第24讲 植物生命活动的调节(复习课件)(上海专用)高考生物一轮复习讲练测
2025-09-11
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精品
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“植物生命活动的调节”专题,覆盖生长素的调节作用、植物激素及其类似物的应用、环境因素对植物的调节等高考核心考点,对接高考评价体系分析考点权重,如生长素两重性及实验研究方法占比突出,归纳实验分析、综合应用等常考题型,体现复习的系统性和针对性。
课件亮点在于高考真题训练与科学思维、探究实践素养的结合,含2024年上海高考真题及典型例题解析,如通过生长素发现实验逻辑链培养科学思维,结合拟南芥顶勾弯曲实验指导探究实践。提供植物激素类似物应用(如无籽番茄培育)等考点突破方法,帮助学生掌握答题技巧,教师可据此精准教学,助力高效备考。
内容正文:
第24讲
2026年高考一轮复习
植物生命活动的调节
上海专用 | 高考生物
考向研析
知识夯基
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
知识导图·思维引航
03
考点突破·考向探究
04
真题溯源·考向感知
考点一 生长素对植物生长的调节作用
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节
作用的物质
知识点2 生长素主要通过两种方式运输
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
考点三 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
知识点1 重力对植物的生长方向具有调节作用
知识点2 光是调节植物生命活动的重要信号
知识点3 温度对植物生命活动具有调节作用
考向 植物生命活动的调节综合应用
上海专用 | 高考生物
考情解码·考点定标
考情
分析 生长素的发现史、合成、分布以及作用特点,阐述了植物向性运动及顶端优势的机理。同学们应重点理解生长素低促高抑的特点,区分极性运输和非极性运输,了解植物激素的实验研究方法。
生长素以外的其他植物激素、常见的植物生长调节剂及温度、光、重力等环境因素对植物生命活动的调节。本节记忆性知识较多,常结合实验情境进行考查,要求同学们有较强的信息分析能力。能运用课本知识分析情境,得出正确结果和结论。
复习
目标
1.掌握植物向性运动及顶端优势的机理
2.温度、光、重力等环境因素对植物生命活动的调节
3.了解植物激素的实验研究方法
考点
要求 ❤生长素对植物生长的调节作用
❤植物激素及其类似物调节植物的生命活动
❤植物激素及其类似物在生产中应用广泛
上海专用 | 高考生物
3
知识导图·思维引航
植物生命活动的调节
生长素
其他植物激素
上海专用 | 高考生物
环境因素对植物的调节
分布
合成部位
运输方式
高等植物生长活跃的部位
向重力性
根因近地侧细胞生长被抑制而表现出向下弯曲生长,茎则因近地侧细胞生长被促进而表现出向上弯曲生长的现象
光信号
决定植物生长方向
影响植物生长周期
温度
维持人体稳态的“神经 – 内分泌 –免疫”调节网络
植物各种组织器官
被动运输(非极性运输)
极性运输(主动运输)
横向运输
生长素/赤霉素/细胞分裂素/乙烯/脱落酸/植物激素及其类似物
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
1.1880 年,英国科学家达尔文
父子对植物的向光性生长产生了兴趣,他们用禾本科植物金丝雀草幼苗作为实验材料进行了实验。结果发现,尽管弯曲发生在胚芽鞘尖端下部数毫米的伸长区,但胚芽鞘尖端才是感光的区域。
推断:胚芽鞘尖端产生了某种生物活性物质,这种物质作为信号从胚芽鞘尖端传递到伸长区,从而刺激伸长区细胞的伸长生长。
①与③对照
②与④对照
向光弯曲与尖端感光有关
向光弯曲与尖端有关
实验现象
弯曲部位在尖端下端
考向研析
知识夯基
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
2.1913 年,丹麦植物学家杰逊;1919年,匈牙利植物学家拜尔实验
结果证明:胚芽鞘尖端确实产生了影响伸长区生长的某种生物活性物质。
结果证明:胚芽鞘尖端产生的这种生物活性物质在植物伸长区背光侧和向光侧的不均匀分布是造成胚芽鞘伸长区向光弯曲生长的原因。
胚芽鞘尖端是否真的产生了生物活性物质呢?
考向研析
知识夯基
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
3.1926 年,荷兰植物学家温特
温特确信:是胚芽鞘尖端产生的生物活性物质刺激了伸长区细胞的生长,且当植物单侧受光照时造成了这种物质在伸长区的不均匀分布,使背光侧浓度高于向光侧,最终导致胚芽鞘在生长阶段持续向光弯曲。
如何更直观地证明这种生物活性物质的存在呢?
