2020高中生物 第2章第4节 植物生命活动的调节 第2课时 其他植物激素及其应用学案 苏教版必修3 11页

第2课时　其他植物激素及其应用 学习目标 知识概览(教师用书独具)‎ ‎1.列举其他植物激素种类及作用。(重难点)‎ ‎2.列举植物生长调节剂在实践中的应用。(重点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ ‎1．其他植物激素 ‎(1)植物激素 ‎①概念：由植物体的合成部位产生并运输到作用部位，对植物的生长和发育具有显著作用的微量有机物。‎ ‎②最早发现的植物激素是生长素。‎ ‎(2)其他植物激素的比较(见下表)‎ 植物激素 合成部位 主要生理功能 赤霉素 主要分布于未成熟的种子、幼芽、幼根等幼嫩组织和器官 促进细胞伸长、植株增高，促进种子萌发和果实生长发育 细胞分裂素 通常分布于幼嫩根尖、萌发的种子和正在发育的果实等器官 促进细胞分裂，诱导芽的分化 脱落酸 在根冠和萎蔫的叶片等器官以及成熟和衰老的组织中较多 抑制细胞分裂，促进叶片和果实的衰老、脱落 乙烯 广泛存在于多种组织和器官，正在成熟的果实中含量更多 促进果实成熟、促进叶片和果实的脱落 ‎(3)植物激素的关系 植物的生长发育过程是多种植物激素相互作用的结果。各种植物激素之间既有协同作用，也有拮抗作用，如生长素、细胞分裂素和赤霉素均有促进生长的效应，而脱落酸可抵消三者的效应而抑制生长。‎ ‎(4)决定植物某一生理效应的往往不是某种激素的绝对含量，而是各种激素之间的相对含量。‎ ‎2．植物生长调节剂 ‎(1)概念：通过化学方法合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。‎ ‎(2)优点：容易合成、原料广泛、效果稳定。‎ ‎(3)应用：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。‎ 11‎ ‎[基础自测]‎ ‎1．判断对错 ‎(1)茎的背地性和根的向地性都能说明生长素作用的两重性。‎ ‎ (×)‎ 提示：茎的背地性不能说明生长素作用的两重性。‎ ‎(2)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。 (×)‎ 提示：极性运输受遗传性决定，外界因素不影响极性运输。‎ ‎(3)在黑暗条件下，细胞分裂素可延缓成熟绿叶中叶绿素的降解，表明细胞分裂素能延缓叶片变黄。 (√)‎ ‎(4)根尖能够产生细胞分裂素。 (√)‎ ‎(5)脱落酸能抑制马铃薯发芽。 (√)‎ ‎2．下列关于植物激素的叙述，错误的是(　　)‎ A．赤霉素的主要作用是引起茎秆加粗 B．细胞分裂素一般在根尖合成 C．脱落酸能抑制细胞分裂和种子萌发 D．乙烯是一种气体激素 A　[赤霉素具有促进细胞伸长，促进种子萌发和果实发育等生理作用，A错误；细胞分裂素是在植物根部产生的一类促进细胞分裂的物质，B正确；脱落酸能抑制植物的细胞分裂和种子的萌发，促进果实、叶的脱落，C正确；乙烯是一种气体激素，能促进果实的成熟，D正确。]‎ ‎3．下列关于植物激素的叙述，错误的是(　　)‎ ‎ 【导学号：85732105】‎ A．乙烯能使青色的香蕉快速转变成黄色香蕉 B．光照、温度等环境因子可以影响植物激素的合成 C．赤霉素和生长素都能促进细胞伸长，高浓度都会导致“恶苗病”‎ D．用脱落酸处理植物种子，可延长其休眠时间 C　[乙烯能促进果实的成熟，A正确；基因的表达受环境的影响，光照、温度等环境因子都会影响植物激素的合成，B正确；赤霉素和生长素都能促进细胞伸长，高浓度的赤霉素作用于植物会导致“恶苗病”，高浓度的生长素会抑制植物生长，C错误；脱落酸能抑制种子的萌发，延长其体眠时间，D正确。]‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ 其他植物激素 ‎[思考交流]‎ ‎1．生长素、赤霉素及细胞分裂素均可促进植株生长，‎ 11‎ 其机理是否相同？这体现了植物激素间的何种关系？‎ 提示：生长素和赤霉素均可促进细胞伸长，使细胞体积增大，而细胞分裂素则可促进细胞分裂，使细胞数目增多。