内容正文:
一轮复习
第34讲
植物生命活动的调节
考点
01
02
03
其他植物激素
植物生长调节剂及其应用
环境因素参与调节植物的生命活动
激素名称 合成部位 主要作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
幼芽、幼根、
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。
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。
根冠、萎蔫的叶片等
植物体的各个部位
①促进果实成熟; ②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落。
芽、幼嫩的叶、
发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育。
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
②促进花粉管生长、种子萌发等。
花粉、种子、茎和叶
④维持种子休眠。
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;
考点一:其他植物激素
一轮复习,夯实基础!
【资料2】小麦、玉米在即将成熟时,若经历一段时间干热,后经历大雨,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释(提示:脱落酸高温下易降解)。
对照组
① 脱落酸能促进种子休眠,抑制种子萌发。
持续一段时间的高温,使种子中脱落酸降解,无法休眠。
② 大雨天气给种子提供水分,于是种子就会萌发。
【实例2】在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与哪种激素变化的相关性最大?
脱落酸是最重要的生长抑制剂,能维持种子休眠,抑制发芽;
脱落酸被洗掉,解除其抑制作用后种子才能发芽。
【资料1】1935年,科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质,命名为赤霉素(简称GA)。 20世纪50年代,科学家从赤霉菌培养液中分离和鉴定了可导致水稻患恶苗病的三种不同的赤霉素,分别命名为赤霉素GA1、GA2、GA3。
从赤霉菌培养液中分离出的赤霉素是植物激素吗?为什么?
不是。植物激素是植物自身产生的。
4
ABA促进气孔关闭的机理:
考点一:其他植物激素
一轮复习,夯实基础!
ABA能增加保卫细胞胞质中的Ca2+浓度,升高细胞pH值,高Ca2+水平和高pH值可刺激外向型Cl-和K+通道的活性,并且抑制内向K+通道的活性,使保卫细胞内K+和Cl-浓度减少;离子外流造成保卫细胞渗透压降低,细胞失水,气孔关闭。
GA促进种子萌发的机理:
GA 能通过调控种子中α-淀粉酶基因的表达,促进种子萌发。
考点一:其他植物激素
一轮复习,夯实基础!
2.(2025·湖北襄阳模拟)赤霉素(GA)可以促进植物种子萌发,其诱导种子产生α⁃淀粉酶的主要过程如图。下列叙述错误的是( )
A.GA通过相应受体作用于靶细胞,诱导合成活化因子
B.GA通过促进GA⁃MYB蛋白的合成,诱导α⁃淀粉酶基因的表达
C.如果GA⁃MYB基因发生突变,该植物种子可能无法萌发
D.除诱导种子萌发外,赤霉素还能促进开花和果实发育等
A
植物激素在体内含量虽微少,但在调节植物生长发育上作用却非常重要。(微量和高效)
植物
激素
特异性
受体
信号转导
调控
基因表达
细胞分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物
生长发育
考点一:其他植物激素
一轮复习,夯实基础!
调控机制:
8
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
促进花瓣脱落
促进开花
促进果实成熟和脱落
1、在植物的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。
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
草莓果实发育过程中乙烯含量的动态变化 有几个峰值?
