高三生物一轮复习课件第31讲+植物生命活动的调节

第31讲

植物生命活动的调节主要考点

必备知识考点一植物生长素的发现与生理作用考点二其他植物激素的生理作用及关系考点三环境因素参与调节植物的生命活动考点四实验：探索植物生长调节剂的应用考点一植物生长素的发现与生理作用1.视频中植株的生长方向有什么特点？弯向光源生长2.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？幼嫩部分3.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？单侧光；可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。一、生长素的发现胚芽鞘在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。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。向性运动：植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动包括：向光性、向地性、向水性、

向肥性、茎的背地性一、生长素的发现弯向光源生长不生长也不弯曲生长但不弯曲弯向光源生长（1）该实验的对照组为___，实验组为______；（2）①②对照自变量为________，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关；（3）①③对照自变量为_____________，说明胚芽鞘的弯曲生长与___________有关；（4）③与④对比，说明感光部位在______；①②③④有无尖端尖端尖端有无遮光单侧光照射尖端一、生长素的发现1.达尔文父子的向光性实验推论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。2.鲍森·詹森实验琼脂片（1）推论：（2）实验不足：（3）实验改进：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。琼脂片不生长，不弯曲一、生长素的发现琼脂：是从海藻中提取出来的一种多糖体，为无色、无固定形状的固体，溶于热水。广泛应用在食品工业中，生物学研究中常作细菌培养基。化学物质可以透过琼脂。云母片：是一种矿物质，由云母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。知识拓展一、生长素的发现3.拜尔实验黑暗中（1）自变量：（3）结

果：（2）因变量：尖端放置的位置胚芽鞘朝对侧弯曲生长尖端下部弯曲生长的方向（4）拜尔为什么要选择黑暗的环境？排除光的影响，控制变量（5）没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生

弯曲？胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。一、生长素的发现将尖端切下，放到胚芽鞘一侧，胚芽鞘总是弯向对侧生长。结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。实验组对照组4.温特实验（1）设置对照组的目的？（2）自变量：（3）因变量：（4）结论：排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响琼脂块是否接触过尖端去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。一、生长素的发现(1)温特实验之前的实验结论中不能出现“生长素”，只能说“影响”(2)证明“影响”是“化学物质”而非其他信号，并对该物质命名的科学家是温特；(3)上述实验中都设置了对照组，体现了单一变量原则特别注意：生长素究竟是什么物质呢？

⑴1934年，科学家（郭葛），首先从人尿分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。⑵1946年，人们才从高等植物中分离出了IAA。⑶植物体内具有IAA相同效应的物质，还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，他们都属于生长素。二.生长素化学本质的发现一、生长素的发现⑷对植物向光性的解释：在单侧光照射下，胚芽鞘尖端产生的生长素发生横向运输，从向光侧转移至背光侧，导致尖端下面一段的背光侧的生长素含量多于向光侧，因而引起两侧生长不均匀，从而造成向光弯曲。二、生长素化学本质的发现

关于植物向光性生产的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。单侧光向光侧抑制生长的物质多背光侧抑制生长的物质少向光侧生长慢背光侧生长快向光生长⑷对植物向光性的解释：二、生长素化学本质的发现①直立生长②向光弯曲生长①直立生长②向光（小孔）弯曲生长①向左弯曲生长②向右弯曲生长③不生长不弯曲④直立生长⑤向右弯曲生长类别处理条件图解结果遮盖类暗箱类插片类不同处理条件下胚芽鞘以及其生长状况分析类别处理条件图解结果①直立生长②向左弯曲生长③④中IAA含量：a=b+c且b＞c①直立生长②向光弯曲生长③向小孔弯曲生长④向中心弯曲生长移植类旋转类不同处理条件下胚芽鞘以及其生长状况分析旋转对胚芽鞘生长方向的影响①如果胚芽鞘位于旋转圆盘的中心，相当于没有离心作用，在没有其他干扰因素的情况下，生长素分布均匀，胚芽鞘会直立生长。②如果胚芽鞘在旋转圆盘(转速较大)的边缘，在没有其他干扰因素的情况下，则由于离心作用，胚芽鞘内侧的生长素浓度比外侧的低，胚芽鞘会弯向圆心生长。不同处理条件下胚芽鞘以及其生长状况分析胚芽鞘系列实验的重要结论①生长素的产生部位：____________；感光部位：____________。②生长素横向运输的部位___________；生长素的产生是否需要光：______。③生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_______________________。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端下部的伸长区生长素的产生部位生长素的作用部位尖端下端感光部位弯曲生长部位横向运输部位归纳总结1.概念：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。2.比较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；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物质蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等无特定靶器官靶器官、靶细胞多样、复杂随体液运输三、植物激素※人工合成的、或微生物产生的不能称为植物激素，如植物体产生的赤霉素是一种植物激素，而赤霉菌产生的赤霉素不能称为植物激素。1.主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。2.来源：色氨酸经过一系列反应可转变为生长素。3.分布：

