2018-2019版高中生物 第一單元 生物個體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié) 第一章 植物生命活動的調(diào)節(jié) 第二節(jié) 植物體內(nèi)的其他激素學案 中圖版必修3.doc

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第二節(jié)　植物體內(nèi)的其他激素 情景導入 課標導航 課程標準 1.知道植物激素的概念。 2.了解植物體內(nèi)的其他激素。 3.理解植物激素的相互作用。 4.了解植物生長調(diào)節(jié)劑。 關鍵術語 赤霉素　細胞分裂素　脫落酸　乙烯　植物生長調(diào)節(jié)劑 其他植物激素的種類 基礎梳理 1．細胞分裂素 (1)分布：植物幼嫩的根尖、萌發(fā)的種子、正在發(fā)育的果實等生長旺盛的部位。 (2)生理作用：促進細胞分裂和組織分化，延緩衰老。 (3)實踐應用：蔬菜和水果的保鮮。 2．赤霉素 (1)分布：植物的幼芽、幼根、未成熟的種子等幼嫩組織和器官內(nèi)。 (2)生理作用：促進莖的伸長、引起植株快速生長，解除休眠，促進花粉萌發(fā)等。 (3)實踐應用：①促進矮生性植物的莖稈伸長；②解除種子和其他部位的休眠，提早用來播種。 3．脫落酸 (1)分布：植物的葉、芽、果實、種子和塊莖中。 (2)生理作用：抑制植物的細胞分裂和種子的萌發(fā)，促進花、果實和葉的脫落。 4．乙烯 (1)分布：廣泛存在于植物多種組織和器官中，特別是成熟的果實中。 (2)生理作用：促進果實的成熟，刺激葉片脫落，抑制莖的伸長。 [思維激活1]生長素和乙烯在果實生長過程中的作用有何不同？ 提示　生長素能促進果實的發(fā)育，乙烯的作用是促進果實的成熟。 [思維激活2]想讓馬鈴薯塊莖提早萌發(fā)可用什么激素處理？ 提示　赤霉素，因為赤霉素可解除種子、塊莖的休眠并促進萌發(fā)。 合作探究 1．植物激素的種類 除了生長素外，植物體內(nèi)還存在赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯等植物激素。 2．其他植物激素的比較 激素名稱 合成部位 存在較多的部位 生理功能 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的種子 幼嫩組織和器官 ①促進細胞伸長，從而引起莖稈伸長和植株增高；②解除種子、塊莖的休眠并促進花粉萌發(fā) 細胞分裂素 主要是根尖 正在進行細胞分裂的部位(生長旺盛的部位) ①促進細胞分裂；②誘導芽的分化，延緩葉片的衰老 脫落酸 根冠和萎蔫的葉片 將要脫落和進入休眠的器官和組織 是最重要的生長抑制劑：①能抑制植物細胞的分裂和種子萌發(fā)； ②促進葉和果實的衰老和脫落 乙烯 植物體的各個部位 廣泛存在于植物體，成熟的果實含量最多 ①促進果實成熟；②促進器官脫落 特別提醒各類植物激素含量少，具有高效性，不直接參與代謝過程，但對生物體的新陳代謝、生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用。 [鞏固1]下列關于植物激素的敘述中，錯誤的是(　　)。 A．赤霉素能促進細胞生長 B．細胞分裂素存在于植物體任何部位 C．乙烯是一種氣體激素 D．脫落酸能抑制細胞分裂和種子萌發(fā) 解析　細胞分裂素的合成部位主要是根尖，存在于植物幼嫩的根尖、萌發(fā)的種子、正在發(fā)育的果實等生長旺盛的部位，主要作用是促進細胞分裂和組織分化。 答案　B  植物激素的相互作用 基礎梳理 1．在大多數(shù)情況下，各種植物激素通過復雜的途徑共同調(diào)節(jié)著植物的生命活動。