2025届高三生物一轮复习课件26.植物生命活动的调节第一课时

第26讲 植物生命活动的调节 课程要求 考点1 植物生长素的发现 考点2 生长素的生理作用及特点 1.概述科学家经过不断的探素，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长 考点3 其他植物激素及植物生长调节剂的应用 2.举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节 3.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及其类似物在生产上得到了广泛应用 考点4 探索植物生长调节剂的应用 考点5 环境因素参与调节植物的生命活动 4.概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等 01 植物生长素的发现 实验① 实验② 实验③ 实验④ 1.植物生长素的发现 1.生长素的发现过程——达尔文 1.①和②对照说明什么？ 胚芽鞘生长和向光弯曲与尖端有关 2.③和④对照说明什么？ 胚芽鞘接受光刺激的部位为尖端 在单侧光照射下，尖端产生某种“影响”传递到下部伸长区，造成背光面比向光面生长快。 该“影响”在向光面和背光面分布不均匀导致两侧的生长不均匀 5 1.植物生长素的发现 1.生长素的发现过程——鲍森·詹森 琼脂片 云母片 实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部。 [特别提醒]：琼脂块与云母片、玻璃片的作用不同：胚芽鞘尖端的生长素进入琼脂块的方式为扩散，琼脂块只起传送作用，不影响生长素的运输。而云母片、玻璃片会阻碍生长素的运输。 6 1.植物生长素的发现 1.生长素的发现过程——拜尔 黑暗条件 黑暗条件 结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在下部分布不均造成的。 1.拜尔为什么要选择黑暗的环境？ 排除光的影响，控制变量 7 1.植物生长素的发现 1.生长素的发现过程——温特 实验组 对照组 结论胚芽鞘弯曲生长是由一种化学物质引起的。并把这种物质命名为生长素。 ①设置对照组的目的: 排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响 ②放置琼脂块前，要将去尖端胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一会，原因是? 去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。 8 1931年，郭葛科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA） 1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）（化学本质）。 进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 吲哚乙酸（IAA） 吲哚丁酸（IBA） 1.植物生长素的发现 9 1.胚芽鞘系列实验的重要结论 ①生长素产生部位： ②感光的部位： ③横向转移部位： ④生长素作用部位：（胚芽鞘弯曲生长部位） （有无光照均能产生生长素） 尖端 尖端 尖端 尖端下面一段（伸长区） 1.植物生长素的发现 2.判断胚芽鞘生长情况 ①确认长不长：应依据生长部位(尖端下面的一段)能否得到生长素 ②确认弯不弯：应依据生长部位(尖端下面的一段)生长素能否均匀分布 [2022·吉林梅河口市五中高三期末] 下列关于植物生长素的科学发现史，叙述错误的是（ ） A. 达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响” B. 鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片 C. 拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的 D. 温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质——吲哚乙酸引起的 D 1.植物生长素的发现 2.植物激素的概念 由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。 动物激素 植物激素 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 相同点 ①由自身产生； ②从产生部位运到作用部位 ③起调节作用(信息分子)； ④微量高效 无特定分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 一般是小分子有机物 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 无特定靶器官 靶器官、靶细胞 极性运输（生长素）、非极性运输、横向运输 随体液运输 12 1.植物生长素的发现 3.植物的向性运动 1）向光性 　 在 照射下，胚芽鞘 产生的生长素发生 ，从 ，导致 的背光一侧的生长素含量 向光一侧，因而引起两侧生长不均匀，从而造成向光弯曲。 单侧光 尖端 横向运输 向光侧转移至背光侧 尖端下面一段 多于 13 1.植物生长素的发现 3.植物的向性运动 1）向光性 14 抑制(根敏感度较高) 促进 小促 大促 根部的向地性 茎的背向地性 1.植物生长素的发现 3.植物的向性运动 2）茎的背地性和根的向地性 由于重力的影响， 茎的近地侧生长素含量＞远地侧， 导致近地侧生长速度快于远地侧 由于重力的影响， 根的近地侧生长素含量＞远地侧， 由于根对生长素浓度比较敏感， 低浓度促进生长，高浓度抑制生长，导致近地侧生长速度＜远地侧 15 1.植物生长素的发现 4.生长素的合成、运输和分布 ①合成部位： 主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ②来源： 由 经过一系列反应转变而来。 色氨酸 ③分布部位： 转变 色氨酸 吲哚乙酸 注意：生长素的产生不需要光，有无光均产生。 各器官中都有分布，但相对集中在生长旺盛的部分(如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实)。 