《高中生物选修1思维导图》

一、植物激素的调节

1. 植物激素概述

• 定义：植物体内产生的，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
  • 特点：
    • 内源性：植物自身产生。
    • 微量高效：浓度低，效果显著。
    • 运输方式：非极性运输（如乙烯）、极性运输（如生长素）。
    • 信息分子：调节生长发育，传递信息。
  • 常见种类：
    • 生长素
    • 赤霉素
    • 细胞分裂素
    • 脱落酸
    • 乙烯

2. 生长素

• 发现历程：
  • 向光性实验（达尔文父子）
  • 切割胚芽鞘实验（詹森）
  • 琼脂块实验（拜尔）
  • 生长素提取及鉴定（温特）
    • 主要产生部位：幼嫩的芽、叶、发育中的种子。
    • 主要功能：
  • 促进生长：促进细胞伸长，尤其是茎的伸长。
  • 促进顶端优势：顶芽生长抑制侧芽生长。
  • 促进扦插枝条生根。
  • 促进子房发育成果实。
    • 应用：
  • 促进扦插枝条生根：用生长素类似物处理。
  • 促进无子果实形成：用生长素类似物处理未授粉的雌蕊。
  • 防止落花落果：用生长素类似物处理。
  • 除草剂：高浓度生长素类似物抑制双子叶杂草生长。
    • 极性运输：
  • 方向：从形态学上端向形态学下端。
  • 机制：载体蛋白介导的主动运输。
    • 生长素作用的两重性：
  • 低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
  • 例如：顶端优势，根的向地性。

3. 赤霉素

• 主要产生部位：幼嫩的芽、叶、未成熟的种子。
  • 主要功能：
    • 促进细胞伸长：促进茎的伸长，使植株增高。
    • 促进种子萌发：解除种子休眠。
    • 促进果实发育：促进果实生长。
  • 应用：
    • 促进水稻增产：提高结实率，促进分蘖。
    • 促进果实生长：促进果实增大。

4. 细胞分裂素

• 主要产生部位：根尖、幼嫩的芽、叶。
  • 主要功能：
    • 促进细胞分裂：促进细胞数目增加。
    • 延缓衰老：保持叶绿素，防止蛋白质分解。
  • 应用：
    • 保持蔬菜水果新鲜。
    • 组织培养。

5. 脱落酸

• 主要产生部位：根冠、衰老的叶片、休眠的芽和种子。
  • 主要功能：
    • 抑制生长：抑制细胞分裂，抑制茎伸长。
    • 促进脱落：促进叶片和果实的脱落。
    • 促进休眠：促进种子休眠，提高抗逆性。
  • 应用：
    • 用于棉花脱叶：便于机械化采摘。

6. 乙烯

• 主要产生部位：成熟的果实。
  • 主要功能：
    • 促进果实成熟：促进果实细胞呼吸，分解果实中的有机物。
    • 促进叶片脱落。
  • 应用：
    • 促进果实成熟：用乙烯利处理果实。

7. 植物激素间的相互作用

• 协同作用：两种或多种激素共同促进某一生理效应。
  • 例如：生长素和赤霉素促进茎伸长。
  • 例如：细胞分裂素和生长素在组织培养中的作用。
    • 拮抗作用：两种或多种激素的作用相互抵消。
  • 例如：生长素促进顶端优势，细胞分裂素抑制顶端优势。
  • 例如：赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发。

二、植物生命活动的调节

1. 植物生长发育的概念

• 生长：细胞数目增加和体积增大。
  • 发育：细胞分化，组织器官形成。
  • 生长发育受多种因素影响：
    • 激素调节
    • 环境因素（光照、温度、水分、无机盐等）

2. 植物的向性运动

• 向光性：
  • 原因：生长素分布不均匀，背光侧多于向光侧。
  • 感受光刺激的部位：胚芽鞘尖端。
  • 弯曲部位：胚芽鞘下部。
    • 向地性（重力作用）：
  • 根的向地性：近地侧生长素浓度过高，抑制生长。
  • 茎的背地性：近地侧生长素浓度较高，促进生长。
    • 其他向性运动：
  • 向水性
  • 向化性
    • 向性运动的特点：
  • 运动方向与刺激方向相关。
  • 生长素调节。

3. 植物的昼夜节律

• 概念：生物体生命活动以24小时左右为周期的节律性变化。
  • 原因：生物钟的调节。
  • 影响因素：光照、温度等。
  • 意义：使生物体适应环境变化。
  • 例子：
    • 睡眠运动：叶片在夜晚下垂，白天舒展。
    • 花朵开放和闭合的时间。

4. 植物的开花调节

• 光照：
  • 长日照植物：需要较长的光照时间才能开花。
  • 短日照植物：需要较短的光照时间才能开花。
  • 日照中性植物：开花与光照时间长短无关。
    • 温度：春化作用，某些植物需要经过低温处理才能开花。
    • 植物激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素等均参与开花的调节。
    • 影响开花的因素：光周期、温度、激素、营养等。

三、植物生长与环境

1. 光照

• 光合作用的原料：光照强度影响光合速率。
  • 光周期现象：光照时间长短影响植物开花。
  • 光形态建成：光照对植物形态结构的影响。
  • 植物对光照的适应：
    • 阳生植物：适应强光照环境，光补偿点和光饱和点较高。
    • 阴生植物：适应弱光照环境，光补偿点和光饱和点较低。

2. 温度

• 影响酶活性：温度过高或过低都会影响酶的活性。
  • 影响物质运输：温度影响细胞膜的流动性，进而影响物质运输。
  • 春化作用：某些植物需要经过低温处理才能开花。
  • 植物对温度的适应：
    • 耐寒植物：具有较强的抗寒能力。
    • 耐热植物：具有较强的耐热能力。

3. 水分

• 光合作用的原料：水分是光合作用的重要原料。
  • 蒸腾作用：水分的运输和散热。
  • 影响细胞膨胀：水分充足时，细胞膨胀，维持植物直立。
  • 植物对水分的适应：
    • 旱生植物：具有发达的根系，减少水分散失。
    • 湿生植物：具有发达的通气组织。

4. 无机盐

• 组成细胞的成分：氮、磷、钾等是构成蛋白质、核酸、磷脂等重要化合物的元素。
  • 影响酶的活性：某些无机盐离子是酶的激活剂或抑制剂。
  • 影响渗透压：无机盐离子影响细胞的渗透压。
  • 植物对无机盐的适应：
    • 缺乏某种元素时，植物会出现相应的缺素症。
    • 例如：缺氮导致叶片发黄，缺磷导致植株矮小。

5. 环境污染

• 空气污染：
  • 酸雨：影响植物生长，破坏生态系统。
  • 二氧化硫：损伤叶片，抑制光合作用。
    • 水污染：
  • 重金属污染：影响植物生长，进入食物链危害人类健康。
  • 富营养化：藻类大量繁殖，导致水体缺氧。
    • 土壤污染：
  • 重金属污染：影响植物生长，进入食物链危害人类健康。
  • 农药污染：影响土壤微生物，破坏土壤结构。
    • 防治环境污染：
  • 减少污染物排放。
  • 治理已被污染的环境。
  • 推广生态农业。

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