第5章 植物生命活动的调节（知识清单）（10核心5重难4技巧）生物人教版选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节（知识清单） 课标导考向 对标最新课标，锁定核心必备 单元图谱树 图解全章知识点，搭建逻辑框架 核心速记单 浓缩教材必背内容，快速高效掌握 第1节 植物生长素（3个考点） 核心01生长素的发现过程义★★☆☆☆ 核心02生长素的合成、运输与分布★★☆☆☆ 核心03生长素的生理作用★★★★☆ 第2节 其他植物激素（2个考点） 核心01 其他植物激素的种类和作用★★★☆☆ 核心02 植物激素间的相互作用★★★★☆ 第3节 植物生长调节剂的应用（2个考点） 核心01 植物生长调节剂的类型和作用★★★☆☆ 核心02 探索植物生长调节剂的应用★★★☆☆ 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动（3个考点） 核心01 光对植物生长发育的调节★★★☆☆ 核心02 参与调节植物生命活动的其他环境因素★★☆☆☆ 核心03 植物生长发育的整体调控★★☆☆☆ 重难技巧库 重难/技巧/前沿/热点，全方位覆盖 5大重难突破 4大高分技巧 典题自检站 典型例题直击命题点，即时自查漏缺 重难突破 01 植物生长素的发现、产生、运输与作用 02 其他植物激素的种类和生理作用 03 植物激素间的协同、拮抗关系分析 04 植物生长调节剂的应用 05 环境因素参与调节植物生命活动 高分技巧 01 分清 “两类运输” 巧解生长素运输与方向判断题 02 把握 “两重性判据” 巧解生长素作用实例题 03 理清 “协同拮抗” 巧解多种植物激素综合题 04 辨析 “两类无子果实” 巧解植物生长调节剂应用题 好题速递 01 教材科学史 —— 温特胚芽鞘实验 02 实验探究 —— 生长素对菊花根生长的影响 03 图表信息 —— 多植物激素综合分析 04 生产应用 —— 植物生长调节剂调控大豆生长 05 环境信号 —— 光、低温调控植物生命活动 06 概念辨析 —— 植物生长发育的整体调控 【课标要求】1.概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。 2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素相互作用、共同实现对植物生命活动的调节。 3.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其调节剂在生产上得到了广泛应用。 4.概述环境因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。 第1节 植物生长素 核心01生长素的发现过程义★★☆☆☆ 1．向光性 在 的照射下，植物朝向 方向生长的现象。 2．生长素的发现过程 科学家 实验过程 实验结论及分析 达尔文 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 面比 面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲 鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的“ ”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部 温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种 引起的，并将这种物质命名为 其他科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：吲哚乙酸 3.植物向光性的解释 4．植物激素 (1)概念：由植物体内产生，能从 部位运送到 部位，对植物的生长发育有显著影响的 。 (2)举例：生长素、 、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 易错辨析：生长素的发现过程的 “两实三误一结论” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端下部 感光部位是胚芽鞘尖端；尖端下部只感受生长素，不感受光刺激 “两实”：尖端感光、尖端产生生长素 认为向光生长是因为单侧光使生长素被分解 单侧光引起生长素横向运输，背光侧生长素多于向光侧，生长素并未分解 “三误”：不误分解、不误下部感光、不误直接作用尖端 认为温特实验证明生长素的化学本质是吲哚乙酸 温特只证明胚芽鞘弯曲是某种化学物质引起；化学本质后续其他科学家确定 “一结论”：尖端产生物质向下运输，造成弯曲生长 延伸：达尔文推测尖端受单侧光刺激后，向下面传递某种 “影响”；鲍森・詹森证明影响可以透过琼脂片；拜尔证明弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均匀造成；温特命名该物质为生长素。 核心02 生长素的合成、运输与分布★★☆☆☆ 1．合成 (1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和 。 (2)来源：由 经过一系列反应转变而来。 2．运输 (1)极性运输 ①运输方向：由形态学 运输到形态学 。 ②运输方式：主动运输。 (2)非极性运输：在成熟组织中通过 进行。 (3)横向运输： 等生长素产生部位。 3．分布：在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在 的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的 、 、发育中的 等处。 注意事项：生长素的合成、运输与分布的 “两运三错一来源” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为生长素由专门内分泌腺体合成 植物无分泌腺体；生长素主要在幼嫩芽、叶、发育中种子合成，由色氨酸转变而来 “两运”：极性运输、横向运输 认为极性运输是从空间上方运往空间下方 极性运输指形态学上端运向形态学下端，与空间位置上下无关，属于主动运输 “三错”：错认腺体合成、错认空间上下、错认横向运输发生在尖端下部 认为横向运输可发生在胚芽鞘尖端下部 横向运输只发生在胚芽鞘、根尖等尖端部位，受单侧光、重力诱导；下部只进行极性运输 “一来源”：色氨酸为合成原料，本质不是蛋白质 延伸：成熟组织中可进行非极性运输（韧皮部双向运输）；生长素分布：生长旺盛部位含量较高；运输过程不改变生长素总含量，只发生重新分配。 核心03生长素的生理作用★★★★☆ 1．作用方式：给细胞传达信息，起着 的作用。 2．生长素的作用 (1)细胞水平上：促进 、诱导 等。 (2)器官水平上：影响 ，如促进 发生，影响花、叶和 等。 3．作用机理：生长素首先与细胞内某种蛋白质—— 特异性结合，引发细胞内发生 过程，进而诱导 ，从而产生效应。 4．作用特点：一般情况下，生长素在 时促进生长，浓度过高时 。 典型实例——顶端优势 (1)含义： 优先生长， 生长受抑制的情况。 (2)原因：顶芽产生的生长素向侧芽运输导致侧芽处生长素浓度 ，侧芽发育受 。 (3)解除方法：去掉顶芽，降低侧芽生长素浓度——果树打顶、棉花摘芯、园艺修剪。 5．影响因素 (1)浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 (2)植物细胞的成熟情况： 对生长素敏感， 则比较迟钝。 (3)器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度不一样。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为： 。 (4) 植物种类不同：不同种类植物对生长素敏感程度不同，双子叶植物敏感性大于单子叶植物。 易错辨析：生长素的生理作用的 “两重三不一敏感” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为高浓度生长素一定抑制所有器官生长 生长素作用具有两重性，同一浓度对不同器官效果不同，抑制是针对该器官而言 “两重”：低促高抑，体现促进和抑制双重效应 认为茎的向光性、背地性能够体现两重性 茎向光、背地两侧均为促进效果，无抑制；只有顶端优势、根的向地性能体现两重性 “三不”：茎向光不体现、茎背地不体现、浓度高低看对应器官不看绝对值 认为生长素浓度越高促进效果越强 低于最适浓度，随浓度升高促进增强；超过最适浓度，促进效果下降，过高则抑制生长；根＞芽＞茎对生长素敏感性依次降低 “一敏感”：敏感性根＞芽＞茎，根最敏感 延伸：生长素不直接参与细胞代谢，只起调节信号作用；两重性核心判断标准：同一器官同时出现促进、抑制两种效果。 第2节 其他植物激素 核心01 其他植物激素的种类和作用★★★☆☆ 1．赤霉素的发现 (1)水稻→感染赤霉菌→恶苗病。 (2)实验：赤霉菌培养基的滤液水稻幼苗―→恶苗病。 (3)科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出赤霉素。 (4)20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。 (5)赤霉素在植物中普遍存在，而且有许多种。 2．其他植物激素的比较 种类 合成部位 主要作用 赤霉素 促进细胞 ，从而引起植株增高；促进细胞 ；促进种子 开花和果实发育 细胞分裂素 主要是 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体各个部位 促进果实 ；促进开花；促进叶 脱落酸 抑制细胞分裂；促进气孔 ；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子 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、种子萌发等 3.植物激素的含量及作用：植物激素在植物内含量虽然 ，但是在 植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控 、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 易错辨析：其他植物激素的种类和作用的 “两协三误一调节” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为果实成熟由生长素完成 生长素促进果实发育；乙烯促进果实成熟，植物体各个部位均可合成乙烯 “两协”：激素间存在协同、拮抗关系 认为脱落酸只促进果实脱落 脱落酸抑制细胞分裂、促进叶和果实衰老脱落，还可维持种子休眠 “三误”：误把发育当成熟、误认脱落酸只管脱落、误认单一激素调控生命活动 认为植物生长由某一种激素独立调控 植物生长发育由多种激素相互作用共同调节；激素作为信息分子，不直接参与细胞代谢 “一调节”：激素调节基因组的表达，受环境影响 延伸：赤霉素打破种子休眠，与脱落酸作用拮抗；细胞分裂素促进细胞分裂；植物没有专门产生激素的腺体；植物的生长发育是基因、激素、环境共同作用的结果。 