1、第2课时植物激素调节五大类激素的作用及应用目标导航1.简述生长素的生理作用。2.概述五大类植物激素的存在部位及作用和应用。3.通过生长素发现实验，培养学生分析问题、解析问题的能力并将知识应用于实践。一、五大类植物激素的作用1五大类植物激素是：生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、脱落酸和乙烯。其中前三种主要是促进植物生长，后两种与植物衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。2植物激素往往是在植物体的某一部位产生，然后运输到另一部位发挥作用。所以，植物激素是植物体内信息的化学载体，起着传递信息的作用。3生长素在低浓度范围内起促进作用，在高浓度范围内起抑制作用，而且与发生作用的部位有密切关系。生长素对于根
2、和茎的生长，都有低浓度促进生长，高浓度抑制生长。但促进茎生长的浓度却能抑制根的生长，而促进根生长的浓度则对茎的生长毫无作用。这说明植物的不同部位对同一浓度的生长素有不同的反应。4在大多数情况下，不是单独一种激素起作用，而是多种激素相互协调，共同发挥作用。例如，进行组织培养时，培养基中就必须同时加入细胞分裂素和生长素，且比例合适。二、植物激素的应用1人们常常把天然的植物激素和人工合成的类似化学物质合称为植物生长物质或植物生长调节剂。22,4D是按照生长素的结构人工合成的一种用于禾谷类田间的双子叶植物除草剂。现代耕作制度的一项改革是免耕法，即用除草剂处理表土，抑制杂草滋生，免去耕作程序。知识点一赤
3、霉素、细胞分裂素和脱落酸的生理作用1有人在清除果园虫害的时候误喷了一种除草剂，使果园中的某些灌木叶片枯死、脱落。你认为这种除草剂最可能含有()A生长素 B细胞分裂素C赤霉素 D乙烯答案A解析高浓度的生长素溶液抑制植物生长，甚至杀死植物。2在早春低温时，为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与下列哪种激素变化的相关性最大？()A脱落酸 B细胞分裂素C赤霉素 D生长素答案A解析水稻种子含有脱落酸，脱落酸抑制细胞分裂，洗去脱落酸有利于水稻种子早发芽。知识点二生长素作用两重性的实例及应用3在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物
4、中的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则A、B曲线分别表示何类植物，以及应当选用生长素类似物的浓度是()A单子叶植物、双子叶植物；a点浓度B双子叶植物、单子叶植物；b点浓度C单子叶植物、双子叶植物；b点浓度D双子叶植物、单子叶植物；c点浓度答案D解析根据题意可知，双子叶杂草对生长素类似物比较敏感，其生长易被抑制，而单子叶植物在相对较高浓度的生长素类似物作用下生长不受抑制，故曲线A、B分别表示双子叶植物、单子叶植物。浓度大于b时，双子叶杂草的生长就被抑制，达到c点浓度时抑制作用更强，但对单子叶植物的生长具有促进作用(最强)。知识点三植物生长与各种激素间相互关系4种子的休眠、萌发
5、与植物激素有着密切的关系。将休眠状态的糖枫种子与湿沙混合后放在05的低温下12个月，就可以使种子提前萌发，这种方法叫层积处理。如图表示糖枫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_对种子的萌发起抑制作用，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应该使用上图中的_处理，但在生产上人们常使用的是人工合成的此类激素的类似物，因为该类物质_。(3)导致种子休眠和萌发过程中各种激素变化的根本原因是_。答案(1)脱落酸拮抗植物的生命活动不是受单一激素的调节，而是多
6、种激素相互协调共同发挥作用(2)赤霉素或细胞分裂素原料丰富，生产过程简单，在植物体内不易降解，效果稳定(3)基因在一定时间和空间选择性表达的结果解析在种子休眠状态下，脱落酸含量较高，在打破休眠萌发的过程中，赤霉素、细胞分裂素增多，赤霉素与细胞分裂素是协同关系，而二者与脱落酸是拮抗关系。在生产上，人们常使用激素的类似物，因为这些类似物在植物体内不易降解，效果稳定。从题图中可以看出种子萌发是多种激素共同调节的，各种激素在不同阶段的分泌量不同，这是基因选择性表达的结果。知识点四生长素类似物在农业生产上的应用5在农业生产上，用生长素的类似物萘乙酸诱导无子果实的效果比用天然的生长素要明显，其原因是()A
