第27讲 植物生命活动的调节-【名师大课堂】2025年高考生物艺术生总复习必备（word教师用书）

第27讲　植物生命活动的调节 考点一　植物生长素 1．生长素的发现过程 （1）有关实验及结论 科学家 实验处理及实验结果 实验结论 达尔文 胚芽鞘在__单侧光__照射下的弯曲生长与__胚芽鞘尖端__有关 胚芽鞘__尖端__受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区__背光__面比__向光__面生长快 鲍森· 詹森 胚芽鞘尖端产生的影响可以透过__琼脂片__传递给下部 拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部__分布不均匀__造成的。 温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为__生长素__ （2）植物激素：由　植物体内　产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的　微量有机物　。 2．生长素的合成、运输和分布 3．生长素的生理作用及特点 （1）生理作用：在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进　细胞伸长　、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进　生长　，影响花、叶和果实、　侧根和不定根发生发育　等。 （2）作用方式：不直接参与　细胞代谢　，而是给细胞传达一种　调节代谢　的信息。 （3）作用特点 4．顶端优势 （1）现象：　顶芽　优先生长，　侧芽　生长受到抑制。 （2）原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，导致侧芽处生长素浓度　较高　，发育受到　抑制　。 （3）解除方法：　摘除顶芽　。 （4）应用：可适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使其多开花、多结果。 [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．（选择性必修1　P90）在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。（　√　） 2．（选择性必修1　P91）达尔文实验证明了植物向光弯曲生长是由生长素造成的。（　×　） 3．（选择性必修1　P92）温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素。（　√　） 4．（选择性必修1　P93）在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，称为极性运输，极性运输是一种协助扩散。（　×　） 5．（选择性必修1　P93）生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分裂等作用。（　×　） 6．（选择性必修1　P94）幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝；不同器官对生长素的敏感程度不同，表现为根>茎>芽。（　×　） 7．（选择性必修1　P97）赤霉素促进细胞伸长，引起植株增高，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育。（　√　） 8．（选择性必修1　P97）脱落酸抑制细胞分裂和气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落，维持种子休眠。（　×　） 9．（选择性必修1　P98）在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的是某种激素的绝对含量。（　×　） 10．（选择性必修1　P102）对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响施用效果。（　√　） 11．（选择性必修1　P106）在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。（　√　） 12．（选择性必修1　P107）植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。（　√　） 13．（选择性必修1　P107）植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。（　√　） 14．（选择性必修1　P108）激素的产生和分布是基因表达调控的结果，与环境因素无关。（　×　） 阐述基本原理，突破长句表达 1．生长素主要合成部位是　芽、幼嫩的叶和发育中的种子　。 2．（源于选择性必修1 P95“思维训练”）为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了如图所示实验，一段时间后，发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素，请思考： ①本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？ 　提示：不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”　。 ②欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力？ 　提示：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。如图所示　。 3．选择性必修1 P105“思考·讨论”节选：有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花，是哪种环境因素在起作用？这与植物激素的分泌有关系吗？ 　提示：是光照时长（黑暗时长）在起作用；与植物激素的分泌有关　。 4．选择性必修1 P107“思考·讨论”节选：有的植物需要经过春化作用才能开花，这对于它们适应所生存的环境有什么意义？ 　提示：这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况　。 1．