- 2021-05-13 发布 |
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文档介绍
高考生物复习专题三植物生命活动的调节
专题三：生命活动的调节与免疫 主干知识脉络 考情分析 本专题内容包括：人体内环境与稳态、动物和人体生命活动的调节、植物的激素调节三个重要考点。本专题涉及知识点较多，与人们的生活和生产密切相关，是高考命题的重点和难点。高考命题在本专题有以下特点： 1．命题形式：对本专题的考查形式中选择题和非选择题都有，并且在高考题中的比例均较大。 2．知识点分布：纵观近三年的大纲版全国理综高考生物试题，生命活动的调节是高考中重点考查的内容，考点主要分布在。血糖调节、植物激素调节、兴奋的传导和反射弧、免疫调节等方面；从未涉及高级神经活动的调节和动物行为产生的生理基础、体温调节等方面的知识 3．复习建议：在复习植物激素调节时，生长素的生理作用及相关实验是重点；复习体液调节时，重点抓住各激素的生理功能，尤其是胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素这三种激素，同时要掌握好各种激素的相关作用，正确理解激素的反馈调节；复习神经调节时，重点掌握兴奋在神经纤维上和神经元之间的传递，以及反射弧的结构、反射弧上兴奋传导的方向；复习免疫方面，掌握好各种免疫细胞的作用，体液免疫和细胞免疫的过程。 预测2012年本单元的考查内容会在激素调节方面，尤其是甲状腺激素和胰岛素、性激素的调节方面。 第1讲：植物生命活动的调节 重点知识回顾 一 生长素的发现实验分析 科学家 实验处理方法、现象 实验结论 达尔文 (1)①和②对照说明：胚芽鞘的向光性与尖端有关；由此推断：尖端可能产生种物质，促进生长 (2)①与③对照说明：尖端可能产生的促进生长的物质 与光照无关 (3)③、④与①对照说明：感光部位在胚芽鞘尖端，而向光弯曲部位在胚芽鞘尖端下面的一段 温特 ⑤与⑥对照说明：尖端确实产生了某种促进生长的物质，且向下运输，促进下部生长 说明： (1)生长素的产生部位：胚芽鞘尖端。 (2)发挥作用的部位：尖端以下部位(伸长区)。 (3)感光部位：胚芽鞘尖端。 (4)生长素的作用：促进生长(主要是促进细胞纵向伸长)。 (5)向光弯曲的原因：向光侧生长素分布少，背光侧生长素分布多，导致生长不均匀。 (6)导致生长素分布不均匀的原因：单侧光照、重力作用。 二 与生长素有关的实验分析 1.原则 （1）对照原则：受单侧光与不受单侧光，有尖端与无尖端，琼脂块接触与不接触胚芽鞘尖端等，均形成了一一对照。 （2）单一变量原则：除所研究的因素外，其他的因素均相同。 2.方法 观察现象，发现问题→分析问题，提出假设→设计实验，验证假设→分析结果，得出结论 3.与生长素有关的常见实验 图示 实验或现象 结论 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 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 生长素的产生部位在尖端 实验组：在胚芽鞘尖端与下段间插入云母片 对照组：胚芽鞘不做处理 胚芽鞘生长部位在尖端下段 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。 生长素的横向运输发生在尖端 A组中去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲 生长素的极性运输只能从形态学上端向下端运输 若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大 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 单侧光对生长素分布的影响大于重力 若A中幼苗直立生长，B中幼苗向上弯曲生长 单侧光对生长素分布的影响与重力相同。 三 研究生长素的常见实验及拓展实验归类 方法 图示与现象 暗盒开孔类 云母片插入类 弯向光源生长的有⑴⑶⑸⑺；直立生长的有⑹⑻；不生长的有⑵。 切割移植类 ①直立生长；②向左弯曲生长；③④；a＝b＋c，b＞c(a、b、c为琼脂块中生长素含量) 锡纸遮盖类 甲组中幼苗弯向光源生长，乙组中右侧幼苗直立生长，每组左侧的幼苗起对照作用。 匀速旋转类 如图甲所示，则茎向内侧生长，根向外侧生长。 如图乙所示，切掉尖端的胚芽鞘G直立生长。 幼苗横置类 生长素浓度a＜b，c＜d。 失重类 幼苗移到太空后，其向光性仍保留，而失去了根的向重力性和茎的负向重力性 四 生长素的生理作用及特性 1.