2024届高考生物一轮复习第8单元第29课植物生命活动的调节学案

这是一份2024届高考生物一轮复习第8单元第29课植物生命活动的调节学案，共36页。学案主要包含了方法规律，教材细节命题，命题动态等内容，欢迎下载使用。
第29课　植物生命活动的调节
►学业质量水平要求◄
1．从稳态与平衡观的角度揭示生长素在调节植物生长方面的作用特点。(生命观念)
2．举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素相互作用，实现对植物生命活动的调节。(科学思维)
3．通过探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用，说明生长素及其类似物在农业生产上得到的广泛应用。(社会责任)

考点一　生长素的生理作用及特性

1．生长素的发现过程(经典实验分析)
(1)
(2)
(3)
(4)
2．植物激素的概念

3．生长素的合成、运输和分布

4．生长素的生理作用及特点
(1)生理作用。
①细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
②器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
(2)作用方式：不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
(3)作用特点：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。

5．顶端优势
(1)现象：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制。
(2)原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，导致侧芽处生长素浓度较高，发育受到抑制。
(3)解除方法：摘除顶芽。
(4)应用：可适时摘除棉花的顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而使其多开花、多结果。

1．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。 (×)
2．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 (×)
3．生长素的横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。 (×)
4．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 (√)

1．胚芽鞘向光性原理的模型构建与解读

2．明晰极性运输和横向运输
(1)极性运输只能由形态学上端向形态学下端运输，是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。
(2)横向运输是指根尖、茎尖等生长素产生部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力、离心力等)时发生的运输。
3．生长素浓度与生长状况的曲线分析

(1)a点——既不促进生长也不抑制生长。
(2)a～c段(不含a、c点)——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。
(3)c点——促进生长的最适浓度，促进效果最好。
(4)c～e段(不含c、e点)——随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。
(5)e点——促进生长的浓度“阈值”：低于此值时均为促进生长的“低浓度”(不包括a点生长素浓度)；超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”。
(6)b、d两点——生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。
(7)e～f段(不含e点)——随生长素浓度升高，对植物生长的抑制作用逐渐增强。
4．不同器官对生长素的敏感程度曲线分析

(1)对于各种器官，生长素在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑制植物器官生长。
(2)同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理功效不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根>芽>茎)。
5．不同植物对生长素的敏感程度曲线分析：双子叶植物比单子叶植物敏感


考向1| 生长素的发现及相关拓展实验
1．(2023·安徽铜陵模拟)某同学重复了温特的胚芽鞘实验。下列分析错误的是(　　)

A．胚芽鞘a将不生长
B．实验说明尖端产生的化学物质能促进胚芽鞘b生长
C．实验的自变量是琼脂块中有无尖端产生的化学物质
D．该实验也能证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输
D　解析：胚芽鞘a上放的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，该胚芽鞘既不生长，也不弯曲，故胚芽鞘a将不生长，A正确；该实验说明尖端确实产生了能促进胚芽鞘b生长的化学物质，B正确；该实验的自变量是琼脂块中有无尖端产生的化学物质，C正确；该实验只能证明去尖端的胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的一种化学物质引起的，并不能证明生长素在胚芽鞘中进行极性运输，D错误。
【方法规律】“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”

注：(1)判断生长素的有无，一看有没有产生部位，二看有没有人为施加。
(2)判断生长素分布是否均匀，一看是否存在横向运输；二看极性运输是否阻断，三看人为施加位置。
(3)尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。倘若有生长素但不能运往作用部位，则不能促进“生长”。
考向2| 生长素的产生、运输与分布
2．下列关于植物生长素的叙述，错误的是(　　)
A．植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变为生长素
B．成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输
C．幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同
D．豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
C　解析：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，一般情况下幼嫩细胞对生长素敏感，成熟细胞对生长素比较迟钝，C错误。
3．已知单侧光与重力均影响生长素的横向运输。为探究某强度的单侧光及重力对横放状态下植物生长的影响，研究人员对刚萌发的盆栽燕麦分别进行了如图甲所示的处理，燕麦弯曲生长情况用柱状图乙表示。下列相关叙述正确的是(　　)

