内容正文:
2026年·高考生物·一轮复习
第八单元 稳态与调节
第31讲 植物生命活动调节
植物生长素和其他植物激素
考点一 生长素的发现过程
植物向光性探索之旅
我们将跟随科学家的脚步,一步步揭开植物向光性背后的秘密。
达尔文父子的实验
实验1
单侧光
实验2
去掉
尖端
实验3
锡箔罩在尖端
实验4
锡箔罩住尖端下部
1.请写出4组实验的实验结果?
2.该实验选择的实验材料是?为什么选择该材料?
3.比较实验1和实验2、实验1和实验3、实验1和实验4,分别分析自变量、因变量及结论。
4.比较实验3和实验4,分析自变量、因变量及结论?
5.综合以上四组实验,达尔文父子的实验结论是?他们认为向光性可能与胚芽鞘尖端产生的某种“影响”有关。他们是否成功证明了这种“影响”是化学物质?为什么?
结果
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
金丝雀虉草的胚芽鞘
胚芽鞘生长快、现象明显,便于观察
3.比较实验1和实验2、实验1和实验3、实验1和实验4,分别分析自变量、因变量及结论。
1、2组:自变量: 因变量: 结论:
1、3组:自变量: 因变量: 结论: 1、4组:自变量: 因变量: 结论:
有无尖端
胚芽鞘是否生长、弯曲
胚芽鞘的弯曲、生长和尖端有关
尖端有无遮光
胚芽鞘是否弯曲、生长
胚芽鞘弯曲生长和尖端感受单侧光有关
尖端下部有无遮光
胚芽鞘是否弯曲、生长
胚芽鞘弯曲生长与尖端下部无关
达尔文父子的实验
实验1
单侧光
实验2
去掉
尖端
实验3
锡箔罩在尖端
实验4
锡箔罩住尖端下部
结果
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
4.比较实验3和实验4,分析自变量、因变量及结论?
3、4组:自变量: 因变量: 结论:
遮光部位
胚芽鞘是否弯曲
胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端
5.综合以上四组实验,达尔文父子的实验结论是?他们认为向光性可能与胚芽鞘尖端产生的某种“影响”有关。他们是否成功证明了这种“影响”是化学物质?为什么?
达尔文父子的实验
实验1
单侧光
实验2
去掉
尖端
实验3
锡箔罩在尖端
实验4
锡箔罩住尖端下部
结果
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
5.综合以上四组实验,达尔文父子的实验结论是?他们认为向光性可能与胚芽鞘尖端产生的某种“影响”有关。他们是否成功证明了这种“影响”是化学物质?为什么?
胚芽鞘的尖端感受单侧光的刺激后,向伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,使胚芽鞘出现向光生长。
没有。他们仅通过物理遮盖和切除的方法,推测有某种“影响”存在,但无法确定该“影响”是化学物质还是其他信号(如电信号)。
鲍森.詹森的实验
1.写出实验结果?分析该实验的目的?
结果:
向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生的”影响“是否可以通过琼脂片传递
2.指出该实验的不足指出,并改进?
该实验没有设置对照组,未遵循单一变量原则。不能排除琼脂片对实验结果的影响。
拜尔的实验
1.写出实验结果?分析该实验的自变量、因变量及结论?
向左侧弯曲生长
向右侧弯曲生长
自变量: 因变量: 结论:
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀
2.该实验在黑暗中进行的原因?
排除光照可能对实验结果造成影响
3.该实验证明了尖端产生的“影响”可能是一种化学物质,其引起弯曲的原因是什么?
弯曲生长是由于尖端产生的化学物质在尖端下部分布不均匀造成的。
温特的实验
1.写出实验结果?分析该实验的自变量、因变量及结论?
不生长不弯曲
弯向琼脂块的对侧
自变量: 因变量: 结论:
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的琼脂块是否弯曲生长
证明尖端产生的影响确实是一种化学物质
2.设置对照组的目的?
排除琼脂块对切去尖端的胚芽鞘生长的影响
温特将这种化学物质命名为生长素
考点一 生长素的发现过程
生长素发现过程小结
1.胚芽鞘感光的部位:
2.胚芽鞘弯曲生长的部位:
3.生长素产生的部位:
4.生长素横向运输的部位:
5.生长素弯曲生长的原因:
6.生长素的化学本质是:
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端以下部位
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
尖端产生的生长素在其下部分布不均匀
吲哚乙酸(IAA)
植物体内还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等与IAA具有相同效应的物质,他们都属于生长素。
考点一 生长素的发现过程
植物向光性探索之旅
7.通过四个实验探索,请解释植物向光性的原因?
