第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)（原卷版）

第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)目錄第一節(jié)植物生長素考點1植物向性運動原因考點2極性運輸考點3不同處理方法下植物向性運動的結(jié)果圖解分析考點4影響生長素生理作用的因素第二節(jié)其他植物激素考點1植物激素之間的關(guān)系第三節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用考點1植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用第四節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動考點1光的調(diào)控機(jī)制考點2淀粉平衡石假說和根向地性解釋第一節(jié)植物生長素考點1植物向性運動原因(1)植物的向光性①原因分析：②結(jié)論eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：單側(cè)光照射,內(nèi)因：生長素分布不均勻))③向光性其它原因關(guān)于向光性的反應(yīng)機(jī)理至仍未完全揭示和證實。有研究表明：在單側(cè)光刺激下，植物向光側(cè)很可能會大量合成生物抑制物質(zhì)，使得向光側(cè)和背光側(cè)生長抑制物質(zhì)含量分布不均勻，而生長系則不一定出現(xiàn)分布不均勻的現(xiàn)象。但是向光側(cè)的生長素可能因為受到生長抑制物質(zhì)的拮抗作用而難以發(fā)揮其促進(jìn)生長的生理作用，進(jìn)而直接導(dǎo)致了向光性彎曲的發(fā)生。向光性確切地說是植物對光照入射方向的反應(yīng)，包括正向光性和負(fù)向光性。一般認(rèn)為莖具有向光性，而根的生長對光不敏感或不具有向光性。但研究發(fā)現(xiàn)某種秈型水稻的根具有負(fù)向光性。(2)植物莖的負(fù)向重力性和根的向重力性①原因分析：A、B為極性運輸，C、D為重力作用下的橫向運輸。地心引力→生長素分布不均勻→近地側(cè)濃度高→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(莖對生長素敏感性差→莖的負(fù)向重力性,根對生長素敏感性強(qiáng)→根的向重力性))②結(jié)論eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外因：重力產(chǎn)生單一方向的刺激,內(nèi)因：生長素分布不均勻；根、莖對生長素的敏感,程度不同))【例1】用不同實驗材料分別對燕麥的胚芽鞘進(jìn)行以下研究實驗，若圖中箭頭所指表示實驗進(jìn)行一段時間后胚芽鞘的生長情況，實驗結(jié)果正確的是（）A. B.

C. D.考點2極性運輸極性運輸就是生長素只能從植物的形態(tài)學(xué)上端往形態(tài)學(xué)下端運輸，而不能倒過來運輸。這是由遺傳物質(zhì)決定的，而不受重力影響。根據(jù)化學(xué)滲透極性假說，各細(xì)胞細(xì)胞膜底部上攜有生長素載體蛋白，頂端細(xì)胞膜沒有這種蛋白，所以生長素只能從細(xì)胞底部運向下一個細(xì)胞。根據(jù)合成位置和運輸目的地不同，極性運輸又分為向頂運輸和向基運輸。莖尖產(chǎn)生的生長素向莖基部運輸，稱為向基運輸；在根中，通過中柱從根基到根尖的向頂式運輸，生長素到達(dá)根尖后，又有部分通過根部表皮細(xì)胞再運輸?shù)礁?，屬于向基運輸【1】。生長素是唯一具有極性運輸特點的植物激素，其他類似物并無此特性。【例2】取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘，分為a、b、c、d四組。將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除，再從c、d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段，并按圖中所示分別接入a、b兩組胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′兩組胚芽鞘。然后用單側(cè)光照射，發(fā)現(xiàn)a′組胚芽鞘向光彎曲生長，b′組胚芽鞘無彎曲生長，其原因是（）

A.c組尖端能合成生長素，d組尖端不能

B.a′組尖端能合成生長素，b′組尖端不能

C.c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，d組尖端的生長素不能

D.a′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸，b′組尖端的生長素不能

?考點3不同處理方法下植物向性運動的結(jié)果圖解分析類別圖解條件相關(guān)結(jié)果遮蓋類①直立生長②向光生長暗箱類①直立生長②向光(小孔)生長插入類①向右側(cè)生長②直立生長③向光生長④向光生長移植類①直立生長②向左側(cè)生長③④中IAA的含量：a＝b＋c，b＞c旋轉(zhuǎn)類①直立生長②向光生長③向小孔生長④莖向心生長，根離心生長橫置類①②中IAA含量及作用①：a＝b，c＝d，都促進(jìn)水平生長②：a＜b，c＜d，a、c、d促進(jìn)生長，b抑制生長說明：(1)錫紙：遮蔽光線。(2)云母片：生長素?zé)o法透過，阻擋生長素的運輸。(3)蓋玻片：作用同云母片。(4)瓊脂塊：允許水分和生長素的通過，也可儲存生長素?！纠?】下列是關(guān)于生長素的有關(guān)實驗，全部給予右側(cè)光照結(jié)果不向光彎曲生長的是（）[（3）（4）是錫箔小帽，不透光，（5）（6）（7）云母片，不透水]