A．假如撤去单侧光的照射，图甲②茎仍将水平生长
B．图甲①若处于失重状态下，则燕麦茎将水平生长
C．实验一段时间后，③组燕麦会长成图丙所示的形态
D．图甲中①的向上弯曲程度最大，③的弯曲程度最小
C　解析：图甲②受到单侧光的影响向下弯曲生长，又受到重力的影响向上弯曲生长，两种影响抵消后刚好不弯曲，假如撤去单侧光的照射，则只有重力的影响，图甲②出现的变化是向上弯曲生长，A错误；失重状态下，①组燕麦茎在单侧光的作用下会向上弯曲生长，B错误；③燕麦组只受重力的影响，实验一段时间后，燕麦会表现出如图丙所示的茎背地性生长和根向地性生长，C正确；由图乙可知，图甲中①的向上弯曲程度最大，②不弯曲，即弯曲程度最小，D错误。
【方法规律】(1)重力、光照等因素影响生长素的横向运输和分布，但与生长素的极性运输无关。
(2)太空环境中虽然丧失了“重力”对生长素分布的影响，但“单侧光”的影响仍存在，且生长素“极性运输”的特性不变。
(3)极性运输、非极性运输及横向运输，均侧重运输“方向”。主动运输则侧重生长素的“跨膜运输方式”。
考点二　其他植物激素的生理作用及关系

1．其他植物激素的合成部位和主要作用(连线)

答案：①—C—d　②—A—c　③—D—b　④—B—a
2．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。
(2)各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
①作用效果相同的实例。
促进植物生长
细胞分裂素、生长素、赤霉素
促进植物细胞的分裂
生长素、细胞分裂素
促进果实成熟与脱落
乙烯、脱落酸
延缓衰老
生长素、细胞分裂素
②作用效果相反的实例。
器官脱落
生长素和细胞分裂素抑制器官脱落，乙烯和脱落酸促进器官脱落
种子萌发
赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发
叶片衰老
生长素、细胞分裂素抑制叶片衰老，脱落酸促进叶片衰老
顶端优势
高浓度生长素抑制侧芽生长，细胞分裂素和赤霉素可解除顶端优势
(3)不同植物激素在代谢上还存在着相互作用，例如：生长素和乙烯对细胞伸长生长的影响。

低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成；而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素促进细胞伸长的作用。
3．作用特点
(1)与浓度关系：决定器官生长、发育的，往往是不同激素的相对含量。如黄瓜茎端脱落酸与赤霉素比值较高时，有利于分化形成雌花，比值较低时，有利于分化形成雄花。
(2)调节顺序：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。

1．赤霉素施用过多可引起水稻植株疯长。 (√)
2．根尖能产生细胞分裂素。 (√)
3．细胞分裂素在果实生长中起促进作用。 (√)
4．乙烯在果实生长和成熟中起抑制作用。 (×)
5．果实生长发育和成熟受多种激素调节，其中脱落酸在果实成熟中促进细胞分裂和果实脱落。 (×)
6．在植物的生长发育过程中，植物体内激素的种类和含量是有变化的。 (√)
【教材细节命题】
1．(选择性必修1 P99“拓展应用”)研究表明：脱落酸在高温条件下易降解，据此，请解释“小麦、玉米即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气，种子就容易在穗上发芽”。这是因为脱落酸能促进种子休眠，抑制发芽。持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解。没有了脱落酸，这些种子就不会像其他种子那样休眠了。再遇到大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分，于是种子易在穗上萌发。
2．(选择性必修1 P99图5-11)不同阶段各种激素的相对浓度不同，其根本原因是基因的选择性表达。

