高中生物人教版 (2019)选择性必修1其他植物激素学案设计

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【学习目标】
1．举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、油菜素内酯的作用。 2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
聚焦·学案一 其他植物激素的种类和作用
[学案设计]
(一)理清赤霉素的发现过程
(二)辨清其他植物激素的种类和作用

[典例] 果实的生长发育和成熟，受多种激素调节，下列叙述正确的是( )
A．赤霉素促进果实发育
B．乙烯抑制果实的生长和成熟
C．脱落酸促进细胞分裂和果实脱落
D．生长素对果实的发育和成熟没有影响
尝试解答：选________
[易错提醒] 促进果实发育≠促进果实成熟
(1)生长素和赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育，即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
(2)乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟，主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
(三)分类总结植物激素的主要生理作用及作用方式
1．主要生理作用及涉及的植物激素
2．作用方式
一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控 等方式实现的。
|情|境|探|究|思|考|
干旱可促进植物体内脱落酸(ABA)的合成。取正常水分条件下生长的某种植物的野生型和ABA缺失突变体幼苗，进行适度干旱处理，测定一定时间内茎叶和根的生长量，结果如图所示。
(1)ABA有“逆境激素”之称，其在植物体中主要由哪些部位合成？



(2)综合分析上图，干旱条件下ABA对野生型幼苗的作用表现是什么？


(3)试分析ABA能增强植物抗逆性的原因。



(4)科研人员将 ABA与荧光蛋白结合后处理保卫细胞，在保卫细胞表面观察到多个荧光小斑，这说明 ABA 的受体位于哪里？


(5)若给干旱处理的突变体幼苗施加适量的ABA，推测植物叶片会发生什么变化以适应环境？


[迁移训练]
1．判断下列表述的正误
(1)麦苗疯长突变体可以用于研究赤霉素具有促进植株增高的功能。( )
(2)干旱胁迫下脱落酸含量上升，促进气孔开放。( )
(3)细胞分裂素和赤霉素都能促进细胞分裂。( )
(4)乙烯具有促进开花和果实发育的作用。( )
(5)植物激素通过调控细胞分裂、伸长、分化和死亡等方式来调控植物的生长发育。( )
2.随着衰老叶片产生的生长素越来越少，离层区(叶柄基部一些特殊的细胞层，如图)细胞对乙烯越来越敏感，离层区细胞可响应乙烯信号，产生相关酶使细胞壁水解，导致离层区容易断裂。下列叙述错误的是( )
A．叶柄对叶片产生的生长素进行极性运输时只能从远基端向近基端运输
B．乙烯与离层区细胞上的受体结合后可促进细胞合成纤维素酶和果胶酶
C．衰老叶片的脱落除了受生长素和乙烯的调控外，还与脱落酸的作用有关
D．对衰老叶片喷施一定量的低浓度生长素后，有利于促进衰老叶片的脱落
3．研究发现，植物生长与脱落酸有密切关系：在病虫害等逆境条件下，脱落酸的含量升高，植物生长减慢，以抵抗逆境；当逆境消除时，植物又通过调节抑制脱落酸的作用，生长加快。下列相关叙述正确的是( )
A．脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成，主要分布在生长旺盛的部位
B．脱落酸能调节植物生长快慢，说明脱落酸在低浓度时促进生长，浓度过高则抑制
生长
C．脱落酸可通过抑制细胞分裂来使植物生长变慢
D．脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达没有关系
聚焦·学案二 植物激素间的相互作用
[学案设计]
(一)理清植物激素间的相互作用
1．相互作用
在植物的生长发育和 变化的过程中，某种激素的含量会发生变化；同时，并不是各种植物激素孤立地起作用，而是多种激素 植物的生长发育和对环境的适应。
2．实例
(1)生长素主要促进 的分裂，细胞分裂素主要促进 的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。
(2)调节种子萌发的过程中， 促进萌发， 抑制萌发，二者作用效果相反。
(3)不同激素存在着相互作用，如生长素浓度升高到一定值时，会 乙烯的合成；乙烯含量升高，反过来会 生长素的作用。
(二)理解植物激素间相互作用的特点
1．相对含量的决定作用
(1)含义：植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的 。
(2)实例：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。
2．调节的顺序性
在植物生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。例如，在猕猴桃果实的发育过程中，不同植物激素的含量会按照次序 ，调节着果实的发育和
成熟。
(三)归纳概括不同植物激素作用的相关性
1．协同作用
(1)生长素和赤霉素
赤霉素通过促进色氨酸合成生长素和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有协同作用。
(2)生长素和细胞分裂素
生长素和细胞分裂素协同促进细胞分裂和植物生长。
2．作用效果相反
(1)生长素和乙烯
低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度升高到一定值时，会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
(2)脱落酸和赤霉素
①赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，所以种子是否萌发取决于赤霉素和脱落酸浓度之比，两者对种子萌发的作用是相反的。种子萌发过程中，脱落酸和赤霉素两种激素浓度的变化如图所示。
②黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。
[迁移训练]
1．判断下列表述的正误
(1)脱落酸和赤霉素在种子萌发过程中所起的作用效果相反。( )
(2)生长素与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的。( )
(3)植物组织培养中，培养基含生长素、不含细胞分裂素时，易形成多核细胞。( )
(4)在植物的各器官中存在着多种植物激素，某种激素的绝对含量决定器官的生长发育。( )
2．下列关于植物激素的叙述，错误的是( )
A．赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高
B．植物体各个部位都能合成乙烯，具有促进果实发育的作用
C．黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花
D．在植物的生长发育过程中，不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性
3．分析下图，下列叙述错误的是( )
A．植物激素A与细胞分裂素在器官脱落方面表现出的作用效果相反
B．植物体的器官脱落是多种激素相互作用、共同调节的结果
C．从图示信息可以获得生长素的作用表现出低浓度促进脱落、高浓度抑制脱落的特点
D．植物激素A与高浓度的生长素在器官脱落方面表现为协同关系
4．某种植物种子成熟后需要经过低温储藏才能萌发。某实验小组检测了该种植物种子在低温储藏过程中的脱落酸(a)和赤霉素(b)的含量变化，结果如图所示。下列分析不合理的是( )
A．赤霉素和脱落酸均为植物细胞的重要结构成分
B．种子萌发会受到温度和植物激素等的共同影响
C．储藏初期，脱落酸含量高会抑制种子的萌发
D．脱落酸和赤霉素在种子萌发方面作用效果相反
5．植物的性别分化受植物激素的调节，用不同浓度的赤霉素和生长素分别处理某植物，实验结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
A.该实验的自变量为植物激素种类和浓度，因变量为雌雄比例
B．赤霉素和生长素都是调节植物生长发育的信息分子
C．生长素对该植物雌雄比例的影响小于赤霉素的影响
D．诱导产生生长素受体缺失突变体不利于该植物开花结果

