阻隔了生长素的运输。


[ 点评 ] 本例涉及生长素发现过程中植物向光性的有关问题。解题规律与方法： (1) 在生长素的发现过程中所体现出的生物科学研究的基本思路：提出问题→作出假设→设计实验→得出结论。(2) 生长素发现的两个经典实验：遵循对照原则和单一变量原则。



第一组实验中①为对照组，②、③、④为实验组，其自变量为尖端的有无 ( 尖端是否见光 ) ；第二组实验中⑤为实验组，⑥为对照组，其自变量为琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。

第 32讲 │ 要点探究► 　探究点二　有关生长素的产生、运输和分

布1 ．生长素的产生部位：生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、

叶和发育中的种子。2 ．生长素的分布：它在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺

盛的部位，如：胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。即：产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽，分生区＜伸长区；生长旺盛的部位＞衰老组织，如幼根＞老根。

3 ．生长素的运输


(1) 运输方式：生长素的运输是一种消耗 ATP 、需要载体的主动运输。

(2) 运输种类①极性运输a ．方向：即只能由植物形态学上端向形态学下端运输，而

不能由植物形态学下端向形态学的上端运输。极性运输方向不会随植物形态学上端与形态学下端地理位置改变而改变。b ．影响因素：生长素的极性运输是由于在茎内形成了筛管，

而筛管对有机物的运输几乎不受重力影响，所以极性运输由植物体的内因——遗传特性决定。


②非极性运输：在成熟组织中，通过韧皮部的筛管运输。③横向运输a ．发生部位：细胞分裂旺盛的部位。b ．方向：即在单方向作用下引起的生长素在根、茎等处横

向运输。c ．影响因素：这种运输往往与单方向刺激有关，由外因如

单侧光、重力、离心力等决定。4 ．关于植物胚芽鞘系列实验的结论



(1) 生长素产生部位：胚芽鞘尖端(2)感光部位：胚芽鞘尖端(3) 生长素作用部位：尖端以下伸长区部位(4)向光生长机理：单侧光引起生长素分布不均匀→背光侧多→生长快 ( 向光侧少→生长慢 )→向光弯曲。(5)判断胚芽鞘生长不生长：看有无生长素，生长素可以是自身产生的，也可以是外源的，如含有生长素的琼脂。(6)判断胚芽鞘弯曲不弯曲：看生长素分布是否均匀。一般来说，有生长素且分布均匀，直立生长；有生长素但分布不均匀，弯曲生长。


例 2 【2010· 重庆卷】将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内，从图 32－3所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是( )

图 32－3

A．根水平生长，茎向上弯曲 B．根水平生长，茎向下弯曲 C．根向下弯曲，茎向上弯曲 D．根向下弯曲，茎向下弯曲

B


[ 解析 ] 本题考查单侧光和重力对植物生长的影响，属于容易题。由于光源随暗室同步缓慢匀速旋转，故茎中始终只有一侧能感受到光的刺激，几天后停止于起始位置，则茎弯向光源生长，即向下生长。而根上无光照刺激，由于暗室缓慢匀速旋转，故根中各部分受力均匀，生长素分布均匀，向水平方向生长， A、 C、 D错误， B正确。


[ 点评 ] 本例涉及生长素的分布对植物生长的影响。植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的，单侧光照射后，茎背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲；根中生长素分布均匀则生长的方向不改变。

第 32讲 │ 要点探究► 　探究点三　人工实验方法归纳

常用的方法有：暗盒开孔类、云母片插入类、切割移植类、琼脂块替换类、锡纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等。

a．暗盒开孔类

b．云母片插入类

c．切割移植类


①直立生长 ②向左弯曲生长 ③④：a ＝ b ＋ c , b > c ( a、b、c为琼脂块中生长素含量) d．锡纸遮盖类

e．旋转类

f．幼苗横置类


生长素浓度 a < b, c < d 。g ．失重类幼苗移到太空后，其向光性仍保留，而失去了根的向重力性和茎的负向重力性。h ．支架＋去尖端胚芽鞘的实验法


[ 分析 ] 受重力影响 6 块琼脂块中生长素分布的量为A3>A2>A1＝ a1>a2>a3 ，其弯曲程度 A3>A2>A1＝

a1>a2>a3 。可用坐标曲线或图示呈现①→⑥琼脂块的弯曲程度。[ 说明 ]6块琼脂块应放到去掉尖端胚芽鞘的一侧观察弯曲

程度，不要放到正中央观察生长高度，因为效果不明显。


例 3 20世纪 30年代，科学家发现单侧光能引起某些植物体内生长素分布不均匀； 20世纪 80年代科学家发现单侧光能引起某些植物体内抑制生长的物质分布不均匀。现有一种植物幼苗，为了探究该幼苗向光生长的原因，将其直立生长的胚芽稍尖端切下，放到琼脂块上并用单侧光照射，如图 32－ 5 所示。下列结果及判断正确的是 ( 　　 )D