上述三类激素可通过协同作用，共同促进植物生长。‎ ‎2．中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素变化如下图所示，据图回答问题：‎ ‎(1)在果实的细胞分裂过程中浓度较高的激素是什么？‎ ‎(2)在细胞伸长的过程中占主导作用的激素是什么？‎ ‎(3)在果实的成熟过程中明显升高的激素是什么？‎ ‎(4)由上述各种激素变化得出的结论。‎ 提示：(1)细胞分裂素、生长素、赤霉素。　(2)生长素和赤霉素。　(3)乙烯和脱落酸。　(4)果实的发育过程是多种激素相互作用的结果。‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎1．协同作用 ‎(1)促进植物生长：细胞分裂素和生长素。‎ ‎(2)促进细胞伸长：生长素和赤霉素。‎ ‎(3)促进果实成熟：乙烯和脱落酸。‎ ‎(4)延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。‎ ‎2．拮抗作用 ‎(1)器官脱落：‎ ‎(2)种子萌发：‎ 11‎ ‎(3)细胞生长：‎ 特别提醒：有关植物激素作用的易错分析 ‎(1)细胞分裂素促进细胞分裂，而生长素则促进细胞体积增大。‎ ‎(2)脱落酸抑制细胞分裂，并促进叶和果实的衰老、脱落，但这些作用又会被细胞分裂素解除。‎ ‎(3)生长素浓度适宜时促进植物生长，同时开始诱导乙烯的合成，但当其浓度过高，乙烯含量增加到一定程度时，则开始抑制植物的生长。‎ ‎[典例通关]‎ 甲、乙、丙三种植物激素及NAA的作用模式如右图，图中“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用。下列叙述错误的是(　　)‎ A．甲、乙、丙皆为非蛋白质的小分子有机物 B．甲、乙之间具有拮抗作用 C．乙、丙之间具有协同作用 D．甲、乙皆可促进果实成熟 ‎【技巧点拨】　解答本题需要注意两个方面：‎ ‎(1)图示信息：据图判断甲是脱落酸，乙是赤霉素，丙是生长素；(2)隐含知识：促进果实成熟的激素是乙烯，促进果实发育的激素是生长素。‎ D　[据题图可知，甲是脱落酸，乙是赤霉素，丙是生长素，皆为非蛋白质的小分子有机物，A正确；甲是脱落酸抑制生长，乙是赤霉素促进生长，甲、乙之间具有拮抗作用，B正确；乙是赤霉素促进果实生长，丙是生长素，促进单性结实，故乙、丙之间具有协同作用，C正确；甲是脱落酸，不能促进果实成熟，D错误。]‎ ‎　赤霉素与生长素都能促进茎秆的伸长，据图分析两者关系：‎ ‎(1)x表示赤霉素对生长素的合成具有________作用，y 11‎ 表示赤霉素对生长素的分解具有________作用。‎ ‎(2)赤霉素促进茎秆的伸长作用是通过________来实现的。‎ 提示：(1)促进　抑制　(2)生长素 ‎[活学活用]‎ 植物激素甲、乙、丙和生长素类似物NAA的作用模式如图所示，图中“＋”表示促进作用，“－”表示抑制作用，下列叙述错误的是(　　)‎ A．甲、乙最可能代表脱落酸和赤霉素 B．丙的生理作用具有两重性的特点 C．甲、乙、丙均具有微量、高效的特点 D．丙的极性运输受重力和光照等环境因素的影响 D　[分析题图可知：甲的作用是促进种子休眠而抑制生长，乙的作用是抑制种子休眠而促进生长，故甲、乙最可能代表脱落酸和赤霉素，A正确；分析图中丙的作用可知，丙为生长素，其生理作用具有两重性的特点，B正确；植物激素都具有微量、高效的特点，C正确；丙的极性运输不受重力和单侧光照等环境因素的影响，D错误。]‎ ‎(备选习题)‎ 研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些植物激素含量的动态变化，其结果如图所示，请分析并回答下列问题：‎ ‎(1)在香梨果实发育初期(花后15D左右)达到高峰，且在果实迅速膨大期间(花后60D左右)含量比值加大的两种植物激素是__________________，在此过程中其他植物激素的作用也是不可缺少的，说明果实正常发育是__________________结果。‎ ‎(2)结合曲线分析，在果实成熟后期调节______________至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。