生長素和細胞分裂素分別通過促進細胞伸長和細胞分裂，來協(xié)調(diào)植物的生長。 2．頂端優(yōu)勢是在生長素和細胞分裂素的共同參與下形成的。 3．生長素可以降低各種器官對乙烯的敏感度，減少脫落。而赤霉素又能促進生長素的積累和運輸。 [思維激活3]“激素水果”會不會引起兒童性早熟？ 提示　不會?！凹に厮笔怯弥参锛に卮碳どL或催熟的，由于它和人體的性激素是不同的化學物質(zhì)，所以不會引起兒童性早熟。 合作探究 各種植物激素間的相互作用 植物的各種生命活動都不是受單一激素的控制，而是各種激素相互作用的結果。 1．生長素和赤霉素 (1)關系圖解 (2)關系分析：協(xié)同關系。 ①促進合成：赤霉素通過促進色氨酸合成生長素，來促進細胞伸長。 ②抑制分解：赤霉素對生長素的分解具有抑制作用，所以赤霉素與生長素都能促進細胞伸長。 2．生長素和細胞分裂素 (1)關系圖解 (2)關系分析：兩者之間屬于協(xié)同關系，共同促進植物生長。 3．脫落酸和赤霉素 (1)關系圖解(種子萌發(fā)過程) (2)關系分析：拮抗關系。 ①脫落酸是植物生長抑制劑，抑制植物體內(nèi)許多生理過程，能使種子保持休眠狀態(tài)，一般在脫落的果實和種子中含量較高。 ②赤霉素能促進種子萌發(fā)，種子是否萌發(fā)取決于赤霉素和脫落酸濃度之比，兩者對種子萌發(fā)的作用效果是相反的。 4．生長素和乙烯 (1)關系圖解 (2)關系分析：拮抗關系。 兩者的含量變化如圖所示： (3)生長素達到一定濃度后就會促進乙烯的合成，而乙烯對生長素的合成起抑制作用。 特別提醒　植物生長發(fā)育的過程在根本上是基因在一定時間和空間選擇性表達的結果。 [鞏固2]科學家在對黃化豌豆幼苗切段的實驗研究中發(fā)現(xiàn)，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進切段中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素促進切段細胞伸長的作用。這一事實說明了(　　)。 A．生長素和乙烯間具有協(xié)同作用 B．生長素和乙烯各自獨立的發(fā)揮調(diào)節(jié)作用 C．生長素和乙烯間具有微妙的反饋調(diào)節(jié)關系 D．有機小分子激素可以脫離基因組的調(diào)控而自行調(diào)節(jié)代謝過程 解析　系統(tǒng)本身的工作效果反過來又作為信息來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作，這種反饋調(diào)節(jié)是生命系統(tǒng)中非常普遍的調(diào)節(jié)機制。該事例顯然屬于維持機體穩(wěn)態(tài)的反饋調(diào)節(jié)機制。生長素和乙烯雖然不是大分子蛋白質(zhì)，不是基因表達的直接產(chǎn)物，但它們的合成和分解離不開酶的作用，而酶的合成情況是受基因程序性表達調(diào)控的。 答案　C 植物生長調(diào)節(jié)劑的作用 基礎梳理 1．植物生長調(diào)節(jié)劑是用人工合成的方法制成的具有植物激素活性的類似物。 2．植物生長調(diào)節(jié)劑已廣泛應用于生產(chǎn)實踐，如高濃度的萘乙酸或2,4D被用作雙子葉植物的除草劑，乙烯利被用于香蕉等果實的催熟。 [思維激活4]未完全成熟的香蕉可用什么方法催熟？ 提示　(1)放入已經(jīng)熟透的香蕉或其他果實。 (2)使用一定濃度的乙烯利。 合作探究 1．優(yōu)點 原料廣泛、容易合成、效果穩(wěn)定、作用時間較長等。 