（探究植物生長調(diào)節(jié)劑對枝條扦插生根的作用） 一、對其他激素的理解 (一)赤霉素是在研究水稻惡苗病的過程中發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)過研究得知,促進(jìn)稻苗徒長的物質(zhì)是赤霉菌分泌的赤霉素。赤霉素突出的生理作用是促進(jìn)莖的伸長,引起植株快速生長。水稻惡苗病病株的莖稈徒長,就是赤霉素對莖稈伸長起了促進(jìn)作用的結(jié)果。用赤霉素處理芹菜,可以使食用的葉柄增加長度。 還有解除休眠和促進(jìn)萌發(fā)的作用。例如,剛收獲的馬鈴薯塊莖,種到土里不能萌發(fā),如用赤霉素處理馬鈴薯塊莖,則能解除它的休眠,提早用來播種。赤霉素對種子也有解除休眠作用。 (二)細(xì)胞分裂素主要作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂和組織分化。在植物的形態(tài)建成中起著重要作用。葉片衰老過程中,常常發(fā)生葉綠素、蛋白質(zhì)、RNA等的含量降低,葉片變黃,趨于衰老。若用細(xì)胞分裂素進(jìn)行處理,能使上述三種物質(zhì)含量降低的速度變慢?？梢?細(xì)胞分裂素還有延緩衰老的作用。蔬菜儲藏中,常用它來保蔬菜鮮綠,延長儲藏時間。 (三)乙烯是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一種氣體激素,特別在成熟的果實(shí)中更多。 乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟。一箱水果中,只要有一個成熟的水果,就能加速全箱水果的成熟。用乙烯處理瓜類植物(如黃瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜類的增產(chǎn)。此外,乙烯還有刺激葉子脫落、抑制莖的伸長等作用。 (四)脫落酸是一種生長抑制劑。它能抑制植物的細(xì)胞分裂,也能抑制種子的萌發(fā),特別是對于大麥、小麥種子萌發(fā)的抑制作用更為明顯。此外,據(jù)報刊報道,植物之所以有向光性,不但因為它的背光一側(cè)生長素含量增加,而且還因為它的向光一側(cè)所含的抑制激素脫落酸含量增加。脫落酸還能促進(jìn)葉片等的衰老和脫落。在溫帶地區(qū)的秋末冬初,落葉樹紛紛落葉,棉鈴在未成熟以前常常大量脫落,這些都與脫落酸的作用密切相關(guān)。 【例1】某種植物種子經(jīng)低溫處理12個月后能夠提早萌發(fā)。在低溫處理過程中，種子內(nèi)的激素含量變化如下圖所示。據(jù)下圖進(jìn)行以下的推斷，錯誤的是() A抑制種子萌發(fā)的是脫落酸 B噴灑細(xì)胞分裂素溶液，有利于種子保存 C脫落酸與赤霉素是拮抗關(guān)系 D赤霉素與細(xì)胞分裂素是協(xié)同關(guān)系B 【解析】由圖可知，低溫處理12個月后植物種子能夠提早萌發(fā)，種子中脫落酸的含量減少，而細(xì)胞分裂素與赤霉素的含量增加，種子能夠提早萌發(fā)，說明脫落酸抑制種子萌發(fā)，細(xì)胞分裂素與赤霉素均表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)，能促進(jìn)種子的萌發(fā)。 二、植物激素間的相互作用 在植物生長發(fā)育的過程中，任何一種生理活動都不是單一激素的控制，而是各種激素相互作用的結(jié)果。也就是說，植物的生長發(fā)育過程，是受多種激素的相互作用所控制的。例如，細(xì)胞分裂素促進(jìn)細(xì)胞增殖，而生長素則促進(jìn)增殖的子細(xì)胞繼續(xù)增大。又如，脫落酸強(qiáng)烈地抑制著生長，并使衰老的過程加速，但是這些作用又會被細(xì)胞分裂素解除；再如，生長素的濃度適宜時，促進(jìn)植物的生長，同時開始誘導(dǎo)乙烯的形成。當(dāng)生長素的濃度超過最適濃度時，乙烯的含量增加，而當(dāng)乙烯對細(xì)胞生長的抑制作用超過了生長素促進(jìn)細(xì)胞生長的作用時，就會出現(xiàn)抑制生長的現(xiàn)象。