核心02 植物激素间的相互作用★★★★☆ 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 会发生变化。 2．各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素 植物的生长发育和对环境的适应。 (1)生长素主要促进 的分裂，细胞分裂素主要促进 的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。 (2)在调节种子萌发的过程中， 促进萌发， 抑制萌发，二者作用效果相反。 3．不同激素存在着相互作用。 举例：当生长素浓度升高到一定值时，就会促进 的合成， 含量的升高，反过来会 生长素的作用。 4．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 ，而是不同激素的 。 举例：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值 ，有利于分化形成雌花，比值 则有利于分化形成雄花。 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 。 注意事项：植物激素间的相互作用的 “两关三错一本质” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为植物生命活动由单一激素控制 植物生长发育是多种激素相互作用、共同调节的结果 “两关”：分清协同关系、拮抗关系 认为激素只进行简单相加，互不影响 激素之间会相互影响合成与含量，如生长素浓度升高到一定值会促进乙烯合成，乙烯反过来抑制生长素作用 “三错”：错认单一激素调控、错认激素互不干扰、错认激素直接参与代谢 认为植物激素直接参与细胞代谢 激素属于信息分子，只传递调节信号，不参与细胞内化学反应，不提供能量 “一本质”：激素调节基因在时间和空间上程序性表达 延伸：赤霉素与脱落酸拮抗（萌发 / 休眠）；生长素和赤霉素协同促进细胞伸长；植物组织培养中生长素、细胞分裂素的比例调控愈伤组织生根、生芽。 第3节 植物生长调节剂的应用 核心01 植物生长调节剂的类型和作用★★★☆☆ 1．含义：由 合成的，对植物的生长、发育有 作用的化学物质，称为植物生长调节剂。 2．特点：植物生长调节剂具有 、 、效果稳定等优点。 3．类型 (1)分子结构和生理效应与植物激素的相同或类似，如 。 (2)分子结构与植物激素的差别较大，但具有与植物激素类似的生理效应，如 (NAA)、矮壮素等。 4．应用 (1)在生产实践中的广泛应用 ①对于提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。 a．它能延长或终止种子、芽及块茎的 ； b．调节花的 比例； c．促进或阻止开花，诱导或控制 ； d．控制植株高度、形状等。 ②施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动。 (2)负面影响 ①植物生长调节剂使用不当，则可能 。 ②过量使用植物生长调节剂，还可能对 带来不利影响。 5.植物生长调节剂的施用 (1)选择植物生长调节剂需考虑的因素： ①植物生长调节剂种类繁多，在生产上要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 ②综合考虑施用 、 和 ，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 (2)施用效果的影响因素：包括施用浓度、时间、 以及施用时植物的生理状态和 等。 易错辨析：植物生长调节剂的类型和作用的 “两人三辨一变异” 易错表现 正确理解 记忆技巧 把植物生长调节剂等同于植物激素 植物激素是植物体内产生；生长调节剂是人工合成的化学调节物质 “两人”：区分植物自身产生、人工合成两类物质 认为无子番茄的无子性状可以遗传给后代 生长素类似物处理未受粉子房得到无子番茄，遗传物质未改变，属于不可遗传变异 “三辨”：辨来源、辨变异类型、辨发育与成熟 混淆无子番茄与三倍体无子西瓜的原理；混淆发育和成熟 无子西瓜是染色体变异，可遗传；生长素促进果实发育，乙烯促进果实成熟 “一变异”：看遗传物质是否改变，判断变异可否遗传 延伸：植物生长调节剂效果稳定，原因是植物体内缺少分解该类物质的酶；使用时并非浓度越高效果越好，过高浓度会产生药害。 核心02 探索植物生长调节剂的应用★★★☆☆ 1.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 适宜浓度的生长素类调节剂能 插条生根，用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。 (2)预实验的目的：为正式实验摸索 ，检验实验设计的 和可行性。 (3)插条处理方法 ①浸泡法：要求溶液的浓度较小，并且最好是在 和空气湿度 的地方进行，处理时间 。 ②沾蘸法：要求溶液浓度 ，处理时间 。 (4)实验流程 2.尝试利用乙烯利催熟水果 (1)实验目的：验证乙烯对水果具有 作用。 (2)实验原理：当溶液pH<3.5时，乙烯利比较 ；随着溶液pH升高，它会分解释放出 ，从而使水果成熟。 (3)实验中的注意事项：乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需做好防护措施，并在通风良好的环境中进行；乙烯利遇明火可燃烧，需注意防火。 注意事项：探索植物生长调节剂的应用的 “两控三避一处理” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为探究实验中自变量是扦插枝条生根数量 实验自变量是植物生长调节剂的浓度；生根数量、生根长度属于因变量 “两控”：控制自变量浓度、控制无关变量一致 认为浓度越高，促进生根的效果就越好 存在最适浓度，高于最适浓度促进效果下降，过高会抑制生根甚至毒害枝条 “三避”：避错判自变量、避浓度越高越好、避忽略无关变量干扰 认为预实验没有实际作用，可以省略 预实验可以为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性，避免人力物力浪费 “一处理”：实验枝条要做相同处理，去除大部分成熟叶片，保留少量芽 延伸：无关变量如枝条的长势、长度、芽的数量、温度、浸泡时间均要保持相同且适宜；浸泡法处理要求浓度较低、时间较长，沾蘸法浓度较高、时间较短。 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 核心01 光对植物生长发育的调节★★★☆☆ 1．光的作用 (1)光是植物进行光合作用的 。 (2)光也作为一种信号，影响、调控植物 的全过程。 2．实例 (1)光参与调节许多植物 过程。少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发，如烟草和莴苣；有些植物的种子在有光条件下萌发得好一些，如早熟禾、毛蕊花；还有一些植物的种子萌发，则受光的抑制，如洋葱、番茄。 (2)光会使植物的 发生变化，如豆芽。 (3)很多植物的 与昼夜长短有关，如菠菜、菊。 (4)植物的向光性生长。 3．光敏色素 (1)光敏色素的本质： (色素—蛋白复合体)。 (2)光敏色素的分布：分布在植物的各个部位，其中在 的细胞内比较丰富。 (3)光敏色素主要吸收 。 4．光调控植物生长发育的反应机制 在受到光照射时，光敏色素的 会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内，影响 ，从而表现出生物学效应。 易错辨析：光对植物生长发育的调节的 “两信三误一色素” 易错表现 正确理解 记忆技巧 误认为光只作为能量参与植物生命活动 光既是光合作用的能量来源，也可以作为信号分子调控植物生长发育 “两信”：光作能量、光作信号 误认为光敏色素只分布在植物叶片，本质是叶绿素 光敏色素本质是蛋白质，分布于植物各个部位，感受光信号，不是光合色素 “三误”：误认光只供能、误认光敏色素是叶绿素、误认光敏色素只在叶片 认为光信号直接调控植物性状表现 光信号被光敏色素接收，经信号转导，调节特定基因表达，进而调控植物生长发育 “一色素”：光敏色素是感受光信号的受体蛋白 延伸：除光以外，重力、温度也属于环境信号；环境信号通过影响激素的合成与分布，进一步调控基因的程序性表达。 核心02 参与调节植物生命活动的其他环境因素★★☆☆☆ 1.温度 可以通过影响 、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。此外，植物分布的 很大程度上就是由温度决定的。 2.重力 (1)重力是调节植物生长发育和 的重要环境因素。 (2)植物的根、茎中具有 的物质和细胞，可以将 转换成运输生长素的信号，造成 ，从而调节植物的生长方向。 (3)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 细胞来实现的。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着 方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。 注意事项：参与调节植物生命活动的其他环境因素的 “两因三错一春化” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为重力直接改变植物细胞的遗传物质 重力作为环境信号，通过改变生长素分布，进而调节植物生长，不改变遗传物质 “两因”：重力、温度两类重要环境信号 认为春化作用是低温直接促进植物开花 低温只是诱导开花，低温处理后还需要适宜光照条件植物才能开花；春化作用的本质是低温调控相关基因表达 “三错”：错认重力改变遗传、错认低温直接开花、错认温度只影响酶活性 认为温度仅仅通过影响酶活性调节代谢 温度除影响酶活性，还可作为信号调控植物开花、休眠、春化等发育过程 “一春化”：低温诱导植物开花称为春化作用 延伸：重力造成根向地、茎背地生长；植物是多种环境信号、激素、基因共同调控，环境信号不直接决定性状，需要经过细胞信号转导。 核心03 植物生长发育的整体调控★★☆☆☆ 1．植物生长发育的调控，是由 、 和 共同完成的。 2．植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在 的调控之下。 3．激素作为 ，会影响细胞的 ，从而起到调节作用。 4．激素的产生和分布是 的结果，也受到 的影响。 易错辨析：植物生长发育的整体调控的 “两调三误一程序” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为植物的生长发育只受植物激素调节 植物生长发育由基因表达、激素调节、环境因素共同调控 “两调”：基因调控、激素调节，外加环境信号影响 认为激素可以直接改变植物的基因序列 激素属于信息分子，只调节基因的表达，不会改变基因的碱基序列 “三误”：误认只靠激素调控、误认激素改变基因序列、误认环境直接决定性状 认为环境因素直接决定植物的性状表现 环境作为信号，经信号转导，改变激素合成分布，进而调控基因程序性表达，间接影响性状 “一程序”：基因在时间和空间上程序性表达是发育的本质 延伸：植物的生长、开花、休眠等生命活动，是基因、激素、光、温度、重力等多因素协调配合的结果；激素不直接参与细胞代谢，仅起信号传递作用。 