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2021-2022高中生物 第3章 植物的激素调节 3 其他植物激素学案 新人教版必修3

2021-2022高中生物 第3章 植物的激素调节 3 其他植物激素学案 新人教版必修3

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- 14 -

第3节　其他植物激素

必备知识·自主学习
一、其他植物激素的种类和作用
1.连一连：基于其他植物激素的合成部位和主要作用的学习，连线。

2.植物激素间的相互作用：
(1)作用特点：在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，多种植物激素相互作用共同调节。
(2)调节的实质：
光照、温度等环境因子植物激素的合成基因组的表达。
3.判一判：根据所学知识，判断下列说法的对错(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素。 (×)
提示：植物激素是植物体内产生的，赤霉菌分泌的赤霉素不是植物激素。
(2)乙烯能促进果实的成熟，所以在幼嫩的果实中含量较多。 (×)
提示：乙烯在成熟的果实中含量相对较多。
(3)高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成，抑制植物生长。 (√)
(4)细胞分裂素在果实生长中起促进作用。 (√)
(5)脱落酸能抑制马铃薯发芽。 (√)

　在植物生长发育的过程中，各项生理活动大部分都是多种激素相互作用的结果。不同的生长发育时期以及不同的生理过程，各种激素所起的作用是不同的，有没有主次之分呢？试举例说明。
提示：有主次之分，如：(1)果实发育主要是生长素的作用，果实成熟主要是乙烯的作用。
(2)生长素促进细胞伸长，即体积增大，细胞分裂素促进细胞分裂，即细胞数目增多，二者共同促进植株生长。
二、植物生长调节剂的应用
1.概念：人工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、效果稳定等。
3.应用：
名称
对应生长调节剂
应用
乙烯
乙烯利
用于果实催熟
赤霉素
赤霉素
①促进植物茎秆伸长；
②解除种子和其他部位的休眠
脱落酸
青鲜素
抑制发芽

关键能力·合作学习
　知识点一 其他植物激素的种类和作用 
1.植物生长与多种植物激素的关系：

2.植物激素间的协同作用：

3.植物激素间的拮抗作用：
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

1.拓展探究：生长素与细胞分裂素都有促进生长的作用，作用机理有什么不同？(科学思维)
提示：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.教材二次开发： 果实发育与果实成熟有何不同？哪种激素可以促进果实的发育与果实成熟？(科学思维)
提示：果实的发育与成熟是两个不同的过程，果实发育是指经传粉、受精后，果实的体积逐渐增大的过程，生长素和赤霉素可以促进果实的发育；果实成熟是指其中的营养物质经过复杂的生化转变，使果实甜度增加、由硬变软的过程，乙烯可以促进果实成熟。

　(2020·桂林高二检测)对种子的萌发和休眠的调控机理，目前尚无定论。最能被人们接受的是Kham和Waters提出的“植物激素三因子”假说，其模型如图所示，其中GA、CK和ABA分别是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸。据图可知，下列叙述错误的是(　　)

A.GA是种子萌发的必需激素
B.ABA对GA作用的发挥起到抑制作用
C.CK在种子萌发时起到促进ABA的作用
D.在植物的生长发育过程中，赤霉素和脱落酸在种子萌发方面可能有拮抗作用，以上三种激素具有拮抗作用的是GA与ABA、CK与ABA
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点：

