内容正文:
第五讲 植物生命活动的调节
人教版高二生物期末复习考点串讲
考点梳理
考点1 植物生长素
考点3 探索植物生长调节剂的应用
考点2 其他植物激素
考点4 环境因素参与调节植物的生命活动
构建网络
植物生长素
其他植物激素
生长素的发现
生长素的合成、运输与分布
生长素的生理作用
种类和作用
激素间的相互作用
达尔文的实验
鲍森·詹森实验
拜尔实验
温特实验
植物向光性的原因
协调作用
相抗衡
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
生长素分布不均
构建网络
植物生长调节剂的应用
环境因素的调节
光
植物生长调节剂的概念及优点:
植物生长调节剂的类型
分子结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
植物生长调节剂的施用
温度
重力
整体调控
考点一:植物生长素
对照说明胚芽鞘的向光弯曲生长与 有关;
对照说明胚芽鞘感受光刺激部位为 ,而非尖端下段
1.生长素的发现过程
(1)达尔文实验:
①与②
尖端
③与④
尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
在单侧光照射下,尖端产生的某种影响”传递到下部伸长区时,造成光面比向光面生长快
推论
(2)鲍森·詹森实验:
没有形成单一变量,无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。
琼脂片
云母片
已知化学物质可以穿过琼脂片,而不能穿过云母片。
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
从对照实验设计的单一变量原则角度分析,该实验的不足之处在于?
推论
考点一:植物生长素
(3)拜尔实验:
胚芽鞘弯曲生长,是由于顶端产生的物质在顶端以下分布不均引起的。
该实验要在黑暗中进行,目的是排除光照可能对实验结果造成的干扰
本实验巧妙在哪里?
黑暗中放置
一段时间后
黑暗中放置
一段时间后
推论
本实验不足之处在哪里?
无法证明尖端是否产生某种化学物质
考点一:植物生长素
(4)温特实验:
用琼脂块收集该物质,排除了尖端的影响,直接观察该物质的影响
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质,这种化学物质在尖端下部分布不均,导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
本实验巧妙在哪里?
放置过胚芽鞘
顶端的琼脂块
实验组:
对照组:
一段时间后
对照组的作用?
作为对照排除琼脂块对尖端胚芽鞘生长的影响
推论
考点一:植物生长素
从 运送到 ;
2.植物激素的概念
由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位, 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
产生:
运输:
作用:
本质:
植物体内
(一定是植物自身产生的,要与植物生长调节剂相区分)
对植物的 有显著影响
微量有机物
产生部位
作用部位
生长发育
考点一:植物生长素
植物向光性是由于________________________:
单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量____向光一侧,因而
引起两侧的生长不均匀(背光侧细胞伸长快),从而造成向光弯曲
生长素分布不均匀
多于
尖端
尖端
下段
尖端
下段
生长素较少
生长素较多
生长较慢
生长较快
单侧光
3.植物向光生长的原因
背光侧分布多于向光侧
尖端细胞
考点一:植物生长素
4.生长素的合成、运输与分布
合成
运输:
分布:
原料:
主要部位:
极性运输:
非极性运输:
部位:
方向:
相对集中地分布在生长旺盛的部分
在成熟组织中通过输导组织进行
胚芽鞘、芽 幼叶和幼根
从形态学上端运输到形态学下端
色氨酸
幼嫩的芽、叶和发育中的种子
考点一:植物生长素
不直接参与________,而是给细胞传达一种________的信息。
促进细胞_____生长,诱导细胞____等
影响器官的________。
5.生长素的生理作用
伸长
分化
生长发育
细胞代谢
调节代谢
(1)作用方式:
(2)生理作用:
(3)本质:
①细胞水平:
②器官水平:
生长素与生长素 结合,引发细胞发生一系列信号转导过程,进而诱导 的表达,从而产生效应
特异性受体
特定基因
考点一:植物生长素
①浓度较低时:_________生长。
②浓度较高时:_________生长。
促进
抑制
芽
茎
>
促进生长
抑制生长
浓度(mol/L)
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
0
根
芽
茎
(4)生长素的作用特点
(5)对生长素的敏感性
①不同器官:根>_______>______。
②同种器官的不同发育程度:幼嫩_______衰老。
③不同植物:_____________________。