因为这是一种在胚芽鞘尖端产生后被运输到伸长区发挥作用的化学信号物质,其作用类似于动物生长激素,所以这种化学物质被命名为生长素 。
考向研析
知识夯基
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
4.1934 年,荷兰科学家郭葛等人
从菠萝嫩枝、燕麦胚芽鞘等植物中提取并分离到了吲哚-3-乙酸(IAA)。由于能引起燕麦胚芽鞘弯曲生长,早期人们认为生长素就是吲哚-3-乙酸。随着研究的深入,科学家在植物体内又陆续发现了4-氯吲哚乙酸、苯乙酸等更多天然生长素。
胚芽鞘尖端产生的生物活性物质是什么呢?
考向研析
知识夯基
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
达尔文实验
胚芽鞘尖端产生了某种生物活性物质
胚芽鞘尖端确实产生了影响伸长区生长的某种生物活性物质
杰逊实验
这种物质作为信号从胚芽鞘尖端传递到伸长区,从而刺激伸长区细胞的伸长生长
拜尔实验
胚芽鞘尖端产生的这种生物活性物质在植物伸长区背光侧和向光侧的不均匀分布是造成胚芽鞘伸长区向光弯曲生长的原因
温特实验
是胚芽鞘尖端产生的生物活性物质刺激了伸长区细胞的生长,且当植物单侧受光照时造成了这种物质在伸长区的不均匀分布,使背光侧浓度高于向光侧,最终导致胚芽鞘在生长阶段持续向光弯曲
因为这是一种在胚芽鞘尖端产生后被运输到伸长区发挥作用的化学信号物质,其作用类似于动物生长激素,所以这种化学物质被命名为生长素
郭葛等人
早期人们认为生长素就是吲哚-3-乙酸
总结:生长素的发现过程
考向研析
知识夯基
知识点1 生长素是最早被发现对植物生长具有调节作用的物质
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
胚芽鞘弯曲生长的原因:植物幼苗在单侧光照下,生长素从向光侧向背光侧运输,引起两侧的生长素含量不同生长素的分布不均是植物弯曲生长的主要原因。
总结:对植物向光性的解释
生长素的合成部位(生长素的产生、合成与是否光照无关)
胚芽鞘感光的部位
横向运输部位(从向光侧到背光侧)
(1)胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
尖端下端
胚芽鞘弯曲生长的部位
生长素的作用部位
(2)伸长区
考向研析
知识夯基
合成
原料:色氨酸
主要部位:高等植物生长活跃的部位,如茎尖、嫩叶和发育中的种子等
分布
部位:广泛分布于植物各种组织器官
举例:胚芽鞘、幼芽和幼根等
运输
极性运输
部位:胚芽鞘、幼芽和幼根的薄壁细胞间进行短距离运输
方向:植物体形态学上端向下端运输
本质:主动运输(逆浓度梯度)
非极性运输:成熟组织中(借助导管、筛管运输)
横向运输
部位:分裂旺盛的部位
刺激:单侧光、重力等
不能反向运输,这是生长素所独有的特征
知识点2 生长素主要通过两种方式运输
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
考向研析
知识夯基
知识点2 生长素主要通过两种方式运输
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
含量
同一植物不同的生长阶段生长素的含量不同
同一植物不同器官,生长素的含量不同
不同植物同一部位生长素的含量不同
作用方式
不像酶那样催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传递信息
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
(1)生长素的生理功能
①细胞水平:促进细胞的伸长生长及细胞的分裂和分化;
②器官水平:导致茎的伸长、侧根形成、果实发育等。
生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
(2)作用机理:通过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。
O→B点:随生长素浓度的升高,对生长的促进作用增强;
B→D点:随生长素浓度的升高,对生长的促进作用减弱;
C点之后:随生长素浓度的升高,对生长的抑制作用增强;
促进生长
抑制生长
生长素浓度(mol·L-1)
0
A
B
C
D
↑
↓
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
(3)作用特点:生长素只有在较低浓度才能促进生长,而超过一定浓度后(往往是较高浓度)会抑制生长。因此,生长素在调节植物生长时表现出两重性。
(4)影响因素
①不同器官:同一植物不同器官对生长素的敏感性不尽相同
生长素浓度的敏感性大小:根>芽>茎
幼嫩细胞>成熟细胞
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
②不同植物:对生长素浓度的敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物;
应用:使用a浓度的生长素可以除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
田间杂草会与农作物竞争资源,导致农作物产量和品质下降。人工除草不仅增加劳动力成本而且效率低下,而使用传统的除草剂会危害环境、威胁人体健康。科学家发现生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物,因此,在去除农田双子叶植物杂草方面也能发挥重要作用。