【解析】选C。综合8组实验结果，可分析得到GA是种子萌发的必需激素，A正确。由图中第3组和第4组实验可知，ABA对GA作用的发挥起到抑制作用，B正确。由第3和6组实验的结果，可得出实验结论：在CK不存在生理活性浓度，ABA存在生理活性浓度的条件下，不管有无GA都不能促进种子萌发。由图中第1组和第3组实验可以知道，CK对种子的萌发起到抵消ABA的作用，C错误。根据第1和3组、6和7组可以知道，CK与ABA具有拮抗作用；3和4组可以知道，GA与ABA具有拮抗作用，D正确。
【审答误区】
易选错对照实验组而误选B选项：应该首先确定单一变量第3组和第4组，通过ABA的变化趋势，就可以确定其作用。
【母题追问】
(1)从实验中能否得出结论，ABA脱落酸是种子休眠的必需激素？
提示：不能。从第5组和第7组结果来看，没有ABA，种子也会休眠，所以脱落酸不是种子休眠的必需激素。
(2)植物的萌发能否脱离激素的作用？
提示：不能。从图中看种子的萌发离不开激素的作用，植物的生长也是在激素的作用下进行的。

【方法规律】
植物激素调节实验探究中“对照实验”的设置技巧
明确实验目的方可轻松设置对照实验：
(1)要证明两种激素“各自”的作用，就应该将“分别加有两种激素”的实验组与“无激素”的空白对照组比较。
(2)要证明两种激素的“协同作用”，就应该将“同时加两种激素”的实验组与“加单一激素”的实验组进行对照(此时仍需设置“蒸馏水”处理的空白对照组)。
【补偿训练】
1.(2017·全国卷Ⅰ)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示，据图判断，下列叙述错误的是(　　)

A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
【解题导引】解读曲线信息：CTK组与对照组相比叶片衰老慢，CTK+ABA组叶片衰老速度快于CTK组而慢于对照组，ABA组叶片衰老最快。
【解析】选C。分析坐标曲线图可知，施用CTK组叶片中叶绿素的含量最高，说明叶片的衰老速度最慢，A项正确；通过施用CTK组和施用CTK+ABA组叶片中叶绿素含量的比较，单独施用CTK组明显高，说明ABA能降低CTK的作用，B项正确；施用ABA组的叶绿素的含量降低明显，说明叶片衰老程度高，与CTK组相比，光合作用速率降低，NADPH的合成速率低于CTK组，C项错误；由曲线可看出，施用ABA后叶绿素的含量比施用蒸馏水组的叶绿素下降的速度快，这说明了ABA能加速叶绿素的破坏，使绿叶变黄，D项正确。
2.丝瓜茎矮生是基因突变的结果，这种突变有两种可能，一是不能合成激素，二是不能合成激素的受体。为研究某种矮生丝瓜属于哪种突变类型，研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验，结果如下表所示。据表能得出的结论是 (　　)

A.高浓度赤霉素对正常丝瓜茎的生长具有抑制作用
B.正常茎丝瓜对赤霉素的敏感性强于生长素
C.该突变丝瓜不能合成赤霉素受体和生长素的受体
D.用赤霉素和生长素联合处理正常茎丝瓜，茎的伸长量大于生长素单独处理的伸长量
【解析】选C。由表格数据可以知道，赤霉素对正常丝瓜茎具有促进生长的作用，A错误；因为表格中没有相同浓度的赤霉素和生长素对丝瓜茎伸长量的对比，故不能得出正常茎丝瓜对赤霉素的敏感性强于生长素的结论，B错误；矮生突变丝瓜不受赤霉素和生长素浓度的影响，故可推测突变丝瓜不能合成赤霉素和生长素的受体，C正确；由于没用赤霉素和生长素同时处理正常茎丝瓜，因此茎的伸长量的大小也无法比较，D错误。
　知识点二 植物生长调节剂的应用 
名称
对应的生长调节剂
应用
生长素
α-萘乙酸、2，4-D
①促进扦插枝条的生根；②促进果实发育，防止落花落果；③用作除草剂
赤霉素
赤霉素
①促进植物茎秆伸长；②解除种子和其他部位休眠，提早萌发
细胞
分裂素
青鲜素
蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间
乙烯
乙烯利
处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产
脱落酸
矮壮素
落叶与减少棉铃在未成熟前的大量脱落，抑制种子萌发

拓展探究：植物生长调节剂的作用效果比植物激素更稳定，可能的原因是什么？ (科学思维)
提示：植物体内没有分解植物生长调节剂的酶，植物生长调节剂的作用时间长。

　油松种子表面含有脱落酸，水洗可以去除种子表面的大部分脱落酸，某实验小组探究了水洗和夹破种皮两种处理方式对油松种子萌发的影响，实验结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　)

A.脱落酸的含量能显著影响油松种子的萌发
B.油松种子的萌发主要与外种皮是否破损有关
C.该实验的自变量是脱落酸的含量和外种皮是否完整
D.外种皮可能通过影响水分和气体的通透性影响其种子萌发
【解题思维】

【解析】选A。结合图示比较是否冲洗种子对萌发率几乎无影响，因此脱落酸含量对种子萌发影响较小，A错误；结合图示分析，外种皮破损，油松种子的萌发率高，反之则萌发率低，说明油松种子的萌发主要与外种皮是否破损有关，B正确；结合图示判断，该实验的自变量为是否冲洗和是否夹破外种皮，即脱落酸的含量和外种皮是否完整，C正确；水分和氧气是种子萌发的条件，外种皮可能通过影响水分和气体的通透性影响种子萌发，D正确。
【审答误区】
(1)只关注脱落酸的作用，易忽视图中曲线的变化：从图中看种子的萌发只与是否夹破外种皮有关，与脱落酸的含量关系不大。
(2)审题不细心易出现纰漏：题中共有两组对照，四条曲线是以是否冲洗和是否夹破外种皮区分的，因此自变量为脱落酸的含量和外种皮是否完整。
【母题追问】
已知油松种子含有较多的脂肪，与玉米种子相比，油松种子萌发时吸水量多还是少？需氧量是多还是少？
提示：吸水量相对较少，需氧量相对较多。

　(2020·山东等级考)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列叙述错误的是(　　)
A.提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B.用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄
C.用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D.利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
【解析】选A。本题主要考查植物生命活动的调节。培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值增大，有利于愈伤组织分化出芽，A项错误；给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上一定浓度的生长素类似物溶液，可获得无子番茄，B项正确；用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠，促进种子萌发，C项正确；乙烯可促进果实的成熟，D项正确。
【补偿训练】
1.(2020·吉林高二检测)丹阳一户瓜农种植的几十亩西瓜莫名“爆炸”的消息传出，将西瓜膨大剂推上了舆论的风口浪尖。西瓜膨大剂是由日本科学家在20世纪80年代人工合成的一种化合物，作用效果持久，应用广泛。下列有关说法正确的是 (　　)
A.西瓜膨大剂是一种植物激素，从其功能推断应该属于生长素的一种
B.过量使用西瓜膨大剂，其残留部分很可能造成青少年摄入过量激素从而导致发育过快
C.将生长素类的植物生长调节剂涂在二倍体西瓜未受精的子房壁上，可能得到无子西瓜
D.高浓度的生长素能够促进乙烯的产生，从而促进子房壁发育为成熟的果实
【解析】选C。西瓜膨大剂是一种植物生长调节剂，能够促进细胞分裂和增大，A错误。西瓜膨大剂属于植物生长调节剂，无法在人体中发挥相应的生理功能，因此不会造成青少年摄入过量激素从而导致发育过快，B错误。子房壁将来会发育成果皮(西瓜的果肉)，较低浓度的生长素及其类似物能促进植物生长发育，将生长素类的植物生长调节剂涂在二倍体西瓜未受精的子房壁上，子房壁将发育为果皮(西瓜的果肉)，由于没有受精，所以不会产生西瓜子，C正确。生长素促进生长的同时可以诱导乙烯的形成，当生长素浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，抑制植物生长和发育，D错误。
2.(2020·太原高二检测)植物生长调节剂广泛应用到农业生产上，并产生了一些人们原来没有预料到的影响。下列相关叙述，正确的是 (　　)
A.天然状态下，凤梨开花结果的时期参差不齐，可利用乙烯利促进其果实的发育，做到有计划上市
B.利用浸泡法探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时，要求溶液的浓度较低，处理的时间较长
C.利用生长素类似物培育成的无子西瓜与多倍体育种培育成的无子西瓜都属于不可遗传的变异
D.赤霉素能促进细胞分裂、种子萌发等，可利用赤霉素溶液处理大麦使之产生更多的α-淀粉酶
【解析】选B。乙烯利促进果实的成熟，A错误。在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，用浸泡法处理时要求时间较长、溶液浓度较低，沾蘸法是把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下，时间较短，B正确。利用生长素类似物培育成的无子西瓜属于不可遗传的变异，多倍体育种培育成的无子西瓜属于可遗传的变异，C错误。赤霉素能促进细胞的伸长生长，而细胞分裂素促进细胞的分裂，赤霉素能诱导α-淀粉酶的产生，D错误。
核心素养·情境探究
【科学情境】如图是生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长的影响。已知赤霉素具有促进植物茎秆伸长的作用，而生长素合成过程中会有ACC合成酶的合成，这种酶是合成乙烯所必需的。请回答下列问题：

探究：
(1)结合c、d两过程分析：高浓度生长素条件下，细胞纵向生长受到抑制，可能原因是什么？(科学思维)
提示：高浓度生长素条件下，细胞纵向生长受抑制可能原因是高浓度生长素促进了乙烯的合成，乙烯抑制了细胞纵向伸长。
(2)赤霉素能促进茎秆伸长的原因是a和b分别促进生长素的合成、抑制生长素的分解。赤霉素与生长素表现出激素间相互作用类型中的哪种作用？(科学思维)
提示：赤霉素能促进茎秆伸长的原因是a和b分别促进生长素的合成(产生)、抑制生长素的分解。赤霉素促进茎秆伸长和生长素促进细胞纵向伸长，表现出激素间的协同作用。
课堂检测·素养达标
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
【解析】选①③④。细胞分裂素能促进细胞分裂，促进细胞伸长生长是生长素的作用，故①错误。顶端优势是由于顶芽产生的生长素在侧芽处积累而导致侧芽的生长受到抑制的现象，故②正确。赤霉素可以解除种子的休眠，促进叶片衰老是脱落酸的作用，故③错误。乙烯的作用是促进果实的成熟，故④错误。脱落酸能促进叶片和果实的衰老和脱落，故⑤正确。
2.(2020·西安高二检测)在温带地区秋末冬初，树叶纷纷降落，与此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.①③ B.①② C.③④ D.②④
【解析】选D。赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，引起植株的增高，促进种子的萌发和果实的发育，①错误。乙烯能够促进果实成熟，②正确。细胞分裂素能够促进细胞分裂，③错误。脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，④正确。
3.植物激素可以调控植物的许多生命活动。以下激素与功能配对正确的
是(　　)
A.脱落酸——促进种子萌发
B.赤霉素——促进细胞分裂
C.乙烯——促进果实成熟
D.细胞分裂素——促进细胞凋亡
【解析】选C。脱落酸的作用：抑制植物的细胞分裂和种子的萌发，促进花、叶和果实的脱落，A错误。赤霉素可以促进细胞伸长，从而引起植株增高，B错误。乙烯是催熟剂，其作用是促进果实的成熟，一般在成熟果实中分布较多，C正确。细胞分裂素能促进细胞分裂和组织分化，延缓衰老，D错误。
4.“引来繁华缀满枝，瓜熟蒂落也有时”是多种植物激素相互作用的结果。下列分析错误的是 (　　)
A.高浓度的生长素促进细胞伸长，使植株长高
B.适当喷洒α-萘乙酸可延长“繁华缀满枝”的时间
C.适时打顶去心，可使植株多开花多结果
D.乙烯和脱落酸可协同调节“瓜熟蒂落”的过程
【解析】选A。生长素的生理作用具有两重性，因此高浓度的生长素抑制植株生长，A错误；α-萘乙酸是生长素类似物，具有跟生长素类似的功能，一定浓度也可以防止落花落果，B正确；适时打顶去心，可以解除顶端优势现象，可使植株多开花多结果，C正确；乙烯能促进果实成熟，脱落酸能促进叶和果实的衰老和脱落，因此乙烯和脱落酸协同调节了“瓜熟蒂落”的过程，D正确。
5.植物激素在植物生命活动中起重要作用，下列叙述正确的是 (　　)
A.植物激素直接参与细胞内的代谢活动
B.在果实的发育过程中生长素和乙烯的作用相同
C.脱落酸既能促进叶片衰老，也能促进细胞分裂
D.赤霉素既能促进细胞伸长，也能促进种子萌发
【解析】选D。植物激素只传递调节代谢的信息，并不参与细胞内的代谢活动；在果实的发育过程中生长素促进果实的生长发育，乙烯主要促进果实的成熟；脱落酸能促进叶片的衰老与脱落，细胞分裂素能促进细胞分裂；赤霉素既能促进细胞伸长，也能促进种子萌发。
6.金链花由于受到能分泌细胞分裂素类似物的病原体的侵袭，侧芽生长失控，形成大量分支，称为“扫帚病”。下列叙述正确的是 (　　)
A.该现象说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势
B.该病原体分泌的是一种能调节植物生长发育的植物激素
C.侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素的比值增大
D.正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量不足
【解析】选A。顶芽产生的生长素积累在侧芽处会抑制侧芽的生长，而细胞分裂素类似物能使侧芽生长失控，形成大量分支，这说明细胞分裂素能解除植物的顶端优势，A正确；该病原体分泌的细胞分裂素类似物能调节植物的生长发育，但是它是由病原体分泌的，不能说明它是植物激素，B错误；侧芽生长失控是因为该部位生长素与细胞分裂素的比值减小，C错误；正常生长的金链花侧芽生长受抑制是因为生长素含量过高，D错误。
7.(2020·无锡高二检测)如图所示为五大类植物激素的部分生理效应，请回答下列问题。

(1)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_________(激素)相关性最大。  
(2)在果实生长的调节中起协同作用的激素有_____________、_________和_________。在种子发芽的调节中，细胞分裂素和脱落酸之间的作用表现为相互________，在器官脱落的调节中，生长素作用的特性是具有_________。  
(3)若解除植物的顶端优势可采用的措施有：①_______，②_______。  
(4)图中结果说明植物的正常生长发育过程是__________________的结果。 
【解析】(1)为防止种子在发芽前进行细胞分裂而消耗过多的有机物，进而影响种子的萌发，脱落酸起到了重要的作用。所以在萌发前，农民浸泡种子，是为了稀释脱落酸的浓度，使种子开始进行旺盛的细胞分裂，进而萌发。
(2)由图可知在果实生长的调节中起协同作用的激素有赤霉素、生长素、细胞分裂素；在种子发芽的调节中，细胞分裂素能促进种子发芽，而脱落酸可以抑制种子发芽，故二者之间的作用表现为相互拮抗；在器官脱落的调节中，高浓度生长素促进器官脱落，低浓度生长素抑制器官脱落，说明生长素作用的特性是具有两重性。
(3)顶端优势是指植物顶芽优先生长，而侧芽受到抑制的现象。若解除植物的顶端优势可采用的措施有①去除顶芽，②施用一定浓度的细胞分裂素。
(4)图中结果说明植物的正常生长发育过程是多种(不同)激素共同调节的结果。
答案：(1)脱落酸　(2)赤霉素　生长素　细胞分裂素　拮抗　两重性　(3)①去除顶芽　②施用一定浓度的细胞分裂素　(4)多种(不同)激素共同调节