生长素
极性运输
不均匀
有的学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
考点一 生长素的发现过程
1.植物激素的概念:
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育由显著影响的微量有机物。
产生部位
作用部位
生长发育
有机物
考点二 生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成原料:
2.生长素的合成部位:
3.生长素的运输方式:
4.生长素的分布:
色氨酸
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
横向运输
极性运输
非极性运输
在一些分裂旺盛的部位,受外界某些刺激(单侧光、重力等)的影响下发生
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,是一种主动运输。
在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
植物体的各个器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处
植物激素与动物激素的异同
项目 植物激素 动物激素
合成部位 ______________________
作用部位
运输途径
化学本质
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
没有特定的器官
特定的器官、组织
极性运输、非极性运输、横向运输
体液(血液)运输
有机小分子
蛋白质和多肽类、固醇类、氨基酸衍生物
易错辨析
(1)温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法
(2)生长素的极性运输不需要ATP水解提供能量
(3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
(4)“更无柳絮因风起,唯有葵花向日倾”可体现植物的向光性
√
×
√
√
不同处理条件下的植物的向性运动结果分析(常考点)
相关结果
①:
②:
①:
②:
①:
②:
③:
④:
直立生长
向光弯曲生长
直立生长
向光(小孔)弯曲生长
向右弯曲生长
直立生长
向光弯曲生长
向光弯曲生长
不同处理条件下的植物的向性运动结果分析(常考点)
相关结果
①:
②:
③④中IAA的含量:
①:
②:
①:
②:
③:
④:
直立生长
向左侧弯曲生长
a=b+c>b>c
直立生长
向光弯曲生长
向小孔弯曲生长
茎向心生长,根离心生长
a=b,c=d,水平生长
a<b,c<d,a、b、d促进生长,
b抑制生长
考点三 生长素的生理作用
1.生长素的作用方式:
给细胞传达信息,起调节细胞生命活动的作用
【注意】生长素不起催化作用,不为细胞提供能量。
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
2.生长素的作用机理:
3.生长素的作用表现:
在细胞水平上,促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等
在器官水平上,影响器官的生长、发育。如促进侧根和不定根发生,影响花、叶、果实的发育
考点三 生长素的生理作用
4.生长素的作用特点:
一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长
(1)图1中曲线表示不同浓度的生长素对同一器官的影响,a、c、e、f点代表的含义分别是什么?
a点:较低浓度促进生长
c点:促进作用最强
e点:既不促进、也不抑制
f点:较高浓度抑制生长
(2)不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗?
不一定,在最适浓度的两侧,会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果
(3)不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗?______(填“一定”或“不一定”)。
一定
[提醒] 抑制生长≠不生长,所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。
考点三 生长素的生理作用
4.生长素的作用特点:
一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长
(4)对生长素的敏感程度曲线分析
①不同器官对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为______________。
根>芽>茎
②不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为__________________ __ 。
双子叶植物>单子叶植物
③不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同,敏感性大小为_______________________。
幼嫩细胞>衰老细胞
考点三 生长素的生理作用
5.典型实例:
①顶端优势
顶芽优先生长而侧芽的生长受到抑制的现象
b.原因:
低
促进
高
抑制
c.解除方法:
摘除顶芽
d.应用:
果树适时修剪、茶树摘心、棉花打顶等,以增加分枝,提高产量
a.概念:
考点三 生长素的生理作用
5.典型实例:
②根的向地性和茎的背地性
a.表现:
A
B
C
D
生长素含量比较:
A B,
C D,
<
在根处,低浓度促进生长,高浓度抑制生长,根向地生长
<
在茎处,低浓度促进生长,高浓度促进生长,茎背地生长
体现生长素的两重性
考点三 生长素的生理作用
5.典型实例:
②根的向地性和茎的背地性
b.原因:
<
>
据图回答下列问题:
(1)若图甲曲线表示植物的幼苗,其出现向光性时,测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是____________________。
(2)若图甲曲线表示植物的茎,在植物水平放置表现出茎的背地性时,测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是__________________。
(3)若图甲曲线表示植物的根,在植物水平放置表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素浓度为m,则近地侧浓度范围是_____________________________________。
(4)结合图乙中曲线思考:在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围是____________,顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是____________________________________。
大于m小于M
大于0小于m
大于i
大于i
A-①、E-②、D-③、C-④、B-⑤
易错辨析