一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．植物的生长、发育由多种激素相互作用形成的调节网络调控，也受环境因素的影响。赤霉素和脱落酸影响种子萌发，使菠菜种子提前萌发的适宜处理条件是低温、湿润，推测该条件下菠菜种子萌发率高的原因：
。
2．实验结果表明，在植物的生长发育和适宜环境变化的过程中，并不是各种植物激素孤立地起作用，而是 。
3．果实成熟是一个复杂且高度协调的过程，果实的色泽、硬度是判断果实成熟度的重要指标。脱落酸能促进乙烯合成。干旱条件下樱桃、番茄的采摘期会提前，试分析其原因： 。
4．研究表明，黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素比值较高时有利于分化形成雌花，比值较低时有利于分化形成雄花，这一事实说明 。
5．科研人员为研究光和脱落酸(ABA)对种子萌发的影响，测定了某野生型植株的种子萌发率(结果如图所示)。据图中实验结果推测，在什么条件下种子萌发对ABA处理更为敏感？理由是什么？





三、综合检测反馈
1．水稻是我国主要农作物之一，水稻的穗颈过短会导致产量减少，穗颈过长植株容易倒伏或折断，都会影响水稻产量。赤霉素具有促进水稻穗颈伸长和茎秆伸长的作用，OsGRL1是一种与水稻穗颈伸长相关的受体，水稻的OsGRL1基因过量表达会导致穗颈变短。下列分析错误的是( )
A．感染赤霉菌的水稻植株会出现穗颈过长和植株疯长现象
B．水稻在生长发育过程中，受到多种激素的共同调节
C．OsGRL1蛋白与信息分子结合后促进水稻穗颈伸长
D．研究环境因素对水稻OsGRL1基因表达的影响，有助于提高产量
2．油菜素内酯是一种天然植物激素，广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中。如图为某科研小组研究外源油菜素内酯处理海安大麦苗和江海大麦苗所得的结果(处理时间均为15天)。下列分析正确的是( )
A．本实验的自变量是油菜素内酯的浓度
B．油菜素内酯具有提高α－淀粉酶活性的作用
C．相同油菜素内酯浓度下，海安大麦苗的α－淀粉酶活性小于江海大麦苗的
D．不同浓度的油菜素内酯处理下江海大麦苗的α－淀粉酶活性可能相同
3．某研究小组取正常水分条件下生长的拟南芥野生型和脱落酸缺失突变体幼苗，进行了适度干旱胁迫处理，测定一定时间内茎叶和根的相对生长量，结果如表所示。下列有关叙述正确的是( )
A.脱落酸作为植物激素，可直接参与拟南芥植株的新陈代谢过程
B．干旱胁迫下，脱落酸能促进拟南芥幼苗茎叶的生长，抑制根的生长
C．脱落酸有利于缓解干旱胁迫对拟南芥幼苗的影响
D．本实验中，对自变量的控制采用了“加法原理”
4.
双子叶植物在破土前，子叶和顶端分生组织及一部分下胚轴组织向下弯曲，形成弯钩状结构，由弯钩处的下胚轴优先接触土壤，这个局部特化的组织称为“顶端弯钩”(如图1)。研究发现，生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧，当双子叶植物出土后，生长素的分布发生改变，导致弯钩打开。多种植物激素参与了弯钩的形成，其部分调控机制如图2。下列叙述错误的是( )
A．顶端弯钩的形成体现了生长素作用具有低浓度促进生长，高浓度抑制生长的特点
B．对于顶端弯钩的形成，乙烯与赤霉素表现为协同作用，与茉莉酸表现的作用效果相反
C．水杨酸可通过抑制EIN3/EIL1转录因子活性，从而抑制HLS1基因表达，抑制顶端弯钩形成
D．出土后顶端弯钩打开是由于顶端弯钩外侧的生长素浓度高于内侧，生长速率大于内侧
eq \a\vs4\al(课下请完成课时跟踪检测十七)
第2节 其他植物激素
聚焦·学案一
[学案设计]
(一)赤霉菌 滤液 培养基滤液 赤霉素
(二)细胞伸长 分裂与分化 根尖 细胞分裂 衰老和脱落 休眠 果实成熟 分裂
[典例] 选A 赤霉素能促进种子萌发、开花和果实发育,A正确;乙烯的主要作用是促进果实成熟,B错误;脱落酸能抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落,C错误;生长素在器官水平上能够影响果实的发育,且当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,来促进果实成熟,D错误。
