1、第2课时植物激素的应用新课程标准核心素养1.举例说明植物生长调节剂的类型以及它们在生产中的作用。2评述植物生长调节剂的应用,认同使用植物生长调节剂应合理合法的观点。3概述其他因素参与植物生命活动的调节,如光、重力和温度等。1.生命观念比较植物激素和植物生长调节剂的异同点。2科学探究探索植物生长调节剂的应用。3社会责任关注植物生长调节剂的优点及不合理施用带来的危害。知识点(一)植物激素在生产上被广泛应用1概念:通过化学方法合成的,在结构和功能上与各种植物激素相似,对植物的生长发育有调节作用的物质,称为植物生长调节剂。2优点:植物生长调节剂具有能人工大量合成、价格便宜、效果稳定等优点。3分类及作用
2、(1)生长素类生长调节剂,如吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2,4二氯苯氧乙酸(2,4D)等,具有促进扦插枝条生根、防止落花落果、促进果实发育、控制性别分化等作用。(2)细胞分裂素类生长调节剂,如6苄基腺嘌呤(6BA),具有延长蔬菜存放期、刺激块根和块茎膨大、促进果实增大等作用。(3)油菜素甾醇类生长调节剂,能提高叶菜类产量,还可以保花、保果、增大果实和改善品质等。(4)乙烯类生长调节剂,如乙烯利,被植物吸收后,在植物体内分解,释放出乙烯,促进果实成熟,诱导植株产生乙烯,促进种子萌发。4探索植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用(以NAA为例)(1)目的:尝试确定促进扦插枝条生根的生长素类生
3、长调节剂溶液的最适浓度。(2)假设:采用质量浓度为90_mgL1的生长素类生长调节剂溶液浸泡扦插枝条,能较好地促进其生根。(3)用生长素类生长调节剂溶液处理枝条的方法:浸泡法,即把扦插枝条的基部浸泡在溶液中,深约3 cm,处理几个小时;沾蘸法,把扦插枝条的基部在浓度较高的溶液中蘸一下(约5 s),深约1.5 cm。(4)设计和实施实验选择扦插枝条:作为采集枝条的母体植株,应该生长旺盛,无病虫害。作为扦插枝条,一般选择母体植株枝条的中下部。配制生长素类生长调节剂溶液:根据上述假设,配制质量浓度分别为30 mgL1、60 mgL1、90 mgL1和120 mgL1的生长素类生长调节剂溶液。用生长素
4、类生长调节剂溶液处理枝条:将扦插枝条分为5组,每组10段,对应配制的4种浓度的生长素类生长调节剂溶液和水(对照组)中处理。扦插枝条:将处理好的枝条扦插到预先准备好的4个花盆中。各花盆盛有相同的潮湿沙砾,花盘放置在遮阴和湿度较高的环境中。(1)植物生长调节剂都是人工合成的,作用效果稳定()(2)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质()(3)植物生长调节剂都能提高作物产量、改善产品品质()(4)生长素类生长调节剂2,4D属于植物生长调节剂()(5)萘乙酸的分子结构和植物激素类似()(6)使用一定浓度的膨大素能加快草莓的生长、发育和成熟()(7)施用植物生长调节剂可调节花的雌雄比例
5、()(8)乙烯利在植物体内分解释放出乙烯,促进果实成熟,诱导植株产生乙烯()(9)生长素类生长调节剂溶液处理枝条的方法有浸泡法、沾蘸法()1.(生命观念)葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢?提示:植物激素含量少,植物生长调节剂容易合成,原料广泛,效果稳定等。2(社会责任)对西瓜、草莓、葡萄等常使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),对这些水果的生长有什么作用?有不足之处吗?提示:会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。3(社会责任)植物生长调节剂如果使用不当,不
6、仅达不到预期目的,反而会造成损失。使用时应注意哪些?提示:应注意植物生长调节剂的使用效果与浓度、使用时期、使用方法、调节剂残留等。4(科学探究)探索生长素类生长调节剂促进插条生根的最适浓度。下表为不同浓度生长素类生长调节剂对枝条生根数量的影响,分析下列问题:生长素类生长调节剂浓度(molL1)0.020.030.040.050.06生根数量(条)101518128(1)5组实验中最适合生根的生长素类生长调节剂浓度是多少?提示:0.04 mol/L。(2)如果想更加精确地确定促进插条生根的最适浓度,应该如何操作?提示:在0.030.05 mol/L之间设置一系列浓度梯度的生长素溶液重复以上实验。
