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“植物的激素调节”高考热点例析

2015-07-22周伟

中学生理科应试 2015年6期
关键词:胚芽鞘生长素赤霉素

周伟

纵观2013年高考生物试卷不难发现,“植物的激素调节”是各地高考命题热点所在.下面对与之相关的热门考点及考题进行归类分析,以期达到举一反三、重点覆盖的效果.

一、生长素发现的探究历程

例1(安徽卷)科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂块切成小块.再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长.但是,如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲.该实验证明了( ).

A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端

B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质

C.生长素的化学本质是吲哚乙酸

D.胚芽鞘会弯向光源生长

解析温特两个实验中的胚芽鞘是否生长,取决于琼脂块上是否放置过胚芽鞘尖端.该实验证明胚芽鞘尖端产生了某种化学物质,这种化学物质扩散到琼脂块,再通过琼脂块进入切去尖端的胚芽鞘一侧,促进胚芽鞘向对侧弯曲生长.该实验不能证明生长素只能进行极性运输和生长素的化学本质.

答案:B

考点知识小结:(1)生长素的发现涉及达尔文、詹森、拜尔、温特等科学家所进行的几个经典实验.温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”,只能说“影响”.证明“影响”是“化学物质”而非其他信号,并对该物质命名的科学家是温特;提取该物质的是郭葛,其化学本质为吲哚乙酸,由色氨酸合成.

(2)生长素的产生、感光部位在胚芽鞘尖端,生长素的合成不需要光,但发生效应的部位在胚芽鞘尖端以下.在胚芽鞘尖端,生长素既能进行极性运输,即由形态学上端向形态学下端运输,又能进行横向运输,即由向光侧向背光侧移动.

(3)判断植物“长不长、弯不弯”时要注意两看:一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素:①能则生长;②不能则既不生长也不弯曲;二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀:①若均匀则直立生长;②若不均匀则弯曲生长.

二、生长素的生理作用

例2(大纲卷)关于植物生长素和生长素类似物的叙述,错误的是( ).

A.适宜浓度的生长素类似物可促进无子果实的发育

B.同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同

C.单侧光照射燕麦胚芽鞘可使其生长素分布发生变化

D.用适宜浓度的生长素类似物处理插条可促进其生根

解析将适宜浓度的生长素类似物涂抹或喷洒在未授粉的雌蕊柱头上得到无子果实;同一植物根生长所需的最适生长素浓度低于芽的最适生长素浓度;单侧光可使燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素横向运输从而使其分布发生变化;适宜浓度的生长素类似物可以促进扦插枝条生根.

答案:B

考点知识小结:(1)生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子等具有分生能力的部位合成,其作用表现为促进细胞的纵向伸长.

(2)生长素的生理作用具有两重性,即在一定浓度范围内促进植物器官生长,浓度过高则抑制植物器官的生长.这里所强调的生长素浓度的“高”与“低”,可以结合相关曲线模型(见图1)进行解读:①H点表示促进生长的最适浓度为g,曲线中OH段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用增强,曲线中HC段表明:随生长素浓度升高,促进生长作用减

弱(但仍为促进生长).②当生长素浓度小于i时促进植物生长,均为“低浓度”,高于i时才会抑制植物生长,成为“高浓度”,所以C点表示促进生长的“阈值”.③A、B两点的生长素浓度分别为m、2m,但促进生长作用相同.

(3)根的向重力性和顶端优势现象体现了生长素的两重性,即低浓度促进,高浓度抑制,而向光性和茎的背重力性却只能表现生长素促进生长的功能.

(4)不同器官对生长素的敏感性不同,敏感性大小:根>芽>茎.不同种类植物对生长素的敏感度也不同,双子叶植物比单子叶植物敏感程度高.

三、植物激素之间的相互作用

例3 (天津卷)图2为生长素(IAA)对豌豆幼苗茎内赤霉素生物合成影响的示意图.图中GA1、GA8、GA20、GA29是四种不同的赤霉素,只有GA1 能促进豌豆茎的伸长.若图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻. 据图分析,下列叙述错误的是( ).

A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常

B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株较正常植株矮

C.对酶1 基因突变的豌豆幼苗施用GA20,该植株可恢复正常植株高度

D.酶2 基因突变的豌豆,其植株较正常植株高

解析根据图解可知,适宜浓度的IAA可以促进的GA1合成,因此对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度的IAA,该植株茎内GA1的合成可恢复正常;用生长素极性运输抑制剂处理豌豆苗的顶芽,导致生长素不能运输到下部,影响GA1的合成,该植株较正常植株矮;对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20,植株内不能合成GA1,因此该植株不能恢复正常植株的高度;酶2基因突变的豌豆,茎内GA1含量增加,该豌豆植株较正常植株高.

答案:C

考点知识小结:(1)在植物生命活动调节中各种激素并不是单独地、孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节.各种激素之间的相互作用有两种:协调作用和拮抗作用.前者是指两种或多种激素综合使用时,其效果大于分别单独使用;后者是指两种激素混合使用时,一种激素的效果被另一种激素所抑制.

(2)生长素和赤霉素是控制植物茎伸长的两类主要植物激素.赤霉素可通过增加植物体内生长素含量来促进植物生长,而生长素通过促进活性赤霉素的生物合成并抑制其失活来维持高水平的赤霉素,从而促进茎节间的伸长,两者表现为协同作用.

(3)生长素在浓度适宜时促进植物生长,同时诱导乙烯的合成,但当其浓度过高,乙烯含量增加到一定程度,使乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素对细胞生长的促进作用时,则开始抑制植物的生长.

四、植物激素作用的实验探究

例4 (浙江卷)光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如图3所示.下列叙述正确的是( ).

A.茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起

B.赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一

C.植物茎伸长与光照时间无关

D.该植物是赤霉素缺失突变体

解析对比1组和4组、4组和5组,推知茎伸长受抑制与光照时间和赤霉素合成抑制剂有关;对比5组和6组,推知赤霉素是影响茎伸长的因素之一;实验结果没有表明植物是赤霉素缺失突变体.

答案:B

考点知识小结:(1)实验中要运用对照原则和单一变量原则,变量的控制、对照组的设计、探究结果分析是答题的关键.

(2)实验要体现生物科学研究的基本思路:提出(发现)问题→作出假设→设计实验证明→得出结论.

(收稿日期:2014-10-16)

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