(三)2.细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡
[情境探究思考]
(1)提示:主要合成部位有根冠、萎蔫的叶片。
(2)提示:促进根的生长,抑制茎叶的生长。
(3)提示:ABA使气孔关闭、抑制茎叶生长从而减少植物失水;ABA促进根长度增加,增加吸水能力。
(4)提示:位于细胞膜上。
(5)提示:植物叶片的蒸腾速率会降低,叶片生长减慢,以适应环境。
[迁移训练]
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.选D 生长素的极性运输方向是从形态学的上端到形态学的下端,所以叶柄对叶片产生的生长素进行极性运输时只能从远基端向近基端运输,A正确;植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,离层区细胞响应乙烯信号,通过产生纤维素酶和果胶酶来水解细胞壁,B正确;脱落酸具有促进衰老叶片脱落的作用,C正确;对衰老叶片喷施一定量的低浓度生长素,有利于延缓衰老叶片的脱落,D错误。
3.选C 脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多,在将要脱落的器官和组织中含量较多,A错误;脱落酸只能抑制植物生长,不能促进植物生长,B错误;脱落酸的主要作用之一是抑制细胞分裂,进而使植物生长变慢,C正确;植物的生长发育过程,离不开基因的选择性表达的调控,脱落酸调节植物生长快慢时与基因表达有关系,D错误。
聚焦·学案二
[学案设计]
(一)1.适应环境 共同调控 2.(1)细胞核 细胞质 (2)赤霉素 脱落酸 (3)促进 抑制
(二)1.(1)相对含量 2.出现高峰
[迁移训练]
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.选B 赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株增高,A正确;植物体各个部位都能合成乙烯,具有促进果实成熟的作用,不具有促进果实发育的作用,B错误;黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时有利于分化形成雌花,比值较低时有利于分化形成雄花,C正确;在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性,D正确。
3.选C 植物激素A促进器官脱落,细胞分裂素抑制器官脱落,二者表现出的作用效果相反,A正确;根据图示,器官脱落受三种激素的调节,可以说明植物体的器官脱落是多种激素相互作用、共同调节的结果,B正确;从图示信息可知,低浓度生长素能抑制器官脱落,高浓度生长素能促进器官脱落,C错误;植物激素A和高浓度的生长素都能促进器官脱落,二者表现为协同关系,D正确。
4.选A 赤霉素和脱落酸是植物激素,植物激素不是植物细胞的重要结构成分,A错误;种子萌发过程中不仅受到植物激素的影响,还受到温度等的影响,B正确;脱落酸可抑制种子萌发,储藏初期脱落酸含量高,C正确;脱落酸抑制种子的萌发而赤霉素能够促进种子萌发,因而两者作用效果相反,D正确。
5.选C 自变量是人为控制改变的量,因变量是随自变量改变而改变的量,该实验的自变量为植物激素种类和浓度,因变量为雌雄比例,A正确;赤霉素和生长素会影响该植物的性别分化,都是调节植物生长发育的信息分子,B正确;表格显示的是不同浓度的赤霉素和生长素对植物雌雄比例的影响,因此生长素和赤霉素对该植物雌雄比例的影响程度无法比较,C错误;由表格数据分析可知,生长素促进雌株的分化,该植物的生长素受体缺失突变体群体中雄株占多数,不利于植物开花结果,D正确。
随堂小结
二、融通科学思维
1.低温、湿润条件下,有利于赤霉素的合成,抑制了脱落酸的合成,进而使得种子中赤霉素含量上升,脱落酸含量下降