研究激素間的相互關(guān)系，對于生產(chǎn)實(shí)踐有著重要的意義。 一般來說，促進(jìn)生長的激素：生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素。抑制生長的激素：乙烯、脫落酸。與器官脫落有關(guān)的激素：生長素、細(xì)胞分裂素抑制器官脫落，脫落酸促進(jìn)葉、花、果實(shí)的脫落。與種子萌發(fā)有關(guān)的激素：赤霉素、細(xì)胞分裂素促進(jìn)萌發(fā)，脫落酸抑制萌發(fā)。 【例2】番茄果實(shí)成熟過程中，乙烯釋放量、果實(shí)色素積累及細(xì)胞壁松弛酶活性變化規(guī)律如下圖。從該圖可得出乙烯能促進(jìn)()細(xì)胞壁松弛酶活性升高果實(shí)色素積累番茄果實(shí)發(fā)育番茄果實(shí)成熟 A B C DB 【解析】本題考查乙烯的生理作用和圖形分析能力。乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟，但不能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，故不能選。植物激素和動物激素的區(qū)別與聯(lián)系植物激素動物激素產(chǎn)生無專門的分泌器官或細(xì)胞由專門的內(nèi)分泌腺分泌運(yùn)輸可經(jīng)過篩管輸送或細(xì)胞直接傳遞，為主動運(yùn)輸由血液循環(huán)輸送作用沒有特定的作用器官或細(xì)胞，可以作用于自身分泌細(xì)胞有特定的靶器官或靶細(xì)胞，一般不作用于自身分泌細(xì)胞實(shí)例生長素：成分是吲哚乙酸 生長激素：成分是蛋白質(zhì)相同點(diǎn)均有微量高效的特點(diǎn)；均有調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的作用；均是多種激素共同協(xié)調(diào)發(fā)揮作用1實(shí)驗原理植物生長調(diào)節(jié)劑對植物插條的生根情況有很大的影響，而且用不同濃度、不同時間處理影響程度不同。其影響存在一個最適濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長最快。2實(shí)驗方法(1)浸泡法：把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3 cm，處理幾小時至一天(要求的溶液濃度較低，并且最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進(jìn)行處理)。(2)沾蘸法：把插條基部在濃度較高的藥液中蘸一下(約5 s)，深約1.5 cm即可。 一、理論歸納3實(shí)驗注意事項(1)可以進(jìn)行預(yù)實(shí)驗：先設(shè)計一組梯度較大的預(yù)實(shí)驗進(jìn)行探索，再在預(yù)實(shí)驗的基礎(chǔ)上設(shè)計細(xì)致的實(shí)驗。這樣可以避免浪費(fèi)時間和財力。(2)設(shè)置對照實(shí)驗，控制無關(guān)變量本實(shí)驗可以設(shè)置只加清水的空白對照組及不同濃度的相互對照組?？瞻讓φ战M可以排除無關(guān)變量的干擾；相互對照組可以確定促進(jìn)生根的最適濃度。設(shè)置重復(fù)組，即每組不能少于3個枝條。實(shí)驗過程應(yīng)控制的無關(guān)變量主要有：實(shí)驗中用到的枝條要盡量一致、藥液處理枝條的時間要一致、各組培養(yǎng)條件要一致。(3)分析不同插條的生根情況不能生出不定根：有可能是枝條上沒有芽、枝條倒插等。都能生出不定根：促進(jìn)扦插枝條生根是指刺激枝條的下端生出不定根，而不是刺激根生長。不同的枝條可能生出的不定根的數(shù)目多少不一樣，如枝條上芽多，則產(chǎn)生的生長素就多，就容易促使不定根的萌發(fā)。利用以下實(shí)驗材料和器材設(shè)計實(shí)驗，探究不同濃度生長素類似物對種子萌發(fā)率的影響。