特別提醒生長素的類似物和天然生長素一樣，具有微量、高效、兩重性等特點，其使用的效果與濃度、使用方法、使用日期等都有密切聯(lián)系，使用不當，會給生產(chǎn)帶來損失。 2．負面影響 生長調(diào)節(jié)劑可能因植物體內(nèi)沒有相應的分解酶而持久作用，可能對食用者的身體健康造成不良影響。 3．應用舉例 (1)乙烯利催熟鳳梨(菠蘿)，做到有計劃地上市。 (2)在蘆葦生長期用一定濃度的赤霉素溶液處理，可以使蘆葦?shù)睦w維長度增加50%左右。 (3)啤酒生產(chǎn)中用赤霉素誘導大麥產(chǎn)生α淀粉酶，代替大麥芽完成糖化過程。 [鞏固3]關于植物生長素和生長素類似物的敘述，錯誤的是(　　)。 A．適宜濃度的生長素類似物可促進無子果實的發(fā)育 B．同一植株根和芽生長所需的最適生長素濃度相同 C．單側(cè)光照射燕麥胚芽鞘可使其生長素分布發(fā)生變化 D．用適宜濃度的生長素類似物處理插條可促進其生根 解析　適宜濃度的植物生長素及其類似物有促進植物細胞生長、果實發(fā)育和插條生根等作用，所以A、D兩項正確。單側(cè)光引起胚芽鞘中生長素由向光側(cè)向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，造成向光側(cè)生長素較少，背光側(cè)生長素較多，植物向光彎曲生長，所以C項正確。同一植株不同部位的植物細胞對生長素的敏感程度不同，根細胞對生長素較芽細胞敏感，所以根細胞生長的最適生長素濃度比芽細胞的低，所以B項錯誤。 答案　B [鞏固4]下列關于植物生長調(diào)節(jié)劑的說法，正確的是(　　)。 A．雖是人工合成，但其結構與天然激素完全相同 B．與天然激素相比，其生產(chǎn)應用效果沒有不同 C．與含量低、提取困難的天然激素相比，其唯一的優(yōu)點是原料廣泛、容易合成 D．土壤、蔬菜、水果上殘留的植物生長調(diào)節(jié)劑可能對人造成直接或間接的危害 解析　植物生長調(diào)節(jié)劑結構與天然激素類似但不完全相同，有的作用效果比天然激素還好，除了原料廣泛、容易合成外，效果穩(wěn)定、時效更長是它最突出的優(yōu)點。 答案　D 　　　　　植物激素在實踐中的應用 【例1】番茄果實成熟過程中，乙烯釋放量、果實色素積累及細胞壁松弛酶活性變化規(guī)律如下圖。從該圖可得出乙烯能促進(　　)。 果實成熟階段 ①細胞壁松弛酶活性升高?、诠麑嵣胤e累?、鄯压麑嵃l(fā)育?、芊压麑嵆墒? A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 思維導圖　由各曲線的變化趨勢看出： 答案　B 反思總結植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應用 ①馬鈴薯、萵苣用赤霉素處理可打破休眠，促進萌發(fā)； ②芹菜、莧菜、菠菜等在采收前噴施一定濃度的赤霉素可促進其營養(yǎng)生長，增加產(chǎn)量； ③黃瓜、南瓜用一定濃度的乙烯利噴施可促進雌花分化； ④香蕉、柿子、番茄等上市前可以應用乙烯利催熟。 　　　　　各種激素間的相互作用 【例2】自然生長的植物在果實成熟過程中，各種植物激素都有明顯變化。某植物生理學家研究了某種果實成熟過程中的激素變化(如圖所示)。 請據(jù)圖回答下面的問題。 (1)從圖中可以看出不同激素在果實成熟過程中的主要生理功能不同。 細胞分裂素的功能是______________________________________________________。 生長素的生理作用是______________________________________________________。 乙烯的生理作用是________________________________________________________。 (2)生長素的化學本質(zhì)是________，果實中生長素的主要來源是______________。 (3)由圖中可以看出，不同種類的____________大都同時存在于________植株體內(nèi)，因此，植物的生長發(fā)育過程，不是受______________，而是由________________________________。 (4)如果切取早期發(fā)育旺盛的果實小塊放在切去尖端且有單側(cè)光照射的燕麥胚芽鞘的切面上(正放)，過一段時間將會看到該胚芽鞘________生長。 思維導圖 解析　(2)生長素的化學名稱是吲哚乙酸(IAA)。自然情況下，雌蕊受粉后，胚珠開始發(fā)育形成種子，此過程中產(chǎn)生的生長素促進子房發(fā)育成為果實。(3)根據(jù)果實成熟過程中激素的含量升降，說明果實的生長發(fā)育過程不是受單一激素的調(diào)節(jié)，而是由多種激素相互協(xié)調(diào)、共同調(diào)節(jié)。 答案　(1)促進細胞分裂和組織分化　促進果實發(fā)育(促進細胞伸長生長)　促進果實的成熟 (2)吲哚乙酸　發(fā)育著的種子 (3)植物激素　同一　單一激素的調(diào)節(jié)　多種激素相互協(xié)調(diào)、共同調(diào)節(jié) (4)直立 1．在植物體內(nèi)的各種激素中，生理作用最為相似的是(　　)。 A．赤霉素和生長素 B．脫落酸和細胞分裂素 C．赤霉素和脫落酸 D．生長素和乙烯 解析　赤霉素和生長素都具有促進細胞縱向伸長的作用。脫落酸抑制細胞分裂，而細胞分裂素促進細胞分裂，乙烯促進果實成熟。 答案　A 2．向日葵和番茄都能產(chǎn)生果實和種子，向日葵的果實是我們平常吃的“瓜子”。在上述兩種植物開花期間，遇到連續(xù)的陰雨天，影響了植物的傳粉，管理人員及時噴灑了適宜濃度的生長素溶液。下列對采取這一措施產(chǎn)生結果的敘述中，正確的是(　　)。 A．兩種植物都能形成無子果實，產(chǎn)量未受影響 B．番茄形成無子果實，產(chǎn)量未受影響；向日葵形成無子果實，產(chǎn)量下降 C．兩種植物都能形成無子果實，產(chǎn)量下降 D．番茄形成有子果實，產(chǎn)量上升；向日葵不能形成無子果實，產(chǎn)量下降 解析　 答案　B 3．植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園林綠化方面得到廣泛的應用，下列說法不正確的是(　　)。 A．利用生長素類似物合成除草劑，可清除農(nóng)田和園林雜草或抑制雜草生長 B．在園林栽培中，可用赤霉素來促進植物細胞伸長，使植株增高 C．在進行組織培養(yǎng)時，在培養(yǎng)基中加入適量的細胞分裂素可促進細胞分裂 D．在果樹掛果時，利用乙烯利促進果實細胞體積增大 解析　植物激素類似物乙烯利與乙烯的作用相同，它只能促進果實的成熟，不能促進果實的發(fā)育。 答案　D 4．下圖是生長素和乙烯相互作用的示意圖，請據(jù)圖回答下面的問題。 (1)甘蔗在長高階段，激素的調(diào)節(jié)情況是__________________________________________。 (2)甘蔗在長粗階段，激素的調(diào)節(jié)情況是________________________________________。 答案　(1)生長素濃度低，促進細胞伸長生長，甘蔗長高 (2)生長素濃度高，促進乙烯增多，抑制細胞伸長生長，促進細胞橫向擴大 課堂小結 考查知識點及角度 難度及題號 基礎 中檔 稍難 其他植物激素的作用 1、2、5、6 7 植物激素的相互作用 3、4 8 9 一、選擇題(共7小題，每小題4分，共28分) 1．