9
2、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激索共同调控植物的
生长发育和对环境的适应。
(1)协同作用
例1、促进细胞分裂:
促进
细胞核分裂
细胞质分裂
促进
细胞分裂
共同促进
生长素
细胞分裂素
例2、促进细胞伸长:
抑制
赤霉素
促进
色氨酸
转化
生长素
细胞伸长
分解
氧化产物
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
10
(2)相抗衡作用
例3、对种子萌发的影响:
脱落酸和赤霉素
抑制
促进
脱落酸
种子萌发
赤霉素
相抗衡
2、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激索共同调控植物的
生长发育和对环境的适应。
【资料】赤霉素处理马铃薯,可促进其发芽。玉米的脱落酸(ABA)合成缺陷型突变体经常会出现胎萌现象(种子在脱离母体前就开始萌发的现象),而外源ABA可抑制胎萌现象。
清水处理
赤霉素溶液处理
ABA合成缺陷突变体玉米的果穗
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
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细胞分裂
植物生长
果实发育
生长素、细胞分裂素
种子萌发
赤霉素、油菜素内酯、细胞分裂素
生长素、赤霉素
生长素、细胞分裂素、赤霉素
细胞分裂
细胞伸长
细胞分裂素、脱落酸
器官脱落
赤霉素、脱落酸
脱落酸、生长素
生长素、乙烯
种子萌发
二 植物激素间的相互作用
2、各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激索共同调控植物的
生长发育和对环境的适应。
协同作用
相抗衡作用
促进 抑制
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
3、不同激素在代谢上还存在相互作用。
例4、生长素和乙烯的关系
生长素含量达到一定值时,促进乙烯合成;
乙烯含量升高会抑制生长素的作用。
可见,高浓度生长素抑制生长很有可能是通过乙烯起作用的。
生长素浓度低
乙烯增多
细胞伸长生长
生长素浓度高
抑制
促进
促进
抑制
生长素
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
原先没有乙烯
13
脱落酸
赤霉素
比值较高 → 利于分化形成雌花
比值较低 → 利于分化形成雄花
生长素
细胞分裂素
较高→利于分化形成根
较低→利于分化形成芽
雌花
雄花
4、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。
例5、黄瓜的雌花和雄花的分化:
例6、植物组织培养诱导生根发芽:
生长素高
细胞分裂素低
诱导脱分化和根的形成
生长素低
细胞分裂素高
诱导再分化和芽的形成
生长素与细胞分裂素比例适中
愈伤组织保持生长而不分化
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
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5、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。
在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰,调节着果实的发育和成熟。
(根本原因:基因在一定时间和空间上选择性表达的结果)
考点二:植物激素间的相互作用
一轮复习,夯实基础!
15
二
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。
4.(2025·江苏淮安模拟)木竹是国宝大熊猫的重要主食竹种。科研人员为了研究木竹的生长规律,对不同的生长发育时期木竹体内生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸的含量进行了测量,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
注:木竹开花后,竹秆会全部枯死。
A.木竹开花后,木竹植株的总代谢强度会迅速下降
B.该测量结果表明木竹的开花受多种植物激素的调节
C.木竹花芽的分化可能与某些激素的含量下降有关
D.营养生长期,木竹体内赤霉素和脱落酸的含量相当
D
考点
01
02
03
其他植物激素
植物生长调节剂及其应用
环境因素参与调节植物的生命活动
1、概念:由 合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,
称为植物生长调节剂。
2、优点:
①原料广泛; ②容易合成; ③效果稳定。
人工
(不是植物激素)
效果稳定的原因?
植物体内缺少催化其分解的酶。
3、类型:
(2)分子结构与植物激素完全不同,
但是具有与植物激素类似的生理效应。
如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似。
如吲哚乙酸、吲哚丁酸
人工合成的吲哚乙酸
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
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应用原理:赤霉素促进细胞伸长,从而引起植株增高
芦苇是我国主要造纸原料,但多数芦苇纤维短、品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
【 事例1】赤霉素类
【 事例1】赤霉素类
糊粉层
胚乳
胚
酒精
酵母菌
4、植物生长调节剂在生产中的应用
应用原理:赤霉素解除(打破)种子休眠,促进种子萌发。
用传统的方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质是利用其中的α-淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶,这样就可以简化工艺、降低成本。
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素)
优点:使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,提前上市。
缺点:使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,
甜味不足,且不宜长时间储存。
【 事例2】细胞分裂素类
膨大素
浓度适宜促进细胞分裂、器官分化、叶绿素合成,延缓衰老、打破顶端优势。浓度偏高,易造成西瓜口感发苦、果实开裂。
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
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高浓度的生长素类似物作为除草剂除去单子叶农作物中的双子叶杂草。
【 事例3】生长素类似物
小麦、玉米、水稻是单子叶植物,而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。因而用高浓度的生长素类似物,可对双子叶植物起抑制作用,且对双子叶植物起促进作用。
原理:
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
培育无子果实:在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物,刺激子房直接发育成果实。
培育原理:
有子番茄(果实)
子房
发育
发育的种子
(受精后)
生长素
提供
促进
受粉前 雌蕊柱头
涂抹
生长素
促进
发育
无子番茄(果实)
【 事例3】生长素类似物
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
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比较项目 无子番茄 无子西瓜
培育方法
无子原因
原理
变异类型
用一定浓度的生长素类似物溶液涂抹在未受粉的番茄雌蕊柱头上。
用秋水仙素处理二倍体西瓜,获得四倍体,用四倍体做母本,与二倍体西瓜进行杂交,获得三倍体做母本,用二倍体西瓜花粉刺激获得无子果实。
没有受粉,未完成受精
三倍体植株减数分裂时联会紊乱,不能形成配子
生长素促进果实发育
染色体变异
不可遗传变异
可遗传变异
无子番茄属于可遗传变异还是不可遗传变异?