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
2)原理:植物生长素从合成部位(顶芽)向下运输,大量积累在侧芽部位,导致距顶芽越近的侧芽部位生长素浓度就越高。超过一定的浓度后,就抑制侧芽的生长,从而保证了顶芽的优先生长。同时,距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。
(5)实例:生长素还与顶端优势、向光性和向重力性等植物生命活动紧密相关。
①顶端优势
1)概念:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。
顶芽—生长素浓度低,促进生长
侧芽—生长素浓度高,发育受到抑制
运输方向
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
3)解除顶端优势方法:去掉顶芽后,侧芽附近的生长素来源暂时受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动、加快生长。
4)应用:
A.解除顶端优势的应用:棉花摘心在棉花种植中,通过去掉棉花的顶芽,可以解除顶端优势,促进侧枝的生长,从而增加棉花的开花和结果数量;
B.维持顶端优势的应用:同距离植株顶芽较远的侧芽,由于生长素浓度较低,更能充分地生长,从而形成宝塔状株型。自然界的植株呈宝塔形,可以充分利用阳光。
未切除顶芽
切除顶芽后
考向研析
知识夯基
知识点3 生长素在调节植物生长时表现出两重性
考点突破·考向探究
考点一 生长素对植物生长的调节作用
②向重力性
根的向地性体现了两重性,茎没有体现,因为茎都是促进作用,只是促进的强和弱,导致的促进生长得快和慢。
考向研析
知识夯基
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
①植物激素定义:在植物体内合成、从合成部位运输到作用部位、并对植物体的生命活动能产生显著调节作用的微量有机物。
项目 动物激素 植物激素
分泌器官 特定的内分泌腺或内分泌细胞 无特定的分泌器官
化学本质 蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等 一般是小分子物质
运输方式 随体液运输 多样、复杂
相同点 自身合成;从产生部位运输到作用部位;结合受体发挥作用;微量、高效
考向研析
知识夯基
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
②植物激素分类:生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。
在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
考向研析
知识夯基
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
植物激素 合成部位 分布 主要作用
生长素(吲哚乙酸IAA)
高等植物生长活跃的部位,例如茎尖、胚芽鞘尖端、嫩叶和发育中的种子等 于植物各种组织器官 促进生根、细胞伸长和子房发育等;
广泛应用于植物的移栽以及无籽果实的培育等。
细胞分裂素(CTK) 主要是根尖 主要分布在正在进行细胞分裂的部位 具有促进细胞分裂的作用;
能够促进营养物质向叶片运输,进而起到刺激叶绿素形成并延缓衰老的作用。
考向研析
知识夯基
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
植物激素 合成部位 分布 主要作用
赤霉素(GA) 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 促进种子中贮藏物质的降解进而打破种子休眠;促进植物节间的伸长生长。
乙烯(ETH) 植物体各个部位 各器官中都存在 促进果实成熟的作用;
促进叶片衰老、脱落等效果。
注:促进果实发育≠促进果实成熟
①果实发育:指子房膨大形成果实的过程,生长素和赤霉素有促进果实发育的作用。
②果实成熟:指果实的含糖量、口味等发生变化,乙烯有促进果实成熟的作用,
考向研析
知识夯基
知识点1 植物生命活动受到多种植物激素的调节
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
植物激素 合成部位 分布 主要作用
脱落酸(ABA) 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 抑制种子萌发、植物生长,加速衰老,促进器官脱落及气孔关闭,进而增强植物的抗逆性。
植物内的天然物质:油菜素内酯、茉莉酸和水杨酸等 植物的花粉、种子、茎和叶等 存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中,尤其在伸长生长旺盛的部位(如茎尖、嫩叶)含量较高。 油菜素内酯能促进茎、叶细胞的扩展和分裂;促进花粉管生长、种子萌发
考向研析
知识夯基
(1)植物激素的协同作用:两种或多种植物激素共同作用于植物某种生理活动,效果大于其中单独一种激素作用效果的现象。
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
举例:
植物生长、果实成熟—①生长素和赤霉素促进植物节间伸长效果明显;
细胞分裂—②生长素和细胞分裂素在延缓叶片衰老方面;
果实成熟—③乙烯促进脱落的效果可因脱落酸而得到增强。
种子萌发—④赤霉素和细胞分裂素
协同作用
考向研析
知识夯基
(2)植物激素的拮抗作用:植物激素的调节效果还会表现为一种激素的效果被另一种激素所抑制的现象。
举例:
种子萌发—①赤霉素促进和脱落酸抑制;
器官脱落—②高浓度的生长素能够抑制侧芽的生长,形成顶端优势,
而细胞分裂素能够促进侧根和侧芽的发育,因此生长素造成的植
物顶端优势会被细胞分裂素解除
细胞分裂—③细胞分裂素和脱落酸
细胞伸长—④生长素和乙烯
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
拮抗作用
考向研析
知识夯基
(3)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的生长发育和对环境的适应。
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
生长素和赤霉素之间的关系
生长素和细胞分裂素之间的关系
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
生长素和乙烯之间的关系
细胞分裂素、脱落酸和赤霉素对种子萌发的影响
(3)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的生长发育和对环境的适应。
考向研析
知识夯基
①植物生长的各个时期,多种植物激素都有作用,只是比例不同而已,这些植物激素是同时存在于植物体内,共同调节植物生长发育过程的。
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点2 植物激素通过协同、拮抗等方式共同调节生命活动
(4)植物激素的作用特点
1)当生长素与细胞分裂素比例处于中间某个水平时,愈伤组织只生长而不分化;
2)当两者比例较高时,愈伤组织就分化出根;
3)当两者比例较低时,则有利于芽的分化。
②不同植物激素的浓度和比例对其生理效应也具有调节作用。
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
(1)植物激素类似物(即植物生长调节剂)
植物激素缺点:1)因为植物激素本身含量很低,提取难度大;2)因为植物激素容易被酶降解和发生光氧化导致分解破坏;3)有些植物激素(如乙烯)以气体形式存在,极易扩散,很难在田间利用。
①概念:人工合成与天然植物激素作用相似的化合物。
②优点:(1)与天然植物激素相似的生理作用效果(结构与植物激素类似、但不完全相同);
(2)原料来源丰富;
(3)生产过程简单,可以大量生产;
(4)克服了天然植物激素在应用中的各种局限性。
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展1:植物激素类似物的种类
类别 种类 代表 功能 应用
植物生长促进剂 生长素类 2,4-D、α-萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA) 促进插条生根、促进果实发育(无籽番茄)
培育无籽番茄、杀除双子叶杂草
很多果蔬中的种子在一定程度上会影响食用口感,如番茄、黄瓜等。在授粉前,用生长素类似物涂抹未授粉的雌蕊柱头能促进子房发育成果实,可以培育出无籽番茄、无籽黄瓜等。
人工除草不仅增加劳动力成本而且效率低下,而使用传统的除草剂会危害环境、威胁人体健康。生长素类似物能选择性杀除双子叶植物而不伤害单子叶植物。
促进扦插枝条生根:扦插是将植物的一部分根、茎或叶,插入排水良好的壤土、砂土或其他基质中,使枝条长出不定根或不定芽,进而获得完整、独立新植株的方法。生长素类似物具有促进扦插枝条生根的作用,处于最适浓度时,扦插枝条的生根数最多,生长最快;浓度过高或过低均不利于扦插枝条生根。
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展1:植物激素类似物的种类
类别 种类 代表 功能
植物生长促进剂
赤霉素类 GA3 使大麦种子无需发芽就可产生α-淀粉酶
细胞分裂素类 6-BA、膨大剂 膨大剂:促进细胞分裂、增加细胞的数量
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展1:植物激素类似物的种类
类别 种类 代表 功能 应用
植物生长促进剂
乙烯类 乙烯利 加快水果成熟 农业生产中为了使果实同步成熟,常使用乙烯利来催熟水果。乙烯利催熟水果是目前国际通用的方法,已经有上百年的历史。但值得注意的是,不同水果对乙烯利的敏感度不同。
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展1:植物激素类似物的种类
植物生长延缓剂 矮壮素、丁酰肼、助壮素、吡啶醇、多效唑等 利用 “矮壮素”等植物生长延缓剂可以调节植株节间长度、株高、株型等。 防止水稻抗倒伏:有效防止水稻生长过程中倒伏现象的产生。
植物生长抑制剂 三碘苯甲酸、整形素、青鲜素(抑芽丹)等 青鲜素:延长马铃薯、大蒜、洋葱的储藏期
花菜保鲜:在花菜采收前3~5天,喷洒生长素类似物后,其冷藏期至少比未经处理的花菜延长了3倍且不脱叶。同样的方法,也可以用来防止卷心菜和大白菜等脱帮现象,达到延长市场供应期的目的。
