内容正文:
专题6 稳态与调节④
考点1 神经调节(步步高P88-92)
考点2 体液调节(步步高P93-96)
考点3 免疫调节(步步高P97-100)
考点4 植物生命活动的调节(步步高P100-103)
模块整合 生命的稳态与平衡观
①概念:由 产生,能从 运送到 ,
对植物的生长发育有显著影响的 。
②作用:植物激素作为 ,
几乎参与调节植物生长、 发育过程中的所有生命活动。
③种类: 。
植物
激素
植物生命活动的调节
网络构建:植物生命活动的调节【P87】
00
植物体
产生部位
作用部位
微量有机物
信息分子
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯
①概念:由 的,对植物的生长、发育有 的化学物质。
②类型:a. ,如吲哚丁酸;
b. ,如α-奈乙酸(NAA);
③优点: 。
植物
生长调节剂
人工合成
调节作用
分子结构和生理效应与植物激素类似
分子结构与植物激素完全不同,但生理效应类似
原料广泛、容易合成、效果稳定
①光
②温度
③重力
环境因素
植物生长发育的调控,
是由基因表达调控、激素调节、环境因素调节共同完成的。
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
1.生长素的合成:
①合成原料: 。
②主要的合成部位: 、幼嫩的 和发育中的 。
2.生长素的分布:
在植物 中都有分布,相对集中分布在 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。
色氨酸
生长旺盛
各器官
注:不是蛋白质!
其合成与核糖体无关。
芽
叶
种子
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
3.生长素的运输:
① 运输:细胞分裂旺盛的部位,受单侧光、重力等影响发生的运输。
横向
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
3.生长素的运输:
② 运输:
部位:胚芽鞘、芽、幼叶和幼根;
方向: ;
方式: ;
极性
从形态学上端运输到形态学下端
主动运输(需要载体蛋白和能量)
【知识链接】在形态学中,
分生迅速,向上或者向下延伸的是上端;
分生缓慢,不延伸或延伸很少的是下端。
①
②
③
④
形态学
上端
形态学
下端
形态学
下端
形态学
上端
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
3.生长素的运输:
③ 运输:在成熟组织中,生长素可以通过 进行运输。
非极性
【知识链接】
输导组织主要分为木质部和韧皮部。
①木质部承担着运输水和溶于水中的物质的功能。运输的途径是单向的,由根部经茎到叶。
②韧皮部承担着由上而下或各个方向运输有机物质的功能。
输导组织
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
4.生长素的生理作用:
生长素受体
信号传导
特定基因
细胞伸长生长
细胞分化
生长、发育
基础
生长素与 .
特异性结合;
→引起细胞内一系列
过程;
→诱导 表达,
从而产生效应;
促进 ;
诱导 ;
影响器官的 ,如:
促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
分子水平
细胞水平
器官水平
胞内
思考
生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗?
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
5.生长素的作用特点:
在浓度较低时 生长,在浓度较高时 生长。
【注意】生长素所发挥的作用,
因 不同而有较大的差异。
促进
抑制
浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类
请比较下列植物、器官和细胞对生长素的敏感程度
①双子叶植物 单子叶植物;
②根 芽 茎;
③幼嫩细胞 衰老细胞;
>
>
>
>
注:抑制生长≠不生长,
只是慢于对照组。
即:加蒸馏水处理或
自然生长的组别。
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
【补充】体现生长素作用特点的实例:①顶端优势
顶端优势及其解除
:生长素浓度 , 生长.
:生长素浓度 , 生长.
