2025届高考生物一轮复习：植物生命活动的调节

第五章

植物生命活动的调节

总复习目录第1节植物生长素第2节其他植物激素第3节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

植物生长素01知识点一、生长素的发现过程1.生长素的发现过程

实验图示实验结论达尔文和他儿子的实验

单侧光刺激↓胚芽鞘尖端接受刺激,产生了某种“影响”↓这种“影响”传递到下面的伸长区↓伸长区背光面比向光面生长快↓胚芽鞘向光弯曲生长鲍森·詹森的实验

胚芽鞘向光弯曲生长胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部拜尔的实验

黑暗中进行,胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长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的实验

胚芽鞘向放置琼脂块的对侧弯曲生长

胚芽鞘不生长、不弯曲注:

表示接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,

表示没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,温特将这种

物质命名为生长素2.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)功能:作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。

动物激素植物激素分泌器官有特定的内分泌腺或细胞无特定的分泌器官化学本质蛋白质、氨基酸衍生物、类固醇等一般是小分子物质作用部位靶器官、靶细胞无特定靶器官运输方式随体液运输多样、复杂相同点①自身产生;②从产生部位运输到作用部位;③起调节作用;④微量、高效(3)植物激素和动物激素的比较知识点二、生长素的合成、运输与分布1.合成部位:主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。2.分布:生长素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。3.运输：(1)横向运输:发生在尖端,受到单侧光、重力等因素影响。(2)极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输。极性运输是一种主动运输。(3)非极性运输:在成熟组织中,通过输导组织进行运输。4.应用生长素作用机理解释植物的向光性:

单侧光照射,引起生长素在胚芽鞘尖端以下部位分布不均匀,导致胚芽鞘两侧的生长不均匀。

知识点三、生长素的生理作用1.作用方式:作为信息分子,给细胞传达信息,调节细胞生命活动。2.生长素的生理作用(1)细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。(2)器官水平: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.作用机制

4.生长素发挥作用的影响因素因素曲线曲线含义生长素浓度一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长①AC段:随生长素浓度的升高,促进生长的作用增强;②CE段(不包括E点):随生长素浓度的升高,促进生长的作用减弱;③EF段(不包括E点):随生长素浓度的升高,抑制生长的作用增强;④B、D点:生长素浓度不同,但都起促进生长的作用,且促进效果相同;⑤C点:促进生长的最适浓度;⑥E点:既不促进生长,也不抑制生长器官种类

①对生长素的敏感性:根>芽>茎;②A、B、C点:对不同器官来说,生长素促进生长的最适浓度不同植物种类

对生长素的敏感性:双子叶植物﹥单子叶植物5.顶端优势(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制的现象。(2)原因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高,侧芽的发育受到抑制。(3)常用解除方法:摘除顶芽。(4)应用①农业生产中,人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量,如适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育,使棉花多开花、多结果。②园艺方面:适时修剪景观树木,使树型圆润、丰满。特别提醒生长素是吲哚乙酸、苯乙酸和吲哚丁酸等一类物质的统称,不只是吲哚乙酸。形态学上端、下端是以地面为参照的,正常植物体中远离地面的为形态学上端,靠近地面的为形态学下端,如茎尖、根尖属于形态学上端。无光条件下,尖端也能产生生长素。光只影响生长素的分布而不影响生长素的产生。生长素横向运输发生在胚芽鞘尖端,产生效应的部位在尖端以下的伸长区。顶端优势现象说明了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点,植物的向光性不能说明生长素的该作用特点,因为生长素对植物背光侧和向光侧的生长都表现为促进作用,只是背光侧生长素浓度高,促进生长作用强;向光侧生长素浓度低,促进生长作用弱。难点一、胚芽鞘生长、弯曲情况分析1.判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”

(1)判断胚芽鞘“长不长”:尖端以下的伸长区能否存在生长素。(2)判断胚芽鞘“弯不弯”:生长素在胚芽鞘两侧分布是否均匀。实验图示分析

注:切掉尖端的胚芽鞘上放置的琼脂块含有生长素①生长素在尖端产生;②尖端感光,生长素进行横向运输;③生长素经极性运输方式,运输至尖端以下部位,促进尖端以下部位生长;④生长素不能透过云母片,能透过琼脂块2.不同处理条件下胚芽鞘生长、弯曲情况

①有光、无光条件下,尖端都可以产生生长素;②尖端感光,生长素进行横向运输

①琼脂块本身对胚芽鞘的生长无影响;②琼脂块中的生长素可以沿重力方向扩散进入胚芽鞘;③尖端感光,生长素进行横向运输

①盆转,则胚芽鞘各部位均匀受光;②盒转或都转,则胚芽鞘仍受单侧光;③植物置于转盘边缘,则离心作用使生长素向远离盘心处沉积难点二、与生长素有关的实验设计1.探究胚芽鞘的感光部位

