5.2 植物激素调节植物生命活动（教学课件）生物浙科版选择性必修1

植物激素调节植物生命活动 浙科版选择性必修1 第5章 第2节 授课人：XXX NH_{2} OH A04 学习目标 生命观念 科学思维 科学探究 社会责任 准确说出5类植物激 素核心生理作用，建 立“植物生命活动由 由多种激素相互作用 共开同同调节、维持 个体稳态”的稳态与 平衡观。 基于生长素两重性原 理分析不同浓度植物 激素的作用效果，辨 析激素间的协同同与 与拮抗关系，通过演 绎绎推理驳斥相关谣 言。 设计验证乙烯催熟作 用的对照实验，基于 实验数据分析生长素 浓度对棉花落铃率的 影响。 运用植物激素知识指 导水果催熟，为农业 生产提出合理应用方 案，主动辨别网络不 实信息。 本节课探究之旅 导入：生活与生产的奇妙碰撞 （猕猴桃与棉花的故事） 乙烯素 分情境一：水果催熟的原理探究 2 (揭秘乙烯与植物激素) 水果催熟的原理探究（揭 3 秘乙烯与植物激素) 分情境二：棉花保花保果的 OH 原理探究（解码生长素与共同 调节) 4 NH 迁移应用：从理论到实践 植物激素 (牛油果与葡萄的增产催 A6H 生长素与共同调节 熟方案） 第一部分：生活与生产的奇妙碰撞 An OH 看似无关的操作，背后有何玄机？ 场景一：家庭水果催熟 场景二：新疆棉农保花保果 原生猕桃 熟生猴桃 现象：把生猕猴桃和熟苹果放在同一个密闭 袋子里，3天后猕猴桃变软可食用。 现象：棉农在特定时期喷施适宜浓度的生长素 类似物，棉花落铃率降低30%以上，显著增产。 核心驱动问题 无论是让水果快速成熟，还是让棉花减少脱落，本质上都是植物生命 NH 活动受了精准的调控。 植物激素是如何实现对植物生长、 发育、成熟等过程的精准调控的? 第二部分：水果催熟的原理探究 乙烯（Ethylene） 为什么成熟苹果能让生猕猴桃快速变熟? 现象回顾：生猕猴桃坚硬酸涩，与熟苹果同放后迅速变软香甜 关键物质：熟苹果释放出了一种神奇的气体--乙烯 乙烯气体（Ethylene Gas） 生猕猴桃 乙烯气体 熟猕猴桃 乙烯：促进果实成熟 乙烯只能“促成熟”，不能“促生长” 糖 细胞体积增大、细胞数量增多 (如：果实从黄豆大小长到拳头大小) 果实内部物质转化，淀粉转为糖分， 果胶降解使果肉变软，色素变化 （如：果实从绿变红，从硬变软，从酸变甜） 掀 OH OH 甜 酸 质地: 硬 质地：软 结论：乙烯改变的是果实的品质和状态，而不是体积和质量。 什么是植物激素? 由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 内源性 可运输 自然合成 产生部位 → 作用部位 植物自身合成（非外源施加） 植物激素 H H 有机物 微量高效 H Δ量 乙烯是气体 吲哚乙酸是酸类 化学本质多为小分子有机物 极低浓度即可产生显著生理效应 谣言披摔：“激素果”也孩亥儿童危高期吗? 在线谣言 “水果成热的乙化成是‘激素果’， 孩子，吃饷有机会发生危高青期！” 组团讨论（2分钟）：请用植物激素的 素的知识来反这个谣言。 思考方向 乙化的是化学性质什么? 人类激素会导致受危隐青期? 他们的作用对象是一吗? 科学真相：植物激素≠动物激素 差异对比 植物激素 动物性激素 化学本质 HO-C(=O)-CH3 `OH 乙烯 乙烯 义素IAA 动物性激素是用的股素质 简单的小分子子有机化合物 H 作用靶标 人体细胞靶标 植物细胞靶标 植物激素只与 人体细胞没有 植物细胞表面 植物激素的受 特异性受体结合 体 结论：催熟水果中的乙烯进入人体后，无法与人体细胞结合， 会被直接代谢排出，绝对不会导致性早熟！ 第13页 实验设计：验证乙烯的催熟作用 科学探究：如何验证乙烯的催熟作用? 自变量：有无乙烯 (Ethylene Presence) 实验目的：验证乙烯气体对未成熟果实的催熟效果。 无关变量：温度、湿度、密闭条件相同 实验原则：对照原则、单一变量原则。 方案设计： 实验组：未成熟香蕉+释放乙烯的物质 (如熟苹果或乙烯利溶液) 密闭放置。 对照组（空白组）：未成熟香蕉（同 批次、同成的成熟度) 密闭放置。 观察指标：香蕉果皮颜色变化、果肉软硬程度。 无乙烯 乙烯气体 对照组（空白组） 实验组 自变量：有无乙烯 (Ethylenece) 无关变量：温度、湿度、密闭条件相同 第三部分：棉花保花 保果的原理探究 情境感知：新疆棉农的增产秘籍 不同浓度生长素类似物处理下棉花落铃率对比 不同浓度生长素类似物处理下棉花落铃率对比 现象分析： 适宜浓度（低浓度）：落铃率显著降低（保花保果）。 浓度过高：落铃率反而升高，甚至导致叶片脱落（疏花疏果）。 核心原理：生长素作用的两重性。 棉花蕾铃 解码生长素：低浓度促进，高浓度抑制 两重性内涵: 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。 浓度界限：存在一个最适浓度，低于 该浓度促进作用增强，高于该浓度促 进作用减弱直至转为抑制。 影响生长素作用效果的因素：浓度 探究任务：分析同一器官在不同浓度下的反应 生长素浓度-作用效果曲线放大图 生长素的作用效果与浓度密切相关。 生产启示：在农业生产中应用生长 素类似物时，必须严格控制浓度 否则适得其反。 第17页 影响生长素作用效果的因素：器官种类 结论：不同器官对生长素的敏感程度不同。 敏感度排序：根 >芽 >茎 深度探究：生长素作用效果的影响因素（细胞成熟度） 影响生长素作用效果的因素：细胞成熟度 对生长素敏感 对生长素迟钝 幼嫩细胞：对生长素敏感（如 分生区细胞、幼叶）。 衰老细胞：对生长素迟钝（如 c 成熟的叶片、老根）。 如：分生区细胞、幼叶 如：成熟的叶片、老根 浓度 细胞 器官 成熟度 种类 浓度 顶端优势原理解析与应用 棉农的另一项操作：打顶增产 NH_{2} 打顶后 剪刀 摘除顶芽 侧芽生长素 浓度降低 An:OH 解除方法：摘除顶芽→ 侧芽生长素浓度降低 →抑制解除，侧枝发育。 20 植物体内的“五虎将”：其他激素的作用 除了生长素和乙烯，植物体内还有三大类重要激素： 赤霉素 (GA) 细胞分裂素（CTK） 脱落酸（ABA） 正常植高 巨大植米 促进细胞分裂 延缓叶片衰老 维持种子休眠 (植物的"抗逆激素") 促进细胞伸长，引起植株增高 促进种子萌发和果实发育 促进细胞分裂 延缓叶片衰老 抑制细胞分裂 促进叶和果实的衰老和脱落 维持种子休眠（植物的"抗逆激素"） 深度探究：植物激素间的共同调节（协同作用） 标题：植物生命活动是单一激素调节的吗？ 答案：否！是多种激素相互作用、共同调节的结果。 协同作用：不同激素对同一生理过程起促进作用。 实例分析：促进植物生长 促进细胞核分裂、细胞伸长 生长素 植物 生长 生长素 促进细胞伸长 赤霉素 细胞 分裂素 促进细胞质分裂 激素间的“拔河比赛”：拮抗作用 拮抗作用：不同激素对同一生理过程起相反的作用。 实例分析1：调控器官脱落（如棉花落铃） 脱落酸 生长素/细胞分裂素 `OH 棉铃 脱落酸 促进器官脱落 抑制器官脱落 赤霉素 实例分析2：调控种子萌发 赤霉素 ABA `OH 'OH 种子 脱落酸 维持休眠，抑制萌发 打破休眠，促进萌发 赤霉素 数据实证：激素的动态平衡维持稳态 棉花不同生长期5类植物激素含量变化 规律总结： 决定器官生长发育方向的，往 往不是某种激素的绝对含量， 而是不同激素的相对比例。 结论：植物个体稳态是由多种 激素构成的复杂网络共同调控 的。 在植物生长发育的不同阶段， 各种激素的相对含量在不断变 化。 第24页 第四部分：迁移应用：从理论到实践 生活挑战：如何拯救未成熟的牛油果? 任务：家里买了未成熟的硬牛油果，请设计2种快速催熟的方案并说明原理。 方案展示（学生讨论后总结）： 硬 米 方案1: 与成熟的香蕉/苹果一起放入密封纸 袋中。 （原理：成熟水果释放乙烯， 密封增加乙烯浓度) 方案2： 放置在温度较高的地方（如米缸中）。 （原理：适当高温促进牛油果自身合 成乙烯，米缸提供相对密闭环境) 任务二：嘉兴葡萄种植户的增产方案 农业挑战：葡萄种植户的“既要又要还要” 任务：嘉兴葡萄种植户想要同时实现“提高坐果率、增大果实体积、提前成熟上 市”，请给出3条具体建议。 提高坐果率 增大果实体积 提前成熟上市 花期喷施适宜浓度的 生长素类似物 (防落花落果) 幼果期喷施适宜浓度的 赤霉素/细胞分裂素 (促细胞伸长/分裂) 果实膨大后期喷施适 宜浓度的乙烯利 (促果实成熟) 花期 幼果期 成熟期 科学应用：植物激素/调节剂的使用原则 综合以上案例，在生产实践中应用植物激素必须遵循以下原则： 适宜浓度 配合使用 把握时机 安全合规 严格控制浓度，避免两 重性带来的负面影响。 根据不同激素的协同/ 拮抗关系，合理复配， 达到最佳效果。 在植物生长发育的特 定敏感时期施用。 使用国家批准的合法植 物生长调节剂，保障食 品安全。 OH ZE 第28页 课堂总结：构建知识网络 生长素 一两重性，低促高抑 内源产生 赤霉素 一促细胞伸长、植物生长 核心概念 可运输 `OH 5大类 细胞分裂素 促细胞分裂、延缓衰老 作用 微量高效有机物 脱落酸 一促休眠、抑生长、促脱落 植物激素 调节植物 促果实成熟 乙烯 水果催熟 生命活动 =C H H 保花保果 受多重因素影响 生产生活 如：浓度、器官种类、细胞成熟度 调节 打顶增产 应用 特点 协同作用 多种激素 拿袞增产 共同调节 拮抗作用 课后作业与拓展 基础作业 实践作业 拓展作业（社会责任） 整理本节课知识点思维导 图，完成课后配套习题，巩 固5类激素的作用。 回家完成香蕉催熟小实验。 设置3组（空白组、放1个熟 苹果组、放2个熟苹果组）， 记录香蕉完全成熟的时间， 下节课分享实验结果。 查阅资料，了解我国农业生 产中合法的植物生长调节剂 使用规范，写1条关于植物 激素的科普短句，发布在个人 社交平台，传递科学声音。 Page 30 $