无子西瓜(三倍体)属于可遗传变异还是不可遗传变异?
培育无子果实:在未授粉的雌蕊上涂抹生长素类似物,刺激子房直接发育成果实。
应用:番茄、辣椒等农产品作物由于某种因素影响了受粉,可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。水稻和向日葵等作物受粉受到了影响可以通过这种方式来补救吗?
以果实为农产品的作物由于某种因素影响了受粉,则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。
以种子为农产品的作物不能通过上述方法补救。
(生长素不能提高种子的量,种子是受精卵,必须要受粉才能形成)
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
26
天然状态下凤梨(菠萝)开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工,晚上市还卖不出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢、品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划地上市。
【 事例4】乙烯类
【注】乙烯利是植物生长调节剂,工业品为液体。pH<3.5时,较稳定;随着pH升高,会分解释放出乙烯,而一般植物细胞液的pH皆在4以上。乙烯对有催熟作用,还可诱导水果自身产生乙烯,加速成熟。
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
矮壮素是赤霉素的拮抗剂,其作用是抑制细胞伸长,但不抑制细胞的分裂。矮壮素能使植物矮化,茎杆粗壮,防止作物徒长,增强抗倒伏能力,促进结实,提高座果率和植物的抗逆性。
清水组 施加矮壮素组
【 事例5】矮壮素
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
矮壮素通过抑制植物体内赤霉酸的合成,有效抑制植物的营养生长(即根茎叶的生长),防止植株发生旺长。它能缩短节间,矮化植株,提高抗倒伏能力,增加分蘖,还能促进生殖生长(即花和果实的生长),使植物多开花结果、提高座果率,增加结荚数,达到增产增收的目的。
28
【 事例6】在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。
例如,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
青鲜素,又名抑芽丹、马来酰肼,通过抑制核酸的合成,最终使细胞生长受阻,主要用于抑制芽的生长和茎的伸长,延长储藏期。
青鲜素在土表和植物茎、叶表面不易分解,残留毒性可能会使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。因此对于用作生食的作物不宜使用,在收获后不需储藏的块茎作物上,也不可喷洒青鲜素。
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
应用的好处:
植物生长调节剂应用领域广,对提高作物产量、改善产品品质等,都起到很好的作用。
01
能延长或终止种子、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
作用
施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动,如减少园林植物的修剪次数。
02
4、植物生长调节剂在生产中的应用
考点二:植物生长调节剂及其作用
一轮复习,夯实基础!
负面影响:
①使用不当,会影响作物产量和产品品质
②过量使用,对人体健康和环境带来不利影响
2.(2025·广东惠州模拟)6⁃BA是一种应用广泛的植物生长调节剂,其不仅能影响植物花芽的分化,改善果实品质,提高光合作用效率,还能延缓植株的衰老,使植株完全落叶的时间推迟10~15天。下列有关6⁃BA 的说法,正确的是( )
A.探究6⁃BA的最适浓度不需要做预实验
B.6⁃BA进入植物体后会快速被酶降解而失去正常功效
C.6⁃BA对植物生长有着和细胞分裂素类似的调节作用
D.6⁃BA的喷施浓度和时期不会影响其对植物作用效果
C
探究•实践 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:
生长素类调节剂可以促进扦插枝条生根;
生长素类调节剂(如NAA、2,4-D等)在最适浓度下,植物插条的生根数量最多,生长最快;浓度过高会抑制生根。
自变量:
因变量:
无关变量:
不同浓度的生长素类调节剂溶液
促进枝条生根的效果
【观测指标: 生根的数量或根的长度】
处理时间、培养环境(温度、培养液的浓度和量)、植物材料的长势(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)等。
2.变量分析:
生长旺盛的一年生枝条,
枝条上带有少量芽或幼叶。
3.实验材料:
(一年生枝条的形成层细胞分裂能力强,
发育快,易成活,易生根,实验效果显著。)
制备插条 原因
①选用生长旺盛的一年生枝条
②去掉成熟叶片
③保留少量芽和幼叶
④插条的形态学下端要削成斜面
⑤形态学上端削成平面
分裂旺盛,发育快、易成活,易生根。
降低蒸腾作用,保留水分。
以增加对水的吸收
芽和幼叶能产生生长素,有利于生根。
降低作用蒸腾
4.实验步骤:
制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果
探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
科学方法——预实验
正式实验前
①进行时间:
②目的:
a.为进一步的实验摸索条件;
b.检验实验设计的科学性和可行性。
(能避免造成人力、物力、财力的浪费)
预实验是否能减小实验误差?
不能减小实验误差
33
浓度较低 →
浓度较高 →
浸泡法
沾蘸法
约3cm
时间:几小时至一天
最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理
为了防止因蒸发而改变溶液浓度。
时间:约5秒
约1.5cm
4.实验步骤:制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果
处理方法:
处理插条的形态学上端还是下端?
生长素主要作用于形态学下端,
刺激细胞分裂和伸长,从而促进生根。
探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
34
确定正式实验的浓度范围,缩小浓度梯度,重复前三步
配制一系列浓度梯度的生长素类调节剂溶液
处理生长状况相同的扦插枝条的形态学下端
观察扦插枝条的生根状况
预实验
正式实验
需要空白对照
4.实验步骤:制备插条 → 分组处理插条 → 进行实验 → 记录实验结果
探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
→ 记录实验结果
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2,4-D溶液的
浓度(μg/mL) 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0
平均生根数 3.3 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 3.0
5.0μg/mL 左右
5.实验结论:
促进该植物插条生根的2,4-D溶液的最适浓度是 。
Q1.本实验有几种对照方式?目的分别是什么?
思考•讨论
清水空白对照,目的是确定促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度。
设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照,目的是探究生长素类似物
促进扦插枝条生根的最适浓度。
c.需设置重复实验组:每组不能少于3个枝条,减少误差。
Q2.在实验中,若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同,请分析原因。如何进一步确定最适浓度?
由生长素作用曲线可知,存在作用效果相同的两种生长素浓度。最适浓度应在两种溶液浓度之间,即在两种浓度之间再等浓度梯度配制溶液进行实验。
探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
Q1.若实验结果发现插条都不能生出不定根,其原因可能是什么?
思考•讨论
没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插;
枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多;
枝条幼芽、幼叶保留过多,本身合成了一定浓度的生长素,使形态学下端处于高浓度抑制状态;
配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。
探究•实践 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
乙烯利
pH=3.5
稳定
pH升高
分解、释放
催熟水果
乙烯
水果产生乙烯
诱 导
正反馈
1.原理:
【注意事项】乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性,操作时需要做好防护措施,
并在通风良好的环境进行,乙烯利遇到明火可燃烧,需要注意防火。
探究•实践 尝试利用乙烯利催熟水果
考点
01
02
03
其他植物激素
植物生长调节剂及其应用
环境因素参与调节植物的生命活动
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
【资料1】光影响种子萌发
①少数种子(如烟草、莴苣)→有光才萌发。
②有些种子(如早熟禾、毛蕊花)→有光条件下萌发的更好。
③有些种子(如洋葱、番茄)→萌发受到光的抑制。
莴苣种子
【资料2】光影响植物形态的建成
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。
日中性植物
在任何日照长度条件下都能开花。
如番茄、番薯等
长日照植物
每天光期超过临界日长才能开花
如洋葱、甜菜、菠菜
短日照植物
每天光期短于临界日长才能开花
如水稻、棉花
【资料3】光影响植物开花
①很多植物的开花与昼夜长短有光。例如,菠菜菊、水稻等。
②也有不少植物的开花与昼夜长短没有关系,比如黄瓜、棉花、向日葵等。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
0
12
24
36
光
暗
开花
营养生长
营养生长
营养生长
开花
h
X. Strumarium对光暗周期的响应
A
B
C
D
E
Q1.分析A组和B组,可判断该植物为___日照植物。
Q2.分析A组和C组,能得出什么结论?
短
Q3.分析A、D组和E组,能得出什么结论?