重●难●突●破 重难 01 植物生长素的发现、产生、运输与作用 1、生长素的合成：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子合成，由色氨酸经过一系列反应转变而来【易错：生长素不是蛋白质；植物体内没有专门分泌激素的腺体】。 2、运输方式：①极性运输：从形态学上端运输到形态学下端，属于主动运输；②非极性运输：成熟组织韧皮部；③横向运输：只发生在尖端，受单侧光、重力等外界刺激影响。 3、作用特点：具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长；同一浓度生长素，对不同器官作用效果不同，敏感性：根＞芽＞茎。 4、实例分析：顶端优势、根的向地性可以体现生长素两重性；茎的向光性、茎的背地性只体现促进作用，不能体现两重性。 重难 02 其他植物激素的种类和生理作用 1、五大类植物激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯【易错：乙烯在植物体各个部位均可合成，主要作用是促进果实成熟，不是促进果实发育】。 2、主要功能辨析：赤霉素促进细胞伸长、促进种子萌发；细胞分裂素促进细胞分裂；脱落酸抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老脱落、维持种子休眠。 3、激素间相互关系：植物的生命活动调节不是单一激素起作用，多种激素相互作用、共同调节；有的协同，有的拮抗。例如赤霉素打破休眠，脱落酸维持种子休眠，二者作用拮抗。 4、激素的合成受基因组调控，同时环境因素也会影响激素的合成与分布，进而调控植物生长发育。 重难 03 植物激素间的协同、拮抗关系分析 1、协同作用：生长素与赤霉素协同促进细胞伸长；生长素、细胞分裂素协同促进植物组织的生长。 2、拮抗作用：脱落酸与赤霉素（种子休眠与萌发）；脱落酸与细胞分裂素（细胞分裂）；乙烯抑制生长素的合成，生长素浓度升高到一定值会促进乙烯合成。 3、植物生长发育的本质：基因在时间和空间上的程序性表达，激素作为信息分子，调节基因的表达【易错：植物激素不直接参与细胞代谢，只起调节信号作用】。 4、实例：植物组织培养过程中，生长素、细胞分裂素比例影响愈伤组织分化；比例高利于生根，比例低利于生芽。 重难 04 植物生长调节剂的应用 1、概念：人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质；优点是容易合成、原料广泛、效果稳定【易错：效果稳定的原因：植物体内没有分解调节剂的酶】。 2、典型实例：①生长素类似物（NAA、2,4D）：促进扦插枝条生根、获得无子果实；②乙烯利：释放乙烯，催熟果实。 3、无子果实辨析：生长素类似物处理未受粉的子房，获得无子果实，遗传物质没有改变，属于不可遗传变异；三倍体无子西瓜属于染色体变异，可遗传。 4、使用注意：植物生长调节剂不是浓度越高效果越好，过高浓度会产生药害，使用时需要考虑施用目的、浓度、处理部位等。 重难 05 环境因素参与调节植物生命活动 1、光的调节：光不仅是光合作用能量来源，还作为信号分子调控植物的生长发育；光敏色素是感受光信号的受体，本质是蛋白质，分布在植物的各个部位。 2、重力调节：根的向地、茎的背地，重力影响生长素的横向分布；根对生长素敏感，近地侧浓度高抑制根生长。 3、温度调节：温度影响酶活性，同时参与植物开花、休眠等节律调节；春化作用：低温诱导植物开花。 4、综合逻辑：植物接受光、重力、温度等环境信号，经过信号转导，影响植物激素的合成与分布，进一步调控基因表达，调节植物生长发育。 高●分●技●巧 技巧 01 分清 “两类运输” 巧解生长素运输与方向判断题 （1）明确生长素三种运输方式的区别 运输类型 发生部位 运输方向 运输特点 极性运输 胚芽鞘、幼根、幼芽等幼嫩组织 形态学上端→形态学下端 主动运输，不受外界光、重力影响 横向运输 尖端（胚芽鞘尖端、根尖） 向光侧⇋背光侧；远地侧⇋近地侧 受单侧光、重力刺激影响 非极性运输 成熟组织（韧皮部） 双向运输 被动运输 （2）明确 2 个高频易错点 分类 具体内容 形态学上端 对于茎：茎尖为上端；对于根：根尖为上端，不是空间位置的上下 主动运输 极性运输属于主动运输，需要载体蛋白、消耗能量 技巧 02 把握 “两重性判据” 巧解生长素作用实例题 （1）明确两重性的判断依据 判据 具体内容 两重性含义 低浓度促进，高浓度抑制（既有促进效果，又出现抑制效果） 体现两重性实例 顶端优势、根的向地性 只体现促进作用 茎的向光性、茎的背地性 （2） 明确不同器官对生长素敏感性差异 器官 敏感性 根 最强 芽 次之 茎 最弱 技巧 03 理清 “协同拮抗” 巧解多种植物激素综合题 （1）明确五大激素核心功能 激素种类 主要生理作用 生长素 促进细胞伸长、生根，促进果实发育 赤霉素 促进细胞伸长、打破种子休眠、促进萌发 细胞分裂素 促进细胞分裂 脱落酸 抑制细胞分裂，促进衰老脱落，维持种子休眠 乙烯 促进果实成熟，各部位均可合成 （2）明确典型协同、拮抗关系 分类 激素组合 生理效应 协同 生长素 + 赤霉素 共同促进细胞伸长生长 拮抗 赤霉素↔脱落酸 种子萌发（赤霉素）、种子休眠（脱落酸） 技巧 04 辨析 “两类无子果实” 巧解植物生长调节剂应用题 （1）明确两种无子果实对比 类型 形成原理 遗传物质变异情况 实例 生长素类似物处理 未受粉，外源生长素类似物促进子房发育 遗传物质不变，不可遗传变异 无子番茄 染色体数目变异 减数分裂联会紊乱，不能产生正常配子 染色体变异，可遗传变异 三倍体无子西瓜 （2）明确 3 个常见易错点 分类 具体内容 植物生长调节剂 人工合成；植物无分解它的酶，故效果稳定 无子番茄 没有受精，无种子，但果肉细胞染色体数目不变 乙烯、生长素区分 生长素促进果实发育；乙烯促进果实成熟 命题热点 01 结合胚芽鞘实验考查生长素的发现与运输 1．下图为荷兰科学家温特用燕麦胚芽鞘在黑暗环境中进行的实验及其结果。某生物兴趣小组用玉米胚芽鞘模拟温特实验过程进行了下表中实验，表中弯曲角度大小代表生长素相对含量的多少，生长素不能透过云母片，a-f表示琼脂块。下列关于表中实验的分析，正确的是（    ） 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 处理措施 弯曲角度 A．实验①~⑥中只有一个自变量，严格遵循单一变量原则 B．实验①~⑥中，只有⑤和⑥比较才可解释胚芽鞘弯曲生长的原因 C．①和②对比、③和④对比都可说明单侧光不影响生长素的含量 D．若将e、f分别放置于同一去尖端胚芽鞘的左、右侧，则胚芽鞘向右弯曲 微笔记 结合胚芽鞘实验考查生长素的发现与运输知识整合 (1) 感光部位：胚芽鞘尖端；弯曲部位：尖端下面一段。 (2) 各科学家实验结论：①达尔文：尖端受单侧光刺激后，向下方传递某种 “影响”；②鲍森・詹森：该影响可以透过琼脂片传递；③拜尔：弯曲生长是由于影响在尖端下部分布不均匀；④温特：证明该影响是化学物质，命名为生长素。 (3) 生长素运输：①极性运输：形态学上端→形态学下端，主动运输，发生在幼嫩部位；②横向运输：只发生在胚芽鞘尖端，受单侧光、重力诱导；③非极性运输：成熟组织韧皮部，双向运输。 (4) 向光性机理：单侧光引起尖端生长素横向运输，背光侧多于向光侧，向下运输后尖端下段背光侧生长快，向光弯曲。 (5) 实验材料处理要点：云母片阻断生长素运输；琼脂块允许生长素透过，不能感受光刺激。 (6) 易错点：①光不分解生长素，只改变其分布；②温特未确定生长素化学本质为吲哚乙酸。 (7) 实验对照逻辑：设置去掉尖端、遮光、插入云母片等对照，排除无关变量干扰。 命题热点 02 结合曲线考查生长素两重性与器官敏感性 2．根的生长受激素和营养物质的影响，科研人员以菊花为实验材料进行以下实验： 实验一：对菊花幼苗施用不同浓度的生长素，10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数，结果如下表。 测定项目 施用生长素浓度(10-6mol/L) 0 50 100 150 200 主根长度(相对值) 1 0.9 0.7 0.5 0.3 侧根数目(个) 4 6 8 6 3 实验二：用14CO2饲喂叶片，分别测定不同浓度生长素处理下主根和侧根的放射性强度，结果如图。 (1)生长素是对植物生长发育有重要调节作用的一类化合物，主要在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行_________(填“极性”或“非极性”)运输。 (2)分析表中数据可知，促进侧根数量增加的生长素浓度_________(填“促进”或“抑制”)主根伸长，生长素浓度为150×10-6mol/L时，_________(填“促进”或“抑制”)侧根生长。由表中数据________(填“能”或“不能”)判断25×10-6mol/L的生长素对主根生长的影响。 微笔记 结合曲线考查生长素两重性与器官敏感性知识整合 (1) 两重性含义：低浓度促进生长，高浓度抑制生长（同一器官既有促进又有抑制才体现两重性）。 (2) 器官敏感性：根＞芽＞茎；同一生长素浓度，对不同器官作用效果不同。 (3) 曲线关键点：①最适浓度：促进效果最强；②既不促进也不抑制浓度：与对照组生长效果持平；③超过阈值后表现抑制效应。 (4) 实例辨析：体现两重性实例：顶端优势、根的向地性；只体现促进：茎的向光性、茎的背地性。 (5) 曲线读图要点：纵坐标为生长效应，不能只看浓度绝对值；抑制是相对空白对照组而言，不是停止生长。 (6) 影响因素：生长素作用效果与浓度、器官种类、植物发育时期有关。 (7) 易错提醒：高于最适浓度，只是促进作用减弱，不等于抑制，要与零效应点对比。 命题热点 03 结合实例考查植物激素功能及相互关系 3．植物的不同部位激素种类和含量存在一定的差异（详情见下表所示）。植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。请回答下列问题： 部位 激素的相对浓度 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 茎尖 +++ +++ +++ - 幼叶 +++ +++ - - 伸长茎 ++ ++ - - 侧芽 + + - - 成熟叶 + + - +++ 注:“+++”表示含量高;“++”表示含量中等;“+”表示含量低;“-”表示无。 (1)目前公认的植物激素共有五大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯，这些激素中在生物体内分布最广的是___________，理由是___________。 (2)根据表中信息，生长素和赤霉素二者的共同效应主要是通过促进细胞的伸长，从而促进植物的生长，而不是促进细胞数目的增多，理由是___________。 (3)进一步的研究得知，细胞分裂素可通过抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，从而抑制叶片衰老。为证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用，现设计以下实验。请完善相关步骤，并分析实验结果。 实验原理：因叶绿素的逐渐降解而导致叶片失绿变黄是叶片衰老的最显著特点，因此，可通过用细胞分裂素来涂抹新鲜的离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。 实验步骤： 第一步：选取同种植物、大小和发育状况相同的叶片随机均分成甲、乙两组。 第二步：在甲组叶片上涂抹一定浓度的细胞分裂素，在乙组叶片的___________。 第三步：观察记录甲、乙两组叶片失绿变黄所需时间。 实验的结果及结论：___________，细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 微笔记 结合实例考查植物激素功能及相互关系知识整合 (1) 五大激素核心功能：①生长素：促进细胞伸长、生根、子房发育成果实；②赤霉素：促进细胞伸长、打破种子休眠；③细胞分裂素：促进细胞分裂，延缓叶片衰老；④脱落酸：抑制细胞分裂，促进衰老脱落，维持种子休眠；⑤乙烯：各部位均可合成，促进果实成熟。 (2) 协同作用实例：生长素与赤霉素协同促进细胞伸长；生长素与细胞分裂素协同促进细胞分裂。 (3) 拮抗作用实例：赤霉素与脱落酸，调控种子萌发与休眠；细胞分裂素与脱落酸，调控叶片衰老。 (4) 激素相互影响：生长素浓度升高到一定值，会促进乙烯合成；乙烯反过来抑制生长素的作用。 (5) 调节实质：激素属于信息分子，不直接参与细胞代谢，只调节基因的程序性表达。 (6) 典型生产实例：①顶端优势，体现生长素的作用；②种子休眠萌发，体现赤霉素与脱落酸拮抗；③叶片衰老，体现细胞分裂素与脱落酸拮抗。 (7) 易错提示：植物无专门分泌激素的腺体；植物生长发育不是单一激素调控，是多种激素共同调节。 命题热点 04 结合农业应用考查植物生长调节剂及探究实验 4．缩节胺（DPC）是一种植物生长调节剂，可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型，科研人员测定施用不同浓度缩节胺对大豆叶片中赤霉素（GA）含量的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．调控植株矮化的最适DPC浓度为62.5mg·kg-1 B．缩节胺会促进与GA合成有关的基因的表达 C．GA和DPC的合成部位主要是幼根和幼芽 D．高浓度的DPC可能对GA的合成具有抑制作用 微笔记 结合农业应用考查植物生长调节剂及探究实验知识整合 (1) 概念：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质；植物体内没有分解它的酶，故效果稳定。 (2) 常见种类：①生长素类似物（NAA、2,4‑D）：促进扦插枝条生根、诱导无子果实；②乙烯利：分解释放乙烯，促进果实成熟。 (3) 无子果实辨析：①无子番茄：生长素类似物处理未受粉子房，遗传物质不变，不可遗传变异；②三倍体无子西瓜：染色体数目变异，属于可遗传变异。 (4) 探究生长素类似物促进插条生根实验：①自变量：调节剂浓度；因变量：生根数量、生根平均长度；②无关变量：枝条长势、芽的数量、处理时间、温度等。 (5) 实验操作：①浸泡法：浓度较低，处理时间长；②沾蘸法：浓度较高，处理时间短。 (6) 预实验作用：摸索正式实验适宜浓度范围，检验实验设计科学性，避免人力物力浪费，**不能减小实验误差**。 (7) 使用原则：并非浓度越高效果越好，高浓度会产生药害；使用需综合考虑浓度、施用部位、施用目的。 命题热点 05 结合环境信号考查光、重力、温度对植物的调节 5．植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响。请回答： (1)冬小麦通常秋天播种，经过冬季后，第二年才抽穗开花。这种低温诱导促使作物开花的作用称为________。种子萌发过程中，赤霉素、细胞分裂素可促进萌发，脱落酸抑制萌发。赤霉素与细胞分裂素的作用表现称为________，该事例也说明植物的生长发育是由_____________形成的调节网络调控的。 (2)植物接受光照会依赖光敏色素，它是一种____________复合体，主要吸收_____________。 (3)科研人员为研究光和脱落酸（ABA）对种子萌发的影响，测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量（如图甲）；不同处理下的野生型植株种子萌发率（如图乙）。 据图甲推测，光可能________（“促进”或者“抑制”）植物ABA合成代谢相关基因的表达，依据是_____________。据图乙推测，在__________条件下，种子萌发对ABA处理更为敏感。 微笔记 光、重力、温度对植物的调节知识整合 (1) 光的调节：光既是光合作用能量来源，也作为信号分子调控植物发育；**光敏色素（色素‑蛋白复合体）**感受光信号，主要吸收红光和远红光。 (2) 重力调节：重力属于环境信号，不直接参与代谢；通过改变生长素横向分布，引起根向地、茎背地生长。 (3) 温度调节：①影响酶活性，改变代谢速率；②作为信号调控发育，低温诱导开花称为**春化作用**。 (4) 信号转导过程：环境信号被受体感知，经过信号转导，改变激素合成与分布，进而调控基因的程序性表达。 (5) 实例：①光照调控种子萌发、植株开花；②重力造成根向地生长（体现生长素两重性）；③温度影响年轮形成、冬小麦春化开花。 (6) 区分要点：环境因素不直接改变遗传物质，只调控基因表达；光信号不等于光合作用。 (7) 综合关系：植物生长发育是基因表达、激素调节、光‑重力‑温度等环境信号共同作用的结果。 命题热点 06 综合考查基因激素环境对植物的整体调控 6．植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列相关叙述错误的是（     ） A．生长素、细胞分裂素在促进细胞分裂方面表现为协同作用 B．年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节 C．植物体内接收可见光中各种光信号的受体统称为光敏色素 D．持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸减少，解除了种子的休眠 微笔记 基因‑激素‑环境对植物的整体调控知识整合 (1) 调控本质：植物生长发育的实质是基因在时间和空间上的程序性表达。 (2) 基因的作用：基因调控激素的合成、受体的合成，是植物生长发育的根本原因。 (3) 激素的作用：激素作为信息分子，不直接参与细胞代谢，调节相关基因的表达；多种激素相互作用共同调节。 (4) 环境信号种类：光、重力、温度等；环境信号不直接改变基因序列，通过信号转导影响激素的合成与分布。 (5) 调控路径：环境信号→受体识别→信号转导→改变激素合成与分布→调控基因表达→表现相应性状。 (6) 典型实例：春化作用（低温信号调控基因表达诱导开花）；光敏色素接收光信号，调控植物开花、种子萌发。 (7) 易错提醒：性状不是由环境直接决定；基因、激素、环境三者缺一不可，共同构成植物生长发育的调节网络。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 植物生命活动的调节（知识清单） 课标导考向 对标最新课标，锁定核心必备 单元图谱树 图解全章知识点，搭建逻辑框架 核心速记单 浓缩教材必背内容，快速高效掌握 第1节 植物生长素（3个考点） 核心01生长素的发现过程义★★☆☆☆ 核心02生长素的合成、运输与分布★★☆☆☆ 核心03生长素的生理作用★★★★☆ 第2节 其他植物激素（2个考点） 核心01 其他植物激素的种类和作用★★★☆☆ 核心02 植物激素间的相互作用★★★★☆ 第3节 植物生长调节剂的应用（2个考点） 核心01 植物生长调节剂的类型和作用★★★☆☆ 核心02 探索植物生长调节剂的应用★★★☆☆ 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动（3个考点） 核心01 光对植物生长发育的调节★★★☆☆ 核心02 参与调节植物生命活动的其他环境因素★★☆☆☆ 核心03 植物生长发育的整体调控★★☆☆☆ 重难技巧库 重难/技巧/前沿/热点，全方位覆盖 5大重难突破 4大高分技巧 典题自检站 典型例题直击命题点，即时自查漏缺 重难突破 01 植物生长素的发现、产生、运输与作用 02 其他植物激素的种类和生理作用 03 植物激素间的协同、拮抗关系分析 04 植物生长调节剂的应用 05 环境因素参与调节植物生命活动 高分技巧 01 分清 “两类运输” 巧解生长素运输与方向判断题 02 把握 “两重性判据” 巧解生长素作用实例题 03 理清 “协同拮抗” 巧解多种植物激素综合题 04 辨析 “两类无子果实” 巧解植物生长调节剂应用题 好题速递 01 教材科学史 —— 温特胚芽鞘实验 02 实验探究 —— 生长素对菊花根生长的影响 03 图表信息 —— 多植物激素综合分析 04 生产应用 —— 植物生长调节剂调控大豆生长 05 环境信号 —— 光、低温调控植物生命活动 06 概念辨析 —— 植物生长发育的整体调控 【课标要求】1.概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出既能促进生长、也能抑制生长的作用特点。 2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素相互作用、共同实现对植物生命活动的调节。 3.举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其调节剂在生产上得到了广泛应用。 4.概述环境因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等。 第1节 植物生长素 核心01生长素的发现过程义★★☆☆☆ 1．向光性 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 2．生长素的发现过程 科学家 实验过程 实验结论及分析 达尔文 胚芽鞘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 鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀 温特 胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并将这种物质命名为生长素 其他科学家 从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质 与生长素作用相同的物质：吲哚乙酸 3.植物向光性的解释 4．