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1、第5章植物生命活动的调节复习选择性必一稳态与调节系统整合系统整合理清大概念知识关联理清大概念知识关联1本本章章大大概概念念:植植物物生生命命活活动动的的调调节节有有基基因因控控制制、激激素素调调节节和和环环境因素影响三个方面,它们是相互作用、协调配合的。境因素影响三个方面,它们是相互作用、协调配合的。(1)植植物物激激素素是是由由植植物物体体内内产产生生,能能从从产产生生部部位位运运送送到到作作用用部部位位,在在植植物物细细胞胞之之间间传传递递信信息息并并能能调调节节细细胞胞生生命命活活动动的的有有机机物物。微微量量的的植植物物激激素素就就能能对对植植物物的的生生长长发发育育和和繁繁殖殖有有显
2、显著著作作用用。植植物物激激素素主主要要有有生生长长素素、赤赤霉霉素素、细细胞胞分分裂裂素素、乙乙烯烯和和脱脱落落酸酸等等,它它们们对对植植物物生生命命活活动动起着不同的调节作用。起着不同的调节作用。(2)生生长长素素随随浓浓度度不不同同、植植物物细细胞胞的的老老幼幼和和器器官官的的种种类类不不同同,在在发发挥挥作作用用时时会会表表现现出出差差异异。一一般般情情况况下下,生生长长素素在在浓浓度度较较低低时时促促进进生生长长,在浓度过高时则会抑制生长。在浓度过高时则会抑制生长。(3)植植物物体体内内多多种种激激素素之之间间具具有有复复杂杂的的相相互互关关系系。植植物物的的生生长长发发育育往往取决
3、于不同激素的相对含量,而不是某种激素的绝对含量。往往取决于不同激素的相对含量,而不是某种激素的绝对含量。(4)植植物物的的生生长长发发育育过过程程始始终终在在环环境境因因素素的的影影响响、调调节节下下完完成成。光光在在植植物物生生长长、发发育育的的全全过过程程中中都都起起调调节节作作用用。温温度度、重重力力等等其其他他环环境境因素也参与调节植物的生长发育。因素也参与调节植物的生长发育。2本章内容概念图示本章内容概念图示真题演练长句表达知识梳理目标一目标二目标三目录CONTENTS1植物生长素1.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种 化学物质引起的。他认为这可能是一种和动物激素类似的
4、物质,并把这种物质命名为生长素。1934年,科学家首先从人尿中分离出与其作用相同的化学物质 吲哚乙酸。进一步研究发现,植物体内具有与其相同效应的物质还有 苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于 生长素。2.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,叫作植物激素。3.植物向光性原因是:单侧光照射后,胚芽鞘尖端由于单侧光刺激,并将产生(与光照无关)的生长素在尖端先 横向运输,再以极性运输的方式运输至尖端下部,使背光 侧生长素分布得多,生长快,向光 侧生长素分布得少,生长慢。即单侧光导致 胚芽鞘尖端下部 背光一侧的生长素含量 多于 向光一
5、侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。4.生长素的合成部位主要有幼嫩的芽、叶和 发育中的种子,在这些部位,色氨酸可转变成生长素,并且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,称为 极性 运输,是一种主动运输,而在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性 运输。5.生长素在指物体各器官中都有分布,但相对集中分布在 生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的 种子和果实等处。6.在植物体内,生长素在植物体内为细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。细胞水平上起着促进细胞 伸长生长、诱导细胞 分化等作用;在器官水平上则影响器
6、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。7.生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟 情况和器官的 种类不同而有较大的差异。一般情况下,生长素在浓度较低时 促进 生长;在浓度过高时会 抑制 生长,甚至 杀死植物。并且,幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝;不同器官对生长素的反应敏感程度也不一样,如根大于芽大于茎(大于或小于)8.生长素首先与 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。2其他植物激素1.除了生长素外,植物体内还存在其他多种激素:(1)赤霉素:合成部位是 幼芽、幼根和未成熟的种子,主要作用是促
7、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。(2)细胞分裂素:合成部位主要是根尖,主要作用是 促进细胞分裂;促进芽 的分化、侧枝发育、叶绿素 合成。(3)乙烯:合成部位是植物体各个部位,主要作用是促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落。(4)脱落酸:合成部位是根冠、萎蔫的叶片,主要作用是抑制细胞分裂;促进 气孔 关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子 休眠。2.科学家发现,除了上述植物激素,植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中,油菜素内酯已经被正式认定为 第六类 植物激素。油菜素内酯能促进 茎、叶细胞 的扩展和分裂,促进花粉管生