(1)自变量:受光部位(锡箔遮盖法)。(2)实验现象:甲胚芽鞘直立生长,

乙胚芽鞘向光弯曲生长。(3)实验结论:胚芽鞘的感光部位在尖端。

(1)自变量:胚芽鞘接触生长素的形态学部位。(2)实验现象:一段时间后,甲胚芽鞘向右弯曲生长,乙胚芽鞘既不生长也不弯曲。(3)实验结论:在胚芽鞘中,生长素极性运输的方向只能是从形态学上端到形态学下端。2.探究生长素的极性运输

(1)自变量:隔断部位(云母片插入法)。(2)实验现象:甲和丙胚芽鞘向光弯曲生长,乙胚芽鞘直立生长。(3)实验结论:在胚芽鞘中,生长素的横向运输发生在尖端。3.探究胚芽鞘中生长素横向运输部位4.探究单侧光对生长素分布、合成的影响(1)实验设计将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用生长素不能透过的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的相对含量如图所示。(2)实验结论:单侧光没有影响生长素的总量,但单侧光照射使生长素从向光侧向背光侧转移。5.探究顶端优势的产生原因(1)实验设计及现象实验设计实验现象甲组不作处理顶芽生长快,侧芽生长慢乙组去掉顶芽侧芽生长快,发育成侧枝丙组去掉顶芽,切口处涂抹含生长素的羊毛脂侧芽生长受抑制(2)实验结论:顶芽产生的生长素使侧芽生长受抑制。其他植物激素02知识点四、植物激素的种类和作用种类合成部位主要作用生长素主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子①促进细胞伸长生长;②诱导细胞分化;③影响花、果实等器官的发育赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子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、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖①促进细胞分裂;②促进芽分化、侧枝发育、叶绿素合成乙烯植物体各个部位①促进果实成熟;②促进开花;③促进叶、花、果实脱落脱落酸根冠、萎蔫的叶片等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;④维持种子休眠知识点五、植物激素间的相互作用1.不同植物激素作用的相关性(1)生长素与赤霉素

赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。(2)生长素与细胞分裂素(3)生长素和乙烯(4)赤霉素和脱落酸2.植物激素相互作用形成的调节网络(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)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。3.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。4.各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。知识辨析1.赤霉菌产生的赤霉素能使水稻患恶苗病,所以这种赤霉素属于植物激素,是否正确?

不正确。植物激素是指由植物体内产生,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。赤霉菌产生的赤霉素不属于植物激素。2.生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质分裂,二者表现为协同作用,是否正确?

正确。生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质分裂,在促进细胞分裂方面,二者表现为协同作用。3.乙烯既能促进开花,又能促进花的脱落,两者是相互矛盾的,是否正确?

不正确。乙烯在植物生长发育的不同阶段所起的作用不同,在开花前促进开花,在开花后促进花的脱落。知识辨析4.在芦苇的生长期,用一定浓度的细胞分裂素处理,可明显增加芦苇的纤维长度,是否正确?

不正确。在芦苇的生长期,用一定浓度的赤霉素处理,可明显增加芦苇的纤维长度。5.小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干旱之后又遇大雨,种子就容易在穗上

发芽,这是因为干旱天气促进了生长素的产生,是否正确?不正确。脱落酸能维持种子休眠,抑制种子萌发。持续干旱会使种子中的脱落酸浓度升高,引起气孔关闭,削弱蒸腾作用,减少水分流失;经历大雨冲刷,植物体内的脱落酸浓度降低,种子解除休眠,开始萌发。6.在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种激素的含量会保持稳定,是否正确?不正确。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量会发生变化。难点三、植物激素间的相互作用1.协同作用2.作用效果相反1.果实发育、成熟过程中激素的动态变化

难点四、植物生长发育过程中植物激素的种类和含量变化(1)果实中的生长素主要来源于发育中的种子,在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高,其原因是具有分裂能力的细胞能产生生长素,然后运输到作用部位。(2)在细胞伸长过程中占主导作用的激素是生长素和赤霉素。(3)在果实成熟过程中含量升高的激素是乙烯和脱落酸。(4)在果实发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸等激素的含量会按照