双子叶植物>单子叶植物
考点一:植物生长素
①解除方法:_____________。
②应用:适时摘除顶芽,解除顶端优势,以促进_____________。
摘除顶芽
侧芽发育
2
保留顶芽
去除顶芽
(6)实例——顶端优势。
生长素浓度低,促进生长
生长素浓度高,发育受到抑制
顶芽
侧芽
运输方向
考点一:植物生长素
(6)实例——根的向地性和茎的背地性
部位 根部 茎部
C D A B
生长素浓度
生长速度
生长素敏感程度
弯曲方向 向地生长 背地生长
低(促进)
低(促进)
高(抑制)
高(促进)
快
慢
慢
快
敏感
不敏感
D
A
C
B
根部
茎部
考点一:植物生长素
考向一:生长素的发现过程
考点一:植物生长素
1.下列关于植物生长素的科学发现史,叙述错误的是( )
A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某
种“影响”
B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片
C.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均
匀造成的
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸
引起的
D
解析:温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的“影响”确实是一种化学物质,并命名为生长素,但并未揭示其本质,D错误。
考向二:向光性的原理
考点一:植物生长素
1.如图a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照。下列对实验结果的描述,正确的是( )
A.a、b向光弯曲生长,c背光弯
曲生长
B.b中胚芽鞘尖端产生的生长素
通过琼脂片的方式是主动运输
C.d中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长
D.d中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长
D
考点一:植物生长素
【详解】a中由于生长素不能透过玻璃片,故a直立生长,A错误;
生长素通过琼脂片的方式属于扩散,不属于主动运输,B错误;
d中如果固定植株,旋转纸盒,则只有纸盒开口转向单侧光一侧,才能使尖端右侧接受光照,使左侧生长素分布较多,植株向右侧弯曲生长,C错误;d中如果将纸盒和植株一起旋转,光只能从开口进入,且只能照射到朝向开口一侧的尖端,使生长素分布不均,因此植株弯向纸盒开口方向生长,D正确。
考向三:生长素的合成、运输与分布
考点一:植物生长素
C
2.下列有关生长素的说法,正确的是( )
A.生长素在植物体内只能极性运输,不能非极性运输
B.生长素由专门的器官产生,作用于特定的靶细胞或靶器官
C.生长素和靶细胞的受体结合后能影响靶细胞内基因的表达
D.高浓度生长素能抑制种子形成,从而形成无子果实
考向三:生长素的合成、运输与分布
考点一:植物生长素
【详解】 生长素在成熟组织的韧皮部中可以进行非极性运输,A错误;植物体内没有产生激素的专门器官,是由植物的特定部位产生的,B错误;生长素与靶细胞的受体结合,影响靶细胞内基因的表达,C正确;生长素作为信息分子,其作用具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特性,适宜浓度的生长素可促进果实的发育,形成无子果实,D错误。
考向四:生长素的生理作用及特点
考点一:植物生长素
1.图甲表示燕麦胚芽鞘的向光性实验,图乙表示水平放置幼苗的生长情况,图丙表示生长素浓度与植株某一器官生长的关系。下列说法正确的是( )
A.图甲中胚芽鞘向光弯曲生长是由生
长素的极性运输导致的
B.图乙1处的生长素浓度大于2处,所
以幼苗根的生长表现出向地性
C.图乙3、4处的生长素浓度分别对应图丙的C点之前和之后
D.图丙表明不同浓度的生长素其作用效果可能相同
D
考向四:生长素的生理作用及特点
考点一:植物生长素
解析:图乙1处的生长素浓度小于2处,
由于根对生长素敏感,1处低浓度促进
生长,2处高浓度抑制生长,因此幼
苗根的生长表现出向地性,B错误;
图乙3、4处的生长素浓度均表现为促进茎的生长,因此均对应图丙的C点之前,C错误。
考点二:其他植物激素
1.其他植物激素的种类和作用
名称 合成部位 分布 生理作用
赤霉素
细胞分裂素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞 ,从而引起植株增高;促进细胞 ;促进种子 、开花和果实发育
伸长
分裂与分化
萌发
主要分布在植物生长相对旺盛的部位
主要是根尖
主要分布在正在进行细胞分裂的部位
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
考点二:其他植物激素
名称 合成部位 分布 生理作用
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