植物激素 (1)概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 (2)举例：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 易错辨析：生长素的发现过程的 “两实三误一结论” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为胚芽鞘的感光部位是胚芽鞘尖端下部 感光部位是胚芽鞘尖端；尖端下部只感受生长素，不感受光刺激 “两实”：尖端感光、尖端产生生长素 认为向光生长是因为单侧光使生长素被分解 单侧光引起生长素横向运输，背光侧生长素多于向光侧，生长素并未分解 “三误”：不误分解、不误下部感光、不误直接作用尖端 认为温特实验证明生长素的化学本质是吲哚乙酸 温特只证明胚芽鞘弯曲是某种化学物质引起；化学本质后续其他科学家确定 “一结论”：尖端产生物质向下运输，造成弯曲生长 延伸：达尔文推测尖端受单侧光刺激后，向下面传递某种 “影响”；鲍森・詹森证明影响可以透过琼脂片；拜尔证明弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均匀造成；温特命名该物质为生长素。 核心02 生长素的合成、运输与分布★★☆☆☆ 1．合成 (1)主要的合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。 (2)来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来。 2．运输 (1)极性运输 ①运输方向：由形态学上端运输到形态学下端。 ②运输方式：主动运输。 (2)非极性运输：在成熟组织中通过输导组织进行。 (3)横向运输：根尖、芽尖等生长素产生部位。 3．分布：在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。 注意事项：生长素的合成、运输与分布的 “两运三错一来源” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为生长素由专门内分泌腺体合成 植物无分泌腺体；生长素主要在幼嫩芽、叶、发育中种子合成，由色氨酸转变而来 “两运”：极性运输、横向运输 认为极性运输是从空间上方运往空间下方 极性运输指形态学上端运向形态学下端，与空间位置上下无关，属于主动运输 “三错”：错认腺体合成、错认空间上下、错认横向运输发生在尖端下部 认为横向运输可发生在胚芽鞘尖端下部 横向运输只发生在胚芽鞘、根尖等尖端部位，受单侧光、重力诱导；下部只进行极性运输 “一来源”：色氨酸为合成原料，本质不是蛋白质 延伸：成熟组织中可进行非极性运输（韧皮部双向运输）；生长素分布：生长旺盛部位含量较高；运输过程不改变生长素总含量，只发生重新分配。 核心03生长素的生理作用★★★★☆ 1．作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 2．生长素的作用 (1)细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。 (2)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、叶和果实发育等。 3．作用机理：生长素首先与细胞内某种蛋白质——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。 4．作用特点：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长。 典型实例——顶端优势 (1)含义：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的情况。 (2)原因：顶芽产生的生长素向侧芽运输导致侧芽处生长素浓度较高，侧芽发育受抑制。 (3)解除方法：去掉顶芽，降低侧芽生长素浓度——果树打顶、棉花摘芯、园艺修剪。 5．影响因素 (1)浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 (2)植物细胞的成熟情况：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。 (3)器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度不一样。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为：根>芽>茎。 (4) 植物种类不同：不同种类植物对生长素敏感程度不同，双子叶植物敏感性大于单子叶植物。 易错辨析：生长素的生理作用的 “两重三不一敏感” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为高浓度生长素一定抑制所有器官生长 生长素作用具有两重性，同一浓度对不同器官效果不同，抑制是针对该器官而言 “两重”：低促高抑，体现促进和抑制双重效应 认为茎的向光性、背地性能够体现两重性 茎向光、背地两侧均为促进效果，无抑制；只有顶端优势、根的向地性能体现两重性 “三不”：茎向光不体现、茎背地不体现、浓度高低看对应器官不看绝对值 认为生长素浓度越高促进效果越强 低于最适浓度，随浓度升高促进增强；超过最适浓度，促进效果下降，过高则抑制生长；根＞芽＞茎对生长素敏感性依次降低 “一敏感”：敏感性根＞芽＞茎，根最敏感 延伸：生长素不直接参与细胞代谢，只起调节信号作用；两重性核心判断标准：同一器官同时出现促进、抑制两种效果。 第2节 其他植物激素 核心01 其他植物激素的种类和作用★★★☆☆ 1．赤霉素的发现 (1)水稻→感染赤霉菌→恶苗病。 (2)实验：赤霉菌培养基的滤液水稻幼苗―→恶苗病。 (3)科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出赤霉素。 (4)20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。 (5)赤霉素在植物中普遍存在，而且有许多种。 2．其他植物激素的比较 种类 合成部位 主要作用 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是根尖 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体各个部位 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 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 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、种子萌发等 3.植物激素的含量及作用：植物激素在植物内含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。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、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 易错辨析：其他植物激素的种类和作用的 “两协三误一调节” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为果实成熟由生长素完成 生长素促进果实发育；乙烯促进果实成熟，植物体各个部位均可合成乙烯 “两协”：激素间存在协同、拮抗关系 认为脱落酸只促进果实脱落 脱落酸抑制细胞分裂、促进叶和果实衰老脱落，还可维持种子休眠 “三误”：误把发育当成熟、误认脱落酸只管脱落、误认单一激素调控生命活动 认为植物生长由某一种激素独立调控 植物生长发育由多种激素相互作用共同调节；激素作为信息分子，不直接参与细胞代谢 “一调节”：激素调节基因组的表达，受环境影响 延伸：赤霉素打破种子休眠，与脱落酸作用拮抗；细胞分裂素促进细胞分裂；植物没有专门产生激素的腺体；植物的生长发育是基因、激素、环境共同作用的结果。 核心02 植物激素间的相互作用★★★★☆ 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。 2．各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 (1)生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。 (2)在调节种子萌发的过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反。 3．不同激素存在着相互作用。 举例：当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成，乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。 4．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。 举例：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。 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。 注意事项：植物激素间的相互作用的 “两关三错一本质” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为植物生命活动由单一激素控制 植物生长发育是多种激素相互作用、共同调节的结果 “两关”：分清协同关系、拮抗关系 认为激素只进行简单相加，互不影响 激素之间会相互影响合成与含量，如生长素浓度升高到一定值会促进乙烯合成，乙烯反过来抑制生长素作用 “三错”：错认单一激素调控、错认激素互不干扰、错认激素直接参与代谢 认为植物激素直接参与细胞代谢 激素属于信息分子，只传递调节信号，不参与细胞内化学反应，不提供能量 “一本质”：激素调节基因在时间和空间上程序性表达 延伸：赤霉素与脱落酸拮抗（萌发 / 休眠）；生长素和赤霉素协同促进细胞伸长；植物组织培养中生长素、细胞分裂素的比例调控愈伤组织生根、生芽。 第3节 植物生长调节剂的应用 核心01 植物生长调节剂的类型和作用★★★☆☆ 1．含义：由人工合成的，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．特点：植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点。 3．类型 (1)分子结构和生理效应与植物激素的相同或类似，如吲哚丁酸。 (2)分子结构与植物激素的差别较大，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。 4．应用 (1)在生产实践中的广泛应用 ①对于提高作物产量、改善产品品质等，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减轻人工劳动。 (2)负面影响 ①植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物产量和产品品质。 ②过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 5.植物生长调节剂的施用 (1)选择植物生长调节剂需考虑的因素： ①植物生长调节剂种类繁多，在生产上要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂。 ②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)施用效果的影响因素：包括施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。 易错辨析：植物生长调节剂的类型和作用的 “两人三辨一变异” 易错表现 正确理解 记忆技巧 把植物生长调节剂等同于植物激素 植物激素是植物体内产生；生长调节剂是人工合成的化学调节物质 “两人”：区分植物自身产生、人工合成两类物质 认为无子番茄的无子性状可以遗传给后代 生长素类似物处理未受粉子房得到无子番茄，遗传物质未改变，属于不可遗传变异 “三辨”：辨来源、辨变异类型、辨发育与成熟 混淆无子番茄与三倍体无子西瓜的原理；混淆发育和成熟 无子西瓜是染色体变异，可遗传；生长素促进果实发育，乙烯促进果实成熟 “一变异”：看遗传物质是否改变，判断变异可否遗传 延伸：植物生长调节剂效果稳定，原因是植物体内缺少分解该类物质的酶；使用时并非浓度越高效果越好，过高浓度会产生药害。 核心02 探索植物生长调节剂的应用★★★☆☆ 1.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 适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根，用不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。 (2)预实验的目的：为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性。 (3)插条处理方法 ①浸泡法：要求溶液的浓度较小，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行，处理时间较长。 ②沾蘸法：要求溶液浓度较高，处理时间较短。 (4)实验流程 2.尝试利用乙烯利催熟水果 (1)实验目的：验证乙烯对水果具有催熟作用。 (2)实验原理：当溶液pH<3.5时，乙烯利比较稳定；随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯，从而使水果成熟。 (3)实验中的注意事项：乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需做好防护措施，并在通风良好的环境中进行；乙烯利遇明火可燃烧，需注意防火。 注意事项：探索植物生长调节剂的应用的 “两控三避一处理” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为探究实验中自变量是扦插枝条生根数量 实验自变量是植物生长调节剂的浓度；生根数量、生根长度属于因变量 “两控”：控制自变量浓度、控制无关变量一致 认为浓度越高，促进生根的效果就越好 存在最适浓度，高于最适浓度促进效果下降，过高会抑制生根甚至毒害枝条 “三避”：避错判自变量、避浓度越高越好、避忽略无关变量干扰 认为预实验没有实际作用，可以省略 预实验可以为正式实验摸索条件，检验实验设计的科学性，避免人力物力浪费 “一处理”：实验枝条要做相同处理，去除大部分成熟叶片，保留少量芽 延伸：无关变量如枝条的长势、长度、芽的数量、温度、浸泡时间均要保持相同且适宜；浸泡法处理要求浓度较低、时间较长，沾蘸法浓度较高、时间较短。 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 核心01 光对植物生长发育的调节★★★☆☆ 1．光的作用 (1)光是植物进行光合作用的能量来源。 (2)光也作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 2．实例 (1)光参与调节许多植物种子萌发过程。少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发，如烟草和莴苣；有些植物的种子在有光条件下萌发得好一些，如早熟禾、毛蕊花；还有一些植物的种子萌发，则受光的抑制，如洋葱、番茄。 (2)光会使植物的形态发生变化，如豆芽。 (3)很多植物的开花与昼夜长短有关，如菠菜、菊。 (4)植物的向光性生长。 3．光敏色素 (1)光敏色素的本质：蛋白质(色素—蛋白复合体)。 (2)光敏色素的分布：分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 (3)光敏色素主要吸收红光和远红光。 4．光调控植物生长发育的反应机制 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 易错辨析：光对植物生长发育的调节的 “两信三误一色素” 易错表现 正确理解 记忆技巧 误认为光只作为能量参与植物生命活动 光既是光合作用的能量来源，也可以作为信号分子调控植物生长发育 “两信”：光作能量、光作信号 误认为光敏色素只分布在植物叶片，本质是叶绿素 光敏色素本质是蛋白质，分布于植物各个部位，感受光信号，不是光合色素 “三误”：误认光只供能、误认光敏色素是叶绿素、误认光敏色素只在叶片 认为光信号直接调控植物性状表现 光信号被光敏色素接收，经信号转导，调节特定基因表达，进而调控植物生长发育 “一色素”：光敏色素是感受光信号的受体蛋白 延伸：除光以外，重力、温度也属于环境信号；环境信号通过影响激素的合成与分布，进一步调控基因的程序性表达。 核心02 参与调节植物生命活动的其他环境因素★★☆☆☆ 1.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。此外，植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。 2.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)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，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向。 (3)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。当重力方向发生改变时，平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿着重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子的改变。 注意事项：参与调节植物生命活动的其他环境因素的 “两因三错一春化” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为重力直接改变植物细胞的遗传物质 重力作为环境信号，通过改变生长素分布，进而调节植物生长，不改变遗传物质 “两因”：重力、温度两类重要环境信号 认为春化作用是低温直接促进植物开花 低温只是诱导开花，低温处理后还需要适宜光照条件植物才能开花；春化作用的本质是低温调控相关基因表达 “三错”：错认重力改变遗传、错认低温直接开花、错认温度只影响酶活性 认为温度仅仅通过影响酶活性调节代谢 温度除影响酶活性，还可作为信号调控植物开花、休眠、春化等发育过程 “一春化”：低温诱导植物开花称为春化作用 延伸：重力造成根向地、茎背地生长；植物是多种环境信号、激素、基因共同调控，环境信号不直接决定性状，需要经过细胞信号转导。 核心03 植物生长发育的整体调控★★☆☆☆ 1．植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 2．植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。 3．激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。 4．激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。 易错辨析：植物生长发育的整体调控的 “两调三误一程序” 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为植物的生长发育只受植物激素调节 植物生长发育由基因表达、激素调节、环境因素共同调控 “两调”：基因调控、激素调节，外加环境信号影响 认为激素可以直接改变植物的基因序列 激素属于信息分子，只调节基因的表达，不会改变基因的碱基序列 “三误”：误认只靠激素调控、误认激素改变基因序列、误认环境直接决定性状 认为环境因素直接决定植物的性状表现 环境作为信号，经信号转导，改变激素合成分布，进而调控基因程序性表达，间接影响性状 “一程序”：基因在时间和空间上程序性表达是发育的本质 延伸：植物的生长、开花、休眠等生命活动，是基因、激素、光、温度、重力等多因素协调配合的结果；激素不直接参与细胞代谢，仅起信号传递作用。 重●难●突●破 重难 01 植物生长素的发现、产生、运输与作用 1、生长素的合成：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子合成，由色氨酸经过一系列反应转变而来【易错：生长素不是蛋白质；植物体内没有专门分泌激素的腺体】。 2、运输方式：①极性运输：从形态学上端运输到形态学下端，属于主动运输；②非极性运输：成熟组织韧皮部；③横向运输：只发生在尖端，受单侧光、重力等外界刺激影响。 3、作用特点：具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长；同一浓度生长素，对不同器官作用效果不同，敏感性：根＞芽＞茎。 4、实例分析：顶端优势、根的向地性可以体现生长素两重性；茎的向光性、茎的背地性只体现促进作用，不能体现两重性。 重难 02 其他植物激素的种类和生理作用 1、五大类植物激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯【易错：乙烯在植物体各个部位均可合成，主要作用是促进果实成熟，不是促进果实发育】。 2、主要功能辨析：赤霉素促进细胞伸长、促进种子萌发；细胞分裂素促进细胞分裂；脱落酸抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老脱落、维持种子休眠。 3、激素间相互关系：植物的生命活动调节不是单一激素起作用，多种激素相互作用、共同调节；有的协同，有的拮抗。例如赤霉素打破休眠，脱落酸维持种子休眠，二者作用拮抗。 