内容正文:
高考一轮复习
《植物的激素调节》
考点梳理
2
1
3
植物生长素
其他植物激素及植物生长调节剂的应用
(实验)探索植物生长调节剂的应用
神经调节和体液调节的关系
4
环境因素参与植物的生命活动
考点一
《植物生长素》
植物的向光性:
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
生长素的发现过程
生长素的发现过程中的相关科学家:
①达尔文:单侧光照射下,尖端产生某种“影响”;
②鲍森•詹森:尖端产生的“影响”可以透过琼脂片,向下传递,说明这种“影响”很可能是化学物质;
③拜尔:尖端产生的“影响”不均匀分布;
④温特:尖端产生的这种“影响”就是生长素;
金丝雀虉(yì)草的胚芽鞘
既生长又弯曲
不生长不弯曲
只生长不弯曲
既生长又弯曲
有无尖端
受光部位
弯曲生长的条件:尖端、单侧光
弯曲生长的条件:尖端、单侧光、化学物质、分布不均匀
“影响”很可能是化学物质;
吲哚乙酸(IAA)
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,叫作植物激素。
植物激素的概念
植物激素种类:
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
生长素的产生、运输和分布
(1)合成部位:
主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)来源:
由色氨酸转变而来。
(3)化学本质:
吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)
(4)分布部位:
植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(5)运输:
非极性运输
横向运输
极性运输
尖端
下端
感光部位
生长素的产生部位
弯曲生长部位
生长素的作用部位
①外因:
单侧光照射
②内因:
生长素的分布不均匀
生长素的产生不需要光,有无光均产生。
感光部位
生长素的产生部位
尖端
形态学上端
形态学下端
向光侧
背光侧
生长素少
生长素多
伸长慢
伸长快
向光弯曲生长
由于单侧光、重力等因素
极性运输
横向运输
极性运输:
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中,生长素只能从形态学上端到形态学下端,为主动运输。
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
IAA合成部位
运输至作用部位
形态学上端
IAA合成部位
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
IAA合成部位
形态学上端
IAA合成部位
在形态学上,分生迅速,向上或者向下延伸的是上端;分生缓慢,不延伸或者延伸很少的是下端。
通俗的说,将植物的根与茎分开,分开的部位为形态学下端,植物的两端(顶芽及各侧芽与根尖)为形态学上端。
生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
极性运输:
由于单侧光、重力等因素,发生在根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位,由向光一侧向背光一侧运输。
横向运输:
成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
非极性运输:
(1)生理作用
① 细胞水平上:
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
② 器官水平上:
影响器官的生长、发育等。
生长素的生理作用及特点
(2)作用方式:作为信号分子,给细胞传达一种调节细胞生命活动的信息。
(3)作用机理:
生长素与生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
图1是不同浓度生长素对茎的生长作用曲线,其中:
AB段 —— 随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
B点 —— 促进生长的最适浓度。
BC段(不含C点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。
C点 —— 既不促进也不抑制。
CD段 —— 生长素浓度过高,抑制生长。
(4)作用特点:
两重性——在浓度较低时促进生长,在浓度过高时会抑制生长。
抑制生长≠不生长
(只是生长慢于对照组)
根 >芽 >茎
同一植物的三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
●
●
●
●
●
●
A
B
C
促进根、芽、茎生长的最适浓度
既不促进,也不抑制
此浓度,抑制根,
促进芽和茎
不同植物对生长素敏感程度曲线分析
体现生长素的两重性的现象:
1.顶端优势
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
解除方法:摘除顶芽(打顶)
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,
从而使它多开花、多结果。
顶端优势
解除顶端优势
体现生长素的两重性:
根的向地性
将植物幼苗横放,生长一段时间后,发现根向地生长,
茎背地生长。
根的向地性
C D
生长速度:
C D
<
>
(体现了两重性)
根部:较敏感
生长素浓度:
生长速度:
茎:敏感性最低
生长素浓度:
A B
<
A B
<
不能体现两重性
促进
促进
促进
抑制
①在重力作用下,生长素分布不均匀
②敏感程度:根>茎
茎的背地性
课堂练习
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P284 判断题
P284 选择题1、4、5、6
考点二
《其他植物激素》
激素 合成部位 分布 主要作用 主要应用
赤霉素 幼根、幼芽和未成熟的种子 主要分布在植物生长相对旺盛的部位 促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育 促进矮生性植物长高;解除种子休眠
细胞分裂素 主要根尖 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、侧枝发育和叶绿素合成 保持蔬菜鲜绿,延长储藏时间
激素 合成部位 分布 主要作用 主要应用
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠 使棉叶在棉铃成熟前脱落
乙烯 植物体各个部位 各器官中都存在 促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落 催熟
油菜素内酯 —— 生长旺盛的部位 促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发 提高作物抗寒、抗病、抗盐能力
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
植物激素间的相互作用:
植物激素间的相互作用:
各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物地生长发育和对环境的适应。
植物生长发育的过程中,不同激素的调节还表现出一定的顺序性。
植物激素间的相互作用:
不同植物激素在代谢上还存在着相互作用。如:生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响。
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,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
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。
脱落酸
雄花
较高
雌花
赤霉素
较低
植物激素间的相互作用:
协同作用实例:
(1)植物激素间的相互作用:协同作用、拮抗作用
① 生长素和细胞分裂素:
生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂。
二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。
拮抗作用实例:
在调节种子萌发过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
协同作用
作用效果相反
考点三
《植物生长调节剂》
(1)概念:
(2)种类:
① 一类分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
② 一类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,
如α萘乙酸(NAA)、矮壮素。
(3)优点:容易合成、原料广泛、效果稳定
人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
因为植物体内没有相应的分解它们的酶,因而可以持续作用较长时间
类型 应用实例
赤霉素 啤酒生产中用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α淀粉酶,从而简化工艺,降低啤酒酿造成本
生长素
类调节剂 2,4D可用作除草剂,除去单子叶农作物田间的双子叶植物
膨大剂 使西瓜、草莓、葡萄等长势加快、个头变大,加快水果成熟,提前上市
青鲜素 延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期
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P288 判断题 P289 选择题2、4、5
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考点四
《环境因素参与植物的生命活动》
高等植物的生长发育受环境因素调节,光、温度、重力对植物生长发育的调节作用尤为重要。
影响植物的生命活动生物环境因素:
光的调控作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
① 提供能量 ② 作为一种信号。
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。
1. 光对植物生长发育的调节
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。
豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细胞中不含叶绿素,茎(实际上很大一部分是下胚轴) 比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。
2、温度对植物生长发育的调节
(1)树木的年轮表现出季节周期性变化
年轮出现的原因是:
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。
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。
(2)春化作用:经一定时间的低温诱导促进植物开花作用;
如冬小麦、冬大麦、蕙兰等。
(3)植物的所有生理活动都是在一定温度范围内进行;
3.重力对植物生长发育的调节
(1)作用:调节植物生长发育和形态建成。
(2)作用机制:
植物的根、茎中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。
(3)“淀粉-平衡石”假说。
植物对于重力的感受是通过富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现。
(4)实例:植物根向地、茎背地生长,是在重力的调节下形成的。
4、植物生长发育的整体调控
(1)是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成。
(2)激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。
激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
植物激素
基因表达
环境因素
植物生长发育的整体调控
(3)在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上是植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
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