根冠、萎蔫的叶片
抑制细胞分裂;促进气孔 ;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子_____
关闭
休眠
植物体各个部位
促进果实 ;促进开花;
促进___________________
成熟
叶、花、
果实脱落
将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多
各器官中都存在
促进茎、叶细胞的 ;
促进 等。
植物体内
植物体内
扩展和分裂
花粉管生长、种子萌发
考点二:其他植物激素
①促进细胞分裂:生长素、_______________________。
②促进植物生长:生长素、_______________________。
③促进果实发育:生长素、___________。
④促进果实成熟:乙烯和___________。
⑤促进种子萌发:_______________________和油菜素内酯。
赤霉素和细胞分裂素
赤霉素和细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
赤霉素、细胞分裂素
①细胞分裂:细胞分裂素与___________。
②细胞伸长:生长素与_________。
③种子萌发:赤霉素与___________。
④器官脱落:脱落酸与___________。
脱落酸
乙烯
脱落酸
生长素
2.植物激素间的相互作用
(1)协同作用
(2)作用效果相抗衡
考点二:其他植物激素
(3)IAA和ETH(乙烯)之间的相互作用
低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用。
生长素浓度低
细胞伸长生长
生长素浓度高
乙烯增多
促进
促进
抑制
抑制
考点二:其他植物激素
(4)IAA和GA之间的相互作用
前体物质(色氨酸)
赤霉素
生长素
分解
促进
抑制
合成
氧化产物
细胞伸长
促进
考点二:其他植物激素
考向一:其他植物激素的作用
1.乙烯是甲硫氨酸在AOC等酶的作用下经过一系列反应合成的,与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达,进而促进果实的成熟。下列分析正确的是( )
A.植物细胞内的乙烯是在核糖体上合成的
B.乙烯的合成受基因控制,与环境温度无关
C.乙烯通过调控基因的表达实现对植物生长的调节
D.催化乙烯合成的AOC酶只存在于成熟的果实细胞中
C
考点二:其他植物激素
考向一:其他植物激素的作用
解析:核糖体是蛋白质的合成场所,而乙烯不是蛋白质,故植物细胞内的乙烯不是在核糖体上合成的,A错误;
据题意可知,乙烯与细胞内的相应受体结合后能促进相关基因表达,从而实现对植物生长的调节,促进果实的成熟,C正确;
植物体各个部位都可以合成乙烯,故催化乙烯合成的AOC酶存在于植物体各个部位的细胞中,D错误。
考点三:探索植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型和作用
(1)植物生长调节剂的概念及优点:
①概念:
由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
②优点:
原料广泛、容易合成、效果稳定 。
(2)植物生长调节剂的类型:
分子结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应
例如吲哚丁酸;
例如和 α-萘乙酸(NAA),矮壮素
考点三:探索植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型和作用
(3)植物生长调节剂优点:
广泛
稳定
作物产量
产品品质
作物产量
①植物生长调节剂具有原料 、容易合成、效果 等优点。
②植物生长调节剂应用领域广,对于提高 ,改善 等,都起到了很好的作用。
③施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数
(3)植物生长调节剂优点:
①植物生长调节剂使用不当,则可能影响 和产品品质。
②过量使用植物生长调节剂,还可能对人体健康和环境带来不利影响。
考点三:探索植物生长调节剂的应用
植物激素 对应生长调节剂 应用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
乙烯
脱落酸
(4)各种植物生长调节剂的应用:
萘乙酸、2,4-D
赤霉素
青鲜素
乙烯利
矮壮素
①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③用作农业除草剂
①促进植物茎秆伸长;②解除种子和其他部位的休眠,用来提早播种
蔬菜储藏中,常用它来保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间
用于催熟果实
控制植物徒长,使植株节间缩短,长得矮、壮、粗,根系发达,抗倒伏
考点三:探索植物生长调节剂的应用
2.植物生长调节剂的施用
(1)根据 ,选择恰当的植物生长调节剂;
①促进扦插枝条的生根?
