2026届高三生物一轮复习课件第五单元 第48课时 植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动

第41课时　植物生长调节剂的应用及环境因素参与调节植物的生命活动 植物生长调节剂 1 由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 不属于 【问题1】植物生长调节剂属于植物激素吗？ 原料广泛 容易合成 效果稳定 【问题2】为什么植物生长调节剂效果比植物激素稳定？ 植物体内没有相应的分解它们的酶，因而可以持续作用较长时间。 （1）概念： （2）优点 考点一、植物生长调节剂的应用 分子结构和生理效应与植物激素类似 如吲哚丁酸（IBA） 类似 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 不同 分子结构 (3)类型 考点一、植物生长调节剂的应用 植物生长调节剂 对应激素 应用 赤霉素 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 ，进而生产啤酒 α-淀粉酶 植物生长调节剂的种类及应用 2 考点一、植物生长调节剂的应用 请应用所学知识分析豌豆种子萌发过程中α-淀粉酶活性逐渐增强的意义？ α-淀粉酶将种子中储存的淀粉水解成葡萄糖，从而为细胞提供可利用的物质和能量，这是种子萌发的基础。 赤霉素类调节剂 考点一、植物生长调节剂的应用 植物生长调节剂 对应激素 应用 膨大剂 细胞分裂素和赤霉素 会使水果长势 ，个头变大， 水果成熟，使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比，口感较差，汁水较少，甜味不足，而且不宜长时间储存 青鲜素 / 青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽)，但可能有副作用 乙烯利 乙烯 用于__________ 加快 加快 催熟果实 还可以利用生长素类似物促进插条生根、培育无子果实以及做除草剂等...... 考点一、植物生长调节剂的应用 子房 有子番茄 受粉前, 雌蕊柱头 涂抹 生长素 促进 发育 发育 发育的种子 生长素 提供 促进 无子番茄 用一定浓度的生长素类似物培育无子果实 生长素类调节剂 考点一、植物生长调节剂的应用 【科学思维】无子西瓜和无子番茄的比较 注意： 无子西瓜是三倍体，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。 考点一、植物生长调节剂的应用 8 考点一、植物生长调节剂的应用 9 植物生长调节剂的施用 3 (1)根据实际情况，选择适当的植物生长调节剂 (2)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。 考点一、植物生长调节剂的应用 【实验一】探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 提出问题 材料用具 设计实验 实验步骤 记录结果 分析结果，得出结论 表达与交流 实验原理 适宜浓度的2，4—D可以促进插条生根， 浓度过高会抑制生根，甚至会杀死双子叶植物。 所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？ 提出问题 材料用具 设计实验 当地主要绿化树种或花卉生长旺盛的一年生枝条； 蒸馏水；花盆；细沙； 常用的生长素类调节剂：NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA； 形成层细胞分裂能力强、发育快、易成活，很容易生根，实验效果显著 实验原理 ①生长素类调节剂处理插条的方法： ②设置自变量： ③注意控制无关变量： ④确定因变量的检测指标： 2，4-D溶液的浓度 药物处理的时间长短， 同组实验植物材料和数量 插条生根的长度或者数量 浸泡法(低）、沾蘸法（高） 预实验摸索浓度梯度 (1)进行时间： 正式实验前 (2)目的: ①为进一步的实验摸索条件 ②检验实验设计的科学性和可行性 考点一、植物生长调节剂的应用 制作插条: 把形态、大小一致的某种植物的插条分成10组，每组3枝 取2,4-D按照不同的比例稀释成9份，第10份用　　　　作为空白对照。 处理插条： 蒸馏水 浸泡法 沾蘸法 将插条在2，4-D溶液中浸泡24小时 [思考4]插条需要什么特点容易成活？ 保留一定的芽或幼叶 处理插条是形态学上端还是下端？ 插条所带的叶或芽的数量不是越多越好并且各组应保持一致 配制梯度溶液： 提出问题 材料用具 设计实验 实验步骤 记录结果 表达与交流 实验原理 实验步骤 分析结果，得出结论 考点一、植物生长调节剂的应用 提出问题 材料用具 设计实验 实验步骤 记录结果 表达与交流 实验原理 记录结果 分析结果，得出结论 把每组处理过的枝条下端依2,4-D的浓度从小到大分别放入盛清水的容器中浸泡,放在适宜温度下培养，每天观察一次，记录生根情况 分析结果，得出结论 考点一、植物生长调节剂的应用 提出问题 材料用具 设计实验 表达与交流 实验原理 实验步骤 记录结果 分析结果，得出结论 分析结果，得出结论 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2，4-D溶液的浓度（mg/mL） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 生根数（平均值） 3.6 4.3 5.2 6.3 7.3 6.1 5.3 3.9 3.2 绘制柱状图 结论：对于××植物来说，促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是_________________。 