【资料3】光影响植物开花
思考•讨论
该植物不是通过感受持续光照来调节开花的。
该植物是通过感受持续黑暗时间来调节开花的。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
光的调控
种子萌发
植株生长
开花
衰老
均受到
作用
① 光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程
②光是植物进行光合作用的
能量来源
1、光在植物生长发育中的调节作用
(1) 化学本质:
(2) 分布:
(3) 吸收光的类型:
(4) 作用特点:
蛋白质(色素—蛋白复合体)
植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
主要是红光和远红光
【相关信息】(P106)
植物体内除光敏色素,还有感受蓝光的受体。可认为,环境中红光、蓝光,对植物生长发育来说,是非常关键的。
受到光照时,光敏色素结构会发生改变。
光敏色素
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
2、光信号传导的结构基础——
白天太阳光中,红光比远红光多
44
光信号
光敏色素被激活,结构变化
细胞核
影响特定基因转录
蛋白质
3、光调控植物生长发育的反应机制
感受信号
传导信号
发生反应
受到
光照射
①光敏色素被激活,结构发生变化
②信号经过转导,传递到细胞核内
DNA
③细胞核内特定基因的转录变化
RNA
翻译
④表现出
生物学效应
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
感受信号
传导信号
翻译
生物学效应
发
生
反
应
45
辨析光合色素和光敏色素
光合色素 光敏色素
化学本质 绿色植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,不是蛋白质; 光敏色素是由色素参与组成的一类蛋白质
接受光照 光合色素能吸收并转化光能储存在有机物中,是自然界各种生物的能量和物质基础; 光敏色素是光的受体,光仅是一种信号,被接受后经信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而调控植物的生长发育
分布 光合色素主要分布在叶肉细胞的
叶绿体中; 光敏色素分布在植物的各个部位,尤其在分生组织细胞内比较丰富,如胚芽鞘尖端、根尖等
合成条件 光是叶绿素合成的必要条件 黑暗条件下培养的黄化苗不含叶绿素,但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20~100倍
1、“待到秋末九月八,我花开后百花杀”这诗句展示了花儿的开放是受季节影响的,而菊花的开放是在秋天。
(1)菊花在秋天开放的原因是什么?
(2)要想使菊花在夏季开放可以采取什么样的措施?
2、昙花一般夜间开花,受昼夜交替节律的影响。如果要让昙花白天开花,可尝试采取哪些措施?
【联系实际】
菊花是短日照植物,秋天日照时间变短促使了菊花的开放。
可以采取适当遮光处理,人工制造短日照环境。
白天把花搬到暗室,或用黑色塑料袋遮光,
晚上7点到第二天6点,用强光照射,这样处理7天,昙花就可在白天开放。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(一)光对植物生长发育的调节
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3.(2024·江西卷,改编)阳光为生命世界提供能量,同时作为光信号调控生物的生长、发育和繁衍,使地球成为生机勃勃的美丽星球。下列叙述正确的是( )
A.植物可通过感受光质和光周期等光信号调控开花
B.植物体中感受光信号的色素均衡分布在各组织中
C.植物体中光敏色素结构的改变不会影响细胞核基因的表达
D.光信号影响植物生长发育的主要机制是调节光合作用的强度
A
一年
【资料1】温带地区,树木年复一年地加粗,构成一圈圈的年轮,表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是:
颜色较浅的宽带
颜色较深的窄带
树木的年轮与季节温度变化有什么直接关系?
思考•讨论
年轮的形成,是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
①在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;
②在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(二)温度对植物生长发育的调节
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【资料2】有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样的。
冬小麦:9-10月播种,经过冬天后,来年春天开花结果。若在春季播种冬小麦,会使得麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚,造成减产。
长势旺盛却不开花
开花、结果
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
一轮复习,夯实基础!
(二)温度对植物生长发育的调节
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【资料2】有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样的。
Q1.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?
思考•讨论
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。
Q2.秋末冬春的低温是诱导开花的必要条件。
经研究发现,低温能促进冬小麦体内赤霉素含量增加。这说明什么?
温度可以影响植物激素的合成进而影响植物生长发育。
未经低温处理的冬小麦,可以施用适宜的赤霉素诱导开花。
花期调控除了 处理,也可以采用 处理, 处理及 处理。(P109)
光照
栽培措施
生长调节剂
温度
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
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(二)温度对植物生长发育的调节
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光合作用:夏日正午光照充足,但气温高,蒸腾作用强,气孔关闭,CO2进入叶片受阻,光合作用反而弱。
随着季节轮回,气温周期性变化,植物发芽、开花、落叶、休眠,生命活动的节奏追随着季节的步伐;
随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分;
植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行;
温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育;
植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
叶片变黄、脱落:落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
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(二)温度对植物生长发育的调节
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Q3.植物是如何感受到重力刺激的?如何对“上下”作出反应?