在植物体各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部分，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等处。幼芽幼叶发育中的种子四、生长素的合成、运输与分布4.生长素的运输（1）极性运输（幼嫩部位）a.部位：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中。b.方向：从形态学上端运输到形态学下端。c.方式：极性运输是一种主动运输（既需要载体，也

要耗能）。

生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。注：形态学的上端对于植物地上部分而言，指茎的顶端；对于地下部分而言，指根尖。四、生长素的合成、运输与分布分布多生长快背光侧分布少生长慢向光侧（2）非极性运输（成熟组织）

生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。（3）横向运输

在一些细胞分裂特别旺盛的地方

（尖端），受外界某些刺激(如单侧光、

重力、离心力)的影响,生长素也可以

横向运输。四、生长素的合成、运输与分布5.生长素的作用方式:

生长素不起催化作用，不为细胞提供能量，而是给细胞传递信息，起调节作用。6.作用机制:细胞内一系列信号转导特定基因表达生长素生长素受体特异性结合引发诱导产生效应7.生理功能:影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。（1）细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；（2）器官水平：四、生长素的合成、运输与分布8.生长素的作用特点（1）生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。（2）生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长敏感程度：根＞芽＞茎幼嫩细胞＞衰老细胞双子叶植物＞单子叶植物四、生长素的合成、运输与分布

根生长最适浓度：10-10mol

芽生长最适浓度：10-8mol·L-1茎生长最适浓度：10-4mol·L-1促进生长0抑制生长根芽茎10-1010-810-610-410-2M（mol·L-1

）ABCDEFHI根：

随着生长素浓度的增加，

AB段对根促进生长作用增强，BC段对根促进生长作用减弱；CD段对根起抑制生长作用。B点：促进根生长最适浓度C点：不促进根生长，也不抑制根生长F点：抑制根生长；不促进也不抑制芽生长；促进茎四、生长素的合成、运输与分布根茎根的生长素浓度：ＡＢＢＡＤＣ（抑制）（促进）（促进）（促进）根的向地性和茎的背地性茎的生长素浓度：C＜Ｄ,茎对生长素敏感度低

生长速度：

C＜Ｄ＞根的向地性茎的背地性(只有促进作用，没有抑制作用）＞B生长素移动方向生长速度：A,但浓度越高，反而抑制根的生长9.有关生长素作用的实例分析

植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。（1）顶端优势①概念：②原理：顶芽：产生生长素极性运输侧芽：低浓度促进生长对生长素敏感生长素浓度较高生长发育受到抑制离顶芽越近的侧芽，生长素浓度越高，生长越慢，离顶芽越远的侧芽，生长素浓度越低，生长越快。四、生长素的合成、运输与分布③顶端优势的应用a.解除顶端优势——去掉顶芽农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育，从而使它多开花、多结果园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满b.保留顶端优势做木材的树木需要保留顶端优势四、生长素的合成、运输与分布（2）除草剂生长素浓度(mol/L)促进生长抑制生长O10－1010－610－2双子叶单子叶植物的生长反应敏感程度：双子叶植物＞单子叶植物应用：在单子叶农作物田里面施加适量浓度的生长素类似物，除去双子叶杂草9.有关生长素作用的实例分析四、生长素的合成、运输与分布为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；（2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。形态学上端形态学下端含IAA琼脂块含IAA的琼脂块(a)思维训练实验前实验后形态学上端形态学下端含IAA琼脂块空白琼脂块(a)胚芽鞘弯曲生长2024/2/251.这个实验的设计是否严密？为什么？2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？