设计表格，记录探究结果 0.8-1.2mg/mL 考点一、植物生长调节剂的应用 提出问题 材料用具 设计实验 实验步骤 记录结果 分析结果，得出结论 表达与交流 实验原理 表达与交流 【思考1】设置对照组、重复组的目的是什么？ ②设置重复组 ①设置对照组 清水空白对照，目的是分清促进生根和抑制生根的生长素类似物浓度 设置浓度不同的几个实验组之间进行相互对照，目的是探究生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。 避免偶然性，求平均值作为最终结果，提高结果准确性。 考点一、植物生长调节剂的应用 【思考2】若实验结果发现插条都不能生出不定根， 其原因可能是什么? 没有分清形态学上端和形态学下端，枝条倒插； 枝条所带叶片较多，蒸腾作用过强，失水过多； 枝条幼芽、幼叶保留过多，本身合成了一定浓度的生长素，使形态学下端处于高浓度抑制状态； 配制的营养液中营养元素缺乏或缺氧。 提出问题 材料用具 设计实验 实验步骤 记录结果 分析结果，得出结论 表达与交流 实验原理 表达与交流 [思考3]正式实验还需要设置空白对照吗？ 不需要 考点一、植物生长调节剂的应用 考点一、植物生长调节剂的应用 (1)乙烯利的性质 ①工业品为液体。 ②当溶液pH<3.5时，它比较稳定，但随着溶液pH　　，它会分解释放出 　　。 (2)乙烯利的作用 ①对水果具有　　作用。 ②进一步诱导水果自身产生　　，加速水果成熟。 升高 乙烯 催熟 乙烯 【实验二】尝试利用乙烯利催熟水果 考点一、植物生长调节剂的应用 【判断正误】 矮壮素处理后，小麦植株矮小、节间短，说明矮壮素的生理效应与赤霉素的相 用一定浓度的6-BA(细胞分裂素类)抑制马铃薯发芽，以延长贮藏期 用适宜浓度的生长素类调节剂处理未受粉的番茄雌蕊，可获得无子番茄 2,4-D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性强 用一定浓度的萘乙酸处理离体的花卉枝条，可促进生根(2021·辽宁，7A) 植物生长调节剂是指人工合成的，只对植物的生长、发育有促进作用的有机物 植物生长调节剂的分子结构和生理效应都与植物激素类似 一些植物生长调节剂本身对人体是有毒的，如青鲜素等 植物生长调节剂效果稳定可能跟植物体内没有分解植物生长调节剂相应的酶有关 用赤霉素类调节剂处理拔节期高粱可降低其株高，提高植株的抗倒伏性 √ × × √ √ √ × × × √ 【判断正误】 11.用适宜浓度的生长素处理未受粉的雌蕊，获得无子番茄 12.生长调节剂的使用可减轻人工劳动成本 13.为探究2,4-D的最佳使用效果，往往需要先进行预实验再进行正式实验 14.用沾蘸法探索NAA促进葡萄插条生根的最适浓度时，应避免使用较高浓度的NAA 15.用2,4-D处理插条的任意一端不会影响插条生根的效果 16.生长素类调节剂浓度越高，促进生根的作用越强 × × × √ √ √ 考向一　植物生长调节剂的作用 例题1.(2024·江苏，5)关于“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”的实验，下列叙述正确的是 A.选用没有芽的枝条进行扦插，以消除枝条中原有生长素对生根的影响 B.扦插枝条应保留多个大叶片，以利用蒸腾作用促进生长调节剂的吸收 C.对照组的扦插基质用珍珠岩，实验组的扦插基质用等体积的泥炭土 D.用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条，也能获得相同的生根数 随堂练习 评价 √ 例题2.(2024·贵州，9)矮壮素可使草莓植株矮化，提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重，以及果实总产量的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是 A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质 B.种植草莓时，施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L－1 C.一定范围内，随浓度增加，矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱 D.