Q2.根的向地生长和茎的背地生长对植物生长发育有什么意义?
重力是调节植物 生长发育 和
形态建成 的重要环境因素。
Q1.茎和根的生长是受哪种因素调节的?
思考•讨论
是由重力因素调节的。
根向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;
茎背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
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(三)重力对植物生长发育的调节
重力调节植物生长方向的机制:
“淀粉—平衡石假说”
根和茎内含有能够感受重力的细胞——平衡石细胞;
平衡石细胞内含有感受重力变化的结构——淀粉体。
淀粉体
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根尖垂直放置时
淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部内质网上,内质网两侧压力相当,运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。
淀粉体
根尖水平放置时
水平放置时,淀粉体沿着重力方向沉降到近地侧,导致该侧压力大。压力大的一侧运输更多生长素至伸长区,高浓度的生长素抑制近地侧根尖生长。低浓度的生长素促进远地侧根尖生长。根尖向地弯曲生长。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
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(三)重力对植物生长发育的调节
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发芽的玉米粒
实验:验证植物根的向地性感受部位在根冠
已有的研究表明,植物的根是靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。真的是这样吗?我们能否设计实验进行验证?
自变量:
因变量:
实验变量分析
实验设计思路
预期结果及结论
是否有根冠
根是否出现向地生长
1. 取10颗大小、萌发程度大致相同的刚刚萌发的同种玉米粒,随机分成数量相同的甲、乙两组;
2. 去除甲组玉米粒的根冠,乙组玉米粒不作处理,分别放在两个含有湿棉花的培养皿中;
3. 置于温度等培养条件均适宜的暗室中水平培养一段时间;
4. 观测两组玉米粒根是否出现向地弯曲生长。
甲组玉米根尖不出现向地弯曲生长,乙组均出现向地弯曲生长,即可证明植物根向地性的感受部位在根冠。
考点三:环境因素参与调节植物的生命活动
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3.(2025·河北邯郸模拟)研究表明,根横放时,根冠平衡石细胞中的淀粉体会沉降到细胞下侧,诱发内质网释放Ca2+到细胞质内,与钙调素结合激活细胞下侧的钙泵和生长素泵,于是细胞下侧积累过多Ca2+和生长素,影响该侧细胞生长。下列叙述错误的是( )
A.重力、生长素、Ca2+都属于影响植物生长发育的信号
B.重力信号通过淀粉体经过一系列变化最终转变成运输Ca2+和生长素的信号
C.横放玉米的根部细胞内淀粉体影响生长素横向运输,促进根部近地侧细胞生长
D.太空微重力下,玉米根部生长素仍能极性运输,但根生长失去向地性
C
植物生长发育
基因表达调控
激素
调节
环境因素调节
植物细胞里储存着全套基因
基因适时选择性表达
植物的生长、发育、繁殖、休眠等
调控
激素是信息分子
传递信息
细胞与细胞之间、
器官与器官之间的协调
影响
调控激素产生和分布
环境变化
植物响应
调控基因表达
以及激素的产生、分布
器官和个体水平上的变化
植物生长发育的调控,是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
植物生长发育的整体调控
一轮复习,夯实基础!
影响
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植物
激素
基因表达
环境因素
植物生命活动的调节
光
重力
温度
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
油菜素内酯
影响
改变分布情况
影响产生和分布
影响表达
植物生长发育的整体调控
处理 萌发率(%)
黑暗(对照) 8.5
红光 98
红光→远红光 54
红光→远红光→红光 100
红光→远红光→红光→远红光 43
红光→远红光→红光→远红光→红光 99
P109拓展应用:将莴苣种子用红光(简称为R)和远红光(简称为 IR)交替照射,不同光照处理条件下,莴苣种子的发芽率如表所示。
红光促进
莴苣种子发芽
远红光抑制
莴苣种子发芽
你能从上述实验中得出什么结论?
思考•讨论
红光促进种子萌发,远红光可逆转这种效应。红光和远红光好比是一对开关,红光打开生物学效应,远红光关闭生物学效应。
植物接受红光--远红光信号的分子——光敏色素
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