8、长、种子萌发等。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。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.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。例如,生长素主要促进细胞核 的分裂,而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。5.在植物各器官中,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植物生长调节剂的应用
9、1.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物具有能接受光信号 的分子,光敏色素 是其中的一种,它是一类 蛋白质(色素蛋白复合体),主要吸收 红光和远红光,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,在受到光照射时,它的 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。2.除了光,温度、重力 等环境因素也会参与调节植物的生长发育。植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。重力 是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。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。3.有些植
10、物在生长期需要经历一段时期的 低温 之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为 春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。4.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。对于多细胞植物体来说,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,从而起到调节作用。同时,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。所以,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。4环境因素参与调节植物的生命活动1.光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。植物具
11、有能接受光信号 的分子,光敏色素 是其中的一种,它是一类 蛋白质(色素蛋白复合体),主要吸收 红光和远红光,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,在受到光照射时,它的 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。2.除了光,温度、重力 等环境因素也会参与调节植物的生长发育。植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。重力 是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。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。3.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。这种经历低
12、温诱导促使植物开花的作用,称为 春化作用。冬小麦、冬大麦、蕙兰等就是这样。4.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。对于多细胞植物体来说,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,从而起到调节作用。同时,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。所以,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。真题演练长句表达知识梳理目标一目标二目标三目录CONTENTS1.植物向光性的原理:_。单侧光照射时,尖端产生的生长素由向光侧向背光侧发生横向运输,背光
13、侧生长素浓度高,再经极性运输到尖端下部,导致下部背光侧生长素浓度高,生长速度快,植物向光弯曲生长2.顶端优势的原理:_。植物顶芽产生的生长素向下运输,侧芽附近的生长素浓度高,抑制其发育,顶芽生长素浓度低,优先发育3.由下图可知,促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是_mgL1,若该实验是探究豌豆幼苗茎切段生长最适浓度的预实验,则做该预实验的目的是_。预实验可为进一步实验摸索条件,也可用于检验实验设计的科学性和可行性2006004.无子番茄和无子西瓜培育原理的不同之处为:无子番茄是用_获得,其原理是生长素促进果实发育,属于_的变异;无子西瓜是通过_方法培育的,其原理是_。的生长素溶液处理未
14、受粉的番茄雌蕊一定浓度不可遗传多倍体育种 减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,属于可遗传的变异5.生长素与乙烯之间的相互作用是_。6.植物生长调节剂,其效果稳定的原因是_。7.如何验证水稻的恶苗病是赤霉菌产生的物质引起的,而不是赤霉菌本身在起作用?_。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,反过来抑制生长素的作用它们不是天然的物质,植物体内缺乏分解它们的酶 将培养过赤霉菌的培养基滤液喷施到健康水稻幼苗上,与对照组相比,观察是否出现恶苗症8.胚芽鞘向光性的原因是:胚芽鞘的向光性是由生长素分布不均匀造成的,即单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧
15、,从而造成向光弯曲。9.植株表现出顶端优势的原因是:顶芽产生的生长素不断向下运输,枝条上部侧芽处的生长素浓度较高,由于侧芽对生长素比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因此表现出顶端优势。10.科学家从赤霉菌的培养基滤液中分离出使水稻患恶苗病的赤霉素,这种赤霉素是植物激素吗?为什么?不是。因为该种赤霉素不是在植物体内产生的。真题演练长句表达知识梳理目标一目标二目标三目录CONTENTS1(2023湖北)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在湖北)多年生植物甲为一种重要经济作物,果实采收期一般在10月,在月,在生长过程中常受到寄生植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年生长过程中常受到寄生
16、植物乙的危害(植物乙的果实成熟期为当年10月到次年月到次年2月)。月)。为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂为阻断植物乙的传播和蔓延,科研人员选用不同稀释浓度的植物生长调节剂M喷施喷施处理,结果如图所示。下列叙述错误的是()处理,结果如图所示。下列叙述错误的是()曲线曲线1:稀释浓度为:稀释浓度为1/100;曲线曲线2:稀释浓度为:稀释浓度为1/200;曲线曲线3:稀释浓度为:稀释浓度为1/400;曲线曲线4:对照组:对照组A据图综合分析,为防治乙的危害,据图综合分析,为防治乙的危害,M的稀释浓度应选用的稀释浓度应选用1/400B植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其
17、生长逐渐减弱植物乙对照组的曲线逐渐下降,说明其生长逐渐减弱C喷施喷施M时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前时间选择甲果实采收后,乙果实未大量成熟前D植物生长调节剂植物生长调节剂M与植物激素脱落酸的作用相似与植物激素脱落酸的作用相似B2(2023山山东东)拟拟南芥的向光性是由生南芥的向光性是由生长长素分布不均引起的,以其幼苗素分布不均引起的,以其幼苗为实验为实验材料材料进进行向光性行向光性实验实验,处处理方式及理方式及处处理后理后4组组幼苗的生幼苗的生长长、向光弯曲情况如、向光弯曲情况如图图表所示。由表所示。由该实该实验结验结果不能得出的是(果不能得出的是()A结结构构中有中有产产生生生生长
18、长素的部位素的部位B之之间间有感受有感受单侧单侧光刺激的部位光刺激的部位C甲甲组组的的之之间间有生有生长长素分布不均的部位素分布不均的部位D之之间间无感受无感受单侧单侧光刺激的部位光刺激的部位D分分组处理理生生长情况情况弯曲情况弯曲情况甲甲不切断不切断正常正常弯曲弯曲乙乙在在处切断切断慢慢弯曲弯曲丙丙在在处切断切断不生不生长不弯曲不弯曲丁丁在在处切断切断不生不生长不弯曲不弯曲3(2023北京)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程北京)水稻种子萌发后不久,主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响中乙烯含量逐渐
19、升高,赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是()如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述,不正确的是()A乙烯抑制主根生长乙烯抑制主根生长B赤霉素促进主根生长赤霉素促进主根生长C赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长D乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用D4(2023浙江)研究人员取带叶的某植物茎段,切去叶片,保留叶柄,然后将茎浙江)研究人员取带叶的某植物茎段,切去叶片,保留叶柄,然后将茎段培养在含一定浓度乙烯的空气中,分别在不同时间用一定浓度段培养在含一定浓度乙
20、烯的空气中,分别在不同时间用一定浓度IAA处理切口。在处理切口。在不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度,实验结果如图所示。不同时间测定叶柄脱落所需的折断强度,实验结果如图所示。下列关于本实验的叙述,正确的是(下列关于本实验的叙述,正确的是()A切去叶片可排除叶片内源性切去叶片可排除叶片内源性IAA对实验结果的干扰对实验结果的干扰B越迟使用越迟使用IAA处理,抑制叶柄脱落的效应越明显处理,抑制叶柄脱落的效应越明显CIAA与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的与乙烯对叶柄脱落的作用是相互协同的D不同时间的不同时间的IAA处理效果体现处理效果体现IAA作用的两重性作用的两重性A5(2023天津)研究人员探
21、究植物根部生长素运输天津)研究人员探究植物根部生长素运输情况,得到了生长素运输方向示意图(图情况,得到了生长素运输方向示意图(图1)(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是。(2)图图2是正常植物和某蛋白是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大对应基因缺失型的植物根部大对比及生长素分布对比,据此回答:对比及生长素分布对比,据此回答:(i)N蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根部部处(填处(填“表皮表皮”或或“中央中央”)运输受阻。)运输受阻。(ii)如图)如图3,在正常植物细胞中,在正常植物细胞中,PIN2蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,推测其蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,推测其功能是将生长素从细胞功能是将生长素从细胞运输到细胞运输到细胞,根据图,根据图3,N蛋白缺失型的植物细蛋白缺失型的植物细胞中,胞中,PIN2蛋白分布特点为:蛋白分布特点为:。(3)根据上述研究,推测根据上述研究,推测N蛋白的作用是:蛋白的作用是:,从而,从而促进了伸长区细胞伸长。促进了伸长区细胞伸长。促进生长素从细胞质和侧膜等部位向伸长区细胞顶膜集中极性运输(主动运输)中央 顶膜 侧膜和底膜 顶膜处最多,侧膜和细胞质中也有分布
限制150内