4、激素的合成受基因组调控，同时环境因素也会影响激素的合成与分布，进而调控植物生长发育。 重难 03 植物激素间的协同、拮抗关系分析 1、协同作用：生长素与赤霉素协同促进细胞伸长；生长素、细胞分裂素协同促进植物组织的生长。 2、拮抗作用：脱落酸与赤霉素（种子休眠与萌发）；脱落酸与细胞分裂素（细胞分裂）；乙烯抑制生长素的合成，生长素浓度升高到一定值会促进乙烯合成。 3、植物生长发育的本质：基因在时间和空间上的程序性表达，激素作为信息分子，调节基因的表达【易错：植物激素不直接参与细胞代谢，只起调节信号作用】。 4、实例：植物组织培养过程中，生长素、细胞分裂素比例影响愈伤组织分化；比例高利于生根，比例低利于生芽。 重难 04 植物生长调节剂的应用 1、概念：人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质；优点是容易合成、原料广泛、效果稳定【易错：效果稳定的原因：植物体内没有分解调节剂的酶】。 2、典型实例：①生长素类似物（NAA、2,4D）：促进扦插枝条生根、获得无子果实；②乙烯利：释放乙烯，催熟果实。 3、无子果实辨析：生长素类似物处理未受粉的子房，获得无子果实，遗传物质没有改变，属于不可遗传变异；三倍体无子西瓜属于染色体变异，可遗传。 4、使用注意：植物生长调节剂不是浓度越高效果越好，过高浓度会产生药害，使用时需要考虑施用目的、浓度、处理部位等。 重难 05 环境因素参与调节植物生命活动 1、光的调节：光不仅是光合作用能量来源，还作为信号分子调控植物的生长发育；光敏色素是感受光信号的受体，本质是蛋白质，分布在植物的各个部位。 2、重力调节：根的向地、茎的背地，重力影响生长素的横向分布；根对生长素敏感，近地侧浓度高抑制根生长。 3、温度调节：温度影响酶活性，同时参与植物开花、休眠等节律调节；春化作用：低温诱导植物开花。 4、综合逻辑：植物接受光、重力、温度等环境信号，经过信号转导，影响植物激素的合成与分布，进一步调控基因表达，调节植物生长发育。 高●分●技●巧 技巧 01 分清 “两类运输” 巧解生长素运输与方向判断题 （1）明确生长素三种运输方式的区别 运输类型 发生部位 运输方向 运输特点 极性运输 胚芽鞘、幼根、幼芽等幼嫩组织 形态学上端→形态学下端 主动运输，不受外界光、重力影响 横向运输 尖端（胚芽鞘尖端、根尖） 向光侧⇋背光侧；远地侧⇋近地侧 受单侧光、重力刺激影响 非极性运输 成熟组织（韧皮部） 双向运输 被动运输 （2）明确 2 个高频易错点 分类 具体内容 形态学上端 对于茎：茎尖为上端；对于根：根尖为上端，不是空间位置的上下 主动运输 极性运输属于主动运输，需要载体蛋白、消耗能量 技巧 02 把握 “两重性判据” 巧解生长素作用实例题 （1）明确两重性的判断依据 判据 具体内容 两重性含义 低浓度促进，高浓度抑制（既有促进效果，又出现抑制效果） 体现两重性实例 顶端优势、根的向地性 只体现促进作用 茎的向光性、茎的背地性 （2） 明确不同器官对生长素敏感性差异 器官 敏感性 根 最强 芽 次之 茎 最弱 技巧 03 理清 “协同拮抗” 巧解多种植物激素综合题 （1）明确五大激素核心功能 激素种类 主要生理作用 生长素 促进细胞伸长、生根，促进果实发育 赤霉素 促进细胞伸长、打破种子休眠、促进萌发 细胞分裂素 促进细胞分裂 脱落酸 抑制细胞分裂，促进衰老脱落，维持种子休眠 乙烯 促进果实成熟，各部位均可合成 （2）明确典型协同、拮抗关系 分类 激素组合 生理效应 协同 生长素 + 赤霉素 共同促进细胞伸长生长 拮抗 赤霉素↔脱落酸 种子萌发（赤霉素）、种子休眠（脱落酸） 技巧 04 辨析 “两类无子果实” 巧解植物生长调节剂应用题 （1）明确两种无子果实对比 类型 形成原理 遗传物质变异情况 实例 生长素类似物处理 未受粉，外源生长素类似物促进子房发育 遗传物质不变，不可遗传变异 无子番茄 染色体数目变异 减数分裂联会紊乱，不能产生正常配子 染色体变异，可遗传变异 三倍体无子西瓜 （2）明确 3 个常见易错点 分类 具体内容 植物生长调节剂 人工合成；植物无分解它的酶，故效果稳定 无子番茄 没有受精，无种子，但果肉细胞染色体数目不变 乙烯、生长素区分 生长素促进果实发育；乙烯促进果实成熟 命题热点 01 结合胚芽鞘实验考查生长素的发现与运输 1．下图为荷兰科学家温特用燕麦胚芽鞘在黑暗环境中进行的实验及其结果。某生物兴趣小组用玉米胚芽鞘模拟温特实验过程进行了下表中实验，表中弯曲角度大小代表生长素相对含量的多少，生长素不能透过云母片，a-f表示琼脂块。下列关于表中实验的分析，正确的是（    ） 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 处理措施 弯曲角度 A．实验①~⑥中只有一个自变量，严格遵循单一变量原则 B．实验①~⑥中，只有⑤和⑥比较才可解释胚芽鞘弯曲生长的原因 C．①和②对比、③和④对比都可说明单侧光不影响生长素的含量 D．若将e、f分别放置于同一去尖端胚芽鞘的左、右侧，则胚芽鞘向右弯曲 【答案】C 【分析】温特实验证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激是生长素，生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散，引起生长素横向运输的原因是单侧光或地心引力。 【详解】A、①和②对比自变量为单侧光，②、③对比自变量为生长素分布是否均匀，并非一个自变量，A错误； B、⑤和⑥需要结合③和④对比才可解释胚芽鞘弯曲生长的原因，B错误； C、①和②弯曲角度相同，③和④弯曲角度相同，①和②对比、③和④对比都可说明单侧光不影响生长素的含量，C正确； D、f侧生长素浓度高，故应向左侧弯曲，D错误。 故选C。 微笔记 结合胚芽鞘实验考查生长素的发现与运输知识整合 (1) 感光部位：胚芽鞘尖端；弯曲部位：尖端下面一段。 (2) 各科学家实验结论：①达尔文：尖端受单侧光刺激后，向下方传递某种 “影响”；②鲍森・詹森：该影响可以透过琼脂片传递；③拜尔：弯曲生长是由于影响在尖端下部分布不均匀；④温特：证明该影响是化学物质，命名为生长素。 (3) 生长素运输：①极性运输：形态学上端→形态学下端，主动运输，发生在幼嫩部位；②横向运输：只发生在胚芽鞘尖端，受单侧光、重力诱导；③非极性运输：成熟组织韧皮部，双向运输。 (4) 向光性机理：单侧光引起尖端生长素横向运输，背光侧多于向光侧，向下运输后尖端下段背光侧生长快，向光弯曲。 (5) 实验材料处理要点：云母片阻断生长素运输；琼脂块允许生长素透过，不能感受光刺激。 (6) 易错点：①光不分解生长素，只改变其分布；②温特未确定生长素化学本质为吲哚乙酸。 (7) 实验对照逻辑：设置去掉尖端、遮光、插入云母片等对照，排除无关变量干扰。 命题热点 02 结合曲线考查生长素两重性与器官敏感性 2．根的生长受激素和营养物质的影响，科研人员以菊花为实验材料进行以下实验： 实验一：对菊花幼苗施用不同浓度的生长素，10天后对主根长度和侧根数目分别进行计数，结果如下表。 测定项目 施用生长素浓度(10-6mol/L) 0 50 100 150 200 主根长度(相对值) 1 0.9 0.7 0.5 0.3 侧根数目(个) 4 6 8 6 3 实验二：用14CO2饲喂叶片，分别测定不同浓度生长素处理下主根和侧根的放射性强度，结果如图。 (1)生长素是对植物生长发育有重要调节作用的一类化合物，主要在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行_________(填“极性”或“非极性”)运输。 (2)分析表中数据可知，促进侧根数量增加的生长素浓度_________(填“促进”或“抑制”)主根伸长，生长素浓度为150×10-6mol/L时，_________(填“促进”或“抑制”)侧根生长。由表中数据________(填“能”或“不能”)判断25×10-6mol/L的生长素对主根生长的影响。 【答案】(1)非极性 (2) 抑制 促进 不能 【分析】根据表中的数据可知，对于侧根而言，生长素浓度为0时，生根数为4根；随着浓度增加到100×10-6mol/L左右是，生根数逐渐增加，到200×10-6mol/L时，生根数为3个，即低浓度促进侧根的生长，高浓度抑制侧根生长，体现了生长素作用的两重性。分析表中数据可知，促进侧根数量增加的生长素浓度抑制主根伸长。 【详解】（1）生长素是对植物生长发育有重要调节作用的一类化合物，主要在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。 （2）分析表中数据，与对照组（生长素浓度为0时，生根数为4根）相比，促进侧根数量增加的生长素浓度区域在（50～150）×10-6mol/L，此浓度下主根长度都抑制主根伸长，生长素浓度为150×10-6mol/L时生根数为6根，而生长素浓度为0时，生根数为4根，故生长素浓度为150×10-6mol/L时促进侧根生长。由表中数据不能判断25×10-6mol/L的生长素对主根生长的影响，还需要细化浓度梯度进行实验。 微笔记 结合曲线考查生长素两重性与器官敏感性知识整合 (1) 两重性含义：低浓度促进生长，高浓度抑制生长（同一器官既有促进又有抑制才体现两重性）。 (2) 器官敏感性：根＞芽＞茎；同一生长素浓度，对不同器官作用效果不同。 (3) 曲线关键点：①最适浓度：促进效果最强；②既不促进也不抑制浓度：与对照组生长效果持平；③超过阈值后表现抑制效应。 (4) 实例辨析：体现两重性实例：顶端优势、根的向地性；只体现促进：茎的向光性、茎的背地性。 (5) 曲线读图要点：纵坐标为生长效应，不能只看浓度绝对值；抑制是相对空白对照组而言，不是停止生长。 (6) 影响因素：生长素作用效果与浓度、器官种类、植物发育时期有关。 (7) 易错提醒：高于最适浓度，只是促进作用减弱，不等于抑制，要与零效应点对比。 命题热点 03 结合实例考查植物激素功能及相互关系 3．植物的不同部位激素种类和含量存在一定的差异（详情见下表所示）。植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。请回答下列问题： 部位 激素的相对浓度 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 茎尖 +++ +++ +++ - 幼叶 +++ +++ - - 伸长茎 ++ ++ - - 侧芽 + + - - 成熟叶 + + - +++ 注:“+++”表示含量高;“++”表示含量中等;“+”表示含量低;“-”表示无。 (1)目前公认的植物激素共有五大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯，这些激素中在生物体内分布最广的是___________，理由是___________。 (2)根据表中信息，生长素和赤霉素二者的共同效应主要是通过促进细胞的伸长，从而促进植物的生长，而不是促进细胞数目的增多，理由是___________。 (3)进一步的研究得知，细胞分裂素可通过抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，从而抑制叶片衰老。