顶芽优先生长,
侧芽生长受抑制的现象
低
促进
高
抑制
注:
离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,即 。
A
B
C
D
B>C>D>A
解除方式: 。
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。
摘除顶芽/喷施细胞分裂素
极性运输
植物激素·①有关生长素的要点整合【P100】
01
远
远
低
促进
横向
高
抑制
低
慢
横向
高
快
【易错辨析】
茎的向光性生长和茎的背地性生长 (体现/不体现)生长素两重性,只体现生长素 生长的作用。
【补充】体现生长素作用特点的实例:②根的向地性生长
不体现
促进
植物激素·②植物激素的种类和作用【P100】
01
种类 合成部位 主要作用
生长素 促进细胞 ,诱导细胞 ;
影响器官的 。
赤霉素 促进 ,从而引起植株增高;
促进细胞 ;
促进种子萌发、开花和 ;
细胞分裂素 促进 ;
促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成;
脱落酸 抑制细胞分裂;促进气孔关闭;
促进叶和果实的 和 ;
维持种子 ;
乙烯 促进 ;促进开花;
促进叶、花、果实脱落;
油菜素内酯 促进茎、叶细胞的扩展和 ,
促进花粉管生长、种子萌发等;
幼芽、幼根
和未成熟的种子
主要是根尖
根冠、
萎蔫的叶片等
植物体的各个部位
植物的花粉、
种子、茎和叶等
细胞伸长
分裂与分化
果实发育
细胞分裂
衰老
脱落
休眠
果实成熟
分裂
芽、幼嫩的叶、
发育中的种子
伸长生长
分化
生长、发育
植物激素·③植物激素间的相互作用【P101】
01
孤立
共同
细胞核
细胞质
促进
抑制
促进
抑制
植物激素·③植物激素间的相互作用【P101】
01
绝对
相对
根
雌
雄
芽
顺序性
典题精研【P101】
01
1.(2025·四川)生长素(IAA)和H2O2都参与中胚轴生长的调节。
有人切取玉米幼苗的中胚轴、将其培养在含有不同外源物质的培养液中,
一段时间后测定中胚轴长度,结果如图(DPI可以抑制植物中H2O2的生成)。
下列叙述错误的是( )
D
由②可得:
IAA可 中胚轴生长;
由③可得:
H2O2可 中胚轴生长;
由④可得:
有IAA无H2O2, 中胚轴生长。
推测: 。
。
IAA通过增加细胞中
H2O2的含量促进中胚轴生长
促进
促进
抑制
DPI可以
抑制植物中
H2O2的生成
A.本实验运用了实验设计的加法原理和减法原理
B.切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响
C.IAA通过细胞中H2O2含量的增加促进中胚轴生长
D.若另设IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与④相近
添加IAA、H2O2等物质-加法原理,添加DPI抑制植物中H2O2的生成-减法原理,√;
芽能产生生长素,切去芽可以减少内源生长素对本实验结果的影响,√;
由分析可得,√;
IAA抑制剂+H2O2组,中胚轴长度应与③相似,即比④长,×;
DPI可以
抑制植物中
H2O2的生成
由②可得:
IAA可 中胚轴生长;
由③可得:
H2O2可 中胚轴生长;
由④可得:
有IAA无H2O2, 中胚轴生长。
推测: 。
。
IAA通过增加细胞中
H2O2的含量促进中胚轴生长
促进
促进
抑制
典题精研【P102】
01
2.(2024·福建)乙烯前体物质ACC能在氧化酶ACO作用下生成乙烯,而乙酰转移酶B(NatB)会促进ACO的乙酰化,进而影响ACO的降解速度。已知乙烯含量与拟南芥幼苗顶端的弯曲角度有关,为探究NatB调控植物乙烯合成的机制,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
D
乙烯前体物质
ACC
乙烯
氧化酶ACO
乙酰转移酶B(NatB)
乙烯处理组的拟南芥幼苗顶端弯曲角度比空气处理组大,说明:乙烯会 拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大。
促进
促进ACO乙酰化,抑制ACO降解
A.乙烯会促进拟南芥幼苗顶端弯曲角度的增大
B.NatB基因突变会导致拟南芥内源性乙烯水平下降
C.外源施加ACC可增大NatB突变株顶端弯曲角度
D.乙烯不敏感株中NatB会抑制ACC转化为乙烯
由分析可得,√;
由分析可得,√;