7、萘乙酸成本低、用量大，而用吲哚乙酸成本高、用量少，影响效果B萘乙酸分子上有两个发挥作用的基团，而吲哚乙酸分子上只有一个作用基团C植物体内没有分解萘乙酸的酶，可长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用D萘乙酸化学性质稳定，不易挥发，可长时间发挥作用，而吲哚乙酸化学性质不稳定，易挥发，不能长时间发挥作用答案C解析在植物体内合成生长素的过程中，也存在着生长素的分解过程，这样才能保持生长素的正常生理浓度。在生产上应用生长素及其类似物时，用生长素类似物效果明显优于天然的生长素吲哚乙酸，是因为生长素类似物具有生长素的生理作用，但植物体内没有分解它的酶。而使用吲哚乙酸时，
8、当吲哚乙酸浓度高出植物体的正常水平时，将很快被植物体内的酶分解掉而恢复到正常水平。基础落实1下列关于植物激素的叙述中，错误的是()A赤霉素能促进细胞生长B细胞分裂素合成于植物体任何部位C乙烯是一种气体激素D脱落酸能抑制细胞分裂答案B解析细胞分裂素合成部位主要是根尖，主要作用是促进细胞分裂和组织分化。2下列有关脱落酸的叙述，错误的是()A脱落酸能促进植物由生长状态进入休眠状态，抑制种子的萌发，提高植物的抗逆性B脱落酸对植物生长的抑制作用能被赤霉素解除C脱落酸在植物某器官中的含量与其生长的活跃程度呈负相关D脱落酸能促进果实成熟答案D解析脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，但不能促进果实的成熟。3在植
9、物体内的各种激素中，生理作用最为相似的是()A赤霉素和生长素 B脱落酸和细胞分裂素C赤霉素和脱落酸 D生长素和乙烯答案A解析赤霉素促进细胞伸长、植株增高。另外赤霉素还促进种子萌发和果实成熟；生长素促进生长；细胞分裂素促进细胞分裂；脱落酸促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯促进果实成熟。4下列关于植物生长调节剂的叙述不正确的是()A是指一些具有植物激素活性的人工合成物质B具有容易合成、原料广泛、效果稳定的优点C乙烯利是一种具有催熟作用的植物生长调节剂D生产上使用2,4D时不需要考虑浓度答案D解析植物生长调节剂为人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，优点是容易合成、原料广泛、效果稳定。乙烯利、2
10、,4D均为生长调节剂，前者具催熟作用，后者往往用作除草剂，一般浓度要适宜，保证能抑制双子叶杂草的生长，并且促进单子叶农作物生长。5烟草“打顶”有利于烟叶产量和品质的提高，但“打顶”后腋芽的生长会影响烟草的产量和品质，为解决这个问题，应该在“打顶”后于伤口处施用()A细胞分裂素 B乙烯生成物C赤霉素类物质 D生长素类物质答案D解析顶芽产生的生长素大量地向下运输，积聚在侧芽部分，抑制了侧芽的生长(表现为顶端优势现象)，但除去顶芽后，腋芽生长过快又会影响烟草的产量和品质。在生产实践中，人们常采用的方法是在打顶后的伤口处，施用一定浓度的生长素类似物，从而提高烟叶的产量和品质。6植物生长素能促进植物生长
11、，也能抑制植物生长，甚至杀死植物。下列叙述中正确的是()A低浓度促进，较高浓度抑制，过高浓度杀死B过高浓度促进，较高浓度抑制，低浓度杀死C较高浓度促进，过高浓度抑制，低浓度抑制D较高浓度促进，低浓度和过高浓度杀死答案A解析植物生长素对植物生长的作用具有“两重性”。在一定范围内，浓度越高，植物生长越快，超过这个极限后，则浓度越高，生长越慢，甚至杀死植物。因此，一般地说，低浓度时促进植物生长，高浓度时则抑制植物的生长。能力提升7植物生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长的特性。以下哪一现象或应用不能说明生长素调节具有两重性()A在自然状况下，大型乔木的树冠多呈圆锥形B被大风刮倒的树木，其露出地面
12、的根总是向地生长C置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长D在自然状态下，松树长成塔形答案C解析置于窗台上的盆景植物总是朝窗外生长，体现的是光照影响生长素分布这一特点。A、D描述的是顶端优势，B描述的是根的向地性，是生长素具有两重性的表现。8关于植物激素及其类似物在农业生产实践中的应用，符合实际的是()A黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落B利用低浓度2,4D作除草剂，可抑制农田中杂草的生长C用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，可使植株增高D番茄开花后，喷洒一定浓度的乙烯利溶液，可促进子房发育成果实答案C解析脱落酸可促进果实的脱落，高浓度的生长素类似物抑制双子叶杂草的生长，而乙烯利