我國古代勞動人民積累的豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗，至今許多仍在實踐中應用。下列敘述與植物激素作用無直接關系的是(　　)。 A．適時打頂去心，可促棉株開花結實。(據(jù)《農(nóng)桑輯要》) B．肥田之法，種綠豆最佳，小豆、芝麻次之。(據(jù)《齊民要術》) C．正月種白稻，五月收獲后，根茬長新稻，九月又成熟。(據(jù)《廣志》) D．新摘未熟紅柿，每籃放木瓜兩三枚，得氣即發(fā)，澀味盡失。(據(jù)《格物粗談》) 解析　棉花適時打頂，可以解除棉株的頂端優(yōu)勢，與生長素有關，A項不符合題意；B項，存在于豆科植物根部的根瘤菌可以固氮，通過種豆科植物，可以增加土壤中氮元素含量，達到肥田的目的，與植物激素無關，B項符合題意；水稻的生長、發(fā)育、成熟與植物激素有關，C項不符合題意；D項與乙烯有關，D項不符合題意。 答案　B 2．在果實形成的過程中，關于激素的作用，正確的是(　　)。 A．赤霉素促進果實細胞的分裂 B．乙烯促進果實成熟 C．生長素促進果實的衰老 D．脫落酸促進細胞的伸長 解析　細胞分裂素促進細胞分裂，乙烯促進果實成熟，生長素可以促進生長也可以促進果實發(fā)育，脫落酸促進果實的衰老和脫落。 答案　B 3．植物的果實從開始發(fā)育到完全成熟的過程中，主要由下列哪些激素共同起作用(　　)。 ①萘乙酸?、谏L素　③2,4—D?、芗毎至阉丌菀蚁? A．①②⑤ B．②③④ C．②③⑤ D．②④⑤ 解析　植物果實發(fā)育過程中需細胞分裂素和生長素促進細胞的分裂和伸長，在果實發(fā)育到一定程度后，由于乙烯的催熟作用，使果實成熟。萘乙酸和2,4—D為人工制造的生長素類似物，在正常發(fā)育中，植物體內(nèi)是不存在的。故選D。 答案　D 4．乙烯和生長素都是重要的植物激素，下列敘述正確的是(　　)。 A．生長素是植物體內(nèi)合成的天然化合物，乙烯是體外合成的外源激素 B．生長素在植物體內(nèi)分布廣泛，乙烯僅存在于果實中 C．生長素有多種生理作用，乙烯的作用只是促進果實成熟 D．生長素有促進果實發(fā)育的作用，乙烯有促進果實成熟的作用 解析　乙烯和生長素都是植物體內(nèi)合成的激素，它們都廣泛分布在多種組織中，乙烯的主要作用是促進果實成熟，生長素有促進果實發(fā)育的作用。 答案　D 5．細胞分裂素不存在于(　　)。 A．莖尖 B．根尖 C．成熟的果實 D．萌發(fā)的種子 解析　細胞分裂素主要的合成部位是根尖，而主要的存在部位是幼嫩的根尖、莖尖、萌發(fā)的種子和正在發(fā)育的果實等器官，而成熟的果實中無細胞分裂素。 答案　C 6．辣椒在盛花期遭遇連續(xù)暴雨，正常受粉受到影響，為防止減產(chǎn)，菜農(nóng)采取了噴灑一定濃度的植物激素類似物溶液的措施。他們最可能使用了哪種激素類似物(　　)。 A．生長素 B．赤霉素 C．細胞分裂素 D．乙烯 解析　生長素類似物可促進子房發(fā)育，獲得無子果實等。 答案　A 7．某學生開展了“NAA溶液對草莓發(fā)育影響”的研究，下圖是實驗結果示意圖，圖中箭頭所示是草莓的瘦果，瘦果內(nèi)包含著種子。根據(jù)有關信息可知，NAA溶液(　　)。 A．導致了多倍體草莓的產(chǎn)生 B．在本實驗中幫助草莓完成了授粉 C．主要起到了驅(qū)蟲的作用 D．其作用類似于草莓種子發(fā)育時產(chǎn)生的生長素 解析　NAA屬于生長素類似物，它與生長素的作用類似。 答案　D 二、非選擇題(共22分) 8．(10分)種子的休眠、萌發(fā)與植物激素有著密切的關系。