A.（2）（3）（5） B.（2）（3）（5）（7）

C.（2）（3）（5）（6）（7） D.（2）（3）（5）（6）考點4影響生長素生理作用的因素（1）濃度：一般情況下，低濃度時促進(jìn)生長，濃度過高時抑制生長，甚至?xí)⑺兰?xì)胞，如圖1。①a點——既不促進(jìn)也不抑制生長。②a～c段（不含a點）——隨生長素濃度升高，對生長的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)。③c點——促進(jìn)生長的最適濃度，促進(jìn)效果最好。④c～e段（不含e點）——仍為“促進(jìn)”濃度，只是隨生長素濃度升高，對生長的促進(jìn)作用逐漸減弱。⑤e點——促進(jìn)生長的濃度“閾值”——低于此值時均為促進(jìn)生長的“低濃度”，超過此值時，將由“促進(jìn)”轉(zhuǎn)向“抑制”，從而進(jìn)入抑制生長的“高濃度”，處于此值時，對植物生長的效應(yīng)與a點相同，既不促進(jìn)生長，也不抑制生長。⑥b、d兩點——生長素濃度雖然不同，但促進(jìn)效果相同。（2）器官種類：根、芽、莖的對生長素的敏感程度依次為根＞芽＞莖，如圖2所示。①曲線在A′、B′、C′點以上的部分體現(xiàn)了不同濃度生長素不同的促進(jìn)效果，其中A、B、C三點代表最佳促進(jìn)效果點。②“高濃度”生長素是指分別大于A′、B′、C′點對應(yīng)的濃度，“低濃度”生長素是指分別小于A′、B′、C′點對應(yīng)的濃度。③圖中AA′、BB′、CC′段體現(xiàn)生長素的促進(jìn)作用，變化特點是促進(jìn)作用逐漸降低。A′、B′、C′點的作用特點是既不促進(jìn)，也不抑制。（3）植物種類：雙子葉植物一般比單子葉植物敏感，如圖3。故可用適當(dāng)濃度的生長素類似物來殺死單子葉莊稼地里的雙子葉雜草，同時促進(jìn)單子葉植物的生長。（4）細(xì)胞成熟程度：幼嫩細(xì)胞比老細(xì)胞敏感?！纠?】甲圖表示一株水平放置的幼苗，①～⑥表示植株的不同部位；乙圖表示不同生長素濃度對幼苗不同器官的作用。下列分析正確的是（）

A.圖甲中①處產(chǎn)生的生長素可通過主動運輸?shù)竭_(dá)⑥處

B.圖甲中①②③④處的生長素濃度，可分別對應(yīng)圖乙中的A、E、G、C點

C.圖甲中③和④處生長情況的差異，體現(xiàn)了生長素的作用具有兩重性

D.1010mol?L1的生長素對圖甲中①③⑤處的生長均有促進(jìn)作用【例5】如圖是植物激素生長素（IAA）和赤霉素（GA）對擬南芥根和莖生長的影響。據(jù)圖作出的分析，正確的是（）

A.相對根而言，莖對IAA和GA更敏感B.IAA濃度為b時，根不生長

C.IAA濃度大于c時，莖的生長受抑制D.僅IAA表現(xiàn)出兩重性，GA無兩重性【例6】如圖表示生長素濃度與植物生長的關(guān)系。下列各項中，與P點相對應(yīng)的是（）A.具頂芽植株的側(cè)芽部位

B.植株橫置時，莖彎曲部位的近地側(cè)

C.植株橫置時，根彎曲部位的背地側(cè)