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展2:无籽西瓜和无籽番茄的区别
名称 无籽西瓜 无籽番茄
培育方法 二倍体
↓秋水仙素
四倍体(♀)×二倍体(♂)、
↓
三倍体 授粉
↓
无子西瓜
原理 染色体数量变异 生长素促进果实发育
是否可遗传 可遗传变异 不可遗传变异
考向研析
知识夯基
考点突破·考向探究
考点二 植物激素及其类似物调节植物的生命活动
知识点3 植物激素及其类似物在生产中应用广泛
拓展3:植物生长调节剂的作用及施用
(1)作用:
①提高作物产量、改善产品品质等。如延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
②减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
(2)施用时注意事项:
①选择恰当的植物生长调节剂;还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。
②影响施用效果的因素: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。
考向研析
知识夯基
知识点1 重力对植物的生长方向具有调节作用
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
①向重力性:植物的茎背离重力向上生长,根趋向重力向下生长的现象。
考向研析
知识夯基
知识点1 重力对植物的生长方向具有调节作用
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
②作用原理:在重力的刺激下,植物细胞近地侧生长素浓度偏高。由于根和茎对生长素的敏感性不同,根因近地侧细胞生长被抑制而表现出向下弯曲生长,茎则因近地侧细胞生长被促进而表现出向上弯曲生长的现象。
“淀粉体-平衡石假说”:认为植物的根和茎的平衡细胞中含有能够感受重力、由淀粉颗粒组成的淀粉体(即平衡石)。在重力的刺激下,淀粉体下沉至细胞底部引起植物对重力信号的响应。
重力
平衡石细胞中淀粉体沿重力方向下沉
信号转导
生长素向重力方向运输
生长素分布不均匀
考向研析
知识夯基
知识点1 重力对植物的生长方向具有调节作用
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
③向重力性是植物进化过程中长期自然选择的结果,对其充分获得营养物质和能量有重要的生物学意义。
例如作物倒伏后,茎向上弯曲生长能保证植物继续正常生长发育。
考向研析
知识夯基
知识点2 光是调节植物生命活动的重要信号
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
光作为一种重要的环境信号对植物的影响贯穿其整个生命历程。
①调控作用
决定植物生长的方向
影响植物的生长周期
诱导叶绿素形成
茎伸长减慢,弯钩伸展,合成叶绿素
茎伸长,出现弯钩,黄化(不含叶绿素)
光
光敏色素
信号转导
基因表达
生物学效应
利用黑暗条件下叶绿素不能合成的原理而培育形成的
考向研析
知识夯基
知识点2 光是调节植物生命活动的重要信号
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
②感知光信号的原理(广角镜:植物如何感受光信号?)
1)光受体:植物中含有一些微量的色素-蛋白复合体,它们能够接受光信号,进而引起植物形态结构的变化。
光受体分类 主要吸收的光
光敏色素 感受红光和远红光
隐花色素
(又被称为蓝光受体) 蓝光
UV-A 长波紫外线,波长320~400 nm
UV-B受体 中波紫外线,波长290~320nm
考向研析
知识夯基
知识点2 光是调节植物生命活动的重要信号
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
③影响因素:光的不同波长、强度及周期变化均能影响植物的生长发育。
1)光的不同波长:红光和远红光能够影响种子的萌发。紫外光能够抑制植物的生长,因此在农业生产中,人们利用浅蓝色薄膜能够透过紫外光的原理,从而达到抑制秧苗过快生长、使植株健壮的目的。
2)光的强度、周期变化:高山上的植物往往比平原植物矮小,也是因为高山空气稀薄、受到紫外线辐射强的缘故。
考向研析
知识夯基
知识点2 光是调节植物生命活动的重要信号
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
早期,人们认为日照长短决定着植物是否开花。因此,将植物大致分为:
拓展4:植物开花的秘密
日照长短 短日植物 长日植物 日中性植物
举例 大豆、菊花、水稻、草莓等 小麦、胡萝卜、油菜等 番茄、黄瓜、辣椒等
开花要求
每天光期<一定临界长度并经一定天数后,它们才能开花 植物要求每天光期>一定临界长度并经过一定天数才能开花 它们对每天光期要求范围很广,在任何日照长度条件下都能开花
连续黑暗时间决定植物开花 长日植物与短日植物的临界日长因物种而异,并非一成不变。
短日植物必须在长于一定时间的黑暗下才会开花,而夜间只要有一个短时间的闪光,就不能开花;
长日植物只有黑暗时间短于一定长度时才会开花,黑暗时间延长则不会开花;但若用短暂的闪光打断黑暗,植物便能够开花。
考向研析
知识夯基
知识点3 温度对植物生命活动具有调节作用
考点突破·考向探究
考点三 环境因素参与植物生命活动的调节
季节变化、昼夜转换以及纬度和海拔等造成的温差等影响植物的生命活动。