‎ ‎[解析]　(1)由图可知：果实采收前赤霉素和脱落酸的含量较高；在植物果实生长发育过程中不是单一的植物激素起作用，而是多种植物激素共同协调作用，只是不同阶段起主导作用的激素种类是不同的。(2)果实采收后，生长素含量和乙烯含量都升高，说明生长素可能促使衰老阶段乙烯的大量合成。因此在果实成熟衰老后期，‎ 11‎ 调节脱落酸和生长素至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。‎ ‎[答案]　(1)赤霉素和脱落酸(缺一不可)　多种植物激素相互调节，共同作用　(2)脱落酸和生长素 植物生长调节剂的应用 ‎[思考交流](教师用书独具)‎ 人工合成的植物激素类似物常用于生产实践。某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季生根和侧芽生长的影响，请回答下列问题。‎ 图1‎ ‎(1)由图1得出的初步结论是：甲和乙对微型月季插条生根的影响分别是什么？‎ 提示：促进生根；抑制生根。‎ ‎(2)由图1的结果能否判断0.5 μ mol/L的激素类似物乙对生根的影响？‎ 提示：不能。‎ ‎(3)为探究3 μmol/L的激素类似物甲和0.5μmol/L的激素类似物乙对微型月季插条生根的复合影响，应设计多少种培养基？‎ 提示：4种。‎ ‎(4)已知甲为生长素类似物，图2为其X、Y和Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响，则：‎ ‎①X浓度的甲对微型月季茎段侧芽生长具怎样的作用？‎ 提示：抑制作用。‎ ‎②X浓度、Y浓度与Z浓度之间大小的关系？‎ 提示：X＞Y，X＞Z，Y与Z之间大小关系不确定。‎ ‎[归纳总结] ‎ 11‎ ‎1．植物激素与植物生长调节剂的比较 植物激素 植物生长调节剂 来源 植物一定部位产生 人工化学合成 生理作用 对植物生长发育进行调节 作用后去向 被相应的酶分解失活 残留在植物体内继续发挥作用 作用效果 短暂，只发挥一次作用 持久稳定 实例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸 乙烯利、生长素类似物、青鲜素、赤霉素 ‎2.植物生长调节剂的应用实例 ‎(1)GA(赤霉素类)：打破莴苣、小麦等种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量。‎ ‎(2)NAA：促进黄杨、葡萄的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。‎ ‎(3)乙烯利：促进黄瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。‎ ‎(4)矮壮素(生长延缓剂)：防止棉花徒长、促进结实。‎ 特别提醒：关于作物生长调节剂的两点提醒 ‎(1)有些植物激素(如赤霉素)也属于植物生长调节剂，因为它也可被人工化学合成。‎ ‎(2)生长素类似物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。‎ ‎[典例通关](教师用书独具)‎ 植物激素可显著影响植物的生命活动，据此人工合成的植物生长调节剂在农业生产中也有广泛应用。下列有关植物激素和植物生长调节剂的叙述，错误的是(　　)‎ A．乙烯利可以促进果实的成熟，使果实提前上市 B．利用高浓度NAA可促进优良品种果树扦插枝条生根 C．赤霉素可促进芦苇细胞伸长，进而使芦苇纤维的长度增加 D．脱落酸可促进叶片和果实脱落，进而提升植物抵抗低温干旱的能力 ‎【技巧点拨】　(1)明确植物激素的作用；(2)明确植物激素与植物生长调节剂的异同点。‎ B　[乙烯利可以促进果实的成熟，使果实提前上市，A项正确；生长素的作用具有两重性，高浓度NAA会抑制优良品种果树扦插枝条生根，B项错误；赤霉素抑制生长素分解，促进生长素合成，进而促进芦苇细胞伸长，进而使芦苇纤维的长度增加，C项正确；脱落酸可促进叶片和果实脱落，进而提升植物抵抗低温干旱的能力，D项正确。]