2019年高考生物二轮复习专题11植物的激素调节教学案.doc
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1、1专题 11 植物的激素调节1.近五年中,全国卷对本专题的考查多集中在以下两个方面:(1)生长素的发现实验拓展。(2)其他植物激素的作用。2命题时常借助实验图示考查生长素的运输特点及作用特性等,多以选择题形式呈现。3备考时,对于生长素的发现,要注重科学家设计实验的原理、实验现象和结论间的内在联系。利用坐标曲线分析生长素的两重性。列表识记五大类植物激素的生理作用。 【知识网络】一、生长素的发现和作用1生长素的发现过程科学家 实验处理方法、现象 实验结论达尔文单侧光使胚芽鞘尖端产生某种影响,传到伸长区后,会造成背光面比向光面生长快2詹森 胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂块传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲
2、生长,是因为尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的温特与对照说明:尖端确实产生了某种促进生长的物质,且向下运输,促进下部生长2生长素的运输 (1)极性运输Error!(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。(3)横向运输:原因:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。实验证据:云母片插入法。经过一段时间后,生长素含量 ECDF。3生长素的生理功能两重性 (1)表现Error!(2)实例:不同植物对生长素敏感性不同 双子叶植物敏感性高于单子叶植物(如图甲)。3同一植物不同器官
3、对生长素敏感性不同根、芽、茎敏感性依次降低(如图乙)。不同浓度的生长素对同一器官作用效果不同,一般表现为低浓度促进生长,高浓度抑制生长(如图乙),且在促进植物生长的最适浓度两侧,存在两种浓度的生长素促进效果相同。二、植物激素及其应用1.植物激素归纳名称 产生部位 生理作用 对应生长调节剂 应用 生长素 幼根、幼芽及发育的种子 促进生长,促进果实发育 萘乙酸、2,4D 促进扦插枝条的生根;促进果实发育,防止落花落果;农业除草剂 赤霉素 幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里 促进细胞伸长,引起植株长高;促进种子萌发和果实发育 赤霉素 促进植物茎秆伸长;解除种子和其他部位休眠,提早用来播种
4、细胞分裂素 正在进行细胞分裂的器官(如幼嫩根尖) 促进细胞分裂和组织分化;延缓衰老 青鲜素 蔬菜贮藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间 4乙烯 植物各部位,成熟的果实中更多 促进果实成熟 乙烯利 促进果实成熟;处理瓜类幼苗,能增加雌花形成率,增产 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制细胞分裂,促进叶和果实衰老与脱落 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落 1植物激素的概念理解 (1)植物激素是在植物体的一定部位合成的微量有机物,激素种类不同,化学本质不同。(2)具有远距离运输的特点,激素种类不同,运输的方式和方向不一定相同。(3)具有调节功能,不参与植物体结构的组成,也不作为植物的营养物质。2
5、植物激素间的相互关系 (难点、易混点)不同种类的植物激素,大都存在于同一植物体内,植物的生长发育,是受多种激素协调作用的。(1)生长素和赤霉素在促进生长、果实发育等方面具有协同作用,但赤霉素还能解除种子休眠。(2)乙烯和脱落酸在促进果实成熟、脱落等方面具有协同作用。三、神经调节的结构基础和人脑的高级功能1神经调节的结构基础反射弧(1)反射弧的 5 个基本环节和兴奋传导方向:感受器传入神经神经中枢传出神经效应器。(2)反射需要完整的反射弧来实现,反射弧中任何一个环节中断,反射即不能发生。但在反射弧的前三个环节(感受器、传入神经和神经中枢)完好的情况下能产生感觉,产生感觉不属于反射。(3)反射弧中
6、兴奋的单向传导,取决于突触部位兴奋的单向传递。2兴奋的传导特点及分析(1)兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递过程的比较 过 程神经纤维 刺激电位差局部电流局部电流回路(兴奋区) 未兴奋区神经元间 突触小泡递质突触(突触前膜突触间隙突触后膜)下一神经元细胞体或树突(2)兴奋传导方向与特点的比较在神经纤维上:由兴奋部位未兴奋部位,双向传导5a在膜外,兴奋传导的方向与局部电流方向相反。b在膜内,兴奋传导的方向与局部电流方向相同。在神经元之间:由突触前膜突触后膜,单向传递a是由电信号化学信号电信号的转换过程。b由于突触的单向传递,使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。3突触与递质(1)突触的类型轴