16 从植物体形态学_____向形态学_____运输 ③非极性运输 ②极性运输 ①横向运输 从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输 （幼嫩部位） 向光 背光 上端 下端 (胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中) 成熟组织中，通过输导组织韧皮部进行非极性运输。 (由于单侧光、重力等因素，由植物的遗传特性决定，不受单侧光、重力等影响。) （分裂旺盛的部位） （成熟组织） （方式：主动运输） ④生长素的运输： （1）极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 （2）极性运输为 ，需要消耗能量，需要载体蛋白。 （3） 在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 （4）失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的， 。 （5）单侧光只影响生长素的 ，不影响生长素 的 。琼脂块无感光作用； （6）单侧光刺激时,生长素在尖端既进行 ， 又进行 。 主动运输 极性运输 植物会水平生长 分布 合成 极性运输 横向运输 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。 (　　) 提示：生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散作用。 2．生长素在植物体内只能进行极性运输。 (　　) 提示：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。 3．吲哚乙酸是一种具有催化作用的蛋白质。 (　　) 提示：吲哚乙酸不是蛋白质，不具有催化作用。 5．引起生长素分布不均的原因是单侧光、重力、离心力等，这些因素影响了生长素的运输和分布，与极性运输无关，极性运输与环境没有关系。 (　　) 提示：极性运输是一种单向主动运输，运输方向不受环境影响，主动运输需耗能，运输速率受氧气等因素影响。 × × × × 1．(2022·广东江门统考模拟预测)19世纪末，达尔文用燕麦的胚芽鞘进行以下实验。下列有关叙述错误的是(　　) A．实验①②对照可说明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关 B．实验①②③提示胚芽鞘尖端能够感受单侧光刺激 C．若实验④增加尖端下部遮光处理则实验结果不变 D．实验③④对照可排除单侧光对胚芽鞘生长的影响 D 实验①和实验②的区别在于有无尖端，①有尖端，胚芽鞘向光弯曲生长，②没有尖端，胚芽鞘没有表现出向光弯曲生长，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关，A正确。实验①有尖端，胚芽鞘能感受单侧光从而向光弯曲生长；实验②没有尖端，胚芽鞘没有表现出向光弯曲生长，说明胚芽鞘未感受到单侧光刺激；实验③中尖端套上不透光小帽后胚芽鞘直立生长，综上所述可说明胚芽鞘能够感受单侧光刺激的部位是尖端，B正确。与实验③相比，实验④中尖端套上透光小帽，胚芽鞘向光弯曲生长，进一步证明感受单侧光刺激的部位是尖端，而不是尖端下部，因此若实验④增加尖端下部遮光处理则实验结果不变，C正确。实验③④均在尖端套上小帽，实验④为透光小帽，与实验③对照可排除小帽对胚芽鞘生长的影响，D错误。 4．(2023·广州市高三调研)我国古代劳动人民积累了丰富农业生产经验，许多至今仍在实践中应用。据《农桑辑要》有关棉花种植的记载：“苗长高二尺之上，打去‘冲天心’；旁条长尺半，亦打去心。叶叶不空，开花结实。直待棉欲落时为熟。”此现象与生长素有关，下列叙述正确的是(　　) A．“冲天心”所含生长素的浓度在整个棉花植株中最高 B．“尺半的旁条”中的色氨酸在核糖体上可合成生长素 C．上述现象说明了生长素能促进开花以及果实发育成熟 D．生长素可作为信息分子对基因的选择性表达产生影响 D 顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，“冲天心”是顶芽，侧芽的生长素浓度高于顶芽，A错误；生长素是由色氨酸转变而来的小分子有机物，而非蛋白质，因此不在核糖体上合成，B错误；题目现象说明了生长素低浓度促进生长，高浓度抑制生长，未能说明生长素能促进开花以及果实发育成熟，C错误；生长素可作为信息分子，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应，D正确。 02 生长素的生理作用及特点 2.生长素的生理作用及特点 1.生理作用 给细胞 信息，起着 细胞生命活动的作用。 生长素 生长素受体 特异性结合 细胞内一系列信号转导 诱导 特定基因表达 产生 效应 1.作用方式 2.作用机制 传递 调节 (1)分子水平上： 3.生理作用 调控信号转导、基因的表达； 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等； 影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生 细胞内的某种蛋白质 (3)器官水平上： (2)细胞水平上： 23 2.生长素的生理作用及特点 2.生长素的作用特点 作用特点 特点： 浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制 实例： 顶端优势 顶芽： 侧芽： 运 输 解除顶端优势：摘除顶芽 各芽生长素浓度比较： 。 ②＞③＞④＞① 生长素浓度低，促进生长 生长素浓度高，抑制生长（相对于茎，侧芽对生长素浓度比较敏感） 24 解除顶端优势： 摘尖打顶：用于农作物和果树增产，矮化植株 维持顶端优势： 用于木材的增产，宝塔形树冠的维持。 细胞分裂素具有解除顶端优势的作用，试利用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗为材料进行实验验证，请写出实验设计思路，并预期结果。 实验思路：_____________________________________________________。 预期结果：_____________________________________________________。 将多株生长状况相同的幼苗平均分成A、B、C三组，A组不做处理，C组去除顶芽，B组侧芽涂抹适量细胞分裂素 B组侧芽生长速度与C组接近且均比A组快 [2019·河南天一大联考“顶尖计划”] 如图是完整植株顶端优势（左）和去顶植株解除顶端优势（右）的模型。图中实线的宽度代表高浓度，虚线代表低浓度，箭头表示运输方向。下列分析合理的是（　　） A. 叶片输出糖类会促进腋芽生长 B. 合成糖的过程伴随着能量的释放 C. 去掉顶芽后生长素才能运向腋芽部位 D. 腋芽由于生长素浓度过低而受到抑制 A 耗能 2.生长素的生理作用及特点 3.生长素浓度与促进程度的曲线分析 ①曲线区间代表的含义 在该浓度范围内，随着生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强 曲线AB段表示: 在该浓度范围内，随着生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱 曲线BC段表示： 在该浓度范围内，随着生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强 曲线CD段表示： 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 A B C D 0 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E (m，n) (M，n) (b，g) 28 2.生长素的生理作用及特点 3.生长素浓度与促进程度的曲线分析 ②曲线特殊点的含义 促进生长的最适浓度为b（左右） B点表示: 表示促进生长的“阈值”，浓度大于C点所示值时抑制生长，小于C点所示值时促进生长。 C点表示： 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 A B C D 0 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E (m，n) (M，n) (b，g) “抑制生长”≠“不生长”，可能是生长与空白对照组相比变慢。 29 2.生长素的生理作用及特点 3.生长素浓度与促进程度的曲线分析 ③不同浓度的生长素对茎生长的促进作用一定不同吗？ 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 A B C D 0 促进生长 抑制生长 mol·L-1 根 F E (m，n) (M，n) (b，g) 不一定；在最适浓度的两侧，会有两个不同的生长素浓度对植物产生相同的促进效果 ④不同浓度的生长素对根生长的抑制作用一定不同吗？ 一定 ⑤影响生长素作用效果的因素除了生长素浓度还有哪些？ 同一植物不同器官、植物的种类、细胞成熟情况 30 ①浓度 低浓度促进生长，高浓度抑制生长 ②不同器官敏感度不同 根＞芽＞茎 ③植物的种类 双子叶植物＞单子叶植物 4.影响生长素作用效果的因素： ④细胞成熟情况 幼嫩细胞＞衰老细胞 2.生长素的生理作用及特点 利用浓度在D点附近的生长素作除草剂，可除去单子叶植物中的双子叶杂草。 31 [典例] 如图所示，图甲表示胚芽鞘受到单侧光的照射，图乙表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果图甲中b处的生长素浓度为m，则a处生长素浓度X的范围是(　　) A. m<X<n B. X＝i C. n<X<i D. X>i A 1．顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。 (　　) 提示：表现出顶端优势时，只是侧芽生长受抑制，并非侧芽生长素的合成受抑制。 3．顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度过高时抑制生长。 (　　) 提示：茎的背地生长说明近地侧生长速度大于远地侧，且均为促进生长。 4．“尿泥促根”的原因是人尿液中含有植物生长素，黄泥能吸附生长素，一定浓度的生长素能促进枝条生根。 (　　) × × √ 考向1　生长素的生理作用 1．(2023·广东汕头三模)诗句“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾”出自宋代司马光的《客中初夏》，借由自然景象托物言志。下列有关说法错误的是(　　) A．柳絮的轻与葵花的鲜艳，均有利于植物的繁衍 B．“葵花向日倾”现象的生物学原理与植物顶端优势一致 C．用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根 D．柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明环境能影响植物的生长发育 B 柳絮和葵花均可作为繁殖的载体，柳絮的轻与葵花的鲜艳有利于种子和花粉的传播，即均有利于植物的繁衍，A正确；在植物的生长发育过程中，顶芽对侧芽有一定的制约关系，当顶芽生长旺盛时，侧芽的生长就会受到抑制，这种现象叫作顶端优势，而“葵花向日倾”现象体现的背光侧生长快，与顶端优势的原理不同，B错误；生长素类似物可以促进扦插枝条生根，用一定浓度的生长素类似物处理离体柳树枝条，可促进生根，C正确；柳絮飞扬与葵花盛开都具有一定的季节性，说明除植物激素等作用外，环境也能影响植物的生长发育，D正确。 考向2　生长素作用特点分析及应用 3．(2022·广东韶关二模)顶端优势原理在农业生产和园艺上得到了广泛利用。下列有关叙述正确的是(　　) A．植物生长表现出顶端优势与生长素的极性运输有关 B．光照引起生长素分布不均是植物表现顶端优势的主要原因 C．顶端优势表明植物的顶芽对生长素的敏感程度高于侧芽 D．解除果树的顶端优势可实现疏花疏果进而获得优质果品 A 由分析可知，顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长，A正确；光照引起生长素分布不均导致植物表现向光生长，B错误；产生顶端优势的原因是植物的顶芽产生的生长素通过极性运输向下运输聚集在侧芽，导致侧芽部位生长素浓度过高抑制了侧芽的生长，并不能说明顶芽与侧芽对生长素的敏感程度的高低，C错误；解除果树的顶端优势可促进侧枝的生长，提高结实率，但不能提高果实的品质，D错误。 $$