13、溶液会促进果实的成熟，赤霉素会促进细胞的伸长。9乙烯和生长素都是重要的植物激素，下列叙述正确的是()A生长素是植物体内合成的天然化合物，乙烯是体外合成的外源激素B生长素在植物体内分布广泛，乙烯仅存在于果实中C生长素有多种生理作用，乙烯的作用只是促进果实成熟D生长素有促进果实发育的作用，乙烯有促进果实成熟的作用答案D解析植物激素的种类很多，每一种激素对植物的调节部位及作用都是有专一性的，只要明确乙烯的调节功能和生长素的调节功能，就可知四个选项中只有D正确。10据了解，现在有越来越多的蔬菜和水果提前上市，上市销售前用大量的膨大剂、增红剂和催熟剂等化学激素处理，在将其催熟的同时又令其外观变得更好看，
14、像长着长尖的西红柿、个头较大切开后却有空腔的草莓或西瓜，还有一些看起来已经熟透、吃起来却没有什么味道的香蕉或菠萝等。其中的膨大剂和催熟剂可能是()A生长素类似物和乙烯类似物B细胞分裂素和乙烯类似物C生长素类似物和细胞分裂素类似物D赤霉素类似物和乙烯类似物答案B解析乙烯可促进果实成熟，具有催熟作用，可作催熟剂；膨大剂能使果实膨大，主要原因应是细胞数目增多，引起细胞数目增多的应为细胞分裂素。赤霉素和生长素都促进细胞纵向伸长，使细胞长大。11赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，两者的关系可用下图表示，请回答：(1)图中X表示赤霉素对生长素的分解具有_作用。这种作用很可能是通过降低该过程中_的活性而实现
15、的。(2)赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的_作用。(3)遗传上的矮生性状通常是由单个基因的突变引起的。这种突变致使植物体缺少合成赤霉素的酶。所以，可采用外加_的方法使植株明显增高。但常表现出叶色偏黄，这是生长太快导致叶绿素浓度降低引起的，可通过增施_肥解决。答案(1)抑制酶(2)协同(3)赤霉素N、Mg解析在植物的生长发育过程，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。因题干已知赤霉素和生长素都能促进茎秆生长，因而是协同作用，而赤霉素对生长素分解有抑制作用。实验拓展12赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长，生长素也可以促进茎的伸长。某同学设计了如下的实验，验证赤霉素与生长
16、素具有这样的协同作用。(一)实验步骤：取生长状况相同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成两组；将两组豌豆茎切段分别放入两个标号为A、B的培养皿中(培养液成分见图示)，在同样的条件下培养；每隔12 h，测量茎切段长度一次，48 h后，计算茎切段伸长的平均值。(二)实验结果(见右上图曲线)：(1)以上实验不能准确说明赤霉素与生长素具有协同作用，其原因是_。(2)请完善上述实验，写出你补充的实验设计，并预测整个实验的结果，同时对结果加以说明。应补充的实验设计：_实验结果的预测、说明：_答案(二)实验结果：(1)缺少生长素和赤霉素单独作用的对照实验(2)第一步：再取生长状况相
17、同的豌豆幼苗，从豌豆幼苗的同一部位切取等长的茎段若干段，平均分成C、D两组；第二步：C组培养液加一定浓度的生长素；D组培养液加一定浓度的赤霉素，在相同条件下培养；第三步：每隔12 h测量茎切段长度一次，48 h后，计算茎切段伸长的平均值。C组的茎切段平均伸长值比B组的茎切段平均伸长值小，比A组的茎切段平均伸长值大；D组的茎切段平均伸长值比B组的茎切段平均伸长值小，比A组的茎切段平均伸长值大；说明生长素和赤霉素都能促进茎的伸长，并且两种激素具有协同作用，使其对植物茎伸长的促进作用增强。解析(1)要验证赤霉素与生长素具有协同作用，就既要验证赤霉素能促进豌豆茎节间的伸长，也要验证生长素也可以促进茎的伸长。同时还要验证两者共同存在时也可以促进茎的伸长。同时还要验证两者共同存在时也可以促进茎的伸长。实验缺少对生长素和赤霉素的作用的单独验证。(2)根据第(1)题分析可知，应该补充对生长素和赤霉素的作用的单独验证步骤，参照已知的步骤，补充的实验应该是再取两组相同的豌豆幼苗茎段，一组加生长素，另一组加赤霉素，测量茎段伸长的平均值。由于是结论已知的验证性实验，对实验结果的预期和说明应该与结论一致。