7、突树突型突触: 轴突胞体型突触: (2)递质概念:递质是神经细胞产生的一种化学物质,对有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。传递:突触前膜突触间隙突触后膜。受体:与轴突相邻的另一神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。作用:使另一个神经元兴奋或抑制。种类:包括兴奋性递质(如乙酰胆碱等)和抑制性递质(如谷氨酸等),但同一个神经元的末梢只能释放一种。4、兴奋传导与电流表指针偏转问题分析6在神经纤维上a刺激 a 点,b 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表发生两次方向相反的偏转。 b刺激 c 点(bccd ), b 点和 d 点同时兴奋,电流表不偏转。在神经元间
8、a刺激 b 点,(abbd),a 点先兴奋,d 点后兴奋,电流表发生两次方向相反的偏转。b刺激 c 点,a 点不兴奋,d 点兴奋,电流表只发生一次偏转。5、兴奋传导特点的实验验证(1)验证冲动在神经纤维上的传导方法设计:电激图 a 处,观察 A 的变化,同时测量 b 处的电位有无变化。结果分析:若 A 有反应,且 b 处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若 A 有反应而 b 处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。(2)验证冲动在神经元之间的传递方法设计:先电激图 a 处,测量 c 处电位变化;再电激 c 处,测量 a 处的电位变化。结果分析:若两次实验的检测部位均发生
9、电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。四、 动物激素调节及其在生产中的应用1、激素的生理功能性质 激素 体内来源 主要功能7甲状腺激素 甲状腺 促进新陈代谢、生长发育,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解 氨基酸 衍生物肾上腺素 肾上腺髓质 增强心脏活动,使血管收缩,血压上升,促进糖原分解,使血糖升高。生长激素 垂体 促进生长,影响代谢胰岛素 胰岛(B 细胞) 促进血糖合成糖原,加速血糖分解,降低血糖浓度胰高血糖素 胰岛(A 细胞) 加速肝糖原分解,使血糖浓度升高肽和蛋白质类激素促甲状腺激素 垂体 促进甲状腺的正常生长发育,调节
10、甲状腺合成和分泌甲状腺激素2、动物激素功能的实验设计(1)甲状腺和甲状腺激素、性腺和性激素常用实验方法是:切除法、饲喂法、注射法。如:探究甲状腺、甲状腺激素的生理作用实验组别 实验动物 实验处理 观察指标 切除甲状腺实验组幼小动物 切除甲状腺注射甲状腺激素幼小动物生长发育情况 不做任何处理对照组幼小动物 只切开皮肤,不切除甲状腺幼小动物生长发育情况(2)垂体和生长激素、胰岛和胰岛素、胰高血糖素常用实验方法是:切除法、注射法。如:探究胰岛素对动物血糖调节的影响组别 实验动物 实验处理 观察指标实验组 饥饿处理的小鼠 连续注射一定量胰岛素 小鼠生活状况对照组 饥饿处理的小鼠连续注射一定量胰岛素出现
11、低血糖症状补充糖类小鼠生活状况3、 实验注意事项:(1)实验时一定注意遵循对照、单一变量原则。(2)实验动物选取分组时,要选取生长发育状况相同的,且饲养时其他条件要一致。(3)蛋白质类激素只能注射,不可以口服。8(4)在研究动物激素生理功能时,有时还用到移植法,同位素示踪法,如用 131I 示踪甲状腺激素的合成、分泌及作用原理。五、有关生长素的实验研究生长素的常见实验方法(1)锡箔遮盖类:A 组中幼苗弯向光源生长,B 组中右侧幼苗直立生长,每组左侧的幼苗起对照作用。 (2)暗盒开孔类:(3)切割移植类:如图(三)胚芽鞘 D 向左弯曲生长,胚根 E 向右弯曲生长。(4)云母片插入类:弯向光源生长
12、的有;直立生长的有;不生长的有。9(5)匀速旋转类(分析离心力与向心力,及放置的位置中心还是边缘):如图 496 所示,如果旋转速度较快,则茎向内侧生长,根向外侧生长。如图 497 所示,切掉尖端胚芽鞘 G 直立生长。(6)幼苗横放和失重类:水平放置的幼苗一段时间后。生长素浓度:ab,cd。失重后,仍保留向光性,但失去了根的向重力性和茎的负向重力性。六、生长素的作用及应用 1.生长素的发现 幼苗是研究生长素及其分布与作用原理的最佳实验材料,针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论: (1)生长素的产生部位胚芽鞘尖端 (2)发挥作用部位尖端下面一段 (3)感光部位胚芽鞘尖端 (4)生长素作用一定浓
13、度范围内促进生长 (5)弯曲原因生长素分布不均匀,导致生长不均匀 (6)引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、地心引力等102生长素的运输(1)极性运输Error!(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素通过韧皮部的筛管进行非极性运输。(3)横向运输原因:在某些刺激(如单侧光、地心引力等)影响下,生长素在能感受刺激的部位(如胚芽鞘的尖端)发生横向运输(不接受刺激的部位不能发生横向运输)。实验证据:云母片插入法。经过一段时间后,生长素含量 ECDF。3生长素的作用特点两重性 (1)两重性的体现 既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽,也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。 (2)影响生长素
14、作用的因素 生长素浓度及器官种类(如图)a一定范围内促进植物器官生长,超过一定值时,抑制其生长。 b同一生长素浓度作用于不同器官,其敏感性大小为根芽茎。不同种类的植物 同一浓度的生长素作用于不同植物,引起的生理效应不同。这与不同种类的植物对生长素的敏感性不同有关,如双子叶植物比单子叶植物敏感性高。如图所示:七、其他植物激素的作用及应用1生长素、赤霉素、细胞分裂素在细胞分裂时的作用顺序11生长素、细胞分裂素和赤霉素对植物的生长、发育有促进作用,称为植物生长促进剂;脱落酸和乙烯对植物的生长、发育有抑制作用,称为植物生长抑制剂。植物激素与细胞分裂有密切关系,生长素、赤霉素和细胞分裂素等都可以影响细胞
15、分裂,因为它们对DNA、RNA 和蛋白质的形成都是有影响的。它们对细胞分裂影响的顺序,目前一般认为是:赤霉素细胞分裂素生长素。2生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等五种激素之间的关系(1)相互促进作用促进植物生长:生长素、细胞分裂素。延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。诱导愈伤组织分化成根或芽:生长素、细胞分裂素。促进果实成熟:脱落酸、乙烯。调节种子发芽:赤霉素、脱落酸。促进果实坐果和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。(2)相互拮抗作用顶端优势:生长素促进顶芽生长抑制侧芽生长,细胞分裂素和赤霉素则消除顶端优势促进侧芽生长。调节器官脱落:生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果的脱落。两性花
16、的分化:生长素使雌花增加,赤霉素使雄花形成。调节气孔的开闭:细胞分裂素促进气孔张开,脱落酸促进气孔关闭。高频考点一 植物生长素例 1 (2018 海南卷,3)植物激素对植物的生长发育有显著影响。下列相关叙述错误的是( )A色氨酸可经一系列反应转变为 IAAB激素的含量随植物生长发育而变化C赤霉素对果实的发育有抑制作用D干旱条件下植物能合成较多的脱落酸【答案】C【变式探究】 (2017 年海南卷,26)为探究植物生长素对枝条生根的影响,研究人员在母体植株上选择适宜的枝条,在一定部位进行环剥去除树皮(含韧皮部) ,将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端,并用湿土包裹环剥部位,观察枝条的生根情况,实验的
17、部分结果如表所示。12生长素用量(mg/枝 ) 处理枝条数第 90 天存活枝条数第 90 天存活时的生根枝条数首次出根所需天数0 50 50 12 7505 50 50 40 3010 50 50 43 2515 50 50 41 3020 50 43 38 3030 50 37 33 33回答下列问题:(1)据表可知,生长素用量为 0 时,有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是_。(2)表中只提供了部分实验结果,若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量,你认为需要提供的根的观测指标还有_(答出两点即可) 。(3)从激素相互作用的角度分析,高浓度生长素抑制植物生
18、长的原因是_。【答案】 (1)枝条自身产生 的生长素较少,积累到生根所需浓度时间长 (2)每个枝条的生根数量 根的长度 (3)生长浓度高时会促进乙烯的合成,乙烯能够够抑制植物的生长【变式探究】为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度 IAA 的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含 IAA 的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含 IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是( )13A胚芽鞘 b 侧的 IAA 含量与 b侧的相等B胚芽鞘