①当 a 、 b 两侧生长素含量基本相等时，能够确定该幼苗向光生长的原因

②当 a 、 b 两侧生长素含量基本相等时，不能确定该幼苗向光生长的原因

③当 a 侧生长素含量比 b 侧高时，能够确定该幼苗向光生长的原因

④当 a 侧生长素含量比 b 侧高时，不能确定该幼苗向光生长的原因　　　　　　　　　　　　

A ．①② B ．③④ C ．②③ D ．①④


[ 解析 ] 本实验的目的是探究胚芽鞘弯向光源生长是背光侧生长素分布多于向光侧，还是背光侧生长抑制物少于向光侧？一个实验结果中，如果出现了向光侧比背光侧生长素分布少的现象，则不能区分生长素与生长抑制物在胚芽鞘弯向光源生长时的原因。相反，如果背光侧与向光侧含量基本相等，可以确定胚芽鞘弯向光源是生长抑制物分布不均匀所引起。①项已经排除了生长素引起胚芽鞘向光生长的可能性，所以能确定该幼苗弯向光源生长的原因是生长抑制物分布不均匀。④项 a 侧生长素含量高于 b 侧，此时不能确定幼苗弯曲生长是生长素还是生长抑制物分布不均匀所致。


[ 点评 ] 本例涉及人工处理影响胚芽鞘生长弯曲的实验方法。题目中有两种观点： (1) 单侧光引起生长素分布不均匀； (2)

单侧光引起某些植物体内抑制生长的物质分布不均匀。解题时要注意生长素与生长抑制物的作用刚好是相反的。下列变式题是与“旋转类”实验方法有关类题型。


变式题　【 2010·南京师大附中】图 32－ 6 中甲为对燕麦胚芽鞘所做的处理，过一段时间后，乙、丙、丁三图所示胚芽鞘的生长情况依次是 ( 　　 )B


A ．向右弯曲　向右弯曲　向右弯曲B ．向右弯曲　向左弯曲　向左弯曲C ．向左弯曲　直立生长　向右弯曲D ．向右弯曲　直立生长　向左弯曲

[ 解析 ] 根据甲图分析，琼脂块 1 中含有的生长素量大于琼脂块 2 ，则乙胚芽鞘向右弯曲生长；丙胚芽鞘虽然在旋转装置上，但不影响琼脂块中生长素的分布，所以丙胚芽鞘最后仍向左弯曲生长；丁胚芽鞘虽然有单侧光照射，但去掉尖端的胚芽鞘不能感受单侧光的刺激，所以其向左弯曲生长。

第 32讲 │ 要点探究► 　探究点四　有关生长素的生理作

用

1．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

2．影响生长素作用的因素

(1)生长素浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。

(2)器官种类：同一植物不同器官对同一浓度生长素的反应不同，

如图 32－7所示，根最敏感，芽次之，茎最弱。



(3)植物种类：单子叶植物、双子叶植物对同一浓度生长素的敏感性不同，如图 32－8 所示，双子叶植物较敏感，所以可以利用一定浓度的 2,4－D杀死单子叶作物田间的双子叶杂草。

图 32－8 .生长素生理作用的典型例证

图 32－9


(1)向光性：其原因是在单侧光照射下，由于生长素由向光侧向背光侧横向运输，使背光侧生长素含量高，背光一侧的细胞纵向伸长生长得快，使其向有光一侧弯曲。

(2)顶端优势：顶芽优先生长，侧芽受到抑制。因为顶芽产生的生长素向侧芽部位运输，在侧芽部位积累，侧芽生长素含量高而使生长受到抑制。顶芽→产生的生长素向侧芽运输→生长素含量低→促进生长→顶芽优先生长

侧芽→生长素积累→生长素含量高→抑制生长→侧芽生长受到抑制


(3) 根的向地性和茎的背地性：如图 32－ 10 所示，由于地心引力原因，近地侧生长素含量较高，即 B ＞ A ， D ＞ C 。由于茎对生长素敏感性差， B 侧生长素含量较 A 侧高，所以 B侧生长较 A 侧快，出现茎背地生长现象；由于根对生长素敏感性强， D 侧生长素含量高抑制根的生长， C 侧生长素含量低促进生长，所以 C 侧生长较 D 侧快，出现根向地生长现象。