材料和用具：蘿卜種子、試管、移液管、蒸餾水、鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、濃度分別為105 mg/L、103 mg/L、101 mg/L、10 mg/L、103 mg/L的生長素類似物溶液(實(shí)驗材料和用具的數(shù)量不限)。二、演練(1)請補(bǔ)充實(shí)驗分析：本實(shí)驗的自變量是 ，請寫出兩種無關(guān)變量： ， 應(yīng)選用的對照方法是 。(2)請補(bǔ)充實(shí)驗步驟：取6支試管，編號，依次分別加入 。在各支試管中分別放入20粒種子。取與試管相同數(shù)量的培養(yǎng)皿，編號(與試管對應(yīng))，分別用與對應(yīng)試管相同的溶液浸濕濾紙。生長素類似物的濃度浸泡時間、溫度(或pH或種子的生理狀況或氧氣或水分)等(不同濃度)相互對照和(蒸餾水)空白對照(在15號試管)5 mL(等量的)濃度為105 mg/L、103 mg/L、101 mg/L、10 mg/L、103 mg/L的生長素類似物溶液，(6號試管)蒸餾水24小時后取出種子，分別放入對應(yīng)培養(yǎng)皿，放在條件相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)。每天向培養(yǎng)皿補(bǔ)充適量的相應(yīng)溶液。 (3)有位同學(xué)對實(shí)驗結(jié)果分析，得出的結(jié)論是：生長素類似物溶液低濃度時促進(jìn)種子萌發(fā)，高濃度時抑制種子萌發(fā)。請你繪制柱形圖(直方圖)把該同學(xué)可能出現(xiàn)的一種實(shí)驗結(jié)果直觀地表示出來。一周(一段時間)后，觀察并測量每個培養(yǎng)皿中種子發(fā)芽的數(shù)量，計算萌發(fā)率。【解析】從實(shí)驗課題就可以判斷出自變量是生長素類似物濃度；在實(shí)驗中浸泡時間太短或太長，都將影響實(shí)驗效果，同時不同的種子生理狀況必然有差別，只能做到盡量相同，以上兩點(diǎn)是影響實(shí)驗結(jié)果的主要無關(guān)變量；本實(shí)驗設(shè)置了不同濃度間的相互對照，各組均是實(shí)驗組，以及蒸餾水的空白對照，影響效果是促進(jìn)還是抑制，要跟蒸餾水組對照才可以判斷；將結(jié)果用柱形圖(直方圖)表示出來時，要注意必須有比蒸餾水高的組，說明促進(jìn)作用，也要有比蒸餾水低的組，說明抑制作用，其濃度必須是最高的幾組。1.(2011山東)下列與激素作用無關(guān)的實(shí)例是( )A草莓果實(shí)自然發(fā)育成熟B人舌尖觸到蔗糖時感覺甜C自然生長的雪松樹冠呈塔形D饑餓時人體血糖仍維持正常水平B【解析】 A果實(shí)發(fā)育成熟涉及生長素和乙烯；C雪松樹冠呈塔形是生長素作用的兩重性的體現(xiàn)；D饑餓時血糖的調(diào)節(jié)需要胰高血糖素；B產(chǎn)生感覺屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)，不需要激素，需要遞質(zhì)；故答案為B。2.(2011浙江)研究人員進(jìn)行了多種植物激素對豌豆植株側(cè)芽生長影響的實(shí)驗，結(jié)果見下圖。請回答：(1)比較曲線1、2、3與4，可知 對側(cè)芽的生長有抑制作用，其中起作用的主要激素是 ，而且 (激素)能解除這種激素的抑制作用。在保留頂芽的情況下，除了曲線3所采用的措施外，還可通過噴施 的化合物促進(jìn)側(cè)芽生長。(2)比較曲線4與5，可知赤霉素能明顯促進(jìn) 。而在完整豌豆植株的頂芽中，赤霉素產(chǎn)生于 組織。(3)分析上圖，推測側(cè)芽生長速度不同的原因是側(cè)芽內(nèi) 濃度或比例的改變。頂芽生長素細(xì)胞分裂素對抗生長素側(cè)芽的生長分生植物激素【解析】(1)從曲線中可以看出，保留頂芽的時候側(cè)芽長度最小，說明頂芽對側(cè)芽有抑制作用。頂端優(yōu)勢現(xiàn)象是指頂芽合成的生長素向下運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽，使側(cè)芽生長素濃度過高而導(dǎo)致側(cè)芽生長被抑制。