7、探究生长素类生长调节剂促进插条生根的最适浓度(1)实验原理生长素类生长调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响,在不同浓度、不同时间下处理插条,其影响程度不同。生长素类生长调节剂的影响存在一个最适浓度,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(3)结果分析由下图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类生长调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度。(4)注意事项控制无关变量:无关变量在实验中的处理要采用等量性原则。如选用相同的花盆、相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间长短一致等。处理插条:a生长素类生长调节剂处理插条可用
8、浸泡法(溶液浓度较低)或沾蘸法(溶液浓度较高,处理时间较短)。b处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。c扦插时常去掉插条成熟叶片,原因是去掉成熟叶片能降低蒸腾作用,保持植物体内的水分平衡。1生长素及其生长素类生长调节剂能够调节植物的生长发育。下列相关叙述错误的是()A棉花栽培过程中去除顶芽可促进侧芽生长,提高棉花产量B给果树适时喷施适量的NAA有利于保果,提高果实产量C用适宜浓度的IAA处理未受粉番茄雌蕊,可得到大量正常的番茄种子D带有芽和幼叶的柳条扦插时容易生根,是因为芽和幼叶均能产生IAA解析:选C用适宜浓度的IAA处理未受粉的番茄雌蕊,可得到无子果实,不能得到正常的番茄种子。2植
9、物体内的某些天然物质也在调节着生长发育过程,油菜素甾醇类便是其中之一。油菜素甾醇类是一种能促进植物细胞伸长和分裂的高活性物质,该物质在维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用。据此判断,下列相关叙述错误的是()A油菜素甾醇类与生长素具有协同作用B油菜素甾醇类的作用特点不具有两重性C植物体中多种细胞都具有识别油菜素甾醇类的特异性受体D人工合成的油菜素甾醇类生长调节剂对植物生长的调节效果可能比天然油菜素甾醇类的效果更好解析:选B根据题干“油菜素甾醇类是一种能促进植物细胞伸长和细胞分裂的高活性物质”可知:油菜素甾醇类和生长素具有协同作用,A正确;“该物质在维持植物顶端优势”可知,油
10、菜素甾醇类作用特点具有两重性,B错误;“该物质在维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用”可知,多种植物细胞具有识别油菜素甾醇类的特异性受体,C正确;人工合成的油菜素甾醇类生长调节剂性质稳定,对植物生长的调节效果可能比天然油菜素甾醇类的效果更好,D正确。3下列有关“探索生长素类生长调节剂促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,正确的是()A不同浓度的生长素类生长调节剂,对插条生根的影响不会相同B可用插条生根的平均数量或平均长度作为实验因变量观察指标C为使实验结果准确可靠,实验所用插条不能带有芽或幼叶D进行正式实验前不需做预实验解析:选B生长素的作用具有两重性,在最适浓度的两侧,总
11、会找到一个低浓度和一个高浓度,它们对促进生根的效果相同,A错误;可用插条生根的平均数量或平均长度作为实验因变量观察指标,B正确;实验所用插条可以带有芽或幼叶,但要保证各枝条的芽或幼叶情况相同,C错误;在正式实验之前一般要做一个预实验,目的是为正式实验摸索条件,避免浪费,D错误。易错提醒关于植物生长调节剂的两点提醒(1)人工合成的赤霉素也属于植物生长调节剂。(2)生长素类生长调节剂是人工合成的与生长素具有类似作用的物质,故属于植物生长调节剂范畴。知识点(二)其他因素参与植物生命活动的调节1参与植物生命活动调节的其他因素:、温度和重力等,其中影响最大的是。2光(1)影响植物的光合作用;(2)不同波
