【高考生物】专题复习：专题19植物生命活动的调节 —基础篇

专题19 植物生命活动的调节 —基础篇
考点清单
考点一 植物生长素 一、生长素的发现过程 1.生长素的发现经典实验分析 (1)向光性:在① 单侧光 的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。 (2)发现过程
思考:植物体内的生长素主要包括哪些物质? 提示:吲哚乙酸(IAA)、吲哚丁酸(IBA)、苯乙酸(PAA)等都属于生长素。 2.胚芽鞘向光性产生的原因
考点二 植物激素及环境因素的调节
一、其他植物激素的种类和作用
1.常见的其他4种植物激素
激素名称
合成部位
主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子 (1)促进细胞① 伸长 ,从而引起植株增高 (2)促进细胞分裂和分化 (3)促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素 主要是② 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
2.温度对植物生命活动的调节 (1)年轮:随着季节轮回、气温周期性变化,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,细胞体积小,树干上 形成颜色较深的带。 (2)春化作用:有些植物在生长期需要经历 一段时期的低温 之后才 可开花,如冬小麦、蕙兰等。 (3)植物的所有生理活动都是在一定的 温度范围内 进行的,温度对
三、生长素的生理作用 1.生理作用及作用机制
2.影响因素
3.作用特点: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。
四、生长素作用实例分析 1.顶端优势 (1)现象: 顶芽 优先生长, (2)原因
侧芽 生长受到抑制。
(3)解除:摘除顶芽后侧芽处生长素浓度降低,侧芽萌动,促进生长。 2.根的向地性和茎的背地性
(5)实验过程
思考:在进行科学研究时,为什么要做预实验? 提示:因为预实验既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。
(6)变量分析
2.尝试利用乙烯利催熟水果 (1)乙烯利特性:工业品为液体,pH<3.5时较为稳定,随着溶液pH 升高 ,会分 解释放乙烯,乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身 产生乙烯,加速水果成熟。 (2)注意事项:乙烯利对皮肤和黏膜有一定的刺激性,遇明火可燃烧,注意防火 。
植物生命活动的影响本质上主要是通过对酶活性的影响带来的。此外, 植物分布的地域性很大程度上由 温度 决定。 3.重力对植物生命活动的调节 (1)根的向地性、茎的背地性:植物根、茎中具有感受重力的物质和细胞, 可将重力信号转换成 运输生长素 的信号,造成生长素分布的不均 衡,从而引起根的向地生长、茎的背地生长。 (2)淀粉—平衡石假说:平衡石细胞富含“ 淀粉体 ”,当重力方向改 变时,平衡石细胞中的“淀粉体”就会沿重力方向沉降,引起植物体内一 系列信号分子的改变,如通过影响生长素的运输导致生长素沿重力刺激 的方向不对称分布,从而造成重力对植物生长的影响。
(1) (2)产生机制
思考:胚芽鞘的向光性、顶端优势、根的向地性、茎的背地性,这4个现 象都能体现生长素较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长的作用特点吗? 提示:不都能体现。胚芽鞘的向光性、茎的背地性仅体现了生长素的促 进作用,而另两者体现了生长素较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长的 作用特点。
3.不同植物对生长素的敏感程度不同
环境因素的影响。
考点三 植物生长调节剂及应用 一、植物生长调节剂及应用 1.植物生长调节剂 (1)概念:① 人工 合成的,对植物的生长、发育有② 调节 作用的化 学物质。 (2)特点:原料广泛、容易合成、③ 效果稳定 (原因是植物体内一般没 有相应的分解酶,作用持久) 。 (3)类型:一类分子结构和生理效应都与植物激素类似(如吲哚丁酸等);另 一类分子结构与植物激素完全不同,但生理效应与植物激素类似(如 NAA、矮壮素等)。
乙烯 植物体③ 各个部位 脱落酸 ⑤ 根冠、萎蔫的叶片等
(1)促进果实④ 成熟 (2)促进开花 (3)促进叶、花、果实脱落
(1)抑制细胞⑥ 分裂 (2)促进气孔关闭 (3)促进叶和果实的⑦ 衰老和脱落 (4)维持种子休眠
2.油菜素内酯:被正式认定为第六类植物激素,作用是促进⑧ 茎、叶细胞 的扩 展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等。 二、植物激素间的相互作用 1.植物激素对植物生长发育的调控 (1)作用途径: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。各种植物激素 不是孤立地起作用,而是⑨ 多种激素共同调控 。 (2)作用特点:决定植物器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量, 而是不同激素的⑩ 相对含量 ,如黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值 较高时,利于分化形成雌花,比值较低时,利于分化形成雄花。 (3)顺序性: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。
