2025届高考生物一轮复习：第26讲 植物生命活动的调节课件

第26讲 植物生命活动调节 考点一 植物生长素及其生理作用 考点二 考点三 其他植物激素及生长调节剂 环境因素调节植物的生命活动 1．发现过程 科学家 实验 实验结论 达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快 鲍森·詹森 胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 温特 造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素 胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关 感光部位:胚芽鞘的尖端 不足:没有形成单一变量，无法排除 的结论。 琼脂片可能导致胚芽鞘生长 排除光照可能对实验结果造成的干扰 不足： 无法证明尖端是否产生某种物质 对照组：排除琼脂片本身化学物质对胚芽鞘的影响 一 植物生长素 植物生长素及其生理作用 单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用 2 一 植物生长素 植物生长素及其生理作用 明确胚芽鞘系列实验的八个结论 ①胚芽鞘感光部位——尖端。 ②生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。 ③生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。 ④生长素的产生是否需要光——不需要。 ⑤生长素纵向运输的部位——尖端下面的一段。 ⑥生长素作用部位——尖端下面的一段。 ⑦胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。 ⑧胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。 1．发现过程 ①科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——__________(IAA)。 ②1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是IAA。 ③其他生长素还有：__________(PAA)、____________(IBA)等。 3.植物向光性的解释 吲哚乙酸 苯乙酸 吲哚丁酸 单侧光照射 背光 向光 两侧生长不均匀 2．生长素化学本质的确认 一 植物生长素 植物生长素及其生理作用 4.生长素的合成、运输和分布 色氨酸 叶 种子 生长旺盛 上端 下端 一 植物生长素 发生在根尖、茎尖等生长素产生部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输。 失重状态下水平放置的植物会水平生长。 二 生长素生理作用 植物生长素及其生理作用 传达信息 受体 特定基因 伸长 生长 细胞 分化 1．生长素的生理作用 2. 作用特点 ①浓度 : 一般情况下，生长素在浓度_______时促进生长， 在浓度_______时则会抑制生长。 较低 过高 抑制生长≠不生长，“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的。抑制生长并非不生长，只是生长速率慢于对照组。 6 浓度与所起作用的曲线分析 a点：既不促进生长也不抑制生长。 a～c段(不含a点)：随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。 c点：促进生长的最适浓度，其促进效果最好。 c～e段(不含e点)：随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。 植物生长素及其生理作用 2. 作用特点 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”；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”。 b、d两点：生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。 e～f段(不含e点)：随生长素浓度升高，对生长的抑制作用逐渐增强。 二 生长素生理作用 由于生长素生理作用具有浓度较低时促进，浓度过高时抑制的作用，因此存在两种不同浓度的生长素，其促进效果相同，并且最适浓度在这两种浓度之间。 2. 作用特点 ②植物细胞的成熟情况:______的细胞对生长素敏感，_______细胞则比较迟钝。 ③器官的种类:同一植物不同器官对生长素的敏感程度不一样。敏感性大小：根>芽>茎 。 幼嫩 衰老 植物生长素及其生理作用 ④典型实例——顶端优势 低 促进 高 抑制 解除方法：摘除顶芽 顶端优势： 植物顶芽产生的生长素向侧芽运输，侧芽生长素浓度高，抑制其发育，顶芽生长素浓度低，优先发育的现象。 二 生长素生理作用 顶芽产生的生长素可以在侧芽积累，但不会影响侧芽自身生长素合成。 2. 作用特点 植物生长素及其生理作用 ⑤不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小：双子叶植物 > 单子叶植物。 