第五章 第4节 植物生命活动的调节（课件）-《生物基础》（厦门大学出版社）同步精品课堂

第五章 生物的生殖与发育 第四节 植物生命活动的调节 《生物基础》（厦门大学出版社） 01 学习目标 02 教学引入 03 知识讲授 CONTENTS 目 录 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 01 知识目标：掌握植物激素的概念；掌握生长素的发现过程（达尔文、温特）；掌握生长素的生理作用及两重性特点；掌握顶端优势的概念及应用；掌握赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯的主要生理作用；理解植物激素间的相互作用关系；了解植物生长调节剂在生产中的应用。 学习目标 02 技能目标：能运用生长素两重性解释顶端优势等生命现象；能区分不同植物激素的生理功能；能分析植物激素在农业生产中的应用原理。 视频引入 生物课上，老师展示了两张照片：一张是向光弯曲的植物幼苗，一张是修剪过的果树。小明问：“为什么植物会向光弯曲？”小红说：“我听说是因为生长素分布不均匀。”小丽补充道：“我奶奶种果树时会把顶芽摘掉，说这样能多结果，这是为什么？” 老师又展示了另一组图片：成熟的苹果会释放一种气体，能催熟周围的香蕉。小强问：“植物也会‘说话’吗？” 教学引入 教学引入 问题： 2 1 3 什么是植物激素？植物激素有哪些种类？ 生长素是怎样被发现的？ 生长素的生理作用有什么特点？什么是“两重性”？ 教学引入 植物没有神经系统，但能对内外环境变化做出精确响应——这离不开植物激素的调节。今天我们就来学习第五章第四节——植物生命活动的调节。 知识讲授 Part 01 生长素 知识讲授 一、植物激素的概念 核心概念：植物激素是植物体内合成的、对生命活动有显著调节作用的微量有机物。 植物激素的定义： 植物激素是指在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。 植物激素的特点： 特点 说明 微量高效 含量极少但作用显著 内生性 植物自身合成 可运输 从产生部位运输到作用部位 调节作用 对生长、发育、分化等有显著影响 知识讲授 二、生长素的发现——达尔文的实验 核心概念:达尔文通过向光性实验首次推测胚芽鞘尖端产生某种物质，引起向光弯曲。 生长素的发现历程： 时间 科学家 主要贡献 1880年 达尔文父子 向光性实验→推测尖端产生某种物质传递到下部 1928年 温特 首次将生长素收集在琼脂小块中→证实物质存在 1946年 — 从高等植物中首次分离提取，鉴定为吲哚乙酸（IAA） 知识讲授 二、生长素的发现——达尔文的实验 达尔文的向光性实验： 实验处理 结果 结论 胚芽鞘受单侧光照射 向光弯曲生长 尖端受光刺激产生某种物质 尖端切除，单侧光照 不弯曲 尖端是感光部位 尖端用黑罩遮光，单侧光照 不弯曲 感光部位在尖端 知识讲授 三、生长素的发现——温特的实验 核心概念：温特用琼脂小块收集生长素，证明其与向光性弯曲相关。 温特的实验： 步骤 操作 结果 ① 将胚芽鞘尖端放在琼脂小块上 生长素进入琼脂 ② 将含有生长素的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘一侧 胚芽鞘向对侧弯曲 ③ 不含生长素的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘一侧 不弯曲 知识讲授 四、生长素的生理作用——两重性 核心概念：生长素的作用具有两重性——低浓度促进，高浓度抑制。 两重性的含义： 生长素的作用具有两重性： 既能促进生长，也能抑制生长 既能促进发芽，也能抑制发芽 既能防止落花落果，也能疏花疏果 同一植物的不同器官对生长素浓度的敏感性 知识讲授 四、生长素的生理作用——两重性 不同器官对生长素的敏感度： 对于同一植物的不同器官：根 > 芽 > 茎（敏感度递减） 敏感度排序 器官类型 最敏感 根 中等 芽 最不敏感 茎 知识讲授 五、顶端优势 核心概念：顶端优势是指顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。 顶端优势的定义： 顶端优势是指植物的顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象。 顶端优势的机理： 顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，使侧芽生长受到抑制。 应用方式 目的 举例 去除顶芽（摘心/打顶） 消除顶端优势，促进侧芽生长 果树多分枝、茶树/桑树方便采摘、行道树扩大遮阴 保留顶芽 维持顶端优势 林木用材（获得通直主干） 化学去顶 用化学药剂消除顶端优势 三碘苯甲酸（TIBA）应用于大豆生产 知识讲授 六、生长素类似物 核心概念：生长素类似物是人工合成的、具有生长素活性的物质，在生产中广泛应用。 生长素类似物的定义： 生长素类似物是人工合成的、具有生长素类活性的植物生长调节剂。 常见生长素类似物及其用途： 名称 缩写 主要用途 α-萘乙酸 NAA ①诱发不定根形成（提高扦插成活率） ②提高坐果率，防止采前落果 2,4-二氯苯氧乙酸 2,4-D ①除草剂（双子叶杂草） ②诱导细胞增殖和脱分化 ③使幼苗矮化粗壮 知识讲授 例题分析 某同学将一盆植物幼苗水平放置，发现根向下弯曲生长（向地性），茎向上弯曲生长（背地性）。请用生长素的两重性解释这一现象。 师生互动 知识点背诵 1、什么是植物激素？常见的有哪些？ 2、生长素的作用有什么特点？不同器官对生长素的敏感度如何？ 【答案】植物激素是在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，对植物生命活动有显著调节作用的微量有机物。常见的有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。 【解析】五大类植物激素是本节的核心内容。 【答案】生长素具有两重性——低浓度促进，高浓度抑制。不同器官敏感度：根 > 芽 > 茎（根最敏感，茎最不敏感）。 【解析】两重性是生长素最核心的生理特点。 师生互动 随机提问： 1、达尔文和温特在生长素发现中分别做了什么贡献？ 【答案】达尔文通过向光性实验推测胚芽鞘尖端产生某种物质传递到下部；温特首次将生长素收集在琼脂小块中，证明该物质与向光性弯曲相关。 【解析】达尔文提出“推测”，温特“证实”。 2、2,4-D既能做除草剂，又能做植物生长调节剂，这是否矛盾？ 【答案】不矛盾。2,4-D是生长素类似物，同样具有两重性。低浓度时促进生长（调节剂），高浓度时抑制生长（除草剂）。双子叶植物比单子叶植物对2,4-D更敏感，因此高浓度2,4-D可杀死双子叶杂草而不伤单子叶作物。 【解析】两重性是解释这一现象的关键。 课堂练习 1、选择题：植物激素的特点是（ ） A. 含量多、作用大 B. 含量少、作用小 C. 微量高效 D. 大量低效 2、填空题：生长素的发现过程中，达尔文通过 ________ 实验推测尖端产生某种物质，温特用 ________ 收集了该物质。 【答案】C 【解析】植物激素是微量有机物，但作用显著——“微量高效”是其核心特点。 向光性 琼脂小块 课堂练习 3、判断题：生长素浓度越高，对植物生长的促进作用越强。（ ） 【答案】错误 【解析】生长素具有两重性——低浓度促进，高浓度抑制。浓度过高反而抑制生长。 4、简答题：请简述顶端优势的原理及其在农业生产中的应用。 【答案】 原理：顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，使侧芽生长受到抑制。 应用： ①摘心/打顶：去除顶芽，消除顶端优势，促进侧芽生长（果树多分枝、茶树/桑树采摘、行道树扩大遮阴） ②保留顶芽：维持顶端优势（林木用材） ③化学去顶：用化学药剂（如TIBA）消除顶端优势 背诵记忆 植物激素是植物体内合成的微量调节物质。生长素是最早被发现的植物激素——达尔文通过向光性实验提出推测，温特用琼脂小块证实其存在。生长素的作用具有两重性（低浓度促进，高浓度抑制），不同器官对生长素的敏感度不同（根>芽>茎）。顶端优势（顶芽优先生长、侧芽受抑制）是生长素两重性的典型表现，在生产中通过摘心/打顶可消除顶端优势。 除了生长素，植物体内还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等多种激素，它们共同调节植物的生命活动。下面进入第二段：其他植物激素。 知识讲授 Part 02 其他植物激素 知识讲授 一、赤霉素 核心概念：赤霉素最显著的作用是促进茎叶伸长生长。 赤霉素的分布： 广泛存在于植物各器官中，含量最多的是果实、种子、顶芽、幼叶及根尖。 赤霉素的主要生理作用： 作用 说明 ①促进生长 最显著作用——促进茎、叶伸长，增加株高；促进果实生长（如葡萄无籽果实） ②诱导开花 可代替低温和长日照条件，使长日照植物在短日照下开花 ③打破休眠，促进发芽 打破马铃薯休眠，促进需光种子在黑暗中萌发 ④促进雄花分化 增加雌雄异花同株植物的雄花比例 ⑤防止果实脱落 加强生长素的效应，促进坐果 知识讲授 二、细胞分裂素 核心概念：细胞分裂素主要促进细胞分裂和芽的分化。 细胞分裂素的分布： 普遍存在于茎尖、根尖、未成熟的种子、萌发的种子和生长着的果实中。一般认为在根尖形成。 细胞分裂素的主要生理作用： 作用 说明 ①促进细胞分裂和扩大 主要是促进细胞分裂，调节细胞质分裂 ②诱导芽的分化 最重要作用之一——处理愈伤组织可诱导形成完整植株 ③促进侧芽发育，消除顶端优势 可解除生长素引起的顶端优势，促进侧芽生长 ④打破种子休眠 代替光照打破需光种子的休眠 ⑤延缓叶片衰老 涂抹部位保持鲜绿（“绿色保鲜剂”） 知识讲授 三、脱落酸 核心概念：脱落酸是天然的植物抑制剂，与生长素、赤霉素、细胞分裂素相对抗。 脱落酸的分布：主要存在于休眠的器官和部位中。 脱落酸的主要生理作用： 作用 说明 ①促进休眠 外用脱落酸可使生长旺盛的枝条进入休眠 ②促进气孔关闭 降低蒸腾，增强抗旱能力（内生抗蒸腾剂） ③抑制生长、开花 抑制整株植物或离体器官的生长，抑制种子萌发 ④促进脱落 促进叶柄基部离层形成→树叶脱落 知识讲授 四、乙烯 核心概念：乙烯是促进果实成熟的气体激素。 乙烯的分布与合成：植物所有组织都能产生乙烯，由甲硫氨酸转化而来，合成需充足的氧气。 乙烯的主要生理作用： 作用 说明 ①改变生长习性 抑制茎的伸长生长，促进茎/根横向增粗 ②促进成熟  对果实成熟、棉铃开裂、水稻灌浆与成熟有显著效果 ③促进脱落 控制叶片脱落的主要激素 ④促进开花和雌花分化 促进菠萝开花；促进黄瓜雌花分化 ⑤其他作用 诱导不定根形成，打破种子和芽休眠 知识讲授 五、五大类植物激素对比总结 核心概念：五大类植物激素各有不同的生理作用，共同调节植物的生命活动。 五大类植物激素对比： 激素名称 合成部位 主要生理作用 生长素 芽、幼叶、发育中的种子 促进生长（两重性）、促进扦插枝条生根 赤霉素 果实、种子、顶芽、幼叶、根尖 促进茎叶伸长、诱导开花、打破休眠 细胞分裂素 根尖 促进细胞分裂、诱导芽分化、延缓衰老 脱落酸 休眠器官、叶、根 促进休眠、促进气孔关闭、抑制生长 乙烯 所有组织 促进果实成熟、促进脱落、促进雌花分化 知识讲授 五、五大类植物激素对比总结 相互作用： 植物生命活动是多种激素相互协调、共同调节的结果。 生长素与细胞分裂素：共同调节细胞分裂和分化（浓度比决定根/芽分化） 赤霉素与脱落酸：对抗关系（赤霉素促萌发，脱落酸促休眠） 乙烯与生长素：协同促进果实成熟 知识讲授 例题分析 请将下列植物生命活动现象与对应的激素匹配： ① 果实成熟 ② 促进茎叶伸长 ③ 促进气孔关闭 ④ 促进扦插枝条生根 ⑤ 延缓叶片衰老 现象 对应激素 解析 ① 果实成熟 乙烯 乙烯促进果实成熟（典型作用） ② 促进茎叶伸长 赤霉素 赤霉素最显著的作用 ③ 促进气孔关闭 脱落酸 脱落酸是内生抗蒸腾剂 ④ 促进扦插枝条生根 生长素 生长素促进不定根形成 ⑤ 延缓叶片衰老 细胞分裂素 细胞分裂素可防止器官早衰 师生互动 知识点背诵 1、赤霉素的主要生理作用有哪些？ 2、乙烯的主要生理作用是什么？在果蔬贮藏中怎样利用？ 【答案】①促进茎叶伸长生长；②诱导开花（代替低温和长日照）；③打破休眠，促进发芽；④促进雄花分化；⑤防止果实脱落。 【解析】赤霉素最显著的作用是“促伸长”。 【答案】乙烯的主要作用是促进果实成熟，还促进脱落、促进雌花分化等。果蔬贮藏中通过降低O₂含量（2%~3%）和低温抑制乙烯合成，延长贮藏时间。 【解析】乙烯是“催熟激素”——成熟的水果会释放乙烯催熟周围的水果。 课堂练习 1、选择题：促进果实成熟的主要激素是（ ） A. 生长素 B. 赤霉素 C. 细胞分裂素 D. 乙烯 2、填空题：细胞分裂素主要在植物体的 ________ 中合成。 【答案】D 【解析】乙烯是促进果实成熟的主要激素。生长素促进生长（两重性），赤霉素促进茎叶伸长，细胞分裂素促进细胞分裂。 根尖 课堂练习 3、判断题：赤霉素可代替低温和长日照条件，使短日照植物在长日照下开花。（ ） 【答案】错误 【解析】赤霉素能代替低温和长日照条件，使长日照植物在短日照下开花。不是使短日照植物在长日照下开花。 4、简答题：请列举乙烯的主要生理作用。 【答案】 乙烯的主要生理作用： ①改变生长习性——抑制茎伸长，促进横向增粗 ②促进果实成熟——最显著作用 ③促进脱落——控制叶片脱落 ④促进开花和雌花分化 ⑤诱导不定根形成，打破种子和芽休眠 背诵记忆 序号 核心知识点 关键内容 1 植物激素 微量、调节作用 2 五大类激素 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯 3 生长素两重性 低促高抑 4 器官敏感度 根 > 芽 > 茎 5 顶端优势 顶芽优先生长，侧芽受抑制 背诵记忆 序号 核心知识点 关键内容 6 赤霉素作用 促进茎叶伸长、诱导开花、打破休眠 7 细胞分裂素 促进细胞分裂、诱导芽分化、延缓衰老 8 脱落酸作用 促进休眠、促进气孔关闭 9 乙烯作用 促进果实成熟 10 激素对抗 赤霉素 vs 脱落酸（促萌发 vs 促休眠） 本节学习了植物生命活动的激素调节。植物激素是植物体内合成、从产生部位运输到作用部位、对生命活动有显著调节作用的微量有机物。生长素（IAA）具有两重性：低浓度促进生长、发芽、防止落花落果，高浓度则起抑制作用；根、芽、茎敏感性依次降低。顶端优势因顶芽生长素向下积累于侧芽所致，可通过摘心、打顶或化学去顶解除以增产。NAA、2,4-D、生根粉等生长素类似物广泛用于扦插生根、除草等生产。赤霉素促进伸长、诱导开花、打破休眠；细胞分裂素促进分裂、诱导芽分化、延缓衰老；脱落酸促进休眠、关闭气孔、抑制萌发、促进脱落；乙烯促进成熟、脱落和雌花分化。五类激素协同与拮抗，共同调控植物的生长发育。 课堂小结 拓展提升 果农用塑料袋套住未成熟的青香蕉，加入一个成熟的苹果，可以加速香蕉成熟，为什么？ 为什么“摘心”能使果树多分枝、多结果？ 课堂总结 课后作业 2 1 3 梳理本节课知识点 完成同步练习 预习下一节课的内容 结束 植物虽然没有神经系统，但通过五大类植物激素的精细调控，能够对内外环境变化做出精确响应。生长素具有两重性（低促高抑），顶端优势是其典型表现；赤霉素促进茎叶伸长；细胞分裂素促进分裂和芽分化；脱落酸促进休眠和气孔关闭；乙烯促进果实成熟。这些激素相互协调、共同作用，调控着植物的生长、发育和衰老全过程。理解植物激素的作用，对于农业生产中的合理密植、整形修剪、果实保鲜等具有重要指导意义。希望大家通过今天的学习，能够用植物激素的知识解释身边的生命现象，做一名“懂激素、善应用、爱农业”的优秀学子！ 感谢观看 $