‎ ‎[活学活用]‎ 关于植物生长调节剂在农业生产实践中的应用，符合实际的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732106】‎ ‎①用2，4D作为除草剂，可清除农田中的杂草，也会抑制农作物的生长 ‎②啤酒生产中，利用赤霉素处理大麦，可以降低成本，同时不影响啤酒品质 11‎ ‎③用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，使植株增高 ‎④用赤霉素溶液浸泡种子后，种子堆内温度升高加快是由于细胞呼吸放热加快引起的 ‎⑤可用生长素类似物溶液处理番茄以促进番茄果实发育，俗称“点番茄”，期间“点”的越多的番茄一定发育越好 A．①③④　　　 B．②③④‎ C．②④⑤ D．①②④‎ B　[利用不同植物对相同浓度生长素的敏感性不同，用2，4D可清除农田中的杂草，但不会抑制农作物的生长，①错误；用赤霉素处理大麦，可促使大麦种子无须发芽就可产生α淀粉酶，能有效缩短生产周期，降低成本且不影响啤酒品质，②正确；赤霉素可促进细胞伸长，从而引起植株增高；赤霉素还能促进种子萌发，种子萌发时呼吸加快，产热增多，③④正确；低浓度的生长素促进生长，高浓度的生长素会抑制生长，生长素类似物具有相似的生理效应，“点”多了会抑制番茄的生长发育，⑤错误。]‎ ‎(备选习题)‎ ‎2，4D是一种生长素类似物，作用与植物生长素相似。某同学选用了茄子作为实验材料，配制一系列不同浓度的2，4D溶液。下图表示五种不同浓度的2，4D溶液处理茄子花蕾后的结果，据图回答：‎ ‎(1)该同学研究的课题是_____________________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(2)2，4D提高茄子产量的最适浓度应在________。‎ ‎(3)根据图示数据得出的结论有：‎ ‎①不同浓度的2，4D溶液对结果率的影响：_______________________‎ ‎____________________________________________________________；‎ ‎②不同浓度的2，4D溶液对单果重量的影响：_____________________‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(4)该实验可否说明2，4D作用具有两重性？________，请说明理由：____________________________________________________________。‎ ‎[答案]　(1)探究不同浓度的2，4D对茄子结果率及单果重的影响 ‎(2)7.2～10.0 mg/dL 11‎ ‎(3)①不同浓度的2，4D对结果率的影响相同(或没有差别)‎ ‎②在一定浓度范围内，随着2，4D浓度的增大，对茄子单果增重促进作用增强，超过一定浓度后，随着2，4D浓度的继续增大，促进作用减弱 ‎(4)否　数据没有体现高浓度的抑制作用 ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ ‎1．下列有关植物激素的叙述，错误的是(　　)‎ ‎①细胞分裂素可促进细胞伸长生长　②生长素与植物顶端优势有关　③赤霉素只能促进叶片衰老　④乙烯能促进果实发育　⑤脱落酸能促进果实脱落 A．①②⑤　　　 B．③④⑤‎ C．①③④ D．②④⑤‎ C　[细胞分裂素可促进细胞分裂而不是伸长，①说法错；顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象，因为顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，②说法正确；赤霉素能促进细胞伸长，解除种子休眠等，③说法错；乙烯能促进果实成熟，而不是发育，④说法错；脱落酸能促进果实脱落，⑤说法正确。]‎ ‎2．下列关于植物激素及其作用的叙述，错误的是(　　)‎ A．脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落 B．