次序出现高峰,调节果实的发育和成熟。2.在种子解除休眠过程中植物激素的含量变化(1)赤霉素有促进种子萌发的作用。一般对作物种子施以外源的赤霉素时,可以打破种子的休眠而促使其萌发。(2)用一定浓度的细胞分裂素处理莴苣种子,可促使其在较高温度和轻微的盐碱地上萌发。(3)脱落酸是种子萌发中最常见的、作用强烈的抑制物。对稻谷、花生、莴苣等许多种子施以外源的脱落酸时,可抑制种子的萌发。(4)一般来说,在解除种子休眠的过程中,脱落酸等含量下降,生长素、赤霉素、细胞分裂素等含量上升。植物生长调节剂的应用03知识点六、植物生长调节剂1.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。2.优点:原料广泛、容易合成、效果稳定等。3.类型(1)分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。(2)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α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。4.作用(1)提高作物产量、改善产品品质等,如延长或终止种子、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、形状等。(2)减轻人工劳动,如减少园林植物修剪次数。5.负面影响(1)植物生长调节剂使用不当,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,可能对人体健康和环境带来不利影响。6.施用

植物生长调节剂作用赤霉素用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶膨大剂对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂,会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱的储藏期乙烯利可分解释放出乙烯,乙烯对水果有催熟作用,还可进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟知识点七、

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(1)在不同浓度的生长素类调节剂溶液中,扦插枝条的生根情况不同。(2)存在一个最适浓度,在此浓度下扦插枝条的生根数目最多,生长最快。2.插条的选择:最好选取生长旺盛的一年生枝条(形成层细胞分裂能力强,且发育快、易成活),选取部位以枝条中部最好,基部较差。3.插条的处理(1)枝条的形态学上端要削成平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增大吸水面积,减小失水面积,促进插条成活。(2)每一枝条留3~4个芽,所选枝条的芽数尽量一样。(3)处理时插条上下端不能颠倒,否则插条不能成活。

药液浓度处理时间浸泡法低长沾蘸法高短(4)生长素类调节剂处理插条4.变量分析自变量生长素类调节剂的浓度因变量插条生根的数目、长度无关变量处理时间、温度、光照、通气状况等（相同且适宜）5.实验流程

(1)预实验的目的

①为进一步的实验摸索条件。

②检验实验设计的科学性和可行性。(2)预实验需要设置空白对照组,正式实验时可以不设置空白对照组。

6.实验结果分析(1)插条不能生根的原因①枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水过多。②枝条上幼芽、幼叶保留过多,合成了一定浓度的生长素,用药液处理后,

形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态。③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧。④没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插。(2)插条生根过少的原因:配制生长素类调节剂溶液时,组别少、浓度梯度大。特别提醒

与对照组(未用生长素类调节剂处理)相比,实验组中生根数量少(或长度短),表现为抑制生根;实验组中生根数量多(或长度长),表现为促进生根。植物生长调节剂的作用效果比植物激素稳定。因为植物体内缺乏分解植物生长调节剂的酶。用浸泡法处理插条时,最好在遮阴和空气湿度较高的地方进行。难点五、植物生长调节及和植物激素的比较

植物激素植物生长调节剂概念植物一定部位产生的有机物人工合成的化学物质生理作用对植物生长、发育有调节作用作用后去向被相应的酶分解后失活一般残留在植物体内继续发挥作用作用效果短暂,只发挥一次作用一般持久稳定实例乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸乙烯利、2,4-D、青鲜素进行预实验后,找到生根效果最好的一组,将其对应浓度的相邻两侧的浓度作为浓度区间,进一步缩小浓度梯度,进行正式实验,探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度。如图,应在相对浓度2~6之间设置更小的浓度梯度来探究最适浓度。难点六、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度（正

式实验中浓度的选择）典例

为探究萘乙酸(NAA)对月季根生长情况的影响,科研人员进行了如下实验:分别对月季插条施用不同浓度的NAA溶液,10天后对生根情况进行统计,结果如图所示。下列叙述正确的是

(

)A.未施用NAA的插条生根数目与内源生长素有关B.NAA对主根的生长和侧根的数目均有促

进作用C.将材料换为月季芽,则芽生长情况与主根

一致D.促进插条生根的最适NAA浓度在

10×10-7~15×10-7mol/L之间

A解析：

未施用NAA的一组(对照组)中,月季插条中可能存在着内源性的生长素,根的生长与内源生长素有关,A正确。芽对NAA的敏感性低于根,将材料

换为月季芽,则芽生长情况可能与

侧根数目生长情况一致,C错误。该实验中,NAA的浓度梯度较大,在

所选浓度中,10×10-7mol/L的NAA

处理组生根效果最好,应在

5×10-7~15×10-7mol/L之间缩小

浓度梯度进一步进行实验,D错误。环境因素参与调节植物的生命活动041.调节作用:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。2.光敏色素——能接收光信号的一种分子(1)本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)。(2)分布:植物体的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。3.调节机制：知识点八、光对植物生长发育的调节1.温度