外源施加ACC可补充乙烯的生成,从而增大NatB突变株顶端弯曲角度,√;
乙烯不敏感株本身对乙烯不敏感,应是乙烯受体异常,×;
典题精研【P102】
01
3.(2025·广东)某高校科技特派员为协助种养专业合作社繁殖优良欧李种质,以
欧李根状茎为插条,用赤霉素合成抑制剂S3307处理,使插条生根率由22%提高到78%。扦插后,插条的几种内源激素的含量变化如图。下列叙述错误的是( )
A
S3307处理组→生根率提高
①内源细胞分裂素 ;
②内源生长素 ;
③内源赤霉素 ;
减少
增加
减少
A.细胞分裂素加快细胞分裂并促进生根
B.S3307提高生长素含量而促进生根
C.推测赤霉素缺失突变体根系相对发达
D.推测S3307+NAA促进生根效果更好
S3307处理组细胞分裂素低于对照组→细胞分裂素抑制生根,×;
S3307处理组生长素高于对照组→生长素促进生根,√;
S3307是赤霉素合成抑制剂,S3307处理后生根率提高,推测正确,√;
S3307处理后生根率提高,NAA是生长素类调节剂,可促进生根,推测正确,√;
植物生长调节剂·①植物生长调节剂的类型和作用
02
种类 主要作用
类
生长调节剂 打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;
促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量(以茎秆为可食部);
诱导大麦种子α-淀粉酶合成(用于啤酒生产);
类
生长调节剂 促进甘薯、黄杨、葡萄的生根;
对棉花进行保花保果,防止脱落;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;
类
生长调节剂 一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),
会使水果长势加快、个头变大,但口感较差,汁水较少,甜味不足;
类
生长调节剂 用乙烯利促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。
类
生长调节剂 用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
用青鲜素(抑制发芽)延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期。
赤霉素
生长素
乙烯
细胞分裂素
脱落酸
注1:作用机制上,矮壮素是赤霉素的拮抗剂,其作用是抑制细胞的伸长,但不抑制细胞的分裂。
注2:青鲜素与细胞分裂素在功能上也有所相似,都能延缓衰老和保鲜。
但青鲜素主要是通过抑制芽的生长来达到保鲜效果,而细胞分裂素则主要通过促进细胞分裂来延缓衰老。
植物生长调节剂·②应用
02
1.在生产实践中的广泛应用:①对于 、 等,都起到很好的作用。
a.它能延长或终止种子、芽及块茎的休眠;b.调节花的雌雄比例;c.促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落;d.控制植株高度、形状等。②施用植物生长调节剂还能 。2.负面影响:
① ,可能影响作物产量和产品品质;
② ,可能对人体健康和环境带来不利影响;
提高作物产量
改善产品品质
减轻人工劳动
使用不当
过量使用
注意:植物生长调节剂不是营养物质,也不是万灵药,只有配合浇水、施肥等措施,适时施用,才能发挥效果。
1.实例:
①光对植物颜色的影响: 的合成需要光。
②光对植物形态的影响:植物的 性。
③光对植物开花的影响:
a. 日照植物:只有当日照长度超过临界日长(14~17 小时),或者说暗期必须短于某一时数才能形成花芽的植物。否则不能形成花芽,只停留在营养生长阶段。(例如:菠菜等,纬度超过60°地区的多数植物)
b. 日照植物:只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时,但不少于8小时)时才能开花的植物。在一定范围内,暗期越长,开花越早,如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。(例如:菊花、水稻等)
环境因素参与调节植物的生命活动·①光
03
叶绿素
向光
长
短
环境因素参与调节植物的生命活动·①光
03
2.光对植物生长发育的作用:
①光是植物进行光合作用的 来源;
②光作为一种 , 、 植物生长、发育的全过程。
思考
植物能够对光作出反应,表明植物可以感知光信号,并据此调整生长发育,那么植物是怎样感受到光照的呢?