①作用:通过影响酶的活性来调节植物的新陈代谢外,还能够作为信号调节植物发芽或开花。
②例
北方的冬小麦和南方的油菜都必须经历一段时期的低温才能开花
冬小麦和油菜只有秋季播种,来年才能开花结果
一段时间的低温能够诱导某些植物相关基因的表达,从而使植物从营养生长阶段转入生殖生长阶段。
例如,某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用,与FRI和FLC基因有关。温暖条件下,FRI蛋白与FLC基因结合使其表达,抑制植物开花;低温条件下,FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合,同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达。
考向研析
知识夯基
(2025-上海虹口高三下月考)玉米叶片结构特殊,其叶肉细胞中的叶绿体有基粒,而维管束鞘细胞中的叶绿体则不含基粒。图1是玉米的不同细胞进行光合作用的部分机制图。研究发现叶肉细胞中的 PEP羧化酶比维管束鞘细胞中的 Rubisco 酶对CO₂有更强的亲和力。
典型例题
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(1)据图1判断,玉米在进行光合作用时,光能的吸收和转化在_____________进行,无机物变成有机物在_____________进行。(编号选填)
①玉米叶肉细胞 ②玉米维管束鞘细胞
(2)玉米叶肉细胞与维管束鞘细胞中固定CO₂的受体依次为_____________,_____________ (编号选填)。
①磷酸烯醇式丙酮酸②草酰乙酸③苹果酸④C₃⑤C5⑥丙酮酸⑦(CH₂O)
(3)综合上述信息并结合已有知识,请说明玉米叶肉细胞中存在 PEP羧化酶的意义 。
提高CO₂固定效率,减少光呼吸,适应低CO₂环境
①
玉米的叶肉细胞有基粒,而维管束鞘细胞没有。根据已有的知识,光反应发生在叶绿体的类囊体膜上,而类囊体膜存在于基粒中。因此,光能的吸收和转化应该在叶肉细胞中进行,即选项①。无机物转化为有机物是暗反应的过程,发生在叶绿体基质中,而维管束鞘细胞含有叶绿体基质,所以答案应该①②
CO₂固定的受体。根据图1,玉米的C4途径中,叶肉细胞使用PEP羧化酶固定CO₂到②草酰乙酸。而维管束鞘细胞则使用Rubisco酶将CO₂固定到④C₃上。因此,叶肉细胞的受体是②草酰乙酸,维管束鞘细胞的是④C₃。
PEP羧化酶对CO₂的亲和力强,即使在低浓度CO₂下也能高效固定,这对于C4植物在高温、高光强或气孔关闭时维持光合作用效率至关重要。因此,意义在于提高CO₂固定效率,减少光呼吸,适应低CO₂环境。
①②
②
④
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
光敏色素是一类能接受光信号的分子,主要吸收红光和远红光,具有非活化态(Pr)和活化态(Pfr)两种形式。农田中玉米和大豆间作时,高位作物(玉米)对低位作物 (大豆)具有遮阴作用。遮阴作用严重时会引发“荫蔽胁迫”,诱导低位植物体内的光敏色素及多种激素共同响应“荫蔽胁迫”,响应机制如图2。
注:“+”表示促进,“−”表示抑制
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(4)发生荫蔽胁迫时,低位植物体内的光敏色素主要以_____________ (Pr/Pfr)形式存在。
(5)据图2分析可知,能够促进下胚轴、茎秆等伸长的条件有_____________ (编号选填)。
①红光②远红光③乙烯④赤霉素⑤生长素⑥油菜素内酯
(6)响应机制会促进低位植物茎秆伸长,这对低位植物的产量有何影响,并分析原因。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Pr
据图可知,荫蔽胁迫下,活化态(Pf)转化为非活化态(Pr)增加,因此低位植物体内的光敏色素主要以非活化态(Pr)形式存在
③④⑤⑥
受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物向种子内的转移减少,因此玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低
受荫蔽胁迫的大豆下胚轴及茎秆等伸长,消耗了更多的光合作用产物,进而使光合产物向种子内的转移减少,因此玉米一大豆间作时,受荫蔽胁迫的大豆产量明显降低。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(7)请用箭头表示荫蔽胁迫下调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系:
植物生长发育的调控中,激素作为信息分子会影响基因的表达;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;植物通过光敏色素响应环境变化调控基因表达及激素的产生和分布,因此环境因素、植物激素和基因表达三者之间的关系。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