根的向地性和茎的背地性的模型构建与解读
(1)图示。

(2)解读。


考向1| 其他植物激素及其相互作用
1．(2020·海南卷)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实，GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加，他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理，检测处理后的大麦种子α-淀粉酶合成量，结果如表(“＋”表示有，“－”表示无，其中“＋”的数量表示α-淀粉酶合成量的多少)。
分组处理
对照组
加GA
加ABA
加GA和ABA
α-淀粉酶合成量
＋＋
＋＋＋
－
＋
下列有关叙述正确的是(　　)
A．GA在翻译水平上诱导α-淀粉酶的合成
B．ABA能促进大麦种子淀粉的水解
C．GA与ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D．能合成ABA的大麦种子易穗上发芽
C　解析：由题述“GA处理大麦种子能引起α-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加”，可知GA在转录水平诱导α-淀粉酶的合成，A错误；由表中数据可知，ABA抑制α-淀粉酶的合成，当α-淀粉酶减少时，大麦种子淀粉的水解减弱，B错误；GA促进α-淀粉酶的合成，ABA抑制α-淀粉酶的合成，两者在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用，C正确；因为ABA抑制α-淀粉酶的合成，因此ABA抑制种子的萌发，能合成ABA的大麦种子不易在穗上发芽，D错误。
考向2| 植物激素的应用
2．(2022·浙江6月选考)新采摘的柿子常常又硬又涩。若将柿子与成熟的苹果一起放入封闭的容器中，可使其快速变得软而甜。这主要是利用苹果产生的(　　)
A．乙烯 B．生长素
C．脱落酸 D．细胞分裂素
A　解析：将柿子和成熟的苹果一起放入封闭的容器中，可使其快速变得软而甜，这是因为成熟的苹果会释放乙烯，促进柿子成熟，A正确。
3．(2020·山东卷)植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列说法错误的是(　　)
A．提高培养基中细胞分裂素与生长素间含量的比值可促进愈伤组织分化出根
B．用适宜浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄
C．用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发
D．利用成熟木瓜释放的乙烯可催熟未成熟的柿子
A　解析：细胞分裂素与生长素含量的比值高时有利于愈伤组织分化形成芽，A错误；给未受粉的番茄雌蕊柱头涂上适宜浓度的生长素类似物，可获得无子番茄，B正确；用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可解除休眠，促进种子萌发，C正确；乙烯可促进果实的成熟，D正确。
考点三　植物生长调节剂及环境因素对植物生命活动的影响

1．植物生长调节剂的类型、作用和施用
(1)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生产原因：植物体内的激素含量非常少，提取困难。
③优点：原料广泛，容易合成，效果稳定。
(2)植物生长调节剂的类型(从分子结构来看)。
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。
(3)植物生长调节剂的应用。
①提高作物产量、改善产品品质等。
②减轻人工劳动。
(4)植物生长调节剂的施用。
①施用注意事项。
a．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。
b．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。
c．对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位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。
②具体生产问题应用。
a．要促进扦插枝条生根，我们可以选用生长素类植物生长调节剂。
b．要对果实催熟，可以选择乙烯利。
2．环境因素参与调节植物的生命活动
(1)光对植物生长发育的调节。
①光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
②植物能够对光作出反应的原因。
植物可以感知光信号。植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中的一种。光敏色素是一类蛋白质，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。
③植物对光作出反应的过程：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。
(2)参与调节植物生命活动的其他环境因素。
①温度。
a．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。
b．植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
②重力。
a．重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
b．重力作用的原理：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，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
(3)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。

1．乙烯、乙烯利、2，4-D、α-萘乙酸均为植物激素。 (×)
2．使用植物生长调节剂必然会导致增产、增收。 (×)
3．用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存。 (×)
4．植物生长调节剂可能对环境带来不利影响。 (√)
5．光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。 (√)
【教材细节命题】
(选择性必修1 P106相关信息)植物主要吸收红光和蓝紫光用于生长发育的原因是植物体内的光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体内还有感受蓝光的受体，因此环境中的红光和蓝光对植物的生长发育非常关键。