用适当浓度的生长素类似物来杀死 子叶农田里的 子叶杂草，同时促进 子叶植物的生长。最适宜的生长素类似物溶液的浓度为 点对应的浓度。 单 双 单 c 二 生长素生理作用 3.利用“三看法”判断生长素的作用特点 浓度高低是相对于不同器官的抑制和促进的浓度范围而言的。 不同处理条件下植物向性运动的结果分析 植物生长素及其生理作用 无子西瓜和无子番茄的比较 香蕉是三倍体，不能形成正常的配子，所以不能受精发育成种子，需子房产生一定的生长素并自我刺激，发育成无子果实。 植物生长素及其生理作用 三 植物激素的概念 由植物 产生，能从_________运送到_________，对植物的 有 的 有机物，叫作植物激素。 产生部位 作用部位 产生部位 作用部位 生长发育 有机物 植物生长素及其生理作用 植物激素与动物激素相同点、不同点： ①相同点： 二者都是微量高效的物质，都能从 产生部位运输到作用部位发挥作用。 ②不同点： 动物激素是由内分泌器官或细胞合成 的，植物体内没有分泌激素的腺体， 只是由一定的部位合成，如芽、嫩叶 等；二者的化学本质也有较大区别。 微量 生长发育 显著影响 体内 比较 项目 植物激素 动物激素 区别 合成部位 无专门的分泌器官 内分泌器官或细胞 作用部位 没有特定的器官 特定的器官、组织 运输途径 极性运输、非极性运输和横向运输 随血液循环(体液)运输 化学本质 有机小分子 蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物类等 相同点 (1)含量少,具有高效性;(2)从产生部位运输到作用部位发挥作用; (3)是信息分子,对生物体的生长发育起调节作用 四 植物激素与动物激素的比较 植物生长素及其生理作用 其他植物激素及生长调节剂 一 其他植物激素的合成、作用和应用 种类 合成部位 分布 主要作用 应用 赤霉素 主要分布在生长相对旺盛部位 促进细胞 ，从而引起植株增高；促进细胞 ；促进种子 、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是 。 主要分布在正在进行细胞分裂部位 促进 ；促进 、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体各个部位 各器官中都存在　 促进果实 ；促进开花； 促进 。 脱落酸 等 将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多 抑制细胞分裂；促进气孔 ；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子 。 油菜素内酯 — — 促进茎、叶细胞的 ，促进花粉管生长、 等 幼芽、幼根 和未成熟的 种子 伸长 分裂与分化 萌发 根尖 细胞分裂 芽的分化 成熟 叶、花、果实脱落 根冠、 萎蔫的叶片 关闭 休眠 扩展和分裂 种子萌发 ①各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素 植物的生长发育和 。 果实在不同发育时期植物激素的 和 是 不同的,这是受植物基因控制的,其实质是基因 　　　 　　　的结果。  二 植物激素与植物生长发育 1.植物激素在植物生长发育不同阶段的含量变化 ②各种植物激素在植物生长发育过程中，不同激素的调节 往往表现出一定的_________。各种激素含量会依次出现______，调节植物的生长发育。 选择性表达 顺序性 高峰 其他植物激素及生长调节剂 植物激素对植物生长发育的调控: 通过调控细胞 、细胞 、细胞 和细胞 等方式实现的。 分裂 伸长 分化 死亡 种类 含量 共同调控 对环境的适应 2.植物激素在植物茎秆、种子、果实中所起的作用 二 植物激素与植物生长发育 其他植物激素及生长调节剂 1.生长素和赤霉素之间的关系　 ①赤霉素通过促进 合成生长素来促进细胞 。 ②赤霉素对生长素的分解具有 作用，赤霉素与生长素对促进细胞伸长具有 作用。 三 植物激素之间的关系 多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应 色氨酸 抑制 伸长 协同 2.生长素和细胞分裂素之间的关系 生长素主要促进 的分裂， 细胞分裂素主要促进 的分裂， 二者协调促进 的完成，表现 出 作用。 协同 细胞核 细胞质 细胞分裂 其他植物激素及生长调节剂 ① 3.脱落酸和赤霉素 雌花 雄花 三 植物激素之间的关系 其他植物激素及生长调节剂 在种子萌发过程中， 促进萌发， 抑制萌发，二者作用效果相反。 赤霉素 脱落酸 多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应 ② 生长素浓度升高到一定值时，就会促进 的合成，而乙烯含量的升高，反过来会 生长素的作用。 4.生长素和乙烯之间的关系 乙烯 抑制 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 5.植物激素间的协同作用 三 植物激素之间的关系 其他植物激素及生长调节剂 6.植物激素间的相抗衡 四 植物生长调节剂 其他植物激素及生长调节剂 由 合成的，对植物的生长、发育有 作用的 。 　1．定义： 人工 调节 化学物质 (1)优点 ①植物生长调节剂具有 、 、 等优点。 ②植物生长调节剂应用领域广，对于提高作物产量，改善产品品质等，都起到 了很好的作用。 ③施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。 2．优点和缺点 容易合成 效果稳定 原料广泛 (2)缺点 ①植物生长调节剂使用不当，则可能影响 和产品品质。 ②过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 作物产量 其他植物激素及生长调节剂 3．分类： 从分子结构来看，主要有两大类：一类 与植物激素 类似，如 ；另一类 与植物激素完全不同，但具有与 植物激素类似的 ，如α－萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 四 植物生长调节剂 分子结构和生理效应 吲哚丁酸 分子结构 生理效应 4. 应用实例 (连线) 其他植物激素及生长调节剂 四 植物生长调节剂 5．植物生长调节剂的应用 调节剂 应用 赤霉素 用赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生α－淀粉酶，进而生产啤酒 膨大剂 优点：会使水果长势， 个头变大， 水果成熟，使其提前上市。 缺点：口感较差，汁水较少，甜味不足，而且不宜长时间储存 青鲜素 青鲜素可以 马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽)，但可能有副作用 乙烯利 用于催熟果实 加快 加快 延长 6.植物生长调节剂的施用 ①注意事项：选择恰当的 ；还要综合考虑施用 、 、毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。 ②影响施用效果的因素：施用　 　、时间、　 　以及施用时植物的 和气候条件等。 浓度 部位 植物生长调节剂 目的 效果 生理状态 五 探索植物生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 1.实验原理：(1)生长素类调节剂可促进扦插枝条 。(2)生长素类调节剂（如NAA、2，4-D等）在 浓度下，植物插条的生根数量 ,生长 ,浓度过高会 生根。 2.实验材料： 配制一系列浓度梯度的一系列生长素类调节剂溶液 将浓度梯度缩小，重复前三步 处理生长状况相同的扦插枝条的形态学下端 观察扦插枝条的生根状况 生根 最适 最多 最快 抑制 预实验 正式实验 其他植物激素及生长调节剂 3.实验过程: 预实验不能减少实验误差。为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性。 生长旺盛的一年生枝条（其形成层细胞分裂能力强发育快易成活）。枝条上保留少量的幼叶和芽。所选枝条的芽数尽量一样多。 可不设置空白对照 生长素类调节剂促进植物插条生根与其浓度有关，在 浓度下，植物插条生根数量最多。高于或低于最适浓度，插条数量少，并且存在促进生根效果 的两个不同生长素类调节剂浓度。 五 探索植物生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 其他植物激素及生长调节剂 4.实验结果: 相同 最适 5.实验分析 ①注意区分本实验的变量 自变量： 。因变量： 。 无关变量：处理溶液剂量、温度、光照相同及选用相同的花盆、相同的植物材料，插条的生理状况、 带有的芽数相同，插条处理的时间长短一致等。 ②根据实验的要求选择合适的实验材料。 为了保证实验设计的严谨性，还需要设置 实验和 实验，预实验时需要设置 的空白对照，在预实验的基础上再次实验时可不设置 对照。在配制溶液时，浓度梯度要 ，组别要 。 生长素类调节剂(如2，4­-D溶液)的浓度 插条生根的数量(或长度) 重复 对照 清水 空白 小 多 重复组每组不能少于3个枝条，求平均值,减少误差。 清水空白对照；浓度不同的实验组之间进行相互对照。 空白对照：判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制 相互对照：判断促进作用或抑制作用程度的大小，探究最适浓度。 （1）不能生根： ①枝条叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多。 ②枝条上幼芽、幼叶保留过多。本身合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态。③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧。 ④没有分清形态学上端和形态学下端，枝条放颠倒。 （2）生根过少：配制生长素类调节剂溶液时，浓度梯度大，组别少可能是导致生根过少 的主要原因。 五 探索植物生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 其他植物激素及生长调节剂 7.实验中易出现的问题及原因分析 6.处理插条的常用方法: ①浸泡法:要求生长素类似物溶液的浓度较低。 ②沾蘸法:省时,但生长素类似物溶液浓度较高。 六 尝试利用乙烯利催熟水果 其他植物激素及生长调节剂 1.乙烯利催熟水果的原理: 乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为________。