2.植物从种子萌发到植株生长、繁殖、衰老和死亡的过程都受到内源激素和外界环境的调节。科学家在发现并了解了植物激素的生理功能和分子结构后,人工合成了与天然植物激素作用类似的化合物,称为植物激素类似物,又称为植物生长调节剂,在生产中得到广泛应用。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(1)茉莉酸甲酯(MeJA)是存在于小麦体内的一类生长调节物质,其在干旱胁迫时含量显著增加,可促进叶片衰老、脱落,气孔关闭。下列有关小麦体内茉莉酸甲酯的叙述不正确的是( )
A.茉莉酸甲酯在小麦体内含量可以随环境的干旱程度变化而变化
B.茉莉酸甲酯对小麦生命活动的调节有高效性
C.脱落酸与茉莉酸甲酯具有类似的植物调节作用
D.干旱胁迫时茉莉酸甲酯含量显著增加,引起叶片衰老,对小麦危害很大
D
A、MeJA可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等,因此可推测茉莉酸甲酯在小麦体内含量可以随环境的干旱程度变化而变化,A正确;
B、MeJA是存在于小麦体内的生长调节物质对生命活动的调节有高效性,B正确;
C、MeJA是存在于小麦体内的生长调节物质(类似于激素),与茉莉酸甲酯具有类似作用,C正确;
D、MeJA可通过促进叶片衰老、脱落,气孔关闭等机制增强小麦的抗旱性,D错误。故选D。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(2)种子萌发不仅需要激素调节,有时还需要光照。拟南芥、莴苣等植物的种子萌发需要有光的条件。下列叙述不正确的是( )
A.光在拟南芥、莴苣等植物的种子萌发过程中起到信号的作用
B.光为这些需光种子的萌发提供所需要的能量
C.光不一定是其它植物种子萌发必须的条件
D.光在此过程中的作用与光合作用过程中的作用不同
A、光在拟南芥、莴苣等植物的种子萌发过程中起到信号的作用,A正确;
B、光为这些需光种子的萌发提供萌发的信息,不是提供能量,B错误;
C、有些植物的种子较小,储藏的营养物质很少,其需要在有光条件下才能萌发,但有的不需要,C正确;
D、光在此过程中的作用是作为信号分子,光合作用过程中的作用是提供能量,D正确。
故选B。
B
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(3)月季中有很多矮化品种,有的是激素合成缺陷型,有的是激素受体缺陷型,现对一矮化月季品种进行检验,结果如图,下列陈述不正确的是( )
A.赤霉素和生长素在促进茎生长方面
有协同作用
B.该矮化品种类型是激素合成缺陷型
C.该矮化品种类型是激素受体缺陷型
D.赤霉素和生长素对植物的调节作用
不完全相同
A、图示结果显示生长素和赤霉素共同作用的效果优于生长素单独作用时,说明两者之间是协同作用,A正确;
BC、据图分析,与不加激素相比,添加生长素及生长素和赤霉素之后,茎伸长量均有所增加,说明该矮化品种是激素合成缺陷型,B正确,C错误;
D、生长素,赤霉素都能促进植物的生长发育,但是具体的作用和作用部位有所不同。生长素促进植物的伸长生长、促进插枝生根。主要作用于植物分生区和嫩芽的尖端。赤霉素促进细胞伸长,从而引起茎秆伸长和增高,主要作用于植物茎部分生区,D正确。故选C。
C
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
拟南芥种子萌发时,下胚轴顶端形成弯钩(顶勾,如图),在破土而出时起到保护子叶与顶端分生组织的作用。为研究生长素(IAA)与顶端弯曲的关系,科研人员进行了相关实验。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(4)拟南芥种子萌发时,顶端分生组织产生的IAA运输至顶勾处,促进细胞的________________。
(5)根据生长素的作用特点,推测胚轴顶端弯曲生长的原因是_____________________________________________________________________________________。
(6)科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体(tmk突变体),用____________________法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中,分别测定三种不同拟南芥种子萌发时,顶勾处的弯曲度,得到图所示结果。实验结果显示____________________________________________________________________。
由分析可知,生长素是通过促进细胞伸长来促进生长的,可推测顶端分生组织产生的IAA运输至顶勾处,促进细胞的伸长生长。
胚轴顶端两侧生长素浓度不同,低浓度侧促进生长,高浓度侧抑制生长
科研人员发现一株TMK基因缺失的突变体(tmk突变体),基因工程中将目的基因导入植物细胞通常用农杆菌转化法实现,故此在这里用农杆菌转化法将含TMK基因的T-DNA转入tmk突变体中,然后分别测定三种不同拟南芥种子萌发时,顶勾处的弯曲度,根据图2的结果可知tmk突变体的顶勾弯曲减小,转入TMK基因可部分恢复顶勾弯曲。
伸长生长
农杆菌转化
tmk突变体的顶勾弯曲减小,转入TMK基因可部分恢复顶勾弯曲
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
科研人员进一步测定了三种植株顶勾弯曲处内外侧(如图1)的细胞长度,结果如图2。据实验结果推测:
(7)tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处__________________。
内侧细胞生长加快
图2实验结果表明,转基因前后顶勾处外侧细胞伸长基本没变化,只是缺失突变体顶勾处内侧细胞伸长比转基因后更快,故此得出结论,tmk突变体顶勾弯曲度改变的原因是其顶勾弯曲处内侧细胞生长加快。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
科研人员推测,不同浓度的IAA可能通过TMK蛋白调控细胞生长(机理见图),在IAA浓度较高时,tmk突变体无法剪切TMK蛋白。
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
(8)一种从分子水平证实这一推测的思路是:测定并比较____________________________植株的顶勾弯曲处___________(填“内侧”或“外侧”)细胞的______________________________________________________
_____________________________量。
(9)图1为一株拟南芥幼苗水平放置一段时间后的生长情况,图2为用一定浓度梯度的生长素类调节剂溶液处理扦插枝条后生根的情况(其中浓度为0的是对照组),下列说法错误的是( )
A.图1中的幼苗根尖产生的生长素极性运输方向从分生区到伸长区
B.图1中生长素浓度a大于b,c大于d,故b生长快于a,c生长快于d
C.图2可以判断出促进生根的最适浓度为12ppm
D.图2实验的结果表明生长素类调节剂在促进枝条生根方面
表现为两重性
图中所示实验生长素浓度为4~12/ppm范围内促进生根,但是并不能说明促进生根的最适浓度为12ppm,也可能在8~12/ppm范围之间有更适宜的浓度存在
C
tmk突变体和野生型
内侧
TMK蛋白C端量、细胞核内磷酸化蛋白X和促进生长基因的表达
考向1 植物生命活动的调节综合应用
考点突破·考向探究
考点一 植物生命活动的调节
考向研析
知识夯基
真题溯源·考向感知
(2024·上海·高考真题)4.水稻是重要的粮食作物,高温会引起水稻减产。科学家对抗高温能力弱的水稻W进行改良。获得了水稻S。如图显示了高温条件下水稻W和水稻S响应高温的部分机制。其中T1和T2为不同蛋白,T2在液泡中被降解。箭头的粗细代表物质的量。
(1)要对比高温条件下水稻W和水稻S的产量,必须保持相同的实验条件______。
A.地上部分生长量 B.高温处理时间
C.水稻幼苗数量 D.水稻种植时间
【解析】(1)在对比高温条件下水稻 W 和水稻 S 产量时,需遵循单一变量原则,除水稻品种不同外,其他可能影响产量的因素都要保持一致。高温处理时间、水稻幼苗数量、水稻种植时间均会对水稻最终产量产生影响,所以都应相同。地上部分生长量为本实验的因变量,不需保持相同。
BCD
58
真题溯源·考向感知
(2)据图,水稻感受高温信号的是______(T1/T2);被T2破坏的细胞器是______。
(3)据图可知,相同高温条件下,与水稻W相比,水稻S增产的原因是______。
A.进入液泡内的T1更多 B.细胞质基质内T1更少
C.进入液泡内的T2更多 D.细胞质基质内T2更
T1
【解析】(2)从图中能看到,高温信号首先作用于 T1,所以水稻感受高温信号的是 T1 ;同时,图中呈现 T2 作用的目标细胞器是叶绿体,即被 T2 破坏的细胞器是叶绿体。
(3)观察图可知,在相同高温条件下,水稻 S 与水稻 W 相比,进入液泡内的 T2 更多。T2 在液泡中被降解,使得细胞质基质内 T2 减少,减轻了 T2 对叶绿体的破坏,保障光合作用正常进行,进而实现增产,C正确,ABD错误。
叶绿体
C
59
真题溯源·考向感知
(4)据图,相同高温条件下,与水稻W相比,推测水稻S的细胞______。
A.净光合速率较高 B.呼吸作用产生ATP的量较少
C.糖类输出量较少 D.转换光能效率较高
C
【解析】(4)A、水稻 S 中更多 T2 进入液泡被降解,对叶绿体破坏小,光合作用能较好进行,所以净光合速率较高,A正确;
B、图中未体现呼吸作用产生 ATP 量的差异,B错误;
C、水稻 S 光合作用受影响小,糖类输出量应较多,C错误;
D、水稻 S 叶绿体受 T2 破坏小,能更好地进行光合作用,转换光能效率较高 ,D正确。
故选AD。
60
真题溯源·考向感知
(5)据图,水稻W改良为水稻S时,所采取的措施是______,若要进一步提高水稻S的抗高温能力,可采取的策略是__________。(编号选填)
①提高T1的量 ②提高T2的量 ③降低T1的量
④降低T2的量 ⑤改变T1的结构 ⑥改变T2的结构
①④⑤⑥
【解析】(5)对比水稻 W 和水稻 S 的机制图,水稻 S 中 T1 和 T2 结合后进入液泡的量更多,且 T2 对叶绿体破坏小,推测可能是改变了 T1 的结构(⑤),让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。要进一步提升水稻 S 抗高温能力,可降低 T2 的量(④),减少其对叶绿体的潜在破坏;改变 T2 的结构(⑥),使其失去破坏叶绿体的能力;还能提高 T1 的量(①),促进更多 T2 转运到液泡降解;也可以继续改变优化T1 的结构(⑤),让 T1 能更有效地结合 T2 并转运至液泡降解。
⑤
61
2026年高考一轮复习
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