1．植物激素与植物生长调节剂的比较
项目
植物激素
植物生长调节剂
来源
植物一定部位产生
人工化学合成
生理作用
对植物生长发育进行调节
作用后去向
被相应的酶分解失活
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
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、生长素类调节剂、青鲜素等
2．光对植物生长发育的调节
(1)光对植物颜色的影响：叶绿素的形成需要光。种子在黑暗中萌发，长成的幼苗叶片中缺乏叶绿素，表现为“黄化苗”。
(2)光对植物形态的影响：单侧光照使向光侧的生长素向背光侧转移，导致背光侧生长较快，从而使植物向光生长。
(3)光对植物开花的影响。
①长日照植物：只有当日照时长超过临界时长(14～17小时)，或者说暗期必须短于某一时长时才能形成花芽，否则不能形成花芽，只停留在营养生长阶段的植物，如冬小麦、大麦、油菜、萝卜等，纬度超过60°的地区，多数植物是长日照植物。
②短日照植物：只有当日照时长短于其临界时长(少于12小时，但不少于8小时)时才能开花的植物。在一定范围内，暗期越长，开花越早，如果在长日照下则只进行营养生长而不能开花。许多热带、亚热带和温带春秋季开花的植物多属于短日照植物，如大豆、玉米、水稻、紫花地丁等。
3．低温的春化作用：经历低温诱导促使植物开花的作用。
(1)春化过程中，感受低温的部位分生组织中的RNA和蛋白质含量增加，代谢也发生顺序性变化。春化效应还可经细胞分裂传递给子细胞。
(2)赤霉素处理能使许多冬性一年生植物和二年生植物(如天仙子、胡萝卜、甘蓝、萝卜等)不经低温而抽薹成花。菊、延龄草等多种植物经春化后赤霉素含量增加。而且用赤霉素生物合成的抑制剂处理植株，会抑制春化作用。

考向1| 植物生长调节剂在生产上的应用
1．(2022·广东卷)我国自古“以农立国”，经过悠久岁月的积累，形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中，与植物生长调节剂使用直接相关的是(　　)
A．秸秆还田 B．间作套种
C．水旱轮作 D．尿泥促根
D　解析：农田生态系统中秸秆还田有利于提高土壤的碳储量，该过程主要是利用了物质循环的特点，与植物生长调节剂无直接关系，A不符合题意；间作套种的措施可以提高植物产量，其原理是保证植物叶片充分接收阳光，提高光能利用率，与植物生长调节剂无直接关系，B不符合题意；水旱轮作改变了生态环境和食物链，能减少病虫害的发生，与植物生长调节剂无直接关系，C不符合题意；尿泥促根是因为尿液中含有生长素，尿泥促根与生长素的作用密切相关，D符合题意。
【方法规律】植物生长调节剂应用实例
(1)用GA(赤霉素类)打破莴苣、马铃薯种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量。
(2)用NAA促进黄杨、葡萄的生根；对棉花进行保花保果，防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
(5)用一定浓度的生长素类调节剂溶液补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题)
2．(2021·广东卷)乙烯可促进香蕉果皮逐渐变黄、果肉逐渐变甜变软的成熟过程。同学们去香蕉种植合作社开展研学活动，以乙烯利溶液为处理剂，研究乙烯对香蕉的催熟过程，设计的技术路线如下图。下列分析正确的是(　　)

A．对照组香蕉果实的成熟不会受到乙烯影响
B．实验材料应选择已经开始成熟的香蕉果实
C．根据实验安排第6次取样的时间为第10天
D．处理组3个指标的总体变化趋势基本一致
C　解析：乙烯可促进果实的成熟，对照组果实细胞可以产生乙烯，因此对照组果实的成熟会受到乙烯的影响，A错误；该实验要研究乙烯对香蕉的催熟过程，开始成熟的香蕉果实中含有的较高含量的乙烯会对实验结果造成影响，所以实验材料应选择未成熟的香蕉果实，B错误；根据题意，每2 d取样一次，处理之前要取样一次作为对照，所以第6次取样时间为第10天，C正确；随着香蕉果实的成熟，其果皮逐渐变黄，果肉逐渐变甜，因此淀粉会逐渐转化为还原糖，所以淀粉含量会逐渐下降，还原糖含量会逐渐升高，果皮色素也会逐渐积累，D错误。
考向2| 环境因素参与调节植物的生命活动
3．(2021·湖北卷)短日照植物在日照时数小于一定值时才能开花，已知某短日照植物在光照10小时/天的条件下连续处理6天能开花(人工控光控温)。为了给某地(日照时数最长为16小时/天)引种该植物提供理论参考，探究诱导该植物在该地区开花的光照时数X(小时/天)的最大值，设计了以下四组实验方案，其中最合理的是(　　)
实验
方案
对照组(光照时数：
小时/天，6天)
实验组(光照时数：
X小时/天，6天)
甲
10
4≤X