内容正文:
专题16 植物生命活动的调节
高考生物学
新高考适用
重难透析
目 录
考点1 植物生长素
考点2 其他植物激素和植物生长调节剂
考点3 环境因素参与调节植物的生命活动
考点1 植物生长素
一、植物生长素的发现
重难透析
达尔文父子 鲍森·詹森 拜尔 温特
实验
示意
图
结
论 胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种 “影响”,造成伸长区背光面比向光面生
长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲 胚芽鞘尖端产生的
“影响”可以透过琼
脂片传递给下部 胚芽鞘的弯曲生长是
尖端产生的“影响”
在其下部分布不均匀
造成的 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
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二、生长素的合成、运输、分布、生理作用及作用实例
合成 主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中,色氨酸经一系列反应可转变成生长素(吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸)
运输
极性运输 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,只能从形态学上端运输到形态学下端,方式是主动运输
非极性运输 在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输
横向运输 环境因素如单侧光引起的向背光侧运输;水平放置时沿重力方向运输
分布 植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分,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
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生理
作用 作用方式 不组成细胞结构,不提供能量,不催化细胞代谢,而是给细胞传达信息,调节细胞的生命活动
作用机制
主要作用 (1)细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等;
(2)器官水平:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等
作用特点 (1)一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长,如图所示。
(2)对生长素的敏感程度:根>芽>茎, 双子叶植物>单子叶植物,幼嫩细胞>衰老细胞
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作用
实例 顶端优势
易混易错
(1)抑制生长≠不生长:凡生长状况差于对照组(自然生长或清水处理组)的,可认为生长
受到抑制;凡生长状况好于对照组的,可认为生长受到促进。(2)生长素有光、无光都可
产生,但光照可影响生长素的分布。
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考点2 其他植物激素和植物生长调节剂
一、其他植物激素
种类 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯
合成部位 幼芽、幼根和未
成熟的种子 主要是根尖 根冠、萎蔫的叶
片等 植物体各个部位 可能是花粉、未
成熟的种子和根
主要作用 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 促进细胞分裂;促
进芽的分化、侧
枝发育和叶绿素
合成 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 促进果实成熟;促
进开花;促进叶、
花、果实脱落 促进茎、叶细胞
的扩展和分裂,促
进花粉管生长、
种子萌发等
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二、植物生长调节剂
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,具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点
类型 (1)分子结构和生理效应与植物激素的类似,如吲哚丁酸;(2)分子结构与植物激素差别较大,但具有与植物激素类似的生理效应,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
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应用 名称 作用 名称 作用
NAA、2,4-D、
吲哚丁酸(IBA) 为生长素类调节剂,可促进插条生根;促进果实发育、培育无子番茄;用作除草剂 矮壮素 抑制细胞伸长,但不抑制细胞分裂;抑制
茎、叶生长,但不影响生殖,可提高作物
抗倒伏能力
赤霉素 使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶 膨大剂 使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
青鲜素 抑制发芽 乙烯利 催熟未成熟果实
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三、植物激素间的相互作用
1.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。
主要表现 实例
协同
作用 一类植物激素的存在可以增强另一类植物激素的生理效应
相抗衡
作用 一类植物激素的作用可以抵消另一类植物激素的作用 顶端优势:高浓度生长素抑制侧芽生长,形成顶端优势;细胞分裂素可促进侧芽生长,解除顶端优势
器官脱落:较低浓度的生长素抑制花的脱落;脱落酸促进花的脱落
种子萌发:赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发;脱落酸抑制种子萌发
叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制衰老;脱落酸促进衰老
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反馈
作用 一类植物激素影响到另一类植物激素的合成水平后,后者又反过来影响前者的合成水平 生长素可以促进乙烯的合成,而乙烯含量的增加又反过来抑制生长素的合成,如图:
2.很多情况下,决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激
素间的相对含量。
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黄瓜雌、雄花的分化 植物组织培养中植物细胞的发育方向
3.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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考点3 环境因素参与调节植物的生命活动
一、环境因素对植物生命活动的调节
光 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
光敏色素(植物接收光信号的分子之一) 本质 蛋白质(色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光
分布 植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富
生理作用 光敏色素可参与调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程
作用机制
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温度 影响本质 主要通过影响酶的活性来实现
表现 (1)树木的年轮表现出季节周期性变化;(2)春化作用:经过一段时期的低温诱导促使植物开花的作用;(3)植物分布的地域性很大程度上由温度决定
重力 (1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。(2)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
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知识拓展 重力对植物生长调节的机制——“淀粉—平衡石假说”
植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的,根
向地性的机理分析如图所示:
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二、植物生长发育的整体调控
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知识拓展 人工控制花期的主要途径:调控温度、控制光照时长(如白天适度遮光使短
日植物花期提前、人工夜间补光使长日植物花期提前)、施用植物生长调节剂、栽培
措施处理(如摘心、水肥控制),它们均可通过促进或抑制花芽发育,使花期提早或延
迟。
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