②果实催熟?
(2)综合考虑施用 ,调节剂残留
、 等
生长素类植物生长调节剂
乙烯利
(3)同时考虑施用 、植物的 等、
目的、效果和毒性
价格和施用是否方便
浓度、时间、部位
生理状态和气候条件
实际情况
考点三:探索植物生长调节剂的应用
3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
配制一系列浓度梯度的生长素类似物溶液
(1)实验原理:
(2)实验过程:
适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根,不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后,插条生根的情况不同。
处理生长状况相同的插条的形态学下端
观察枝条生根状况
重复前三步,将浓度梯度变小
预实验
正式实验
考点三:探索植物生长调节剂的应用
制作插条
配制梯度溶液
把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组,每组3枝
取生长素类调节剂按照不同的比例稀释成9份,第10份用蒸馏水作为空白对照
处理插条
溶液的浓度较低时使用;把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm;处理几小时至一天;最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理。
溶液的浓度较高时使用;把插条基部在药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm。
①浸泡法:
②沾蘸法:
(2)实验过程:
考点三:探索植物生长调节剂的应用
由右图曲线可知,促进扦插枝条生根的最适浓度是A点对应的生长素类调节剂浓度,在A点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同浓度
实验培养
记录结果
分析结果
把每组处理过的枝条下端依浓度梯度从小到大分别放入盛清水的托盘中浸泡,放在适宜温度下培养,每天观察一次,记录生根情况
一段时间后观察插条的生根情况,并记录所得到的数据
(2)实验过程:
考点三:探索植物生长调节剂的应用
4.尝试利用乙烯利催熟水果
乙烯利分解释放出乙烯,乙烯可进一步诱导水果自身产生乙烯,乙烯能促进果实成熟
番茄、香蕉等
处理后的生长时间
成熟程度
(1)实验材料:
①自变量:
②因变量:
③封存24 后打开,每隔一段时间观察果实成熟情况。
(2)实验原理:
(3)实验变量:
(4)实验流程:
① 将果实浸入稀释的乙烯利溶液中( 或者用喷壶将稀释的乙烯利溶液均匀的喷洒在水果表面),沥干水分
②放入自封袋或者塑料袋密封,置于20-25 ℃ 储存。
考点三:探索植物生长调节剂的应用
考向一:植物生长调节的应用
1.水稻种植过程中,植株在中后期易倒伏是常见问题。在适宜时期喷施适量的调环酸钙溶液,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力。下列叙述错误的是( )
A.调环酸钙是一种植物生长调节剂
B.喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度
C.若调环酸钙喷施不足,可尽快喷施赤霉素进行补救
D.在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长
C
考点三:探索植物生长调节剂的应用
考向一:植物生长调节的应用
【详解】A、调环酸钙是一种植物生长调节剂,能缩短水稻基部节间长度,增强植株抗倒伏能力,A正确;
B、喷施调环酸钙的关键之一是控制施用浓度,B正确;
C、赤霉素促进茎秆生长,若调环酸钙喷施不足,不能喷施赤霉素进行补救,C错误;
D、在水稻基部节间伸长初期喷施调环酸钙可抑制其伸长,D正确。
故选C。
考点三:探索植物生长调节剂的应用
考向二:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是 ( )
A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B.四组实验中,300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C.100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量相近
D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
B
考点三:探索植物生长调节剂的应用
【解析】 对照组与实验组的不同之处是外源IAA的浓度不同,对照组生根数量少是因为用清水浸泡(即外源IAA的浓度为0)但仍含有内源IAA;用300 mg/L IAA处理的枝条平均生根数最多,故这四组实验中,该浓度IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效;平均生根数与平均根长的乘积可以反映出根生物量的大小,分析柱状图可知,100与300 mg/L IAA处理获得的根生物量差异较大;通过柱状图可知,与对照组相比,题中所示浓度的IAA均使根生物量增大,故仅体现了IAA对根生长的促进作用,没有体现出IAA对根生长的两重性。