作用：促进细胞的伸长 2.作用特性——两重性 （1）与生长素浓度有关：不同浓度生长素对同一组织器官表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。如图1所示：B点为促进与抑制分界点，A对应浓度为最适浓度。当浓度处于OB段时，对植株均表现为促进作用：在OA范围内，随浓度的增加而促进作用增强；在AB范围内，随浓度的增加而促进作用减弱。 （2）与生长素作用对象有关：不同的组织器官在同一浓度的生长素作用下的表现取决于其对生长素的敏感程度（根>芽>茎）。如图2 所示：对芽起促进的生长素，对根不一定起促进作用；而对芽起抑制作用的生长素，对根一定起抑制作用。同理对茎起促进的生长素，对根、芽不一定起促进作用；而对茎起抑制作用的生长素，对根、芽一定起抑制作用。反过来，对根、芽起抑制作用的生长素，不一定对茎起抑制作用；而对根、芽起促进作用的生长素，则一定对茎起促进作用。 3.生长素的运输 （1）运输方向 ①极性运输——只能从植物体的形态学上端运往形态学下端，而不能倒过来运输 ②横向运输 “单侧光”（或“重力”）的刺激，可引起生长素从向光侧（或远地侧）到背光侧（或近地侧）的横向运输。 （2）运输方式——主动运输（可逆浓度梯度运输、需载体、耗能、受呼吸状况影响） 五 植物激素的产生、分布、生理作用及应用 植物激素 产生部位 主要分布部位 主要生理作用 生产中的应用 生长素（IAA） 幼嫩的芽、叶和发育中的种子 相对集中地分布在生长旺盛的部位 促进生长；促进子房壁的发育；促进不定根和侧根的形成；抑制花、果实和幼叶的脱落（具两重性） 作除草剂；促进插条生根；培育无子果实；棉花保铃 赤霉素（GA） 主要是未成熟的种子、幼根和幼芽 普遍分布于植物体内 促进细胞伸长，从而引起植株增高，促进种子萌发和果实成熟。 促进矮生性植物长高；解除种子休眠 细胞分裂素 主要是根尖 正在进行分裂的部位 促进细胞分裂（延缓叶片衰老） 保持蔬菜鲜绿，延长贮藏时间 脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等 将要脱落和进入休眠的器官和组织 抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落 使棉叶在棉铃成熟前脱落 乙烯 各个部位 广泛分布于植物体的多种组织中，成熟的果实中含量最多 促进果实成熟 增加瓜类雌花形成率，增产；催熟 高频考点示例 热点考向一 生长素的生理作用及特性 例1．为了探究生长素及其类似物对植物生长的影响．一位同学用柳枝进行了一系列实验，结果如下图所示，据图分析下列有关说法正确的有( ) ①实验结果体现了生长素作用的两重性 ②浓度高于10-6 mol／L的生长素会抑制柳枝茎段的生长 ③0.1～1 mmol/L的NaHS溶液对柳条生根均有促进作用 ④0.6 mmol/L的NaHS溶液抑制柳条生根而促进其根的生长 ⑤NaHS溶液促进柳条不定根生长的最适浓度一定是0.2 mmol/L A.1项 B.2项 C.0项 D.4项 【解析】图一中，各实验组数据均大于对照组，所以实验结果只体现出了生长素促进生长的作用，未体现出高浓度生长素抑制生长的作用。从图中看出浓度高于10-6 mol／L时也是促进生长的，只是弱了。图二中，当横坐标为0时，纵坐标为4，当横坐标为1时，纵坐标为3，说明1 mmol/L的NaHS溶液对柳条生根起抑制作用；当横坐标为0.6时，图二、三的纵坐标都高于没有使用NaHS溶液的情况，说明0.6 mmol/L的NaHS溶液既能促进柳条生根又能促进其根的生长；从图三中只能判断在0.2 mmol/L时，NaHS溶液促进柳条不定根生长的效应较强，而不能确定是最适浓度。 【答案】C 归纳提升 1.区分判断胚芽鞘生长与否和弯曲与否的关键依据 （1）判断胚芽鞘能否生长的关键 ①能否产生生长素（生长素的有无）。 ②产生的生长素，能否运至作用部位。 （2）判断胚芽鞘生长是否弯曲的关键：要看生长素分布是否均匀，影响生长素分布不均匀的因素和措施有单侧光、重力、旋转、云母片、玻璃片、琼脂块（含生长素浓度不同）等。 2.植物向光性实验常见实例如下 热点考向二 其他植物激素及相关实验设计 例2．番茄果实发育、成熟过程中的激素变化如图所示，请回答： ⑴番茄幼果快速生长时期，除了生长素能促进细胞伸长外，_______________________也具有这样的作用。果实成熟过程中，含量升高的激素有_______________________。 ⑵整个番茄果实发育、成熟过程中激素的变化说明，植物正常的生长发育是_______________________的结果。 ⑶在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸 （NAA）促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA）。某课外活动小组以扦插枝条为材料进行验证，请简单补充以下实验设计方案并预测结果。 实验方案：①分别配制相同浓度、不同_______________________的IAA和NAA溶液； ②将扦插枝条______________________分为若干组，分别用上述配好的IAA和NAA溶液处理各组扦插枝条的下端； ③将处理过的枝条置于_________________条件下培养； ④观察并记录_______________________________________。 预测实验结果： ________________________________________。 解析：（1）生长素和赤霉素均具有促进细胞伸长生长的作用，图示信息显示：果实成熟过程中，脱落酸和乙烯的含量上升。 （2）植物正常的生长发育是多种激素平衡协调的结果 （3）本实验目的是验证“在促进生长的浓度范围内，浓度相同时，生长素类似物萘乙酸 （NAA）促进生长的作用大于吲哚乙酸（IAA）”。属于验证性实验，实验结果与实验结论相吻合。实验设计遵循单一变量原则和对照原则。各实验组与对照组之间存在唯一变量。本实验检测指标为：扦插枝条的生根状况。 答案：⑴赤霉素 乙烯、脱落酸 ⑵多种激素平衡协调 ⑶①浓度梯度 ②平均（或等量）③相同、适宜 ④生根情况（数量和长度） NAA处理的扦插枝条生根情况好于IAA处理的 归纳提升:几种无子果实形成原因的比较 操作方法 原理 无子番茄 用一定浓度的生长素处理未授粉的番茄花蕊 生长素可促进子房发育成果实 无子西瓜 用人工诱导染色体变异的方法获得三倍体无子西瓜 三倍体细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子，因而不能受精发育成种子 香蕉 天然三倍体 子房中生长素多，促进子房发育成果实 考点模拟演练 1. （2011·武汉2月考）左下图是科学家对水稻根进行单侧照光后的生长状况，右下表是处理后的实验结果。下列对单测光处理后的推测,不正确的是 式 方 理 处 果 结 验 实 生长素浓度(ng/g) 弯曲角度α 向光侧 背光侧 强光 184.6 498.2 35.5° 弱光 210.5 421.6 17.50 黑暗 418.2 418.9 0° A.背光侧生长素对根的生长起抑制作用 B.生长素分布不均可能是生长素向背光侧运输的结果 C.生长素分布不均可能是光照加快了生长素的分解 D.水稻根向光弯曲的角度随光照强度的增加而增大 D本题考查生长素生理作用的相关知识，意在考查学生分析表格并获取信息的能力。分析图表可知，根向光侧生长素分布少，生长快，背光侧生长素分布多，生长慢，A对；B、C项对生长素的分布不均可能原因的分析也是有数据支持的；而D项，仅从强光、弱光和黑暗三组数据就确定水稻根背光弯曲角度与光照强度的关系不完善的，应该再多加几组有不同光照强度的实验，再通过分析数据确定水稻根背光弯曲角度与光照强度的关系。 2． NAA是人工合成的生长素类似物。某同学设计了“探究NAA促进银杏插条生根最适浓度”的实验，获得了右图所示的结果，下列有关实验设计及实验结果的叙述中，正确的是（ ） A．银杏插条自身也能产生大量的NAA B．插条上芽的数目及饱满程度会影响实验结果 C．c 表示NAA促进银杏插条生根的最适浓度 D．NAA处理插条时间的长短不会影响实验结果 B NAA是人工合成的生长素类似物，银杏插条不能合成，且植物激素具有微量高效特征，植物体即使能合成液不能“大量合成”，所以A错误；扦插枝条上的芽能产生生长素，生长素具有促进扦插的枝条生根的作用，B选项正确；图示曲线单边上扬，不能说明“最适”浓度；NAA处理插条时间显然会对实验结果产生影响。 3.（2010重庆卷）将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内，从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置，此时，幼苗的生成情况是 A．根水平生长，茎向上弯曲 B．根水平生长，茎向下弯曲 C．根下弯曲，茎向上弯曲 D．根向下弯曲，茎向下弯曲 B 此题也为识图题，但图形是书上没有的，是原创的，这就更加考查学生的识图理解能力了。