不同处理方法下植物向性运动的结果图解分析（箭头表示单侧光） 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 ①直立生长，②向光生长 暗箱类 ①直立生长，②向光（小孔）生长 插入类 ①向右侧生长，②直立生长，③向光生长，④向光生长 移植类 ①直立生长，②向左侧生长，③④中ⅠAA的含量a＝b＋c，b>c 旋转类 ①直立生长，②向光生长，③向小孔生长，④向转盘中心生长 横置类 ①a＝b，c＝d，都促进生长；②a<b，c<d，a、c、d促进生长，b抑制生长 梯度类 得出相应的最适宜的生长素浓度 支架类 琼脂块中生长素分布的量：A3>A2>A1＝a1>a2>a3；胚芽鞘弯曲程度：⑥>④>②＝①>③>⑤ 2.植物具有向光性的原因分析 （1）原因 （2）结论：外因是单侧光照射，内因是生长素分布不均匀。 [真题真练] （2024·河北卷）水稻在苗期会表现出顶端优势，其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是 （　B　） A．AUX1缺失突变体的分蘖可能增多 B．分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多 C．在水稻的成熟组织中，生长素可进行非极性运输 D．同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长 解析：AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一，AUX1缺失突变体由于生长素的极性运输受阻，导致水稻在苗期不能表现出顶端优势，从而使其分蘖增多，A正确；一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长，故分蘖发生部位生长素浓度不是越高越有利于分蘖增多，B错误；在水稻的成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，C正确；水稻分蘖相当于侧枝，生长素所发挥的作用，因器官的种类不同而有较大的差异，植物不同器官对生长素的敏感程度大致为根>芽>茎，因此，同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长，D正确。 考点二　其它植物激素及植物生长调节剂的应用 1．其他植物激素的种类和作用 激素名称 合成部位 主要作用 赤霉素 主要是未成熟的__种子__、幼根和__幼芽__ 促进细胞__伸长__，从而引起植株增高，促进种子__萌发__和果实发育 细胞分裂素 主要是__根尖__ 促进__细胞分裂__ 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 抑制__细胞分裂__，促进叶和果实的衰老和__脱落__ 乙烯 植物体各个部位 促进果实__成熟__ 油菜素 内酯 ①促进茎、叶细胞的扩展和分裂； ②促进花粉管__伸长__、种子__萌发__等。 [提醒]　（1）促进果实发育和成熟的主要激素是不同的：果实发育主要是生长素作用的结果，果实成熟主要是乙烯作用的结果。 （2）生长素与细胞分裂素促进生长的作用原理是不同的：生长素促进细胞伸长，即体积增大；细胞分裂素促进细胞分裂，即细胞数目增多，二者共同促进植株生长。 2．植物激素间的相互作用 （1）协同作用 ①促进细胞分裂：生长素、　赤霉素和细胞分裂素　。 ②促进植物生长：生长素、　赤霉素和细胞分裂素　。 ③促进果实发育：生长素、　赤霉素　。 ④促进果实成熟：乙烯和　脱落酸　。 ⑤促进种子萌发：　赤霉素、细胞分裂素　和油菜素内酯。 （2）拮抗作用 ①细胞分裂：细胞分裂素与　脱落酸　。 ②细胞伸长：生长素与　乙烯　。 ③种子萌发：赤霉素与　脱落酸　。 ④器官脱落：脱落酸与　生长素　。 3．植物生长调节剂 （1）概念：　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：容易合成、原料广泛、　效果稳定　等。 （3）应用实例（连线） 　　　　　 ①生长素 A．乙烯利 ②赤霉素 B．赤霉素 b．培育无子番茄 ③细胞分裂素 C．2，4­D c．保持蔬菜鲜绿 ④脱落酸 D．青鲜素 d．抑制生长，抗倒伏 ⑤乙烯 E．矮壮素 e．催熟未成熟果实 答案：①—C—b；②—B—a；③—D—c；④—E—d；⑤—A—e （4）植物生长调节剂的类型 ①分子结构和　生理效应　与植物激素类似。 ②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　。 （5）植物生长调节剂的作用 ①提高作物　产量　，改善产品　品质　等。 ②减轻　人工劳动　。 （6）植物生长调节剂的施用 ①选择　恰当　的植物生长调节剂。 ②要综合考虑施用目的、　效果和毒性　，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 [提醒]　植物激素是植物自身产生的，而植物生长调节剂是人工合成的。 4．环境因素参与调节植物的生命活动 （1）光对植物生长发育的调节 ①调节作用：种子萌发，植株　生长、开花、衰老　等都受光的调控。 ②调节实质：光作为一种　信号　，调控植物生长、发育的全过程。 ③调节过程：光→接受光信号的分子（　光敏色素　）→信号传导→发生　反应　→表现出生物学效应。 （2）参与调节植物生命活动的其他环境因素 ①温度 a．通过影响　种子萌发　、植株生长、开花结果和叶的等　衰老、脱落　生命活动。 b.决定植物分布的　地域性　。 ②重力 a.调节内容：调节植物　生长发育　和　形态建成　的重要环境因素。 b．调节机理： 重力 ↓ 植物根、茎中就有感受重力的__物质和细胞__ ↓ 重力信号转换为__运输生长素__的信号 ↓ 生长素分布__不均衡__ ↓ 调节植物生长方向 [学以致用] 诊断常考语句，澄清易错易混 1．（选择性必修1 P106“相关信息”）环境中的红光、绿光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。（　×　） 2．（选择性必修1 P106正文）光敏色素只分布于叶绿体的类囊体薄膜上。（　×　） 3．（选择性必修1 P107正文）植物分布的地域性很大程度上就是由光照决定的。（　×　） 4．（选择性必修1 P108正文）多种植物激素的平衡协调控制着植物的生长发育。（　√　） 5．（选择性必修1 P108正文）植物激素进入靶细胞并催化细胞代谢中的特定反应。（　×　） 6．光只参与光合作用，为植物的生命活动提供能量（　×　） 7．光敏色素的化学本质是蛋白质，主要吸收红光和远红光（　√　） 8．重力可调节植物生长发育，但与植物形态建成无关（　×　） 9．植物的生长发育只受植物激素的调控（　×　） 阐述基本原理，突破长句表达 源于选择性必修1 P108“正文” 1．植物生长发育的调控，是由　基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的　。 2．激素的产生和分布是　基因表达调控的结果，也受环境因素的影响　。 1．光对植物生长发育的调节 （1）光敏色素：植物接受光信号的分子之一。 （2）调控机制 [提醒]　光既能作为植物细胞的能量来源，又能通过影响光敏色素等蛋白质的结构，引起光信号传导，改变细胞激素水平和基因表达水平。 2．参与调节植物生命活动的其他环境因素 3．植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 [真题真练] （2024·山东卷）拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理，处理方式及种子萌发率（%）如表所示，其中MS为基本培养基，WT为野生型，OX为基因S过表达株系，PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是（　B　） MS MS＋脱落酸 MS＋PAC MS＋PAC＋ 赤霉素 培养时间 WT OX WT OX WT OX WT OX 24小时 0 80 0 36 0 0 0 0 36小时 31 90 5 72 3 3 18 18 A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响 B．基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发 C．基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制 D．脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗 解析：由题中信息可知，MS组用的是不含外源激素的基本培养基，该实验涉及的植物激素有赤霉素和脱落酸，设置MS组的目的是排除内源脱落酸和赤霉素的影响，A正确。 综上所述可知，在调节种子萌发方面，赤霉素发挥促进作用，脱落酸发挥抑制作用，故D正确。 考点三　实验探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 1．实验原理 （1）生长素类调节剂对植物插条的生根情况有很大的影响，在不同　浓度　、时间下处理插条，其影响程度不同。 （2）生长素类调节剂的影响存在一个　最适　浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。 （3）用生长素类调节剂处理插条的方法有　浸泡法　和　沾蘸法　。 ①浸泡法：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度 　较小　，并且最好是在遮阴　空气湿度较高　的地方进行处理。 ②沾蘸法：把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下（约5 s），深约1.5 cm即可。 2．实验过程 3．实验分析 （1）本实验的自变量是生长素类调节剂的浓度，所以需要配制　一系列浓度梯度　的生长素类调节剂的溶液。 （2）为避免设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费，实验之前需进行　预实验　。 （3）由如图曲线可知，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的浓度，在A点两侧，存在促进生根效果相同的两个　不同浓度　。 4．实验注意事项 （1）本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于　无关变量　。无关变量在实验中的处理要遵循相同且适宜的原则。如用相同的处理时间，选用相同的植物材料等。 （2）配制生长素类调节剂溶液时，浓度梯度要小，组别要多。 （3）在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用　更小梯度　的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。 （4）促进扦插枝条生根是指刺激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。 （5）以平均生根数为纵坐标，以生长素类调节剂的浓度为横坐标绘制曲线，根据曲线的变化趋势确定生长素类调节剂促进该种植物插条生根的　最适浓度　。 [模拟演练] （2024·安徽阜阳模拟预测）北美冬青为重要观赏植物。某课题小组研究不同种类植物生长调节剂（IBA为吲哚丁酸、NAA为萘乙酸、ABT为生根粉）对北美冬青插条生根率的影响，实验结果如图，其中CK为清水处理对照组。下列叙述正确的是（　D　） A．实验结果表明，三种植物生长调节剂对插条生根均有低浓度促进高浓度抑制的特点 B．CK组生根率较低，表明北美冬青插条内产生的IBA、NAA和ABT等生根物质较少 C．500（mg·L－1）时，ABT促进插条生根率高于NAA，与ABT为插条生根提供更多能量有关 D．若要探究IBA提高插条生根的最适浓度，需在0～1 000（mg·L－1）间设置更小浓度梯度 解析：由柱形图可知，IBA、ABT两种植物生长调节剂低浓度和高浓度都是促进生根，没有体现高浓度抑制生根的作用，A错误；IBA、NAA和ABT为植物生长调节剂，植物细胞内不能合成，B错误；ABT为植物生长调节剂，不能为插条生根提供能量，只起调节作用，C错误；由柱形图可知，IBA提高插条生根率在500（mg·L－1）左右最高，因此为了探究IBA提高插条生根率的最适浓度，需在0～1 000（mg·L－1）间设置更小浓度梯度，D正确。故选D。 要语必背 1．(选择性必修1 P94)生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。 2．(选择性必修1 P98)决定器官生长发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。 3．(选择性必修1 P99) 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。 4．(选择性必修1 P99)植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。 5．(选择性必修1 P108)植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 6．(选择性必修1 P92)植物激素：指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 7．(选择性必修1 P100)植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 8．(选择性必修1 P106)光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 学科网（北京）股份有限公司 $$