12、长的光还可以作为信号,控制植物的分化,导致结构和功能的改变,最终这些改变综合影响了植物组织和器官的生成。3温度(1)影响植物光合作用和细胞呼吸;(2)影响植物的生长发育。4重力:重力作用对植物的生长也有重要的影响。(1)缺乏光信号,植物就会出现幼苗黄化等现象()(2)某些植物的开花要求每天光照必须短于一定的时数()(3)植物的根茎靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长()(4)温度影响植物细胞的光合作用和细胞呼吸,但对植物的生长发育没有影响()(5)植物体内激素的产生和分布受基因表达的调控,不受环境的影响()(6)萌发期的种子经过低温处理,会产生诱导植物开花的化学物质()1(生命观念)关
13、于温度参与调节植物生长发育的实例,你还能举出一些吗?提示:种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动。2(社会责任)根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?提示:有利于植物的生长发育。春化作用与植物的生长(1)植物花的形成除了受内部发育因素调控外,还受外界环境条件的严格调控,主要是春化和光周期。(2)低温诱导植物开花的作用,称为春化作用。成花受低温影响的植物,主要是一些二年生植物(如芹菜、萝卜、白菜、葱、蒜、天仙子等)和一些冬性一年生植物(如冬小麦、冬黑麦等)。(3)在春化过程结束前,如遇高温,低温效果就会削弱或消除,这种现象称为脱春化作用。冬季气温过高会导致小麦减产就是这个道理。
14、(4)春化形成的刺激物质称春化素,通过春化植株的叶片同种嫁接,使没经过春化的植株开花,证明了春化素的存在。1下列有关温度对植物生长发育调节的说法,错误的是()A温带地区树木形成规则的年轮主要与光周期有关B黄河流域播种的冬小麦一定要有低温诱导才能开花C温度几乎影响植物的所有生命活动D高山植被从山顶到山脚分布植物类群的差异主要受温度影响解析:选A温带地区树木形成规则的年轮主要是冬夏温度差异造成的,A错误;冬小麦一定要有低温诱导的春化作用才能开花,B正确;温度影响酶的活性等,几乎影响植物的所有生命活动,C正确;高山从山顶到山脚由于海拔高度不同导致温度差异明显,影响植物分布,D正确。2向水性反应是指植
15、物根尖感受生长环境中的水势梯度并向着水势较高区域生长的生物学特性。在拟南芥根尖向水性反应的研究过程中发现,细胞分裂素对根尖向水性反应起关键调控作用,水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向地性反应不受影响。下列相关叙述错误的是()A细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素B根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈C植物根的向地性和向水性现象作用机理不同,但都体现了激素作用的两重性D细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节解析:选C根据题干信息“
16、水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累。用细胞分裂素合成抑制剂处理根尖,发现根的向水性反应被完全抑制,但其向地性反应不受影响”可知,细胞分裂素的不对称分布是控制根的向水性现象的重要因素,A正确;水势梯度诱导细胞分裂素在水势较高一侧降解,而在水势较低一侧积累,而细胞分裂素能促进细胞分裂,因此根尖分生区水势较低一侧的细胞比水势较高一侧的细胞分裂活动剧烈,B正确;植物根的向地性体现了生长素作用的两重性,但向水性没有体现激素作用的两重性,C错误;细胞分裂素通过诱导相关基因的表达而实现对分生区两侧细胞分裂差异的调节,D正确。要语必背网络构建1.植物生长调节剂是通过化学方法合成的,
17、在结构和功能上与各种植物激素相似,对植物的生长发育有调节作用的化学物质。2植物生长调节剂具有能人工大量合成、调节效果稳定等优点。3植物生长调节剂处理插条的方法有:浸泡法和沾蘸法。4参与植物生命活动调节的环境因素主要有光、重力和温度等。1下列有关萘乙酸(NAA)的说法,错误的是()A是一种植物生长调节剂B具有与植物激素类似的生理效应C具有与植物激素类似的分子结构D合理使用可以提高农作物的产量解析:选C萘乙酸(NAA)是人工合成的植物生长调节剂,具有与植物激素类似的生理效应,但与植物激素具有完全不同的分子结构,A、B正确,C错误;合理使用萘乙酸可以刺激生长,诱导开花,促进早熟和增产等,可以提高农作