4．验证生长素在果实发育中的作用及合成部位 (1)实验原理果实发育与生长素的关系：

图 32－11

①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)，果实会因缺乏生长素而停止发育，甚至引起果实早期脱落。

②在没有授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。


(2)过程

相同黄瓜植株

A组自然生长B组开花前作套袋处理C组开花前作套袋处理，以后人工涂抹一定浓度的生长素

(3)结果：A组发育为有子黄瓜，B组不发育，C组发育为无子黄瓜。

(4)证实结论：生长素是果实发育所必需的。


例 4 【 2010·宁夏卷】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 ) ，将茎段自顶端向下对称纵切至约 3/4 处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中，一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成弯曲角度 (α) 如图甲， α与生长素浓度的关系如图乙。请回答：


(1) 从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因。

(2) 将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度 α1 ，从图乙中可查到与 α1 对应的两个生长素浓度，即低浓度 (A) 和高浓度 (B) 。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的 80% ，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到 α2 ，请预测 α2与 α1 相比较的可能结果，并得出相应的结论。


(1) 生长素的生理作用具有两重性，最适生长素浓度产生最大α值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的 α。(2)若 α2小于 α1 ，则该溶液的生长素浓度为 A ；若 α2大于 α1 ，则该溶液的生长素浓度为 B 。


[ 解析 ] 本题考查生长素的生理作用，属于较难题。 (1)读出乙图的生物学意义是正确解答本题的关键。从图中可以看出，在两个不同浓度的生长素溶液中，产生了相同的角度。由于生长素的生理作用具有两重性，既能促进生长也能抑制生长，在高于和低于最适浓度时，生长素的作用程度可能相同，产生相同的 a。在最适浓度时， a最大。 (2)a2和 a1 比较有两种可能性，即 a2小于 a1， a2大于 a1 。因为 a2 是待测溶液稀释后作用产生的角度，所以当 a2小于 a1 时，说明该待测溶液的浓度为低浓度 A， a2大于 a1 时，说明该待测溶液的浓度为高浓度 B 。


[点评] 本例涉及生长素的生理作用。关于生长素浓度与促进作用

可用下图表示：

曲线中H点表示促进生长的最适浓度为 g，在OH段随着生长素浓

度升高，促进作用增强，而 HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。

A、B两点促进作用虽相同，但生长素浓度 B点(2m)大于 A点(m)。除O、

C两点外都能促进生长，当生长素浓度大于 C点时，则抑制生长。下

列变式题是有关生长素的生理作用的应用的问题。


变式题【2010· 济宁一模】图一是将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧，胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用 A表示)；图二是生长素对胚芽鞘生长的促进作用示意图，由此我们可以判断下列说法错误的是( )

图 32－13

A．琼脂块中生长素浓度在 b点时 A具有最大值 B．当生长素浓度小于 b点浓度时，随生长素浓度的增加 A逐渐减小 C．只有生长素浓度高于 c点浓度时，生长素才会抑制胚芽鞘的生长 D．由图二可知生长素对于胚芽鞘的生长作用具有两重性

A


[ 解析 ] 该题体现了生长素作用的两重性，生长素浓度为 b 点浓度时，生长素的促进作用最明显，因此， A 应具有最小值。

备用习题

第 32讲 │ 备用习题

1 ． [2011·青岛期末 ] 为了检测激素对植物生命活动的影响，用六盆生长状况相同的植物幼苗做实验，先测其重量，然后喷洒一定浓度的生长素。让植物在理想环境中生活四周后，再次测其重量。作为本实验的适宜对照组的应是 ( 　　 )

A ．用不同浓度的生长素喷洒同种植物B ．两周后，将三盆植物的生长素洗去C ．向同种植物的幼苗喷洒生长素，并置于黑暗处四周D ．另取六盆相同植物幼苗，同等条件下培养，只喷洒蒸馏

水

D 　


[ 解析 ] D 　本题考查检测激素对植物生命活动的影响的实验，注意实验的基本原则是单一变量原则、对照原则。 D项符合本实验的适宜对照组。


2 ． [2011·海口期末 ] 为证明光照和重力两种因素对生长素在植物体内的分布哪个影响更大，某研究性学习小组进行如下探索：材料用具：品种、大小相同的泡胀玉米种子若干，空易拉罐