D.胚芽鞘向光彎曲生長時，尖端下部的背光側(cè)第二節(jié)其他植物激素考點1植物激素之間的關(guān)系植物激素是指植物體內(nèi)產(chǎn)生的一些微量而能調(diào)節(jié)自身生理過程的有機(jī)化合物。已知植物體內(nèi)產(chǎn)生的激素有六大類，即生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯和油菜素甾醇。它們都是些簡單的小分子有機(jī)化合物，但它們卻影響細(xì)胞的分裂、伸長、分化等，也影響植物發(fā)芽、生根、開花、結(jié)實、性別決定、休眠和脫落等。所以，植物激素對植物的生長發(fā)育有重要的調(diào)控作用。植物激素在生長發(fā)育的不同時期除各有其獨特作用外，還能互相促進(jìn)或抑制，充分發(fā)揮調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的作用。促進(jìn)方面的有：⑴促進(jìn)果實成熟：乙烯、脫落酸。⑵促進(jìn)種子發(fā)芽：細(xì)胞分裂素、赤霉素。⑶促進(jìn)植物生長：細(xì)胞分裂素、生長素。⑷誘導(dǎo)愈傷組織分化成根或芽：生長素、細(xì)胞分裂素。⑸延緩葉片衰老：生長素、細(xì)胞分裂素。⑹促進(jìn)果實發(fā)育和生長：生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素。拮抗方面的有：⑴頂端優(yōu)勢：生長素促進(jìn)頂芽生長，細(xì)胞分裂素和赤霉素都促進(jìn)側(cè)芽生長。⑵雌雄花的分化：生長素使雌花增加，赤霉素促進(jìn)雄花形成。⑶調(diào)節(jié)氣孔的開閉：細(xì)胞分裂素促進(jìn)氣孔張開，脫落酸促進(jìn)氣孔關(guān)閉。⑷防止器官脫落：生長素抑制花朵脫落，脫落酸促進(jìn)葉、花、果的脫落。⑸種子發(fā)芽：赤霉素、細(xì)胞分裂素促進(jìn)，脫落酸抑制。⑹葉片衰老：生長素、細(xì)胞分裂素抑制，脫落酸抑制。【例1】在植物的生長發(fā)育和適應(yīng)環(huán)境變化的過程中，各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素相互作用共同調(diào)節(jié)。下列關(guān)于植物激素相互作用的說法正確的是（）A.生長素濃度過高會促進(jìn)乙烯的合成，乙烯含量增高會抑制生長素促進(jìn)細(xì)胞分裂的作用

B.研究發(fā)現(xiàn)早熟桃的種子發(fā)育過程中可以產(chǎn)生生長素和乙烯，由此推測二者共同促進(jìn)果實發(fā)育

C.種子萌發(fā)過程中，赤霉素含量上升，脫落酸含量下降

D.一定濃度的生長素和細(xì)胞分裂素均可促進(jìn)細(xì)胞生長，使細(xì)胞體積增大第三節(jié)植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用考點1植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)林園藝生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用，如：在種子催芽、抑制枝芽生長、矮化株型、促進(jìn)花芽分化、防止落花落果、生產(chǎn)無籽果實、增強(qiáng)抗逆性、提高產(chǎn)量和品質(zhì)等。植物生長調(diào)節(jié)劑作為植物生理學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的重大科技成果,世界各個國家和地區(qū)對其研究和生產(chǎn)應(yīng)用都非常重視,這已成為衡量現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展水平的一大重要標(biāo)志。植物生長調(diào)節(jié)劑的使用效果與其濃度、使用時期、使用方法等都有密切關(guān)系，如果使用不當(dāng)，不僅達(dá)不到預(yù)期目的，反而會造成損失，如：會出現(xiàn)抑制生長、植株畸形、葉片斑點、枯焦、黃化以及落葉、小果、劣（裂）果等一系列癥狀變化。如：2，4D，促進(jìn)發(fā)芽和生長，防止落花落果乙烯利：影響細(xì)胞分裂，控制頂端優(yōu)勢及性別分化，促進(jìn)果實成熟赤霉素：打破種子休眠，促進(jìn)生長和單性結(jié)果，防止落花落果青鮮素：抑制細(xì)胞分裂和伸長，抑制蔬菜頂芽和側(cè)芽萌發(fā)，延長休眠和貯藏期矮壯素：促使植株矮化、健壯、防止徒長、倒伏及增產(chǎn)作用各地媒體曝光的“西瓜爆炸”事件可能就是一種叫“坐果靈”的植物激素使用不當(dāng)所致。由于低溫、陰雨導(dǎo)致西瓜沒有雄花無法授粉，這時‘坐果靈’可以被用來作為代替品輔助授粉。一般來說，在西瓜坐果前的7天左右微量使用，但如果將使用期無規(guī)則地提前或者激素濃度過高，就有可能導(dǎo)致西瓜發(fā)育過程中生長過快或者發(fā)生畸變，‘西瓜爆炸’可能就是這個原因?！纠?】植物的生長發(fā)育受多種激素的調(diào)節(jié)，以下對植物激素及其類似物的認(rèn)識正確的是（）A.細(xì)胞分裂素和生長素可以直接參與植物的細(xì)胞代謝

B.越冬植物進(jìn)入秋冬季節(jié)，赤霉素相對含量減少，脫落酸相對含量增加

C.乙烯可以促進(jìn)生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用，同時還可以促進(jìn)果實的發(fā)育和成熟