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
种子萌发,植株_____________________等都受光的调控。
光作为一种_________,影响、调控植物生长、发育的全过程。
1.光对植物生长发育的作用
生长、开花、衰老
信号
(1)调节作用:
(2)调节实质:
①化学本质:
蛋白质(色素—蛋白复合体)
植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
主要是红光和远红光
(3)光信号分子——光敏色素
②分布:
③吸收光的类型:
光敏色素
感光区域
酶活性区域
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
变现出生物学效应
感受信号
传导信号
发生反应
光敏色素被激活,其结构发生变化
信号经过转导传递到细胞核内
细胞核内特定基因转录变化 (表达)
RNA
蛋白质
转录
翻译
光
照
射
(4)调控机制
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
①植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行的,温度可以通过影响 、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的 。
②植物分布的 很大程度上就是由温度决定的。
种子萌发
生长发育
地域性
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度对植物生长发育的影响
③温度参与植物生长发育的调节
年轮形成的原因是
春化作用
在春夏季细胞分裂快、细胞体积
大,在树干上形成颜色较浅的带;
在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
①重力是调节 和 的重要环境因素。
②调节方式:植物的根、茎中具有感受重力的 ,可以将重力信号转换成 的信号,造成 ,从而调节植物的生长方向。
植物生长发育
形态建成
物质和细胞
运输生长素
生长素分布的不均衡
(2)重力参与植物生长发育的调控
③调节实例:
根的向地性
茎的背地性
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
植物对重力感受是通过一类富含“淀粉体”的细胞,即 细胞来实现的。
平衡石
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
对植物生长产生影响
根尖中的平衡石细胞示意图
④“淀粉—平衡石”假说
如影响生长素的运输,导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
3.植物生长发育的整体调控
植物激素
基因
环境因素
植物生命活动的调节
生长素
细胞分裂素
赤霉素
脱落酸
乙烯
光
温度
重力
改变分布情况
相互影响
影响
表达
高等植物正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控,是 、 和 共同完成
基因表达调控
激素调节
环境因素调节
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
考向一:环境因素参与调节植物的生命活动
1.在黑暗条件下培养小麦的根尖,当根尖生长到10 mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理,一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定,结果如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
A.根尖产生的生长素化学本质是
α-萘乙酸
B.实验表明光照强度影响了生长
素的合成
C.实验说明单侧光促进生长素向背光侧运输
D.强光照射可能促进根尖背向光源弯曲生长
处理方式 生长素(IAA)含量(ng·g-1)
向光侧 背光侧
光强:500 lx 163.24 426.6
光强:1 000 lx 147.2 439.4
D
考点四:环境因素参与调节植物的生命活动
处理方式 生长素(IAA)含量(ng·g-1)
向光侧 背光侧
光强:500 lx 163.24 426.6
光强:1 000 lx 147.2 439.4
解析:生长素的化学本质是
吲哚乙酸等,A错误;
光照强度影响了生长素分
布,据表格可知:无论光
照强度如何,生长素的总量相似,故光照强度对于生长素的合成没有影响,B错误;
仅根据实验结果无法说明单侧光一定促进生长素向背光侧运输,也可能是向光侧生长素被分解所致,C错误;
由于根尖对生长素浓度敏感,背光侧生长素浓度高,抑制生长,因此强光照射可能会促进根尖向背光侧弯曲生长,D正确。
人教版高二生物期末复习考点串讲
$$