四个，沙土，不透光的牛皮纸等。方法步骤： (1)取四个空易拉罐，分别剪去顶盖，装入湿

润沙土并分别标号 ( 甲、乙、丙、丁 ) ；在每个易拉罐内植入三颗玉米种子，放在温度适宜的阴暗处培养，待苗长到 2 cm

左右时备用。


(2) 将甲、乙、丙、丁均用不透光的牛皮纸包严 ( 留出幼苗生长的足够空间 ) ，放在实验台上，甲、乙直立放置，在乙装置的一侧开直径 1 cm左右的小口，在它们的侧面 0.5 m 处用 100 W 的白炽灯连续照射；丙、丁水平放置，在丙装置的正对地面处开直径 1 cm左右的小口，在它们的下方 0.5 m

处用 100 W 的白炽灯连续照射 ( 装置如图所示 ) ；甲、乙、丙、丁的其他条件相同且适宜。


实验现象：两昼夜后，如图所示。甲直立生长；乙向光弯曲生长；丁向上弯曲生长；丙也向上弯曲生长，但与丁相比，弯曲度要小一些。

请根据实验现象分析原因并得出结论：(1)由甲、乙装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有

_______________ 的特性，最可能的原因是 ____________________________________________________________________ 。(2)由甲、丁装置内的玉米苗生长情况可知玉米苗具有

________ 的特性，最可能的原因是 _________________________________________________________________________ 。

弯向光源生长单侧光照使芽内的生长素在背光一侧分布较多，使背光侧的组织生长较快

背地生长在重力影响下，生长素在近地侧分布较多，使近地侧的组织生长较快


(3)由乙、丙、丁装置内的玉米苗生长情况可知______________________________________________________ 。

(4)继续探究：如果实验开始后使整个实验装置失去重力，甲、乙、丙、丁四个装置内的幼苗生长方向将是：

甲 ____________________ 。乙 _____________________ 。丙 _____________________ 。丁 _____________________ 。

重力对芽生长的影响大于光照对芽生长的影响

直立生长弯向光源的程度加大

弯向光源向下生长水平向前生长


[ 解析 ] (1)装置乙有单侧光照射，弯向光源生长；装置甲处于黑暗条件下，直立生长。最可能的原因是单侧光照射引起尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成的。 (2)装置甲、丁都处于黑暗环境中，无单侧光影响，两组对照实验说明，在重力影响下，生长素在近地侧分布较多，使近地侧的组织生长较快，表现出茎的背地性。 (3)乙装置是单侧光对玉米生长的影响，丁装置是地心引力对玉米生长的影响，丙装置既有单侧光影响又有地心引力的影响，三组实验结果表明：重力对芽生长的影响大于光照对芽生长的影响。 (4) 在失重情况下，甲乙丙丁装置只考虑单侧光的影响。

第 33讲 │其他植物激素

第第 3333 讲　其他植物激素讲　其他植物激素

考点整合


未成熟的种子

细胞伸长

细胞分裂素根尖


细胞分裂

果实成熟


赤霉素

要点探究► 　探究点一　其他植物激素的种类和作

用


1 ．植物激素的理解(1) 植物激素是植物体的一定部位产生的，没有专门的分

泌器官。(2) 不直接参与代谢的过程，而是传达代谢的信号。(3) 具有高效性，在植物体内含量微小，而生理作用显著。(4) 植物激素的生理作用大致分为促进作用和抑制作用。2 ．几种常见植物激素的主要合成部位、分布、作用和应

用


植物激素主要合成部位

存在较多的部位生理作用应用

赤霉素

未成熟的种子，幼芽和幼根

较多存在于植物生长旺盛部位，如幼叶、根尖、果实和种子中

①促进细胞伸长，从而引起植株长高；②促进种子萌发和果实的发

育

①促进麦芽糖化②促进营养生长

　③防止脱落　④打破休眠

细胞分裂素根尖

主要分布于进行细胞分裂的部位，如茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子、生长着的

果实

促进细胞分裂

①诱导芽的分化②诱导植物生根

　③延缓叶片的衰老　④延缓果树生理落

果


脱落酸根冠和萎蔫的叶片等

将要脱落的器官和组织中含量较多，逆境条件下会增

多

①抑制细胞分裂；②促进叶和果实的衰老和脱落

①促进叶、花、果脱落

　②促进气孔关闭　③促进侧芽、块茎

休眠　④促进光合产物运向发育着的种子

乙烯植物体各个部位

广泛存在于植物体内，成熟的果实含量最多

促进果实成熟

①促进细胞扩大②促进果实成熟

　③促进器官脱落


[ 易错点 ]