將休眠狀態(tài)的糖楓種子與濕沙混合后放在0～5℃的低溫下1～2個月，就可以使種子提前萌發(fā)，這種方法叫層積處理。如圖表示糖楓種子在層積處理過程中各種激素含量的變化情況，請據(jù)圖回答： (1)從圖中可以看出__________對種子的萌發(fā)起抑制作用，在種子破除休眠的過程中，赤霉素與脫落酸之間存在________關系。各種激素含量的變化說明了_______________________ ________________________________________________________________________。 (2)馬鈴薯塊莖收獲后也存在類似的休眠現(xiàn)象，要破除休眠使之提前萌發(fā)應該使用上圖中的__________________處理，但在生產(chǎn)上人們常使用的是人工合成的此類激素的類似物，因為該類物質(zhì)____________________________________________________________________。 (3)導致種子休眠和萌發(fā)過程中各種激素變化的根本原因是______________________。 答案　(1)脫落酸　拮抗　植物的生命活動不是受單一激素的調(diào)節(jié)而是多種激素相互協(xié)調(diào)共同發(fā)揮作用的 (2)赤霉素或細胞分裂素　原料豐富，生產(chǎn)過程簡單，在植物體內(nèi)不易降解，效果穩(wěn)定 (3)基因組在一定的時間和空間程序性表達的結果 9．(12分)為研究吲哚乙酸(IAA)與脫落酸(ABA)的運輸特點，用放射性同位素14C標記IAA和ABA開展如下圖所示的實驗。請回答下列問題： (1)若圖中AB為莖尖切段，瓊脂塊①和②中出現(xiàn)較強放射性的是________(填序號)；瓊脂塊③和④中均出現(xiàn)了較強放射性，說明ABA在莖尖的運輸________(填“是”或“不是”)極性運輸。若先用某種抑制劑(不破壞IAA、不影響細胞呼吸)處理莖尖切段，再重復上述實驗，結果瓊脂塊①和②中放射性強度相近，該抑制劑的作用機理可能是________________。 (2)若圖中AB為成熟莖切段，瓊脂塊①、②、③和④均出現(xiàn)較強放射性，說明IAA在成熟莖切段中的運輸______(填“是”或“不是”)極性運輸。 (3)適宜的激素水平是植物正常生長的保證。黃豆芽伸長胚軸的提取液，加入IAA溶液中可顯著降解IAA，但提取液沸水浴處理冷卻后，不再降解IAA，說明已伸長胚軸中含有______________。研究已證實光也有降解IAA的作用。這兩條IAA降解途徑，對于種子破土出芽后的健壯生長________(填“有利”、“不利”或“無影響”)。 解析　(1)吲哚乙酸(IAA)具有極性運輸?shù)奶攸c，只能從形態(tài)學上端(A)向形態(tài)學下端(B)運輸，故瓊脂塊①和②中應是①中出現(xiàn)較強的放射性。③和④中都出現(xiàn)較強的放射性，說明脫落酸(ABA)在莖尖不具有極性運輸?shù)奶攸c。吲哚乙酸(IAA)的運輸方式是主動運輸，抑制劑處理后①和②中放射性結果相近，說明抑制了吲哚乙酸(IAA)的主動運輸，因不影響細胞呼吸，故很可能是抑制劑與運輸IAA的載體結合，從而影響了IAA的主動運輸。(2)在成熟組織中，吲哚乙酸(IAA)通過韌皮部進行非極性運輸。(3)分析題目信息，可知黃豆芽伸長胚軸的提取液中含有催化IAA分解的酶。植物細胞內(nèi)含有IAA氧化酶和光都能降解IAA，可確保種子破土出芽后，植物體內(nèi)IAA的激素含量不會過多，保持正常水平，從而保證植株正常生長。 答案　(1)①　不是　抑制劑與運輸IAA的載體結合 (2)不是 (3)IAA氧化(降解)酶　有利