当溶液pH__________时，它比较稳定；但随着溶液pH升高，它会分解释放出乙烯。 乙烯对水果有催熟作用，还可以进一步_____________________，加速水果成熟。 液体 ＜3.5 诱导水果自身产生乙烯 2.实验结果： 浸过乙烯利溶液的香蕉成熟得快，浸过蒸馏水的香蕉成熟得慢。 3.实验结论： 乙烯对香蕉具有催熟作用。 六 尝试利用乙烯利催熟水果 其他植物激素及生长调节剂 4.使用时的注意事项 乙烯利对皮肤、黏膜有一定的__________，操作时需要做好防护措施，并在通风良好的环境进行。乙烯利遇到明火可燃烧，需要注意防火。 5.实验设计的分析： ①实验的单一变量为香蕉是否浸过乙烯利溶液。 ②浸过乙烯利溶液的香蕉和浸过蒸馏水的香蕉进行对照是为了排除浸泡操作本身对实验的影响。 ③本实验的对照形式为空白对照。浸过蒸馏水的一组实验为空白对照组。 ④把香蕉放入塑料袋中的目的是防止乙烯利分解成乙烯后逸散。 ⑤把香蕉置于25 ℃左右阴暗处，排除温度和光照对香蕉催熟的影响。 刺激性 其他植物激素及生长调节剂 1．选择插条时为什么需带有一定的芽或叶？所带的芽或叶的数量是否越多越好？ 凡是带芽或叶的插条，其扦插生根成活率都比不带芽或叶的插条生根成活率高，但二者并非越多越好。留叶过多，蒸腾作用失水多，不利于生根，插条易枯死。留芽过多，产生较多的生长素，会影响实验的结果，导致结果不准确。 2．如果观察到插条不能生根，可能的原因有哪些？ a.枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水太多；b.枝条幼芽、幼叶保留较多，本身合成一定浓度的生长素，浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态；c.没有分清形态学的上端与下端。 3．在实验中，若两种浓度的生长素类调节剂促进插条生根效果基本相同，请分析原因。如何进一步确定最适浓度？ 由生长素类调节剂作用曲线可知，存在作用效果相同的两种生长素类调节剂浓度。最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间，即在两种浓度之间再等浓度梯度配制生长素类调节剂溶液进行实验。 4．在正式实验之前，为什么要进行预实验？ 预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。 一 光对植物生长发育的调节 1. ：光合作用。 2.作为一种信号，影响、调控植物 的全过程。 环境因素调节植物的生命活动 生长、发育 提供能量 ①实例： a.种子萌发与光的关系。 b.光影响植物的颜色和形态。 c.植物开花与昼夜长短关系。 d.植物的向光性。 ②原因：植物具有接受光信号的分子，例如 和感受 的受体。 光敏色素 蓝光 特点：主要吸收 。 本质： （色素蛋白复合物）。 分布：植物各个部位， 细胞内角丰富。 蛋白质 分生组织 红光和远红光 生物学效应 光信号 光敏色素（蛋白－复合体） 激活 信息传递系统 细胞核 影响特定基因表达 ③调控机制 一 光对植物生长发育的调节 环境因素调节植物的生命活动 光照时，光敏色素的 会发生变化，这一变化的信息会经过 系统传导到 内，影响特定 的表达，从而表现出生物学效应。 结构 信息传递 细胞核 基因 ③调控机制 一 光对植物生长发育的调节 环境因素调节植物的生命活动 光既能作为植物细胞的 来源，又能通过影响 等蛋白质的 ，引起光信号 ，改变细胞 水平和 水平。 能量 光敏色素 结构 传导 激素 基因表达 二 参与调节植物生命活动的其他因素 环境因素调节植物的生命活动 1.温度 种子萌发 年轮 低温 二 参与调节植物生命活动的其他因素 环境因素调节植物的生命活动 2.重力 生长发育和形态建成 3.植物的生长、发育、繁殖、休眠等生命活动: 是植物响应环境变化、 调控以及激素 产生、 ，最终表现在 和 水 平上的变化。 三 植物生长发育的整体调控 植物生长发育的调控，是由 调控、激素调节和 调节共同完成的。 1.激素（信息分子）的调节作用: 通过影响 的表达，实现 之间、组织器官之间的协调。 2.激素的产生和分布: 是基因表达调控的结果，也受 的影响。 环境因素 环境因素调节植物的生命活动 基因 细胞 基因表达 环境因素 基因表达 分布 器官 个体 34 生长素的相关实验设计方法 1.验证尖端产生生长素 ①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的一侧(如图甲所示)。 ②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的一侧(如图乙所示)。 2.验证胚芽鞘生长部位在尖端下面一段 在胚芽鞘尖端及下面一段均画3～4条等间距的线，过一段时间观察，哪部分间距变大，即 为生长部位。 3.验证生长素的横向运输发生在尖端 ①实验操作 ②实验现象： 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。 生长素的相关实验设计方法 4.验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输 ①实验操作 ②实验现象： 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既不生长也不弯曲。 $$