(1) 生长素通过促进细胞伸长、增大细胞体积促进生长，细胞分裂素则通过促进细胞分裂、增多细胞数目，促进生长。(2) 生长素有极性运输的特点，其他植物激素没有。(3) 植物个体发育中各种激素协调作用。(4) 促进果实发育——生长素，促进果实成熟——乙烯，两者不同。


例 1 【2010· 海南卷】某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发，为探究其原因，检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化，结果如图 33－1所示。根据激素的作用特点，推测图中 a、b依次为( )

图 33－1

A．赤霉素、脱落酸 B．细胞分裂素、生长素 C．脱落酸、细胞分裂素 D．赤霉素、乙烯

A


[ 解析 ] 低温贮藏过程中低温抑制了脱落酸的生成使种子解除休眠，在后期赤霉素的增加可以打破休眠，使种子萌发。

[ 点评 ] 本例涉及赤霉素和脱落酸在种子低温贮藏过程含量的变化。图中 a 曲线后期含量增加，能够打破休眠是赤霉素；b 是脱落酸，在种子脱落时其含量最高，随着贮藏时间的延长，含量下降有利于种子解除休眠。细胞分裂素主要作用是促进细胞分裂；生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物；乙烯的主要作用是促进果实成熟。下列变式题是有关各类植物激素作用的问题。


变式题　【 2010·深圳二模】下列关于植物激素的说法正确的是 ( 　　 )

A ．单侧光使植物弯曲生长时，背光侧生长素浓度都比向光侧低

B ．探究不同浓度药液对插条生根影响时，应选不同种植物材料

C ．改变处理愈伤组织的细胞分裂素的浓度，影响生根发芽的效果

D ．种子在浸泡过程中随着乙烯含量的减少，逐渐解除休眠而萌发

C


[ 解析 ] 解答本题的关键是对各类植物激素的性质理解。 A项错误，单侧光使植物弯曲生长时，背光侧生长素浓度都比向光侧高； B项错误，探究不同浓度药液对插条生根影响时，应选同种材料不同浓度药液，并观察其实验现象； C项正确，植物细胞的生理状态受激素的调节，改变处理愈伤组织的细胞分裂素的浓度，会影响生根发芽的效果； D项错误，种子在浸泡过程中随着脱落酸含量的减少，逐渐解除休眠而萌发。

第 33讲 │ 要点探究► 　探究点二　植物激素之间的关系以及植物生长调节剂的应

用1 ．植物激素间的相互关系


图 33－ 2 是某果实在发育及衰老等过程中的激素变化，可以看出不同发育时期植物激素的种类和数量是不同的，这是受植物基因组控制的，其实质是基因选择性表达的结果。在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是受单一激素控制的，而是多种激素相互作用的结果。这些激素之间，有的是相互促进，有的是相互拮抗的，正是由于各种激素的共同作用，使植物正常生长发育，并适应各种环境的变化。

相互促进方面(1) 促进果实成熟：乙烯、脱落酸、赤霉素。(2) 调节种子发芽：脱落酸、赤霉素。(3) 促进植物生长：细胞分裂素、生长素、赤霉素。


(4)诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。(5)延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。(6) 促进座果和果实生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。相互拮抗方面：(1)脱落酸强烈地抑制生长，并使衰老的过程加速，但是这些

作用又会被细胞分裂素解除。(2) 生长素的浓度适宜时，促进植物的生长，同时开始诱导乙

烯的合成，当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素对细胞生长的促进作用时，就会出现抑制生长的现象。

(3) 生长素可以抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果的脱落。


(4) 生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，而脱落酸促进叶片衰老。

2 ．植物生长调节剂的应用(1) 生长调节剂的含义：人工合成的对植物的生长发育有调节

作用的化学物质称为植物生长调节剂，如生长素类似物等。(2) 生长调节剂的优点：原料广泛，容易合成，作用效果稳定，

作用时间不受季节限制。(3) 应用：促进果实成熟，如乙烯利催熟凤梨；促进植物生长，

如赤霉素促进芦苇生长；诱导酶的形成，如酿酒用赤霉素酶处理大麦，诱导产生淀粉酶。有些植物生长调节剂如 2,4－ D 、二甲四氯和它们的酯类、盐类可当作除草剂使用。


(4) 应用化学除草剂的优点有：①效率高、应用方便、经济合算；②有选择性，只杀死杂草，一般不伤害作物；③有的有持久性，能够在作物的整个生长季节中留在土壤中发挥作用，有的又具有低毒、无残留的特点，可根据不同的目的选用。除草剂的作用原理：某些人工合成的植物生长调节剂，在极少量的情况下，其有刺激植物生长的作用。并且用量稍高时，就会严重的破坏植物的生理过程，导致植物死亡。