能量
信号
影响
调控
3.植物接收光信号的分子:光敏色素
①本质: (色素-蛋白复合体),主要吸收 和 。
②分布:植物的各个部位,其中在 的细胞内比较丰富。
注:除了光敏色素,植物体内还有感受蓝光的受体:向光素、隐花色素。
③反应机制:
a.感受信号:在受到光照射时, 的结构会发生变化。
b.传导信号:这一变化的信息会经过 传导到 内。
c.发生反应:影响 ,从而表现出生物学效应。
环境因素参与调节植物的生命活动·①光
03
蛋白质
红光
远红光
分生组织
光敏色素
信息传递系统
特定基因的表达
细胞核
注:该过程不属于表观遗传。
1.实例:
①形成 :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 作用: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。
例如:冬小麦、冬大麦、蕙兰等,如果不经过一定时间低温,
它们就会一直保持营养状态或很晚才能开花。
2.植物的生命活动(发芽、开花、落叶、休眠)追随 的步伐。
3.植物的所有生理活动均在一定 范围内进行。
例如:种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等。
4.植物分布的 很大程度由温度决定。
环境因素参与调节植物的生命活动·②温度
03
年轮
春化
季节
温度
地域性
1.重力是调节植物 和 的重要环境因素。
如:植物根向地、茎背地生长。
2.重力作用的原理:植物的根、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 分布的不均衡,
从而调节植物的生长方向。
注:“淀粉-平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
环境因素参与调节植物的生命活动·③重力
03
生长发育
形态建成
生长素
平衡石
重力
信号分子
生长素
平衡石细胞
淀粉体
环境因素参与调节植物的生命活动·④植物生长发育的整体调控
03
基因表达调控
环境因素调节
激素调节
预测演练【P102】
04
1.(2025·惠州三调)光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体),被光激活后结构发生变化,信号经过转导,传递到细胞核内,影响特定基因的表达从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和蓝紫光,为水的光解提供能量
B.光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C.光敏色素能够调控相关基因的表达,属于表观遗传
D.光敏色素被激活后的结构变化属于一种不可逆变化
B
光敏色素主要吸收红光和远红光,作为光信号调节植物生长发育,不提供能量,×;
光敏色素(蛋白质)由基因控制合成⇌光敏色素能影响特定基因的表达,双向,√;
光敏色素能够调控相关基因的表达,但不属于表观遗传,×;
光敏色素被激活后的结构变化属于一种可逆变化,×;
预测演练【P102】
04
2.(2025·湛江一模)土壤中的种子萌发时,幼苗下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”,对出土时的子叶和顶端分生组织起保护作用。图1表示“顶端弯钩”的形成与打开过程,图2为细胞膜将H+转运出细胞的过程。研究发现,高浓度的生长素通过影响细胞膜上H+-ATP酶的去磷酸化进而影响该酶的活性,导致膜外pH发生变化,最终抑制细胞生长。下列相关分析错误的是( )
D
α变小
α变大
细胞外
细胞内
A.受重力影响,形成期高浓度生长素会在下胚轴n侧积累
B.由形成期到打开期整个过程中,下胚轴顶端倾斜角α先变小后变大
C.图2说明H+-ATP酶具有运输和催化的作用
D.“顶端弯钩”形成的直接原因是高浓度的生长素最终导致膜外pH降低,
抑制了细胞生长
受重力影响,形成期生长素会从m侧向n侧运输,导致n侧积累高浓度的生长素,√;
如图所示,形成期到打开期整个过程中,下胚轴顶端倾斜角α先变小后变大,√;
H+-ATP酶:运输H+,催化ATP水解供能,√;
高浓度的生长素会导致H+-ATP酶去磷酸化(H+外流减少),导致膜外pH升高,×;
预测演练【P103】
04
3.(2025·广州一模)油菜素内酯(BR)和脱落酸(ABA)可提高植物的抗逆性。某同学探究干旱条件下外施不同浓度的BR和ABA对大豆幼苗光合作用的影响,1~8组处理浓度见表。充分灌溉后停止浇水,在第12天土壤干旱时进行相应指标测定,部分结果如图。下列叙述错误的是( )
B
组别 1 2 3 4 5 6 7 8
处理 ABA浓度/(mg·L-1) 0 0 0 0 2 2 2 2
BR浓度/(mg·L-1) 0 0.1 0.2 0.4 0 0.1 0.2 0.4
A.单独施用时,低浓度的BR促进叶绿素含量增加,高浓度则抑制
B.对照组是在正常水肥条件下测得的大豆幼苗的各项生理指标
C.BR+ABA混合施用可提高气孔导度,可能不利于其水分保持
D.喷施适宜浓度的BR+ABA可以缓解干旱胁迫对植物产量的影响
单独施用BR时,2、3组叶绿素含量比1组高,4组叶绿素含量比1组低,可得,√;
根据实验目的,对照组处理应为在干旱条件下测得的大豆幼苗各项生理指标,×;
6、7、8组为BR+ABA混合施用组,它们的气孔导度比其他组高,可得,√;
6、7、8组为BR+ABA混合施用组,它们的净光合速率比其他组都高,可得,√;
实验目的:探究干旱条件下外施不同浓度的
BR和ABA对大豆幼苗光合作用的影响。
$