结合文字和图形可知，玉米幼苗固定在支架上，而光源随暗室同步缓慢匀速旋转，表面上是一个均匀光照而实际光源随暗室同步缓慢匀速旋转则是一个单侧光，表面上植物的茎在上、下方要受重力影响有差别而实际上因缓慢匀速旋转各方向受重力影响相同，所以植物的茎只受单侧光的影响而不受重力影响，生长素向背光侧横向运输多于向光侧，此时两侧的生长素的浓度都是促进生长的，背光侧的生长素浓度更有利于植物细胞的纵向伸长，故茎向光（下方）弯曲生长。同理植物的根不受重力的影响而自然水平生长。所以答案B正确。 4.植物激素中的赤霉素能诱导α——淀粉酶的产生，促进种子萌发；6——甲基嘌呤是mRNA合成的抑制剂。分别用三组试剂对种子进行处理：①赤霉素；②赤霉素和脱落酸；③赤霉素和6——甲基嘌呤(6——甲基嘌呤在第1l小时加入，见图中“↓”)。结果如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．6——甲基嘌呤可抑制α——淀粉酶的产生 B．对α——淀粉酶的合成，脱落酸与赤霉素表现为拮抗作用 C．脱落酸作用机理是促进mRNA的合成 D．种子的萌发受多种激素共同调节 C 曲线②、③趋势相同，说明脱落酸与6——甲基嘌呤具有协同作用；曲线②、③相对于曲线①的变化说明，脱落酸和6——甲基嘌呤均与赤霉素表现为拮抗作用。 5.赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素（吲哚乙酸）的含量间接促进植物生长。为验证这一结论，实验小组设计了如图2所示的实验方法，图1是生长素合成与分解的过程示意图。下列关于赤霉素促进植物生长的探究实验的叙述中，不正确的是（ ） A.是否对幼苗施加赤霉素溶液是该实验的单一变量 B.如果幼苗1施加了赤霉素，则放置琼脂块的去尖端的胚芽鞘会向右弯曲 C.赤霉素提高生长素含量的机理可能是：赤霉素促进了生长素的合成或抑制了生长素的分解 D.幼苗1和幼苗2可以来自不同种类、生长状况不同的植株 D 该实验是验证实验，单一变量为是否用赤霉素溶液处理幼苗，如果用赤霉素溶液处理了幼苗1，则取自该幼苗的胚芽鞘中生长素含量多，放置琼脂块的去尖端的胚芽鞘会向右弯曲。该实验中幼苗的生长状况、植物种类等都属于无关变量，应保持高度一致，否则就违反了单一变量原则。 6．（2011·武汉元月调研）甲、乙、丙、丁四图分别与下列文字叙述相符合的的选项是 A．甲图表示氧气浓度对人体红细胞K+的吸收速度的影响 B．乙图中曲线A、B分别代表C4和C3植物在不同CO2浓度下的光合作用强度 C．丙图中，施用含该元素的肥料到a浓度时最有利于植物生长 D．丁图中，若根向地侧对应的生长素浓度为A，则根背地侧不可能为B D 人体红细胞吸收K+消耗的能量来自无氧呼吸，因此与O2浓度变化无关；C4植物能够用低浓度CO2进行光合作用，因此，乙图中曲线A、B依次代表C3植物和C4植物；丙图显示，最有利于植物生长的矿质元素的浓度b~c范围内;受重力影响，生长素在根的向地侧分布多，背地侧分布少。 7. 从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽），自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，且放入水中后半边茎内、外两侧细胞中生长素浓度都不会改变。下列有关说法正确的是（ ） A．内侧细胞中生长素浓度一定比外侧细胞中的高，所以内侧细胞生长较快 B．外侧细胞中生长素浓度一定比内侧细胞中的低，所以外侧细胞生长较慢 C．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内侧细胞相对外侧细胞对生长素更敏感 D．内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但外侧细胞相对内侧细胞对生长素更敏感 C 分析生长素的作用特点时，需注意如下两个方面考虑：①生长素的浓度，②生长素的作用部位对生长素的敏感程度。生长素对某一部位的促进作用随其浓度的变化表现为钟形曲线，在最适浓度条件时的促进作用最明显，高于或低于最适浓度时其促进效果均会下降，即浓度高的生长素不一定比浓度低的促进生长效果更强，浓度低的生长素也不一定比浓度高的促进生长效果更弱，所以A、B错；在生长素浓度相同的条件下，作用于对生长素敏感程度高的细胞，其促进作用更明显，C对D错。 8.甲图是一株盆栽植物，乙图表示该植物不同器官对生长素浓度的反应，下列相关叙述正确的是 A．如将该植物向左侧水平放置，根将向下生长，表现出生长素作用的两重性 B．给予该植物右侧光照，③、④侧生长素浓度可分别用乙图中c、g点表示 C．甲图①处生长素浓度可用乙图f点表示，此处生长受抑制 D．