D.在蔬菜水果上殘留的植物生長調(diào)節(jié)劑如青鮮素等，不會損害人體健康第四節(jié)環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動考點1光的調(diào)控機(jī)制一、光對植物生長發(fā)育的兩種作用1.間接作用：植物的生長發(fā)育受多種環(huán)境因子所影響,包括光、溫度、水分等。其中，光作為一種能量，通過光合作用制造有機(jī)物為植物生長發(fā)育提供物質(zhì)和能量，光照不足會影響光合作用的光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段,最終影響到植物光合產(chǎn)物的形成。2.直接作用:光除了作為一種能源控制著光合作用,還作為一種信號影響著植物生長發(fā)育,從種子發(fā)芽和脫黃化作用到對營養(yǎng)形態(tài)學(xué)、晝夜節(jié)律的開始、基因表達(dá)、向地性和向光性,對植物的生長發(fā)育有廣泛的調(diào)節(jié)作用,植物受光誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)的發(fā)育稱為植物的光形態(tài)建成。二、光的調(diào)控機(jī)制植物中凡能感受光質(zhì)，光強(qiáng)，光照時間，光照方向和光周期等光現(xiàn)象，并能引發(fā)相應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)的一類生物大分子物質(zhì)都可以稱為光受體。植物的光受體可以分為4類，即：光敏色素，主要感受紅光和遠(yuǎn)紅光；隱花色素和NPH1受體，感受UVA和藍(lán)光；UVR8蛋白，感受UVB。光敏色素分布在植物各個器官中，黃化幼苗的光敏色素含量比綠色幼苗多20~100倍。禾本科植物的胚芽鞘尖端、黃化豌豆幼苗的彎鉤、各種植物的分生組織和根尖等部分的光敏色素含量較多。一般來說，蛋白質(zhì)豐富的分生組織中含有較多的光敏色素。在細(xì)胞中，胞質(zhì)溶膠和細(xì)胞核中都有光敏色素。光敏色素分子由蛋白質(zhì)和生色團(tuán)兩部分組成。光敏色素有兩種不同形式：Pr與Pfr。Pr型為藍(lán)色,吸收峰在波長660納米的紅光部分;Pfr型為黃綠色，吸收高峰在波長730納米的遠(yuǎn)紅光部分。兩種形式的光敏色素吸收相應(yīng)波長的光后分別轉(zhuǎn)化成另一種形式。1.光敏色素影響種子萌發(fā)植物體內(nèi)能吸收紅光和遠(yuǎn)紅光并進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換的光受體是光敏色素，有兩種不同形式：一種叫紅光吸收型Pr，一種叫遠(yuǎn)紅光吸收型Pfr。Pr吸收紅光后，轉(zhuǎn)變成Pfr；而Pfr吸收遠(yuǎn)紅光后，又逆轉(zhuǎn)為Pr。Pr是沒有活性的形式，Pfr才是有活性的形式。需光種子在Pfr型光敏色素作用下，才能開始萌發(fā)。2.光敏色素在開花中的作用光敏色素誘導(dǎo)植物成花不決定于Pr和Pfr的絕對含量，而取決于的比值。關(guān)于光敏色素的作用機(jī)理，有兩種假說。其中一種認(rèn)為光敏色素對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)是通過影響基因表達(dá)實現(xiàn)的。作用機(jī)理：當(dāng)光期結(jié)束時，光敏色素主要呈Pfr型，這時Pfr/Pr的值高；進(jìn)入暗期后，Pfr逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镻r，或是Pfr降解而減少，使Pfr/Pr的值降低。在連續(xù)的黑暗中，Pfr/Pr的值降低到一定的閾值水平，就可觸發(fā)短日照植物成花刺激物質(zhì)形成的代謝過程而促進(jìn)成花。長日照植物成花刺激物質(zhì)的形成要求高的Pfr/Pr的值，因此長日照植物需要短的暗期。如果用短暫的紅光照射黑暗中的植物，那么Pfr/Pr的值會升高，這種狀態(tài)會促進(jìn)長日照植物成花；如果再用遠(yuǎn)紅光照射，那么Pfr/Pr的值則會降低，這種狀態(tài)會促進(jìn)短日照植物成花。總的來說，長日照植物對Pfr/Pr值的要求不如短日照植物嚴(yán)格?！纠?】光敏色素是一種植物具有的能接受光信號的分子。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是（）

A.光敏色素只分布在葉肉細(xì)胞的葉綠體的膜結(jié)構(gòu)上

B.胚芽鞘的感光部位尖端的細(xì)胞可能含有光敏色素

C.體現(xiàn)了生命活動的正常進(jìn)行離不開信息的作用

D.光調(diào)控植物生長發(fā)育的實質(zhì)是影響基因的選擇性表達(dá)考點2淀粉平衡石假說和根向地性解釋一、淀粉平衡石假說認(rèn)為感受重力的細(xì)胞器是平衡石。平衡石是指淀粉體，一個細(xì)胞內(nèi)有412個淀粉體，每個淀粉體外有一層膜，內(nèi)含18個淀粉粒。植物體內(nèi)平衡石的分布因器官而異。根的平衡石在根冠中，莖部的平衡石在維管束周圍的12層細(xì)胞中。當(dāng)植物器官位置改