为证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用，现设计以下实验。请完善相关步骤，并分析实验结果。 实验原理：因叶绿素的逐渐降解而导致叶片失绿变黄是叶片衰老的最显著特点，因此，可通过用细胞分裂素来涂抹新鲜的离体叶片，记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。 实验步骤： 第一步：选取同种植物、大小和发育状况相同的叶片随机均分成甲、乙两组。 第二步：在甲组叶片上涂抹一定浓度的细胞分裂素，在乙组叶片的___________。 第三步：观察记录甲、乙两组叶片失绿变黄所需时间。 实验的结果及结论：___________，细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 【答案】(1) 乙烯 植物体的各个部位都能产生乙烯 (2)茎尖和伸长茎中都有较多的生长素和赤霉素，但伸长茎不含细胞分裂素 (3) 相同位置涂抹等量的蒸馏水 甲组叶片失绿变黄所需的时间比乙组长 【分析】不同植物激素的生理作用： 生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。 细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。 脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。 【详解】（1）植物体的各个部位都能产生乙烯，所以乙烯在植物体内分布最广。 （2）茎尖和伸长茎中都有较多的生长素和赤霉素，但伸长茎不含细胞分裂素，说明茎尖和伸长茎的细胞伸长生长主要与生长素和赤霉素有关。 （3）本实验的目的是证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用，并通叶片失绿的时间作为因变量分析，因此该实验的自变量是外源细胞分裂素的有无，由于在甲组叶片上涂一定浓度的细胞分裂素，所以在乙组的叶片的相同位置涂等量的蒸馏水。由于该实验是验证实验，实验的结果和结论是已知的，即甲组叶片失绿变黄所需的时间比乙组长，则可证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 微笔记 结合实例考查植物激素功能及相互关系知识整合 (1) 五大激素核心功能：①生长素：促进细胞伸长、生根、子房发育成果实；②赤霉素：促进细胞伸长、打破种子休眠；③细胞分裂素：促进细胞分裂，延缓叶片衰老；④脱落酸：抑制细胞分裂，促进衰老脱落，维持种子休眠；⑤乙烯：各部位均可合成，促进果实成熟。 (2) 协同作用实例：生长素与赤霉素协同促进细胞伸长；生长素与细胞分裂素协同促进细胞分裂。 (3) 拮抗作用实例：赤霉素与脱落酸，调控种子萌发与休眠；细胞分裂素与脱落酸，调控叶片衰老。 (4) 激素相互影响：生长素浓度升高到一定值，会促进乙烯合成；乙烯反过来抑制生长素的作用。 (5) 调节实质：激素属于信息分子，不直接参与细胞代谢，只调节基因的程序性表达。 (6) 典型生产实例：①顶端优势，体现生长素的作用；②种子休眠萌发，体现赤霉素与脱落酸拮抗；③叶片衰老，体现细胞分裂素与脱落酸拮抗。 (7) 易错提示：植物无专门分泌激素的腺体；植物生长发育不是单一激素调控，是多种激素共同调节。 命题热点 04 结合农业应用考查植物生长调节剂及探究实验 4．缩节胺（DPC）是一种植物生长调节剂，可以调节大豆节间生长、矮化株高并塑造良好株型，科研人员测定施用不同浓度缩节胺对大豆叶片中赤霉素（GA）含量的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） A．调控植株矮化的最适DPC浓度为62.5mg·kg-1 B．缩节胺会促进与GA合成有关的基因的表达 C．GA和DPC的合成部位主要是幼根和幼芽 D．高浓度的DPC可能对GA的合成具有抑制作用 【答案】D 【详解】A、赤霉素可促进细胞伸长，使植株增高，62.5mg·kg-1的DPC处理组GA含量最高，植株增高效果最显著，不利于调控植株矮化，A错误； B、高浓度DPC处理组的GA含量低于空白对照组（DPC浓度为0），说明高浓度DPC抑制GA合成，并非促进与GA合成有关的基因的表达，B错误； C、DPC是人工合成的植物生长调节剂，植物体内不能合成DPC，不存在植物体内的合成部位，C错误； D、结合图示可知，当DPC浓度大于62.5mg·kg-1时，GA含量均低于空白对照组，说明高浓度的DPC可能对GA的合成具有抑制作用，D正确。 微笔记 结合农业应用考查植物生长调节剂及探究实验知识整合 (1) 概念：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质；植物体内没有分解它的酶，故效果稳定。 (2) 常见种类：①生长素类似物（NAA、2,4‑D）：促进扦插枝条生根、诱导无子果实；②乙烯利：分解释放乙烯，促进果实成熟。 (3) 无子果实辨析：①无子番茄：生长素类似物处理未受粉子房，遗传物质不变，不可遗传变异；②三倍体无子西瓜：染色体数目变异，属于可遗传变异。 (4) 探究生长素类似物促进插条生根实验：①自变量：调节剂浓度；因变量：生根数量、生根平均长度；②无关变量：枝条长势、芽的数量、处理时间、温度等。 (5) 实验操作：①浸泡法：浓度较低，处理时间长；②沾蘸法：浓度较高，处理时间短。 (6) 预实验作用：摸索正式实验适宜浓度范围，检验实验设计科学性，避免人力物力浪费，**不能减小实验误差**。 (7) 使用原则：并非浓度越高效果越好，高浓度会产生药害；使用需综合考虑浓度、施用部位、施用目的。 命题热点 05 结合环境信号考查光、重力、温度对植物的调节 5．植物的生命活动调节受基因的调控、激素的调节和环境因素的影响。请回答： (1)冬小麦通常秋天播种，经过冬季后，第二年才抽穗开花。这种低温诱导促使作物开花的作用称为________。种子萌发过程中，赤霉素、细胞分裂素可促进萌发，脱落酸抑制萌发。赤霉素与细胞分裂素的作用表现称为________，该事例也说明植物的生长发育是由_____________形成的调节网络调控的。 (2)植物接受光照会依赖光敏色素，它是一种____________复合体，主要吸收_____________。 (3)科研人员为研究光和脱落酸（ABA）对种子萌发的影响，测定了野生型植株和光受体缺失突变体中ABA的含量（如图甲）；不同处理下的野生型植株种子萌发率（如图乙）。 据图甲推测，光可能________（“促进”或者“抑制”）植物ABA合成代谢相关基因的表达，依据是_____________。据图乙推测，在__________条件下，种子萌发对ABA处理更为敏感。 【答案】(1) 春化作用 协同作用 多种激素（相互）作用 (2) 色素-蛋白 红光和远红光 (3) 抑制 与野生型相比，光受体缺失突变体植株中ABA含量明显偏高 黑暗 【详解】（1） 一些植物（如冬小麦）必须经过一定时间的低温处理，才能诱导开花，这种低温诱导促使植物开花的作用就叫春化作用。赤霉素和细胞分裂素都能促进种子萌发，它们的关系表现为协同作用；赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发，脱落酸抑制萌发，说明植物的生长发育不是由单一激素控制，而是由多种激素相互作用、共同调节，形成复杂的调节网络来调控的。 （2）植物接受光照会依赖光敏色素，它是一种色素-蛋白复合体，光敏色素作为植物体内接受光信号的分子，主要吸收红光和远红光。 （3）光可作为信号在植物体中被光敏色素捕捉，进而调控植物的生长发育，据图甲可知：与野生型相比，光受体缺失突变体中脱落酸的含量比野生型高，故可推测光可能抑制植物脱落酸（ABA）的合成；图乙表明黑暗条件下，随着脱落酸浓度的增加，种子萌发率的下降幅度更明显，故在黑暗条件下，种子萌发对脱落酸（ABA）处理更为敏感。 微笔记 光、重力、温度对植物的调节知识整合 (1) 光的调节：光既是光合作用能量来源，也作为信号分子调控植物发育；**光敏色素（色素‑蛋白复合体）**感受光信号，主要吸收红光和远红光。 (2) 重力调节：重力属于环境信号，不直接参与代谢；通过改变生长素横向分布，引起根向地、茎背地生长。 (3) 温度调节：①影响酶活性，改变代谢速率；②作为信号调控发育，低温诱导开花称为**春化作用**。 (4) 信号转导过程：环境信号被受体感知，经过信号转导，改变激素合成与分布，进而调控基因的程序性表达。 (5) 实例：①光照调控种子萌发、植株开花；②重力造成根向地生长（体现生长素两重性）；③温度影响年轮形成、冬小麦春化开花。 (6) 区分要点：环境因素不直接改变遗传物质，只调控基因表达；光信号不等于光合作用。 (7) 综合关系：植物生长发育是基因表达、激素调节、光‑重力‑温度等环境信号共同作用的结果。 命题热点 06 综合考查基因激素环境对植物的整体调控 6．植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下列相关叙述错误的是（     ） A．生长素、细胞分裂素在促进细胞分裂方面表现为协同作用 B．年轮、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节 C．植物体内接收可见光中各种光信号的受体统称为光敏色素 D．持续干热又遇大雨，种子易在穗上发芽是由于脱落酸减少，解除了种子的休眠 【答案】C 【详解】A、生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者在促进细胞分裂方面表现为协同作用，A正确； B、年轮的形成和不同季节的温度差异导致植物细胞分裂、生长速率不同有关，春化作用是经历低温诱导促使植物开花的过程，二者均可说明温度参与植物生长发育的调节，B正确； C、光敏色素是植物体内主要接收红光和远红光信号的受体，并不能接收可见光中各种光信号，C错误； D、脱落酸可维持种子休眠、抑制种子萌发。脱落酸在高温下易分解，持续干热会使种子中的脱落酸降解，脱落酸含量减少，解除了种子休眠，大雨为种子萌发提供了充足水分，因此种子易在穗上发芽，D正确。 微笔记 基因‑激素‑环境对植物的整体调控知识整合 (1) 调控本质：植物生长发育的实质是基因在时间和空间上的程序性表达。 (2) 基因的作用：基因调控激素的合成、受体的合成，是植物生长发育的根本原因。 (3) 激素的作用：激素作为信息分子，不直接参与细胞代谢，调节相关基因的表达；多种激素相互作用共同调节。 (4) 环境信号种类：光、重力、温度等；环境信号不直接改变基因序列，通过信号转导影响激素的合成与分布。 (5) 调控路径：环境信号→受体识别→信号转导→改变激素合成与分布→调控基因表达→表现相应性状。 (6) 典型实例：春化作用（低温信号调控基因表达诱导开花）；光敏色素接收光信号，调控植物开花、种子萌发。 (7) 易错提醒：性状不是由环境直接决定；基因、激素、环境三者缺一不可，共同构成植物生长发育的调节网络。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $