内容正文:
清单05 植物生命活动的调节
目 录
识记基础清单
构·思维导图
理·知识强记(9类)
辨·识图速记(6类)
技巧提分清单
法·方法巧记(4类)
答·答题模板(3类)
知识点01 生长素的发现过程
1.生长素的发现过程
(1)达尔文实验
①发现问题:植物的向光性,即在 的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
②实验处理及现象
③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“ ”,造成伸长区背光面比向光面生长 ,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
(2)鲍森·詹森实验和拜尔实验
(3)温特实验
①实验处理及现象
实验组:
处理:把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象: 。
对照组:
处理:把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象: 。
②结论
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 。
(4)生长素化学本质的确认
①1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质—— (IAA)。
②1946年,科学家从高等植物中将生长素分离出来,并确认它也是IAA。
③其他生长素:苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
2.植物向光性的原因
3.植物激素
由 产生,能从 运送到 ,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【归纳总结】四个重要结论
1.生长素产生部位:胚芽鞘尖端(与光照无关,光只影响生长素的分布)。
2.生长素发挥作用部位:胚芽鞘尖端下面的一段。
3.感受单侧光刺激的部位:胚芽鞘尖端。
4.弯曲生长的部位:胚芽鞘尖端下面的一段
知识点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。
知识点03 生长素的生理作用
1.生长素的作用方式及特点
(1)作用方式:不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达 ,起着 细胞生命活动的作用。
(2)作用
①细胞水平上:促进细胞 、诱导 等。
②器官水平上:影响器官的 ,如促进 和不定根发生,影响花、叶和 发育等。
③作用实质:通过诱导特定 的表达,从而产生效应。
(3)作用特点:
①生长素在 时促进生长,在 时则会抑制生长。
②植物细胞的成熟情况:幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
③植物器官的种类:敏感程度为根>芽>茎。
1不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效可能不同;
2同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也可能不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感程度不同,也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同;
3敏感程度与最适浓度呈负相关,敏感性越强,其正常生长发育要求的最适生长素浓度越低,反之,则越高
④植物种类:一般双子叶植物比单子叶植物敏感。
特别提醒 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。
2.顶端优势
(1)概念: 优先生长, 生长受抑制的现象。
(2)形成原因:顶芽产生的生长素向下运输,使得侧芽附近的生长素浓度较高,抑制了侧芽的生长。
(3)解除方法: 。
(4)应用:棉花打顶,果树剪枝等。
知识点04 其他植物激素的种类和作用
1.其他植物激素的种类和作用
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 ,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
主要是
促进 ;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
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 和 ;维持种子
乙烯
植物体的各个部位
促进 ;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
植物的花粉、种子、茎和叶等
促进茎、叶细胞的扩展和 ,促进花粉管生长、种子萌发等
2.调控方式: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 、细胞 、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
[易混易错]促进果实发育≠促进果实成熟
1.果实发育:生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
2.果实成熟:乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
知识点05 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 。同时,并不是各种植物激素 地起作用,而是多种激素 植物的生长发育和对环境的适应。
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 含量,而是不同激素的 含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成 ,比值较低则有利于分化形成 。
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 。
4.植物的生长、发育,是由多种激素相互作用形成的 调控的。
知识点06 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。
知识点07 植物生长调节剂的施用
1.施用的依据
在生产上首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用 ,调节剂 、价格和施用是否方便等因素。
2.影响施用效果的因素
对于某种植物生长调节剂来说,施用 以及施用时植物的 和气候条件等,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
请结合教材P103“探究·实践”回答下列问题:
(1)实验原理:生长素类调节剂的生理作用与其 具有很大的关系, 的生长素类调节剂可以促进插条生根, 都不利于插条生根。
(2)正式实验前做预实验,可以 ,也可以 。
(3)预实验 (填“需要”或“不需要”)设置空白对照,正式实验 (填“需要”或“不需要”)设置空白对照。
(4)实验中要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条,因为一年生枝条形成层细胞分裂能力 ,容易生根。
(5)植物枝条进行扦插时,去掉了一部分成熟叶片,其目的是 ;但在枝条上又保留了一定量的芽和幼叶,其作用是 。
(6)该实验中,用生长素类调节剂处理的是插条的 (填“形态学上端”或“形态学下端”)。处理插条的方法有 。
(7)某生物小组为探究NAA促进插条生根的最适浓度,在正式实验前进行了预实验,实验结果如表。
组别
A
B
C
D
E
F
NAA浓度/ppm
0
2
4
6
8
10
平均生根数/条
2
4
5
7
4
3
根据预实验的结果,促进插条生根的最适浓度范围是 。欲进一步精确测定最适浓度范围,还应该采取的措施是
知识点08 光对植物生长发育的调节
1.光的作用:光作为一种 ,影响、调控植物生长、发育的全过程。
2.调控机理
(1)信号: 。
(2)信号受体: 。
①本质: (色素—蛋白复合体)。
②分布:存在于植物的各个部位,其中在 的细胞内比较丰富。
③吸收光谱:主要吸收 和 。
(3)光信号的调控图解
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 传导到 内,影响 ,从而表现出生物学效应。
【知识拓展】光信号转导的第一步是对光信号的感知,植物主要通过光受体来进行。研究表明,植物体内至少存在3种不同的光受体,分类如下:
1.光敏色素,主要接收红光和远红光区域的光。
2.隐花色素,又叫作UV-A/蓝光受体,主要接收蓝光和近紫外光区域的光。
3.UV-B光受体,又叫作紫外线B类受体,主要接收紫外线B区域的光。
知识点09 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
1.参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,植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(2)重力
①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,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成 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 细胞来实现的。例如,当根的放置方向发生改变时,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。
2.植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控,是由 、 和 共同完成的。
· 识图速记01 不同处理条件下植物向性运动的结果分析
遮盖力类:①直立生长②向光弯曲生长
暗香类:①直立生长②向光(小孔)弯曲生长
插入类:①向右侧弯曲生长②直立生长
③向光弯曲生长④向光弯曲生长
移植类:①直立生长②向左侧弯曲生长③④琼脂块中IAA的含量:a=b+c,b>c⑤向右侧弯曲生长
旋转类:①直立生长②向光弯曲生长③向小孔弯曲生长④茎朝向盘心生长,根背离盘心生长
横置类:①②中IAA含量及作用:①a=b,c=d,都促进生长;②a<b,c<d,a、c、d进生长,b抑制生长
梯度类:得出促进生根的最适宜生长素浓度
· 识图速记02 生长素极性运输
(1)因为植物的地上部分和地下部分的生长方向相反,地上部分向上生长,地下部分向下生长。所以植物的地上部分及地下部分的形态学上、下端相反
(2)极性运输是一种主动运输,可通过抑制植物的细胞呼吸来验证,加入呼吸抑制剂,该运输方式受阻。
(3)对照实验:
· 识图速记03 同一器官对不同浓度的生长素敏感程度
①ac段:随生长素浓度增加,促进生长作用 。
②c点:生长素的促进作用效果 ,该点所对应生长素浓度为 。
③ce段:随生长素浓度增加,促进生长作用 ,仍表现为 生长。
④e点:既不促进生长,也不抑制生长。
⑤ef段:随生长素浓度增加, 生长作用增强。
· 识图速记04 不同器官对生长素敏感程度曲线分析
(1)图中 三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是 。
(2)当生长素浓度为10-6 mol·L-1时,对根、芽、茎生长的作用依次为 。
(3)生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”,对根、芽、茎来说,“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的 。
· 识图速记05 根的向地性和茎的背地性
· 识图速记06 同一植株不同发育时期的植物激素的情况
(1)果实发育过程中明显增多的激素是生长素、细胞分裂素和赤霉素;成熟过程中明显增多的激素是脱落酸。
(2)在植物生长发育的过程中,各种激素的含量会发生变化,且多种激素共同起作用;②不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
· 识图速记06 光照调节植物开花的机制
(1)果实发育过程中明显增多的激素是生长素、细胞分裂素和赤霉素;成熟过程中明显增多的激素是脱落酸。
(2)在植物生长发育的过程中,各种激素的含量会发生变化,且多种激素共同起作用;②不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
方法01 不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析和判断方法
类别
处理条件
实验结果
遮盖类
①直立生长;
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长;
②向光弯曲生长;
③直立生长;
④直立生长
移植类
①直立生长;
②向左弯曲生长;
③④中IAA的含量:a=b+c,b>c;
⑤向右弯曲生长
旋转类
①直立生长;
②向光弯曲生长;
③向小孔弯曲生长;
④茎向心生长,根离心生长
· 方法02 植物激素间的相互关系
项目
内容
明确植物激素的两大作用
生长素与乙烯的相互作用机理
生长素与赤霉素的相互作用机理
探究植物激素间的相互作用
· 方法03 植物生长调节剂及其应用
(1)植物生长调节剂的类型和作用
项目
内容
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
优点
容易合成、原料广泛、效果稳定等
类型
分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸
分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如a-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
(2)植物生长调节剂的应用归纳
类型
内容
乙烯利
用于果实催熟
a-萘乙酸、2,4-D
用于促进扦插枝条生根,防止落花落果及作为除草剂
青鲜素
保持果蔬鲜绿,延长贮存时间
赤霉素
解除种子休眠,诱导大麦种子a-淀粉酶合成(用于啤酒生产)
· 方法04 三类环境因素调节
项目
内容
光
光敏色素:植物接受光信号的分子之一
本质:蛋白质(色素一蛋白复合体),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
调控机制:
温度
①植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
②树木的年轮表现出季节周期性变化
③春化作用:经过一定时间的低温诱导促进植物开花的作用
重力
· 模板01 顶端优势的原因+解除原理
模板:顶芽产生生长素,经极性运输向下运输,在侧芽部位积累,侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长;顶芽生长素浓度适宜,促进顶芽生长,出现顶端优势;摘除顶芽,侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,侧芽发育成侧枝
【得分词】极性运输、积累、浓度过高、抑制、解除抑制
· 模板02 顶端优势的原因+解除原理
1.模板:顶芽产生生长素,经极性运输向下运输,在侧芽部位积累,侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长;顶芽生长素浓度适宜,促进顶芽生长,出现顶端优势;摘除顶芽,侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,侧芽发育成侧枝 【得分词】极性运输、积累、浓度过高、抑制、解除抑制
2.模板:重力刺激使生长素横向运输,近地侧生长素浓度>远地侧;根对生长素敏感,近地侧高浓度抑制生长,远地侧低浓度促进生长,远地侧生长更快,根向地弯曲;茎对生长素不敏感,近地侧促进更强,茎背地生长学科网 【易错】茎的背地性不能体现两重性,只有促进效果差异
3.模板:生长素生理作用具有两重性:低浓度促进生长,浓度过高抑制生长;敏感度:根>芽>茎,幼嫩细胞>衰老细胞,双子叶植物>单子叶植物 除草剂答题专用句:双子叶杂草对生长素类似物更敏感,较高浓度生长素类似物抑制甚至杀死双子叶杂草,对单子叶农作物起促进作用。
· 模板03 植物生长调节剂实验设计模板(探究最适浓度类)
模板:
1.选取生长状况一致的同种植物材料,随机均分多组并编号;
2.配制一系列等梯度浓度的生长调节剂溶液,对照组用等量蒸馏水 / 溶剂处理;
3.置于相同且适宜环境下培养;
4.一段时间后观测并记录因变量(生根数、生根长度、株高、弯曲角度等);
5.统计结果,生根效果最好的浓度接近最适浓度;若都促进,最适浓度高于最高组;若都抑制,最适浓度低于最低组 【必写关键词】生长状况一致、随机均分、等量、相同且适宜、梯度浓度
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清单05 植物生命活动的调节
目 录
识记基础清单
构·思维导图
理·知识强记(9类)
辨·识图速记(6类)
技巧提分清单
法·方法巧记(4类)
答·答题模板(3类)
知识点01 生长素的发现过程
1.生长素的发现过程
(1)达尔文实验
①发现问题:植物的向光性,即在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
②实验处理及现象
③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。
(2)鲍森·詹森实验和拜尔实验
(3)温特实验
①实验处理及现象
实验组:
处理:把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象:胚芽鞘朝对侧弯曲生长。
对照组:
处理:把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘一侧。
现象:胚芽鞘既不生长也不弯曲。
②结论
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。
(4)生长素化学本质的确认
①1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。
②1946年,科学家从高等植物中将生长素分离出来,并确认它也是IAA。
③其他生长素:苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
2.植物向光性的原因
3.植物激素
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。
【归纳总结】四个重要结论
1.生长素产生部位:胚芽鞘尖端(与光照无关,光只影响生长素的分布)。
2.生长素发挥作用部位:胚芽鞘尖端下面的一段。
3.感受单侧光刺激的部位:胚芽鞘尖端。
4.弯曲生长的部位:胚芽鞘尖端下面的一段
知识点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。
知识点03 生长素的生理作用
1.生长素的作用方式及特点
(1)作用方式:不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
(2)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作用实质:通过诱导特定基因的表达,从而产生效应。
(3)作用特点:
①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。
②植物细胞的成熟情况:幼嫩细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
③植物器官的种类:敏感程度为根>芽>茎。
1不同浓度的生长素作用于同一器官上,引起的生理功效可能不同;
2同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功效也可能不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感程度不同,也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同;
3敏感程度与最适浓度呈负相关,敏感性越强,其正常生长发育要求的最适生长素浓度越低,反之,则越高
④植物种类:一般双子叶植物比单子叶植物敏感。
特别提醒 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。
2.顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
(2)形成原因:顶芽产生的生长素向下运输,使得侧芽附近的生长素浓度较高,抑制了侧芽的生长。
(3)解除方法:摘除顶芽。
(4)应用:棉花打顶,果树剪枝等。
知识点04 其他植物激素的种类和作用
1.其他植物激素的种类和作用
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
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
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
植物的花粉、种子、茎和叶等
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
2.调控方式: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。
[易混易错]促进果实发育≠促进果实成熟
1.果实发育:生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育,即主要是使子房膨大形成果实及果实体积的增大。
2.果实成熟:乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟,主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。
知识点05 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。同时,并不是各种植物激素孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
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。例如,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。
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。
4.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。
知识点06 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。
知识点07 植物生长调节剂的施用
1.施用的依据
在生产上首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
2.影响施用效果的因素
对于某种植物生长调节剂来说,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,都会影响施用效果,施用不当甚至会影响生产。
3.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
请结合教材P103“探究·实践”回答下列问题:
(1)实验原理:生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系,适当浓度的生长素类调节剂可以促进插条生根,浓度过高或过低都不利于插条生根。
(2)正式实验前做预实验,可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
(3)预实验需要(填“需要”或“不需要”)设置空白对照,正式实验不需要(填“需要”或“不需要”)设置空白对照。
(4)实验中要选取生长旺盛的一年生苗木的枝条,因为一年生枝条形成层细胞分裂能力强,容易生根。
(5)植物枝条进行扦插时,去掉了一部分成熟叶片,其目的是降低蒸腾作用(或减少水分散失);但在枝条上又保留了一定量的芽和幼叶,其作用是芽和幼叶可产生生长素,促进扦插枝条生根。
(6)该实验中,用生长素类调节剂处理的是插条的形态学下端(填“形态学上端”或“形态学下端”)。处理插条的方法有浸泡法和沾蘸法。
(7)某生物小组为探究NAA促进插条生根的最适浓度,在正式实验前进行了预实验,实验结果如表。
组别
A
B
C
D
E
F
NAA浓度/ppm
0
2
4
6
8
10
平均生根数/条
2
4
5
7
4
3
根据预实验的结果,促进插条生根的最适浓度范围是4 ppm~8 ppm。欲进一步精确测定最适浓度范围,还应该采取的措施是在4 ppm~8 ppm之间设置更小的浓度梯度,进行相同的实
知识点08 光对植物生长发育的调节
1.光的作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
2.调控机理
(1)信号:光。
(2)信号受体:光敏色素。
①本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。
②分布:存在于植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
③吸收光谱:主要吸收红光和远红光。
(3)光信号的调控图解
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。
【知识拓展】光信号转导的第一步是对光信号的感知,植物主要通过光受体来进行。研究表明,植物体内至少存在3种不同的光受体,分类如下:
1.光敏色素,主要接收红光和远红光区域的光。
2.隐花色素,又叫作UV-A/蓝光受体,主要接收蓝光和近紫外光区域的光。
3.UV-B光受体,又叫作紫外线B类受体,主要接收紫外线B区域的光。
知识点09 参与调节植物生命活动的其他环境因素及植物生长发育的整体调控
1.参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。例如,当根的放置方向发生改变时,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。
2.植物生长发育的整体调控
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。
· 识图速记01 不同处理条件下植物向性运动的结果分析
遮盖力类:①直立生长②向光弯曲生长
暗香类:①直立生长②向光(小孔)弯曲生长
插入类:①向右侧弯曲生长②直立生长
③向光弯曲生长④向光弯曲生长
移植类:①直立生长②向左侧弯曲生长③④琼脂块中IAA的含量:a=b+c,b>c⑤向右侧弯曲生长
旋转类:①直立生长②向光弯曲生长③向小孔弯曲生长④茎朝向盘心生长,根背离盘心生长
横置类:①②中IAA含量及作用:①a=b,c=d,都促进生长;②a<b,c<d,a、c、d进生长,b抑制生长
梯度类:得出促进生根的最适宜生长素浓度
· 识图速记02 生长素极性运输
(1)因为植物的地上部分和地下部分的生长方向相反,地上部分向上生长,地下部分向下生长。所以植物的地上部分及地下部分的形态学上、下端相反
(2)极性运输是一种主动运输,可通过抑制植物的细胞呼吸来验证,加入呼吸抑制剂,该运输方式受阻。
(3)对照实验:
· 识图速记03 同一器官对不同浓度的生长素敏感程度
①ac段:随生长素浓度增加,促进生长作用增强。
②c点:生长素的促进作用效果最强,该点所对应生长素浓度为最适浓度。
③ce段:随生长素浓度增加,促进生长作用减弱,仍表现为促进生长。
④e点:既不促进生长,也不抑制生长。
⑤ef段:随生长素浓度增加,抑制生长作用增强。
· 识图速记04 不同器官对生长素敏感程度曲线分析
(1)图中a、b、c三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是根、芽、茎。
(2)当生长素浓度为10-6 mol·L-1时,对根、芽、茎生长的作用依次为抑制、既不促进也不抑制、促进。
(3)生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”,对根、芽、茎来说,“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的a′、b′、c′。
· 识图速记05 根的向地性和茎的背地性
· 识图速记06 同一植株不同发育时期的植物激素的情况
(1)果实发育过程中明显增多的激素是生长素、细胞分裂素和赤霉素;成熟过程中明显增多的激素是脱落酸。
(2)在植物生长发育的过程中,各种激素的含量会发生变化,且多种激素共同起作用;②不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
· 识图速记06 光照调节植物开花的机制
(1)果实发育过程中明显增多的激素是生长素、细胞分裂素和赤霉素;成熟过程中明显增多的激素是脱落酸。
(2)在植物生长发育的过程中,各种激素的含量会发生变化,且多种激素共同起作用;②不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
方法01 不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析和判断方法
类别
处理条件
实验结果
遮盖类
①直立生长;
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长;
②向光弯曲生长;
③直立生长;
④直立生长
移植类
①直立生长;
②向左弯曲生长;
③④中IAA的含量:a=b+c,b>c;
⑤向右弯曲生长
旋转类
①直立生长;
②向光弯曲生长;
③向小孔弯曲生长;
④茎向心生长,根离心生长
· 方法02 植物激素间的相互关系
项目
内容
明确植物激素的两大作用
生长素与乙烯的相互作用机理
生长素与赤霉素的相互作用机理
探究植物激素间的相互作用
· 方法03 植物生长调节剂及其应用
(1)植物生长调节剂的类型和作用
项目
内容
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
优点
容易合成、原料广泛、效果稳定等
类型
分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸
分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如a-萘乙酸(NAA)、矮壮素等
(2)植物生长调节剂的应用归纳
类型
内容
乙烯利
用于果实催熟
a-萘乙酸、2,4-D
用于促进扦插枝条生根,防止落花落果及作为除草剂
青鲜素
保持果蔬鲜绿,延长贮存时间
赤霉素
解除种子休眠,诱导大麦种子a-淀粉酶合成(用于啤酒生产)
· 方法04 三类环境因素调节
项目
内容
光
光敏色素:植物接受光信号的分子之一
本质:蛋白质(色素一蛋白复合体),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
调控机制:
温度
①植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行
②树木的年轮表现出季节周期性变化
③春化作用:经过一定时间的低温诱导促进植物开花的作用
重力
· 模板01 顶端优势的原因+解除原理
模板:顶芽产生生长素,经极性运输向下运输,在侧芽部位积累,侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长;顶芽生长素浓度适宜,促进顶芽生长,出现顶端优势;摘除顶芽,侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,侧芽发育成侧枝
【得分词】极性运输、积累、浓度过高、抑制、解除抑制
· 模板02 顶端优势的原因+解除原理
1.模板:顶芽产生生长素,经极性运输向下运输,在侧芽部位积累,侧芽生长素浓度过高,抑制侧芽生长;顶芽生长素浓度适宜,促进顶芽生长,出现顶端优势;摘除顶芽,侧芽处生长素浓度降低,抑制作用解除,侧芽发育成侧枝 【得分词】极性运输、积累、浓度过高、抑制、解除抑制
2.模板:重力刺激使生长素横向运输,近地侧生长素浓度>远地侧;根对生长素敏感,近地侧高浓度抑制生长,远地侧低浓度促进生长,远地侧生长更快,根向地弯曲;茎对生长素不敏感,近地侧促进更强,茎背地生长学科网 【易错】茎的背地性不能体现两重性,只有促进效果差异
3.模板:生长素生理作用具有两重性:低浓度促进生长,浓度过高抑制生长;敏感度:根>芽>茎,幼嫩细胞>衰老细胞,双子叶植物>单子叶植物 除草剂答题专用句:双子叶杂草对生长素类似物更敏感,较高浓度生长素类似物抑制甚至杀死双子叶杂草,对单子叶农作物起促进作用。
· 模板03 植物生长调节剂实验设计模板(探究最适浓度类)
模板:
1.选取生长状况一致的同种植物材料,随机均分多组并编号;
2.配制一系列等梯度浓度的生长调节剂溶液,对照组用等量蒸馏水 / 溶剂处理;
3.置于相同且适宜环境下培养;
4.一段时间后观测并记录因变量(生根数、生根长度、株高、弯曲角度等);
5.统计结果,生根效果最好的浓度接近最适浓度;若都促进,最适浓度高于最高组;若都抑制,最适浓度低于最低组 【必写关键词】生长状况一致、随机均分、等量、相同且适宜、梯度浓度
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