18、物的产量,D正确。2在一幅有名的对联中,上联写到:春牡丹夏芍药秋菊冬梅我乃探花郎。和花开季节有关的说法正确的是()A牡丹开花需要的白天光照时间比菊花所需的长B植物开花都与光照长短有关C芍药开花主要受夏季高温的影响D植物开花感受光信号刺激的主要是花瓣解析:选A春夏开花的植物需要的白天光照时间较长,秋冬开花的植物需要的光照时间较短,A正确;有些植物如黄瓜、棉花、向日葵等,它们开花与光照长短没有关系,B错误;影响芍药开花的主要因素是光照时间(光周期),C错误;植物接受光信号刺激的光敏色素等主要分布在分生组织,如花芽,不是花瓣,D错误。3绿色植物倒伏后,它的茎秆能部分恢复直立状态。下列说法错误的是()
19、A引起这种现象的原因是受重力影响B根茎中分布有感受重力的物质和细胞C重力信号可以转化成生长素合成的信号影响其含量D重力能影响植物的生长发育、形态建成解析:选C绿色植物倒伏后茎秆能部分恢复直立状态,是受重力影响,称为背地生长,A正确;重力能影响植物的生长发育和形态建成,根茎中分布有感受重力的物质和细胞,感受重力信号后转化成运输生长素的信号,导致生长素分布不均,调节植物的生长方向,B、D正确,C错误。4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,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 mgL1 N
20、AA处理插条D400 mgL1 NAA具有增加生根数的效应解析:选D自变量是NAA浓度,因变量是平均生根数和生根率;图中显示较高浓度的NAA能抑制插条生根率,如NAA浓度为400 mgL1时插条生根率小于对照组;NAA浓度为200 mgL1左右时,生根率和平均生根数都较高,适合生产上应用;400 mgL1 NAA能够增加生根数。5(多选)生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后,用不同浓度的生长素类生长调节剂2,4D涂抹子房,得到的无子番茄果实平均重量见下表。下列分析不正确的是()2,4D浓度(mgL1)05101520253035无子番茄平均重量(g/个)013.526.546.55
21、3.553.743.030.2A.表中2,4D浓度超过25 mgL1,对果实发育起抑制作用B人工去雄后番茄花用一定浓度生长素类生长调节剂处理,将发育成无子果实C浓度为35 mgL1的2,4D仍然可以诱导无子番茄果实,因此2,4D不具有两重性D将该实验获得的无子番茄果肉细胞进行组织培养,获得的植株在自然状态下也能产生无子番茄解析:选ACD2,4D浓度为0的一组作为对照组,与对照组相比,其他各组均能促进果实生长,所以2,4D浓度超过25 mgL1时,对果实发育仍是促进作用,只是促进作用减弱,A错误;2,4D能促进果实的发育,用一定浓度的生长素类生长调节剂涂抹未受粉的子房,可以获得无子果实,B正确;
22、浓度为35 mgL1的2,4D仍然可以诱导无子番茄果实,但不能说明2,4D不具有两重性,C错误;将该实验获得的无子番茄果肉细胞进行组织培养,获得的植株在自然状态下产生有子番茄,D错误。6激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响,某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为A、B、C三组,实验处理如表。处理后,定期测量侧芽的长度,结果如图所示。组别顶芽处理侧芽处理A去除2 mgL1激动素溶液涂抹B保留2 mgL1激动素溶液涂抹C保留蒸馏水涂抹回答下列问题:(1)从实验结果可知,顶芽能抑制侧芽生长,这种现象称为_。(2)A组侧芽附近的生长素浓度_(填“高于”“低于”或“等于”
23、)B组相应侧芽附近的生长素浓度,原因是_。(3)为了验证激动素对A组侧芽生长有促进作用,还应该增加一个处理组D,D组的处理是_,预测该处理的实验结果是:D组侧芽生长量_(填“大于”“小于”或“等于”)A组的生长量。解析:(1)顶芽能抑制侧芽生长,即顶芽优先生长的现象称为顶端优势。(2)顶芽是产生生长素的场所,去除顶芽后没有生长素向下运输,故A组侧芽附近的生长素浓度低于B组相应侧芽附近的生长素浓度。(3)为了验证激动素对A组侧芽生长有促进作用,还应该增加一个处理组D,D组的处理是去除顶芽,用蒸馏水涂抹侧芽,预测该处理的实验结果是:D组侧芽生长量小于A组的生长量。答案:(1)顶端优势(2)低于顶芽是产生生长素的场所,去除顶芽后没有生长素向下运输(3)去除顶芽,用蒸馏水涂抹侧芽小于