[ 易错点 ]

乙烯、生长素都是激素，只能在植物体内合成，但乙烯利、萘乙酸以及 2,4—D 等是激素类似物，是人工合成的化学物质。


例 2 　植物体内存在生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。在温带地区的秋末冬初，树叶纷纷脱落，与此生物现象密切相关的激素是 ( 　　 )

①赤霉素　②乙烯　③细胞分裂素　④脱落酸　　　　　　　　　　　　　　　　　A ．①② B ．②③ C ．①④ D ．②④

D


[ 解析 ] 在温带地区的秋末冬初，树木要落叶，其中参与的植物激素是乙烯和脱落酸，脱落酸的作用是促进花、果实和叶的脱落，乙烯也能刺激叶子脱落。

[ 点评 ] 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节。本例是秋末冬初，树叶脱落是乙烯、脱落酸引起叶片脱落的结果。而赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实发育，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。下列变式题是有关植物激素之间相互作用的问题。


变式题【2010· 梧州二模】植物的生长发育过程，是由多种激素相互协调、共同调节的。请回答下列问题：


(1) 生长素能促进扦插的枝条生根，扦插的枝条生根包括________和 ________ 两个重要过程。

(2) 在农业生产中，常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物田地中的双子叶杂草，据图 33－ 3 回答：生长素类似物除草剂的作用原理是_________________________________________

_________________________；图 33－ 3 中①②曲线中代表双子叶杂草的是 ________；所用的生长素类似物的浓度最好在________( 用字母表示 ) 左右。

(3) 有人做了如下实验：将某种开花植物的根尖放在含有不同浓度生长素的培养液中，加入少量蔗糖溶液作为能源，同时设置了空白对照组。他发现在有生长素的根尖培养液中出现了乙烯，

脱分化再分化

生长素促进植物生长具有两重性，双子叶植物比单子叶植物对生长素敏感

① D


且生长素浓度越高，培养液中乙烯浓度也越高，根尖的生长所受的抑制也越强。据此实验结果，可推知根向地生长的原因是________________________________________________________ 。请你用表格形式呈现本实验的设计思路。

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

表格如下

生长素有生长素 ( 实验组 )

无生长素( 对照组 )1 2 3

乙烯浓度根尖生长情况


[ 解析 ] 本题以坐标曲线为信息载体，综合考查植物激素调节相关知识，属于考纲综合运动获取信息层次。 (1)扦插的枝条生根就是在原茎部位长出根，所以涉及脱分化和再分化过程。 (2) 生长素类似物能够作除草剂用，是因为一是生长素促进植物生长具有两重性，低浓度促进生长，但高浓度会抑制植物生长，二是双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感。所以曲线①表示双子叶植物，而生长素类似物的浓度最好在生长的 D 点左右。 (3) 因为生长素浓度越高，培养液中乙烯浓度也越高，根尖的生长所受的抵制也越强，所以推知根向地生长的原因是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。有不同浓度生长素的培养液和空白对照组，及乙烯浓度和根尖生长情况的记录，所以表格的基本结构就定下来了。

第 33讲 │ 要点探究► 　探究点三　探究植物生长调节剂 ( 生长素类似物 ) 促进插条

生根的最适浓度

生长素类似物是由人工合成并具有与生长素相似生理效应的化学物质，常用的生长素类似物： NAA、 2 ， 4 － D 、 IPA、 IBA 和生根粉等，生长素类似物也是植物生长调节剂。

1 ．问题：所选定的生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？

2 ．做出假设：适宜浓度的 NAA 可以使插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。

3 ．实验预期：经过一段时间后，用适宜浓度的 NAA 处理的插条基部长出大量不定根，而用较低浓度或较高浓度的 NAA 和用清水处理的枝条长出极少量的不定根。4 ．实验过程


(1) 预实验：① 枝条的选取、处理选取当地主要绿化树种或花卉 ( 如迎春花 ) 的一年生的、发育状况相同、粗细相同的枝条 35支，长约 10～ 15 cm ，且把树叶去掉，用刀将枝条的下端削成光滑的斜面 ( 最好在节下 ) 。把它分成 7 组，每组五支。


②配制溶液配制好的 2×10－3、4×10－3、6 ×10－3、8×10－3、10×10－3、12×10－3(mol /L)

浓度的NAA溶液各 100 mL，和清水 100 mL分别装入七只烧杯中。并编号 A、B、C、D、E、F、G。将第一组浸没在清水中作为对照。

③浸泡 NAA将各组枝条分别浸入相应的烧杯中，深约 1.5 cm，记时，浸泡 24小时。浸泡后的枝条取出，晾干 4小时(处理方法、浸泡、晾干时间可不同，实验后可讨论最佳方案)(沾蘸法)

④水培观察(或者砂培法) 将晾干后的根，分别插入相应的烧杯中进行水培(25～30 ℃)，观察各组

的生根情况，并做好记录(用水培法更有利于观察)。 ⑤结果分析记录用不同浓度生长素类似物处理后枝条生根情况，如生根条数，长度

等。(浓度适宜的生长素类似物处理后，在绿色树皮的皮孔处长有白色幼根)；每天记录。

附表 1：预实验记录(浓度单位：mol /L)



根据生根数目确定比较适宜的浓度范围(以浓度为 4×10－3 mol /L 和6×10－3 mol /L为例)

(2)正式实验：在预实验浓度区间进一步以 0.2(根据实验需要确定浓度梯度)作为浓

度梯度进行实验，探究扦插枝条生根的最适浓度。 ①枝条的选取、处理选取一年生的、发育状况相同、粗细相同的且把芽和树叶去掉的迎春

花枝条 44支，分成 11组(处理方法同上)。 ② 配制溶液分别配制 4.0×10－3、4.2×10－3、4.4×10－3、4.6×10－3、4.8×10－3、

5.0×10－3、5.2×10－3、5.4×10－3、5.6×10－3、5.8×10－3、6.0×10－3 (mol /L)浓度的NAA溶液 150 mL，装入 11只烧杯。

③浸泡与观察同上 ④实验记录：按下表记录


附表 2：学生分组实验记录(浓度：×10－3 mol /L)

NAA浓度

时间4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0


5. 实验分析及结论：(1) 分析实验结果：由图中曲线可知，促进扦插枝条生根的最适浓度是 A 点对应的生长素浓度，在 A 点两侧，存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。


(2)推导结论：根据对实验结果的分析，得出相应的结论。说明：预实验的主要目的是：①为进一步的实验摸索条件；②检验实验设计的科学性和可行性；③减少盲目性和人力、物力、财力的浪费。


例 3 【 2010· 长沙二模】南方红豆杉是中国特有树种，为国家一级保护植物，是新型抗癌天然药物紫杉醇的主要来源之一，人工栽培红豆杉主要利用扦插技术进行繁育。科研人员用 ABT、NAA、 IBA 处理南方红豆杉插条，将插条扦插在适宜条件下一段时间后，统计测量各组的生根数、枝叶中紫杉醇含量，结果如表。

激素处理生根数 /个紫杉醇含量 /mg·g － 1

ABT 17 0.27

NAA 16 0.20

IBA 16 0.13

清水 8 0.17


请根据所学知识分析回答下列问题。(1)ABT、NAA、 IBA 均能促进插条生根，这与

__________ 类激素的作用类似，该类激素在农业上可用于促使扦插枝条生根、促进结实、防止 ____________________ 、获得__________ 等。

(2)研究人员用沾蘸法处理插条，配制的溶液应先通过预实验控制好浓度，这是因为这类激素的作用具有 ________ 性。

(3) 请说明不同激素处理对插苗枝叶中紫杉醇含量的影响差异。

生长素

果实和叶片的脱落无子果实

两重

不同激素处理的插苗枝叶中紫杉醇含量不同，含量最高的是ABT 处理组，最低的是 IBA 处理组，甚至低于清水对照组


(4) 根据实验结果，科研人员应建议使用 __________ 处理南方红豆杉插条。

ABT

[ 解析 ] 本题考查植物激素的作用及特点。 (1) 根据信息推断，ABT、NAA、 IBA 均能促进插条生根。 (2) 生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 (3) 根据信息判断， ABT、NAA 能升高紫杉醇含量， IBA 能降低紫杉醇含量。 (4) 根据表格信息判断， ABT 处理插条，促进插条生根数目最多。本题难度中等。


[ 点评 ] 本例是探究植物生长调节剂对红豆杉扦插枝条的生根作用及对紫杉醇含量的影响。 ABT、 NAA、 IBA 等植物生长调节剂，能促进插条生根其作用与生长素类似。预实验是在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。由于生长素作用具有两重性，配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别要多。对于紫杉醇含量的影响或生根数目多少，分析表格便可得出结论。下列变式题是有关生长素和乙烯对植物生长影响的探究实验的问题。


变式题　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，结果如图 33－ 6 所示，由此可初步推测 ( 　　 )D


①浓度高于 10－ 6 mol/L 的生长素会抑制该植物茎段的生长②该植物茎中生长素含量达到M 值时，植物开始合成乙烯③该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成 ④该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的A ．①② B ．②③C ．①④ D ．②④


[ 解析 ] 本题考查植物生命活动调节。从图中看出浓度为 10－

6 时也是促进生长的，只是促进作用减弱了，①项错误；从曲线看出，生长素含量达到 M 值时，植物开始合成乙烯，②项正确；从曲线看出，乙烯增加到一定程度，则生长素含量降低，即其含量达到峰值是不同步的，③项错误，④项正确。

备用习题


1 ． [2011·广东联考 ] 在现代农业生产中植物生长调节剂已被广泛使用。下列各项中与生长素类似物应用无关的是( 　　 ) 　　　　　　　　　　　　　　　　

A ．人工培育无子辣椒 B ．促进香蕉成熟 C ．促进月季插枝生根 D ．棉花的保蕾保铃

[ 解析 ] B 　生长素类似物，可用于防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促使扦插枝条的生根等。促进香蕉成熟的为乙烯，不属于生长素类似物的作用。

B


2 ． [2011·佛山一检 ] 下列化学物质中，不是植物激素的是 ( 　　 )

A ．乙烯 B ．吲哚丁酸C ．赤霉素 D ． 2,4—D

B

[ 解析 ] D 　生长素、乙烯、赤霉素、脱落酸和细胞分裂素是植物激素。吲哚乙酸 (IAA) 、吲哚丁酸 (IBA) 、苯乙酸 (PAA) 是植物体内具有生长素效应的物质，属于生长素。而 2,4－ D 是人工合成的一种常用的生长素类似物。


3 ． [2011·惠州调研 ]( 双选 ) 下列是生物学发展史上的几个重要实验，实验中应用了放射性同位素示踪技术的是 ( 　 )

A ．巴斯德发现酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在B ．生长素的发现过程C ．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验D ．验证光合作用释放的氧全部来自水

CD


[ 解析 ] CD 　赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，在分别含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基中培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养 T2噬菌体，得到 DNA含有 32P 标记或蛋白质含有 35S 标记的噬菌体。美国科学家鲁宾和卡门利用同位素18O 分别标记 H2O和 CO2 进行了探究。验证光合作用释放的氧全部来自水。


4 ． [2011·惠州调研 ] 根据植物和人体生命活动调节的相关知识回答下列问题。

(1)施用植物激素而收获的果实被称为“激素水果”。能促进植物果实发育和防止落花落果的激素是 ________ ，其化学本质是 __________ 。促进青少年性成熟的激素是

________ ，其化学本质是 _______________ 。因此，儿童常吃“激素水果”不会引起性早熟。

(2) 下图表示肝细胞所处环境及其有关生理活动，据图回答：

生长素吲哚乙酸

性激素固醇类 ( 或脂质 )



①肝细胞所处的内环境是 ____________ ，细胞 A 中的多糖是 ________ 。②能促进图中④⑤⑧⑨⑩生理过程的激素是 ________ 。③若是人体处于寒冷的环境中， ________________ 激素

会作用于肝脏细胞，促进图中④⑤⑧的过程。

组织液肝糖原

胰岛素甲状腺 ( 肾上腺素答 )


[ 解析 ] (1) 植物生长素与人体的性激素成分不同，故儿童常吃“激素水果”不会引起性早熟。(2)①肝细胞具体的内环境是组织液，动物和人体细胞中的多糖是糖原，肝细胞中为肝糖原。②图中④是肝细胞 (组织细胞 ) 对葡萄糖的吸收，⑤表示在相关酶的作用下，葡萄糖分解成丙酮酸，⑧表示在有关酶作用下丙酮酸进一步分解成 CO2 ，⑨表示葡萄糖转化为非糖类物质脂肪，⑩表示葡萄糖合成糖原。胰岛素的作用是通过氧化分解、合成糖原、转化为脂肪和某些氨基酸等来降低血糖浓度。


③甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质氧化分解。人体处于寒冷的环境中，可通过神经和体液调节维持正常体温，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能，尤以骨骼肌和肝脏产热为多。

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