如果摘除甲图中的部位①，则②处生长素浓度会高于10-6mol·L-1 Ａ 植物横放表现出根的向地生长是因为：在重力作用下，根的近地侧的高生长素浓度抑制其生长，而远地侧的低生长素浓度却促进生长，使根的远地侧生长快于近地侧，所以生长素表现出了两重性；在右侧光照条件下，生长素向背光侧（左侧）转移，使图示③处生长素浓度高于④处，由于左侧即③处生长快于右侧即④处，使植物茎向右侧生长即向光生长，甲图示③、④处生长素对应于乙图中的g、c点；植物顶芽生长浓度促进其生长，同时顶芽生长素还向侧芽运输，使侧芽生长素浓度过高而使其生长受到抑制，即植物的顶端优势，在顶端优势发生时，顶芽生长受到促进，侧芽生长受到抑制，乙图f点对应于侧芽生长素浓度；如果摘除顶芽，侧芽生长受到的抑制解除，此时侧芽生长素浓度低于10-6mol·L-1 9.植物生命活动受多种激素的调控。下图甲表示生长素浓度对根和茎生长的影响，图乙表示种子在解除休眠过程中几种激素的变化情况。 （1）从图甲中可以看出生长素作用的特点是 ，C点表示的意义是 。 （2）若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其背光面的生长素浓度为2m，则其向光面生长素浓度范围是 。 （3）从图乙可以看出 对种子萌发起抑制作用，该激素对叶和果实的作用是 。 答案：（1）具两重性 在此浓度下，生长素对根和茎的促进效果相同 （2）小于m （3）脱落酸 促进衰老和脱落 解析 本题考查植物生命活动调节的内容，读图识图能力及设计实验的能力。从图中可以看出，生长素作用的特点是具有两重性。由于背光面的生长素浓度为2m，则其向光面生长素浓度范围是小于m，因为在m~2m范围内，促进作用均比背光面的大。萌发的种子中脱落酸的含量很少，说明脱落酸抑制种子的萌发。 10.(2011全品猜题)分析下列与生长素有关的实验，并回答相关问题： 实验一：植物向光生长原理探究 实验目的：探究单侧光使生长素转移了，还是将生长素分解了 一同学做了如下图一所示的实验设计，将经过图甲处理后的琼脂块，分别放在切去胚芽鞘尖端的切面上（见图乙所示），一段时间后，观察胚芽鞘的生长情况。 实验结果分析： ①若乙中胚芽鞘的长度关系为___________，说明单侧光使生长素转移了；图二中所示胚芽鞘乙将__________生长 ②若乙中胚芽鞘的长度关系为___________，说明单侧光使生长素分解了。图二中表现为向光生长的______胚芽鞘 实验二：生长素的运输 ①实验目的：____________________________________ 实验操作如下图所示： 实验结果：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。 ②植物体中生长素在单侧光刺激下或在重力作用能发生横向运输，也能进行极性运输即只能从形态学上端向下端运输。下图所示A组中去掉尖端的胚芽鞘_________，B组中去掉尖端的胚芽鞘_________。 实验三： 实验目的：探究重力和单侧光对生长素分布的影响 实验操作：如图所示（注A盒下侧有开口，可以进光） 结果预测及结论： ①若A、B中幼苗都向上弯曲生长，且B向上弯曲程度大，说明_________________________。 ②若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明______________________。 ③若A中幼苗直立生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明________________________，。 实验四： 为证明“圆褐固氮菌促进植物枝条生根是通过产生的分泌物影响生根的”，设计完成下列实验 ①用灭菌培养基培养圆褐固氮菌 ②将培养物过滤，得到菌体和无菌滤过液。 ③设置下图所示3组实验（试管内基质为灭菌珍珠岩，起固定、通气和吸水作用） ④观察3个试管中植物枝条的生根情况 分析回答下列问题 （1）为排除其他微生物对实验结果的影响，配制的灭菌培养液在成分上应具备的主要特点是________ （2）实验的关键设计思路是: ________________________________________________ （3）实验结果：试管A、B中植物枝条出现了与预期相符的现象，而试管C中的植物枝条并未如预期生根，可能的原因是_____________________________________________。如何改进实验？____________________________________________________________ 。改进后预期C组实验现象为______________________________ 【答案】 实验一 ①C查看更多