A.温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并将其命名为生长素
B.胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端
C.生长素在胚芽鞘发挥作用的部位是尖端下面的伸长区
D.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素分布不均匀
E.生长素由专门的器官产生,作用于特定的靶细胞或靶器官
F.生长素能由色氨酸脱水缩合形成,化学本质是蛋白质
G.单侧光照射下尖端的生长素由向光侧向背光侧运输为横向运输
H.生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中不消耗能量
I.生长素能直接参与细胞代谢,促进生化反应的进行
J.植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧
K.顶端优势说明生长素既能促进生长也能抑制生长
L.胚芽鞘向光生长体现了生长素在低浓度时促进生长、高浓度时抑制生长
√
√
√
×
×
×
√
×
×
×
√
×
考点一 其他植物激素及其应用
激素名称 合成部位 主要作用
赤霉素(GA)
幼芽、幼根和未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高②促进细胞分裂与分化③促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
生长素(IAA)
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
①促进细胞伸长、诱导细胞分化②促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等
主要是根尖
①促进细胞分裂②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
乙烯
植物体各个部位
①促进果实成熟②促进开花③促进叶、花、果实脱落
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂②促进气孔关闭③促进叶和果实的衰老和脱落④维持种子休眠
油菜素内酯
幼嫩的组织中
①促进茎叶细胞的扩展和分裂②促进花粉管生长③促进种子萌发
1.生长素、赤霉素:
2.乙烯:
促进果实发育 ≠ 促进果实成熟
促进果实成熟,涩果→熟果,含糖量、口味等变化
促进果实发育,子房→果实,长大,体积变大
考点一 其他植物激素及其应用
2.植物激素的作用机理
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化、细胞死亡等方式实现的
3.植物激素间的相互关系
(1)各种植物激素并不是孤立的起作用的,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
协同
生长素
促进
促进
核分裂
质分裂
细胞分裂
促进
细胞分裂素
(1)在细胞分裂起作用的激素
(2)在种子萌发过程中起作用的激素
赤霉素
脱落酸
抑制
促进
种子萌发
作用效果相反
考点一 其他植物激素及其应用
3.植物激素间的相互关系
(1)各种植物激素并不是孤立的起作用的,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
生长素浓度低
促进
促进
生长素浓度高
乙烯增多
细胞伸长生长
(3)生长素和乙烯之间的关系
抑制
抑制
考点一 其他植物激素及其应用
3.植物激素间的相互关系
(2)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,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
雌花
较高
雄花
赤霉素
较低
考点一 其他植物激素及其应用
3.植物激素间的相互关系
(3)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。
考点一 其他植物激素及其应用
3.植物激素间的相互关系
1.表现出协同作用的激素实例
细胞分裂
植物生长
果实发育
果实成熟
种子萌发
生长素、细胞分裂素
生长素、细胞分裂素、赤霉素
生长素、细胞分裂素、赤霉素
乙烯、脱落酸
细胞分裂素、赤霉素、油菜素内酯
考点一 其他植物激素及其应用
3.植物激素间的相互关系
细胞分裂
细胞伸长
种子萌发
器官脱落
叶片衰老
顶端优势
细胞分裂素与脱落酸
生长素与乙烯
赤霉素与脱落酸
脱落酸与生长素
生长素、细胞分裂素与脱落酸
2.作用效果相反的激素实例
高浓度生长素与细胞分裂素、赤霉素
7.(2024·重庆,11)为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用,研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理,一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化,然后切取枝条,检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.由切口处乙烯的积累,可推测机械伤害加速乙烯合成
B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少,可推测IAA抑制乙烯合成
C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲,可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞
D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复,可能是因为叶柄上、下侧细胞中IAA比值持续增大
B
10.(2024·山东,10)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( )
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
B
易错辨析
A.生长素、脱落酸、细胞分裂素和油菜素内酯均属于植物激素
B.脱落酸在根冠及萎蔫的叶片中合成,主要分布在生长旺盛的部位
C.乙烯主要在幼根、幼芽和未成熟的种子中合成,是促进果实成熟的主要植物激素
D.赤霉素可以促进种子萌发,促进离体叶片的衰老;脱落酸可以抑制种子萌发,促进叶和果实的衰老和脱落
E.在植物体内,细胞分裂素通过为植株提供能量和物质促进其伸长生长
F.流水浸种有利于种子萌发的原因是提高了种子中脱落酸的含量
G.生长素浓度较高时,会促进乙烯的合成,乙烯含量升高后又会抑制生长素的作用
H.在促进细胞分裂方面,赤霉素和细胞分裂素具有协同作用,在促进果实发育方面,赤霉素和生长素具有协同作用
I.为促进黄瓜雌花分化,应提高脱落酸和赤霉素等激素的绝对含量
J.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
√
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