曲線3側(cè)芽長度大于曲線1，說明涂抹細(xì)胞分裂素能解除生長素的抑制作用，噴施抵消生長素作用的化合物也可以達(dá)到相同的效果。(2)曲線4和5都去頂芽，但是曲線5涂抹赤霉素，曲線5側(cè)芽長度大于曲線4，說明赤霉素能促進(jìn)側(cè)芽的生長。分生組織可以合成赤霉素。(3)通過以上分析可以看出植物激素的濃度或比例可以改變側(cè)芽的生長速度。 3.(2011江蘇)人工合成的植物激素類似物常用于生產(chǎn)實(shí)踐。某課題組研究了激素類似物甲和激素類似物乙對微型月季生根和側(cè)芽生長的影響，請回答下列問題： (1)由圖1得出的初步結(jié)論是：甲和乙對微型月季插條生根的影響分別是 。促進(jìn)生根、抑制生根(2)由圖1的結(jié)果 (填“能”或“不能”)判斷0.5 mol/L的激素類似物乙對生根的影響。為探究3 mol/L的激素類似物甲和0.5 mol/L的激素類似物乙對微型月季插條生根的復(fù)合影響，應(yīng)設(shè)計 種培養(yǎng)基。(3)已知甲為生長素類似物，圖2為其X、Y和Z三種濃度下對微型月季莖段側(cè)芽生長的影響，則：X濃度的甲對微型月季莖段側(cè)芽生長具有 。X濃度、Y濃度和Z濃度之間大小的關(guān)系是 。不能4抑制作用XY，XZ，Y與Z之間的大小關(guān)系不確定【解析】(1)由圖1可知，隨著激素類似物乙濃度的升高，月季插條生根數(shù)量逐漸減少，而在一定范圍內(nèi)，隨激素類似物甲濃度升高，月季插條生根數(shù)量增加，因此激素類似物甲作用效果為促進(jìn)，激素類似物乙作用效果為抑制。(2)由圖1可知，當(dāng)激素類似物乙的濃度大于或等于1 mol/L時對生根有抑制作用，但無從得知當(dāng)激素類似物乙的濃度在01 mol/L之間時的作用效果如何。要想探究3 mol/L的激素類似物甲和0.5 mol/L的激素類似物乙對月季插條生根的復(fù)合影響，應(yīng)設(shè)計四組培養(yǎng)基，即：3mol/L甲0mol/L乙、0 mol/L甲0.5mol/L乙、3mol/L甲0.5mol/L乙、0mol/L甲0mol/L乙。(3)生長素濃度變化對植物側(cè)芽生長的影響可用下圖曲線表示，即：所以結(jié)合題目中的坐標(biāo)曲線可知三種生長素類似物的濃度關(guān)系為XY，XZ，Y與Z之間的大小關(guān)系不能確定。4.(2010贛州聯(lián)考)絲瓜為雌雄同株異花植物，將剛萌發(fā)的該植物種子先在一定濃度的下表5種物質(zhì)的溶液中浸泡24小時，然后種植。比較最初的雌花與雄花平均數(shù)，求出性別比(見下表)。分析上表數(shù)據(jù)，其中表述不正確的是( )A外源植物生長調(diào)節(jié)劑或激素打破了內(nèi)源激素比例的平衡，從而影響雌雄花的性別分化B該實(shí)驗濃度下的乙烯利對絲瓜性別分化影響不大，對其他植物也是如此C花器官的性別分化是各種激素和內(nèi)外環(huán)境因子對基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果D該實(shí)驗濃度下的赤霉素、CP有利雌花的形成，整形素有利雄花的形成B【解析】本題主要考查對植物激素的主要作用的應(yīng)用。從表中可以看出，乙烯利的處理后對絲瓜雄雌花的比值影響不大，但沒有對其他植物進(jìn)行實(shí)驗。答案應(yīng)該選擇B。5.(2011龍巖模擬)下圖是細(xì)胞分裂素對黃瓜果實(shí)發(fā)育的影響(CK、250、500分別表示不稀釋、稀釋250倍和500倍)，能得出的結(jié)論是( )CA細(xì)胞分裂素的作用和生長素的作用一樣具有兩重性B細(xì)胞分裂素的濃度赿小，促進(jìn)作用越大C細(xì)胞分裂素具有促進(jìn)子房發(fā)育的作用D生物的個體發(fā)育是多種激素共同作用的結(jié)果【解析】通過對曲線的分析可知細(xì)胞分裂素具有促進(jìn)子房發(fā)育的作用。 6.(改編題)在植物細(xì)胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸經(jīng)一系列酶催化生成。下列相關(guān)敘述不正確的是( )DA吲哚乙酸主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子中合成B色氨酸屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，至少含有一個氨基和一個羧基C吲哚乙酸是一種具有調(diào)節(jié)作用的植物激素，不是蛋白質(zhì)D植物體中存在過量的色氨酸會抑制吲哚乙酸的合成【解析】本題考查了吲哚乙酸(植物生長素)的相關(guān)知識。吲哚乙酸主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子中合成，相對集中地分布在生長旺盛的部位，如胚芽鞘；吲哚乙酸是一種具有調(diào)節(jié)作用的植物激素，不是蛋白質(zhì)；色氨酸是一種氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：一個碳原子上通過化學(xué)鍵連著一個羧基、一個氨基、一個氫原子和一個R基團(tuán)，R基團(tuán)中也有可能有羧基或氨基，所以色氨酸至少含有一個氨基和一個羧基；色氨酸作為合成吲哚乙酸的原料，存在過量的色氨酸，從我們學(xué)習(xí)的知識來看，沒有理由抑制吲哚乙酸的合成。只有答案D選項不正確。7.某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究不同濃度的生長素類似物溶液對根和芽生長的影響，擬用小麥種子、溫箱、培養(yǎng)皿、移液管、濾紙、尺、蒸餾水、10 mg/L 2,4D(一種生長素類似物)以及0.1%升汞(表面消毒劑)等完成相關(guān)研究。(1)該實(shí)驗的原理是生長素類似物對植物生長有調(diào)節(jié)作用，其調(diào)節(jié)效應(yīng)與 等有關(guān)；用不濃度的2,4D處理萌發(fā)的種子，對根、芽的生長有不同的影響。生長素類似物的濃度和植物器官種類(2)請補(bǔ)全下面的方法步驟：取小麥種子，用0.1%升汞消毒適宜時間，再用蒸餾水沖洗若干次，置于22 C溫箱中催芽2 d。取培養(yǎng)皿若干套，并編號。向1號皿中移入10 mg/L 2，4D 溶液10 mL，然后移出1 mL到2號皿中，加9 mL蒸餾水并混勻，如此稀釋至6號皿(濃度為0.0001 mg/L)。最后 。在各皿中放置一濾紙圓片，選取萌動的種子10粒，合理排放于皿中，蓋上皿蓋，放在22 C溫箱中黑暗培養(yǎng)3 d。測量并記錄 。(3)2,4D的調(diào)節(jié)效應(yīng)一般用一定時間內(nèi)器官長度的增長百分率(%)來表示。計算增長百分率(%)需要獲得的參數(shù)除了處理組長度以外，還應(yīng)該包括 。請將本實(shí)驗最可能的結(jié)果用曲線圖表示其走勢。(假設(shè)對根、莖的最適促進(jìn)濃度分別是0.001 mg/L和1 mg/L)曲線圖如下。從6號皿中取出1 mL棄去，在7號皿中加入9 mL蒸餾水幼芽的長度，幼根的長度和數(shù)目對照組長度和初始長度 【解析】(1)分析本題的實(shí)驗?zāi)康模骸把芯坎煌瑵舛鹊纳L素類似物溶液對根和芽生長的影響”，因此可分析出實(shí)驗變量是：不同生長素類似物濃度和不同器官(根和芽)。因此生長素類似物對植物生長的調(diào)節(jié)效應(yīng)與生長素類似物的濃度和植物器官種類有關(guān)。(2)注意到：“向1號皿中移入10 mg/L 2,4D溶液10 mL，然后移出1 mL到2號皿中，加9 mL蒸餾水并混勻”，實(shí)驗對濃度的控制是不斷進(jìn)行10倍的稀釋。由此類推，到6號皿時，應(yīng)從6號皿中取出1 mL棄去，在7號皿中加入9 mL蒸餾水。測量并記錄的是實(shí)驗的指標(biāo)：幼芽的長度、幼根的長度和數(shù)目。(3)要得出增長百分率，還應(yīng)測量出：對照組長度和初始長度。在畫曲線走勢圖時應(yīng)注意：標(biāo)明橫、縱坐標(biāo)的含義，橫坐標(biāo)濃度變化的梯度，正確畫出曲線圖。