用赤霉素多次喷洒水稻植株将导致水稻产量较低 C．用细胞分裂素处理侧芽，可解除生长素对侧芽生长的抑制 D．乙烯合成于植物的各个部位，主要作用是促进果实的成熟 A　[细胞分裂素能促进细胞分裂，A错误；赤霉素能促进植株的伸长生长，多次喷洒赤霉素会使其生长速度过快，从而导致水稻产量降低，B正确；用细胞分裂素处理侧芽，可促进侧芽部位细胞分裂，解除生长素对侧芽生长的抑制，C正确；乙烯在植物体的各个部位均能合成，主要作用是促进果实成熟，D正确。]‎ ‎3．乙烯和生长素都是重要的植物激素，下列叙述正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732107】‎ 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，乙烯具有促进果实成熟的作用 D　[生长素和乙烯都是植物体内合成的天然化合物，A错误；乙烯在植物各器官中均有合成和分布，B错误；生长素有多种生理作用，乙烯的作用主要是促进果实成熟，还有抑制细胞生长等作用，C错误；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，D正确。]‎ ‎4．自然生长的植物在果实成熟过程中，‎ 11‎ 各种激素都有明显变化。某实验小组测定了苹果等果实成熟过程中激素的动态变化，如图1所示，据图回答以下问题：‎ 图1‎ 图2‎ ‎(1)从图1中还可知除了生长素能促进细胞伸长外，________也可能具有此作用。两者的关系可用图2表示。‎ ‎①图2中的“前体物质”是________，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________的活性来实现的。所以赤霉素促进茎秆伸长主要是通过提高________含量来实现的。‎ ‎②对于完整的胚芽鞘来说，赤霉素的作用部位主要是______________，生长素作用的主要部位是________________。‎ ‎③赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的________作用。‎ ‎(2)在果实成熟过程中含量升高的激素是________。‎ ‎(3)以上两图中各种激素的动态变化可以说明植物的生长发育过程是__________________的结果。‎ ‎[解析]　(1)图1显示：生长素和赤霉素在细胞伸长生长的过程中起作用。分析图2可知：①“前体物质”是色氨酸。赤霉素一方面能够促进生长素的合成，另一方面能够抑制生长素的分解，从而提高生长素含量，进而促进细胞伸长，因此X表示赤霉素对生长素的分解具有抑制作用，而生长素的分解离不开酶的催化作用，因此这种抑制作用很可能是通过降低该过程中酶的活性来实现的。赤霉素促进茎秆伸长主要是通过提高生长素含量来实现的。②赤霉素会影响生长素的合成与分解，因此作用于生长素的合成部位，即胚芽鞘尖端，而生长素进行极性运输作用于胚芽鞘尖端以下部位。③赤霉素与生长素间的协同作用，共同促进细胞伸长生长。(2)乙烯具有促进果实成熟的作用，因此在果实成熟过程中含量升高的激素是乙烯。(3)植物的生长发育过程是多种激素相互作用、共同调节的结果。‎ ‎[答案]　(1)赤霉素　①色氨酸　抑制　酶　生长素　②胚芽鞘尖端　胚芽鞘尖端以下部位　③协同　(2)乙烯　(3)多种激素相互作用、共同调节 ‎[核心语句归纳]‎ 11‎ ‎1．生长素类似物在农业生产上的应用包括：促进插条生根、防止落花落果、促进果实发育、控制性别分化。‎ ‎2．赤霉素的主要作用是促进细胞伸长、植株增高、诱导开花、促进果实生长。‎ ‎3．细胞分裂素可以促进细胞分裂、延缓叶片衰老、诱导芽的分化。‎ ‎4．脱落酸能促进芽和种子的休眠，促进叶片和果实的衰老、脱落。‎ ‎5．植物激素之间既有协同作用，也有拮抗作用，决定植物某一生理效应的是各种激素之间的相对含量。‎ ‎6．乙烯的主要作用是促进果实成熟，促进叶片和果实脱落。‎ ‎7．常见的生长素类似物有吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、2，4D等。‎ 11‎