抑制生长,抗倒伏
乙烯
乙烯利
⑥ 催熟未成熟的果实
二、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:不同浓度的生长素类调节剂促进扦插枝条生根的情况不同, 在最适浓度下植物插条生根数量最多,生长最快。 (2)选材:生长旺盛的一年生枝条。保留有芽和幼叶的插条比较容易成活, 原因是芽和幼叶可⑦ 分泌较多的生长素 ;留叶过多插条易死亡,原因 是⑧ 叶片蒸腾作用失水多 。 (3)处理部位:插条的形态学⑨ 下 端。 (4)处理方法:⑩ 浸泡 法(要求溶液浓度较低)或 沾蘸 法(要求溶 液浓度较高)。
知能拓展 (1)影响生长素分布的外界因素:单侧光、重力、部分插入云 母片、离心作用、含生长素的琼脂块放置不均等。 (2)由于根对生长素较敏感,因此在实验中生长素浓度略高时对茎和芽是 促进作用,但对根表现为抑制作用。
提升二 植物激素常见的实验设计 1.验证生长素的产生部位在尖端 实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图 甲)。 对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一 侧(如图乙)。
(1) (2)产生机理
二、生长素的合成、运输与分布 1.合成:生长素的主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,⑨
色氨酸 经过一系列反应可转变成生长素。 2.运输
3.分布:生长素在植物体的各器官均有分布,但相对集中地分布于 生长旺盛 的部位。
思考:失重状态下,水平放置的植物生长方向如何? 提示:由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、芽等中生长素的分布 是均匀的,因此植物会水平生长。
2.应用示例
激素名称
对应生长调节剂
主要应用
生长素 赤霉素
吲哚丁酸、α-萘乙酸(NAA)、2,4-D (1)促进扦插枝条生根 (2)促进果实发育,培育无子番茄 (3)用作农业除草剂
赤霉素
使大麦种子无需发芽就可产生④ α-淀粉酶
⑤ 细胞分裂素 膨大剂
脱落酸
矮壮素
使水果长势加快,个头变大等,但水果口感较 差,汁水较少,甜味不足,不宜长时间储存
2.植物激素间的相互作用 (1)协同作用
(2)对抗作用
作用 细胞分裂 脱落衰老 Fra bibliotek子萌发 气孔张开
具有促进作用的激素 细胞分裂素、生长素、赤霉素 脱落酸、乙烯
赤霉素 细胞分裂素
具有抑制作用的激素 脱落酸 生长素、赤霉素、细胞分裂素 脱落酸 脱落酸
(3)相互作用:如生长素达到一定浓度后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。 思考: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 水中浸泡一段时间,这种做法与哪种植物激素相关性最大?目的是什么? 提示:与脱落酸相关性最大,目的是降低脱落酸的含量。 三、环境因素对植物生命活动的调节 1.光在植物生长发育中的调节作用 (1)光是植物进行光合作用的能量来源。光还可以作为一种 信号 , 影响、调控植物生长、发育的全过程,如很多植物的开花与昼夜长短(光 周期)有关。 (2)光调控机制:植物具有能接受光信号的分子,如光敏色素。
(2)结果预测及结论 若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,则说明重力对生 长素分布的影响大于单侧光。 若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,则说明单侧光对生长素 分布的影响大于重力。 若A中幼苗水平生长,B中幼苗向上弯曲生长,则说明单侧光对生长素分布 的影响等于重力的相应影响。
知能拓展
提升一 植物向性运动的分析和处理方法 1.判断植物“长不长、弯不弯”的方法
2.向性运动的处理方法
实验
处理方法
暗盒开孔类
云母片插入类
切割移植类 ①直立生长;②向左弯曲生长; ③琼脂块中生长素含量为:a>b;④向右弯曲生长
锡箔纸遮盖类 ①直立生长 ②向光弯曲生长
匀速旋转类
幼苗横置类
①失重
②有重力
四、植物生长发育的整体调控
1.植物生长发育调控的三个层次: 环境因素 调节。
基因表达 调控、激素调节和
2.三个调控层次之间的关系: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下。多细胞植物体的细胞与细胞之间、器官
与器官之间的协调需要通过激素传递信息。激素作为信息分子,会影响
细胞的基因表达;同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到
甲
乙
2.验证生长素的横向运输发生在尖端 (1)实验操作(如图)
(2)实验现象:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
3.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向下端 (1)实验操作(如图)
(2)实验现象:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组去掉尖端的 胚芽鞘不生长不弯曲。 4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度 (1)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。