19、 b 侧与胚芽鞘 c 侧的 IAA 含量不同C胚芽鞘 b侧细胞能运输 IAA 而 c侧细胞不能D琼脂块 d从 a中获得的 IAA 量小于 a的输出量【答案】D【解析】结合文字信息和图示信息可知,题中左图为对照组,右图为实验组。对照组中 a 琼脂块不含IAA,所以胚芽鞘 b 侧不含 IAA,b侧含有从 a琼脂块运输来的 IAA,故 A 项错误;胚芽鞘 b 侧与胚芽鞘c 侧都不含 IAA,故 B 项错误;胚芽鞘 b侧细胞和 c侧细胞都能运输 IAA,故 C 项错误;a琼脂块输出的 IAA 在向下运输过程中有所消耗,所以琼脂块 d从 a中获得的 IAA 量小于 a的输出量,故 D 项正确。【变式探究
20、】下列关于植物生长素及其类似物的叙述,不正确的是( )A同一植株的幼芽对生长素的反应敏感程度高于幼根B棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关C在番茄花期喷洒一定浓度的 2,4D 可防止落花落果D用一定浓度的 IBA 溶液浸泡葡萄插条基部可诱导生根【答案】A【举一反三】下列关于植物生长素的叙述,错误的是( )A植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素B成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输C幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同D豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响【答案】C【解析】植物幼嫩叶片可以合成生长素,生长素是由色氨酸转变而来的,A 项正确;在成熟茎韧皮部中,生长素可
21、以进行非极性运输,幼嫩组织中存在极性运输,B 项正确;不同的细胞对生长素的敏感程度不同,幼嫩细胞对生长素的敏感程度大于成熟细胞,C 项错误;在植物生长发育过程中,各种植物激素并不是孤14立地发挥作用的,例如豌豆幼苗切段中生长素浓度达到一定数值后,就会促进乙烯的合成,D 项正确。高频考点二 其他植物激素例 2 (2017 年江苏卷,13)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响,结果如下图。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 mg/ L NAA 处理插条D400 mg/ L NAA 具有增
22、加生根数的效应【答案】D【变式探究】某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对贮藏期马铃薯块茎发芽影响的实验,结果如下图所示。下列叙述正确的是( )A为使马铃薯块茎提早发芽,可以外施脱落酸B为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可以外施赤霉素C外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短D对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值,第 5 周时大于实验开始时15【答案】D【解析】图示曲线显示,赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组,脱落酸组晚于对照组,但三组同时达到最大发芽率。为使马铃薯块茎提早发芽,应用赤霉素处理。为延长马铃薯块茎的贮藏时间,可外施脱落酸。外施赤霉素后,马铃薯块茎从开始发芽
23、到最大发芽率所需的时间(较对照组)更长。第 5 周时,对照组马铃薯块茎已经发芽,说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大,D 正确。【变式探究】下列有关植物激素的应用,正确的是( )A苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落B用赤霉素处理马铃薯块茎,可延长其休眠时间以利于储存C用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促其成熟D用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗,可得到多倍体番茄【答案】C高频考点三、与植物激素有关的实验探究与分析例 3 (2018 浙江卷,9)某同学进行了 2,4-D 对插枝生根作用的实验,结果如图所示,其中丙是蒸馏水处理组。下列叙述正确的
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