2.多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应
3.干旱胁迫下,脱落酸含量增加,导致乙烯含量增加,促进了果实成熟,因此采摘期提前
4.决定植物器官生长、发育的往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量
5.提示:黑暗;与光照条件下相比,黑暗条件下,随脱落酸浓度的增大,种子萌发率的下降幅度更明显。
三、综合检测反馈
1.选C 赤霉素具有促进水稻穗颈伸长和茎秆伸长的作用,赤霉菌能够产生赤霉素,感染赤霉菌的水稻植株会出现穗颈过长和植株疯长现象,A正确;植物在生长发育过程中,并不是某种激素单独作用,而是受到多种激素的共同调节,B正确;水稻的OsGRL1基因过量表达会导致穗颈变短,则OsGRL1蛋白与信息分子结合后使水稻穗颈缩短,C错误;水稻穗颈过长或过短都会影响产量,而OsGRL1是一种与水稻穗颈伸长相关的受体,故研究环境因素对水稻OsGRL1基因表达的影响,有助于提高产量,D正确。
2.选D 本实验的自变量是油菜素内酯的浓度和大麦苗的种类,A错误;由于无空白对照,不能说明油菜素内酯能提高α-淀粉酶活性,B错误;据图可知,油菜素内酯浓度在0.5~1.7 mg·L -1及2.8~3.0 mg·L -1时,海安大麦苗的α-淀粉酶活性大于江海大麦苗的,但油菜素内酯浓度在1.7~2.8 mg·L -1时,江海大麦苗的α-淀粉酶活性大于海安大麦苗的,C错误;分析图中曲线可知,油菜素内酯浓度为2.0 mg·L -1左右两侧时,存在不同浓度的油菜素内酯处理下江海大麦苗的α-淀粉酶活性相同的情况,D正确。
3.选C 脱落酸作为植物激素,调节拟南芥植株的新陈代谢,但不直接参与新陈代谢过程,A错误;干旱胁迫下,与突变体相比,野生型根长度增加较多、茎叶长度增加较少,说明脱落酸能促进拟南芥幼苗根的生长,抑制茎叶的生长,这两方面变化分别有利于吸收更深土壤中的水分和减少水分散失,有助于缓解干旱胁迫对拟南芥幼苗的影响,B错误,C正确;本实验的材料为拟南芥野生型和脱落酸缺失突变体,自变量为脱落酸的有无,对自变量的控制采用了“减法原理”,D错误。
4.选D 根据题干信息“生长素在弯钩的外侧浓度低于内侧”可知,弯钩两侧生长素分布不均匀,弯钩的外侧浓度低,生长快,而弯钩的内侧生长素浓度高,生长慢,体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点,A正确。由题图2可知,赤霉素通过促进WAG2基因的表达来促进生长素分布不均匀,导致顶端弯钩的形成;乙烯通过促进EIN3/EIL1转录因子的活性进而促进生长素分布不均匀,导致顶端弯钩的形成;茉莉酸则是通过促进MYC2转录因子的活性进而抑制顶端弯钩形成。所以对于顶端弯钩的形成,乙烯与赤霉素表现为协同作用,与茉莉酸表现的作用效果相反,B正确。据题图2可知,水杨酸可通过抑制EIN3/EIL1转录因子的活性,抑制HLS1基因表达,从而抑制顶端弯钩形成,C正确。出土后,生长素的分布发生改变,导致弯钩打开,所以可推测弯钩内侧的生长速率大于外侧,D错误。
种类
合成部位
主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进 ，从而引起植株增高；促进细胞 ；促进种子萌发、开花和果实发育
细胞
分裂素
主要是
促进 ；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的 ；维持种子
乙烯
植物体各个部位
促进 ；促进开花；促进叶、花、果实脱落
油菜素
内酯
植物的花粉、种子、茎和叶等
促进茎、叶细胞的扩展和 ，促进花粉管生长、种子萌发等
组别
对照
赤霉素
生长素
浓度/(mg/L)
0
50
100
200
30
60
120
雌雄比例(♀∶♂)
1.02
0.98
0.73
0.59
1.21
1.59
1.19
干旱胁迫处理时间/h
10
20
30
40
野生型长度增加/mm
根
25
45
60
88
茎叶
2
4
7
10
突变体长度增加/mm,
根,
12
15
18
22
茎叶
6
10
14
18