一定浓度范围内，果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近 √ 探究植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度 应用迁移 提升 生产上常用2,4-D、NAA等生长素类调节剂促进插条生根，某科研小组探究a、b、c三种不同浓度的2,4-D溶液对柳树枝条生根的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)由于植物激素含量少，提取困难，生 产上广泛应用的是植物生长调节剂，植物生长调节剂的优点是_________ 。 容易合成、 原料广泛、效果稳定 (2)植物枝条进行扦插时，去掉了一部分成熟叶片，其目的是__________________ 。但在枝条上又保留了一定量的芽和幼叶，其作用是______________ 。 (3)根据图示的结果，a、b两种浓度的大小关系是 。为进一步探究2,4-D促进柳树枝条生根的最适浓度，若b>c，某学习小组在c～b浓度间配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液，重复题述实验，结果发现在c、b浓度之间未出现峰值，分析其原因是 ，实验改进的思路是_____ 。 降低蒸腾作用(或减 少水分散失) 芽和幼叶可产生 生长素，促进扦插枝条生根 a>b c浓度大于最适浓度 在0～ c浓度的范围内配制一系列浓度梯度的2,4-D溶液，重新进行实验 探讨 问题 探究光对种子萌发的影响 科学家用红光和远红光依次照射的方法，对一批莴苣种子进行处理，然后置于暗处。一段时间后，这些莴苣种子的发芽情况如表所示。 (1)由上述实验结果可以得出什么结论？ 提示　红光促进莴苣种子萌发，远红光可逆转红光的作用， 即种子萌发率的高低取决于________________________。 最后一次照射的光波长 (2)莴苣种子对红光的反应远比红外光敏感，如果经过红光和红外光处理后，将莴苣种子置于自然光下而不是黑暗条件下，莴苣种子的发芽情况会如何？ 提示　莴苣种子会发芽，因为自然光包含红光和红外光，莴苣种子对红光更敏感，因此在自然光照射下会发芽。 (3)需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗？ 提示　不是，种子进行萌发时没有叶绿素，不能进行光合作用。光作为一种信号，影响、调控种子萌发。 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 —光的作用 光对植物生长发育的调节 1 1.光是植物进行光合作用的能量来源。 2.光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 上午 下午 上午 下午 植物能够对光作出反应，表明植物可以感知光信号，并据此调整生长发育，那么植物是怎样感受到光照的呢？ 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 —光的信号传导 光对植物生长发育的调节 1 3.植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种) (1) 化学本质: (2) 分布: (3) 吸收光的类型: 蛋白质(色素—蛋白复合体) 植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 主要是红光和远红光 Pr Pfr 红光 远红光 光敏色素 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 活动1 参照教材P106图5-12及下图，尝试构建光信号转换过程模型 光调控植物生长发育的反应机制示意图 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 感受信号 传导信号 发生反应 受到 光照射 ①光敏色素被激活，结构发生变化 ②信号经过转导，传递到细胞核内 DNA ③细胞核内特定基因的转录变化 RNA 翻译 表现出 生物学效应 光信号 激活 光敏色素 信息传递系统 细胞核 影响特定基因表达 （DNA→mRNA） 翻译 生物学效应（蛋白质） 光对植物生长发育的调节 1 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 【问题1】光敏色素与光合色素的作用有什么区别？还有哪些方面不同？ 光敏色素 光合色素 光对植物生长发育的调节 1 归纳总结 辨析光合色素和光敏色素 化学本 质不同 绿色植物的光合色素包括________和____________，不是蛋白质； 光敏色素是由色素参与组成的一类________ 接受光 照有本 质区别 光合色素能______________________，是自然界各种生物的能量和物质基础；光敏色素是光的______，此时光仅是一种_____，被接收后经信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而_______植物的生长发育 分布 不同 光合色素主要分布在____________________；光敏色素分布在___________，尤其在分生组织的细胞内比较丰富，如胚芽鞘尖端、根尖等 合成条 件不同 光是叶绿素合成的必要条件，黑暗培养的黄化苗_____叶绿素，但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多20～100倍 叶绿素 类胡萝卜素 蛋白质 吸收、传递、转化光能 受体 信号 调控 叶肉细胞的叶绿体中 植物的各个部位 不含 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 参与调节植物生命活动的其他环境因素——温度 2 1.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。 2.植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的 阔叶植物 针叶植物 探讨 问题 对冬小麦的研究发现，冬小麦春化促进开花的途径主要由基因VRN1、VRN2、VRN3调控。冬小麦通常在秋季播种并发芽，此时基因 VRN2在幼苗中高水平表达，并抑制基因 VRN3 的表达；进人冬季，低温诱导基因VRN1表达并抑制 VRN2 表达；次年春季，VRN1基因仍然维持高表达状态，长日照又激活了VRN3 表达。 讨论: 1.吸水的种子或正在生长的植株，______________后促进其开花的过程称为_______________。 冷处理 春化作用 探讨 问题 对冬小麦的研究发现，冬小麦春化促进开花的途径主要由基因VRN1、VRN2、VRN3调控。冬小麦通常在秋季播种并发芽，此时基因 VRN2在幼苗中高水平表达，并抑制基因 VRN3 的表达；进人冬季，低温诱导基因VRN1表达并抑制 VRN2 表达；次年春季，VRN1基因仍然维持高表达状态，长日照又激活了VRN3 表达。 讨论: 2.基因、性状与环境因子之间存在哪些相互关系?   3.基因 VRN1、VRN2、VRN3 在冬小麦开花过程中的作用分别是什么? 生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果; 环境因子影响基因的表达，基因与基因之间也存在相互促进或抑制的关系; 生物的某一性状可能受到多个基因的调控。 VRN1、VRN3 基因促进开花;VRN2抑制开花 探讨 问题 对冬小麦的研究发现，冬小麦春化促进开花的途径主要由基因VRN1、VRN2、VRN3调控。冬小麦通常在秋季播种并发芽，此时基因 VRN2在幼苗中高水平表达，并抑制基因 VRN3 的表达；进人冬季，低温诱导基因VRN1表达并抑制 VRN2 表达；次年春季，VRN1基因仍然维持高表达状态，长日照又激活了VRN3 表达。 讨论: 4.冬小麦需经历春化作用才能开花，这对其适应环境有什么意义?   5.干种子不能完成春化，推测除低温外，还需要哪些条件？ 避免出现在冬季来临之前开花，从而无法正常结果 除低温外，春化作用还需要适量的水分、充足的氧气和一定量的呼吸底物。 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 3.温度参与植物生长发育的调节的实例 ②年轮形成: 在春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干上形成颜色较浅的带；在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带。 蕙兰 ①春化作用：经历一段时间的低温诱导促进植物开花的作用。 参与调节植物生命活动的其他环境因素 2 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 3.温度参与植物生长发育的调节的实例 光合作用: 夏日正午光照充足，但因蒸腾作用强，气孔关闭，CO2进入叶片受阻，光合作用反而弱。 叶片变黄、脱落: 落叶树的叶片在秋冬季变黄、脱落。 参与调节植物生命活动的其他环境因素 2 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 1.重力是调节植物_____________和__________的重要环境因素 植物生长发育 形态建成 2.调节机制：植物的根、茎中具有感受重力的 ，可以将重力信号转换成 的信号，造成___________________，从而调节植物的生长方向。 物质和细胞 运输生长素 生长素分布的不均衡 【教材隐性知识】选择性必修1 P107“旁栏思考”：根的向地生长和茎的背地生长的意义：根向地生长，可以深扎根，有利于____________________；茎背地生长，可以将枝条伸向天空，有利于_______________________________。 吸收水分和无机盐 吸收阳光进行光合作用 参与调节植物生命活动的其他环境因素——重力 2 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 2.调节机制：淀粉-平衡石假说 参与调节植物生命活动的其他环境因素 2 植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞，即平衡石细胞来实现的。 根尖中的平衡石细胞示意图 重力方向改变 平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降 引起一系列信号分子的改变 如影响生长素的运输，导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布 对植物生长产生影响 根尖垂直放置时，淀粉体均匀分布在平衡石细胞底部的内质网上，内质网两侧压 力相当，运往根冠的生长素均匀地运往伸长区 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 活动2 请用淀粉——平衡石假说解释根的向地性 近 大 抑制 促进 考点二、环境因素参与调节植物的生命活动 影响表达 植物生长发育的调控，是由基因表达的调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 植物生长发育 基因表达 植物激素 影响 调控 环境因素 （光、温度、重力等 改变分布 生长素、赤霉素、乙烯、 细胞分裂素、脱落酸等 【问题2】植物生命活动的调节是由哪三个方面如何相互作用、协调配合完成的？ 参与调节植物生命活动的其他环境因素 2 【判断正误】 光作为一种物理信号，可调控植物生长、发育的全过程 光敏色素是一类色素—蛋白复合体，只分布于植物的地上部分，受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化 光敏色素主要通过吸收红光和蓝紫光接收光信号 年轮、春化作用都能说明温度参与植物生长发育的调节 树干上颜色较深的年轮带与春夏季节气温较高有关 重力可能通过影响生长素的运输进而影响植物的生长 “淀粉—平衡石假说”是一种解释光对植物生长调节的机制 环境因素和植物激素对植物生命活动都具有重要的影响，二者单独发挥作用 × × × × × √ √ √ 考向二　环境因素参与调节植物的生命活动 3.(2024·安徽，9)植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是 A.菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可使其延迟开花 B.玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关 C.组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化 D.土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭 √ 随堂练习 评价 4.(多选)(2024·南通期中)光敏色素分红光吸收型(Pr)和远红光吸收型(Pfr)，两者可相互转化(图1)。研究发现，红光促进莴苣种子的萌发(图2)，远红光能逆转红光的效果。下列说法正确的是 A.光敏色素位于类囊体膜，可以吸收、传递、转 　化光能 B.远红光照射下，PIF1抑制GA合成酶基因的转录， 　从而抑制种子的萌发 C.Pfr促进PIF1的降解，解除其抑制作用，GA含量 　升高，促进种子萌发 D.莴苣种子的萌发是环境因素、基因表达调控和 　植物激素共同作用的结果 √ √ √ 在干旱、盐渍、低温等不良环境下，植物会得不到充足的水分，即面临渗透胁迫。此时细胞内的物质会发生变化(图5-4-3)，使其从外界继续吸水维持生长。 【拓展】——渗透胁迫下植物的适应生理 讨论: 1.植物通过什么方式调节渗透压以适应渗透胁迫?     植物可积累大量的小分子可溶性物质，如脯氨酸、甜菜碱以及一些无机离子，进而提高细胞的渗透压，以便从外界继续吸水。 在干旱、盐渍、低温等不良环境下，植物会得不到充足的水分，即面临渗透胁迫。此时细胞内的物质会发生变化(图5-4-3)，使其从外界继续吸水维持生长。 【拓展】——渗透胁迫下植物的适应生理 讨论: 2.盐胁迫时，有些耐盐植物会吸收大量的 Na+ 和 Cl-，并将它们贮藏在液泡中这种机制有什么意义?     一方面是提高细胞的渗透压，另一方面使这些离子无法接触到细胞质内的酶类，保证酶的活性，防止代谢紊乱。 在干旱、盐渍、低温等不良环境下，植物会得不到充足的水分，即面临渗透胁迫。此时细胞内的物质会发生变化(图5-4-3)，使其从外界继续吸水维持生长。 【拓展】——渗透胁迫下植物的适应生理 讨论: 3.细胞质基质中积累大量脯氨酸和甜菜碱会导致作物产量下降，其原因是什么?     合成脯氨酸和甜菜碱这些有机溶质，需要消耗大量光合作用产生的有机碳。 【拓展练习】 研究发现，叶片气孔张开时保卫细胞的K+浓度是气孔关闭时的几倍。下图表示ABA 引起气孔关闭的机制，图中细胞内Ca2+主要储存在内质网中。请回答问题。 (1)保卫细胞K+浓度升高会引起细胞渗透压_____，从而导致保卫细胞_____，由于保卫细胞细胞壁厚薄不均匀，引起气孔张开。 (2)当ABA与质膜和内质网膜上________________结合后，促使保卫细胞细胞质基质中的Ca2+浓度增加，最后通过促进_________，使气孔关闭，该物质的运输方式为__________；另外还可通过____________途径，使气孔维持关闭状态。 (3)ABA除了可以提高植物的抗逆能力，还有______________________________________________等生理作用。 升高 吸水 特异性受体 K+外流 抑制K +内流 协助扩散 抑制细胞分裂,促进衰老和脱落、促进种子休眠 FormatFactory : www.pcfreetime.com $