不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。

结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。

应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。空白琼脂块(b)形态学下端形态学上端含IAA琼脂块实验前实验后胚芽鞘既不生长也不弯曲考点二其他植物激素的生理作用及关系激素名称主要合成部位生理作用生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯油菜素内酯幼芽、幼根、未成熟的种子①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子萌发、开花和果实发育。主要是根尖①促进细胞分裂；②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。根冠、萎蔫的叶片等①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠。植物体的各个部位①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落；芽、幼嫩的叶、发育中的种子①促进细胞伸长生长，诱导细胞分化；②影响器官的生长、发育。①促进茎、叶细胞的扩展和分裂，②促进花粉管生长、种子萌发等。

花粉、未成熟种子一、其他植物激素的合成部位和主要作用2.各种激素并不是独立起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应1.植物生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化；二、植物激素间的相互作用2.各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应二、植物激素间的相互作用二、植物激素间的相互作用2.各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应3.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二、植物激素间的相互作用细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ng·g-1)鲜重开花后天数/d071449566370841261331402128354277919810511211920406080100120140160510152025生长素含量/(ng·g-1)鲜重猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化生长素脱落酸细胞分裂素赤霉素4.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性二、植物激素间的相互作用2.各种激素并不是孤立起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应作用起促进作用的激素起抑制作用的激素细胞分裂细胞分裂素脱落酸器官衰老脱落酸细胞分裂素种子萌发赤霉素脱落酸3.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4.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性1.植物生长发育和适应环境变化的过程中，激素的含量会发生变化；二、植物激素间的相互作用（1）赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长,如图:三、植物生长、发育与多种植物激素之间的关系（2）生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同,如图:（3）低浓度生长素促进细胞伸长，但生长素浓度升高到一定值后就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用,如图:三、植物生长、发育与多种植物激素之间的关系（4）脱落酸和赤霉素种子萌发过程中，脱落酸和赤霉素两种激素浓度的变化：赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，两者对种子萌发的作用是相反的。较高➩利于分化形成雌花较低➩利于分化形成雄花黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值三、植物生长、发育与多种植物激素之间的关系（5）植物的生长发育是由多种激素相互作用而形成的调节网络调控的。果实在不同发育时期植物激素的种类和含量是不同的，这是受植物基因控制的，其实质是基因选择性表达的结果。三、植物生长、发育与多种植物激素之间的关系（1）概念：由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质1.植物生长调节剂（2）原因：植物体内的激素含量非常少提取困难（3）类型：

①分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸

②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)、矮壮素三、植物生物调节剂的类型和作用（4）优点

①植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点

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（5）缺点

①植物生长调节剂使用不当,则可能影响作物产量和产品品质

②过量使用植物生长调节剂,可能对人体健康和环境带来不利影响1.植物生长调节剂三、植物生物调节剂的类型和作用（6）应用植物激素对应生长调节剂应用生长素α­萘乙酸、2，4­D①促进扦插枝条的生根②促进果实发育，防止落花落果③用作农业除草剂赤霉素赤霉素类①促进植物茎秆伸长②解除种子和其他部位的休眠，用来提早播种细胞分裂素青鲜素常在蔬菜储藏中用来保持蔬菜鲜绿，延长储藏时间乙烯乙烯利用于催熟果实脱落酸矮壮素控制植物徒长，使植株节间缩短，长得矮、壮、粗，根系发达，抗倒伏1.植物生长调节剂三、植物生物调节剂的类型和作用

（6）应用实例例1.赤霉素处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶例2.膨大剂(也叫膨大素)，使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟，使其提前上市例3.延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素（抑制发芽）有副作用例4.在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理，可使芦苇的纤维长度增加50%左右1.植物生长调节剂三、植物生物调节剂的类型和作用三、植物生物调节剂的类型和作用考点三

环境因素参与调节植物的生命活动光是植物进行光合作用的能量来源；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？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1.光的作用:一、光对植物生长发育的调节①化学本质：②分

布：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。相关信息

光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。(1)接受光信号的分子——光敏色素PrPfr红光远红光光敏色素一、光对植物生长发育的调节③生理作用：光敏色素可参与调节种子萌发、茎的伸长、气孔分化、叶绿体和叶片运动、花诱导、花粉育性等生理过程光调控植物生长发育的反应机制示意图一、光对植物生长发育的调节(2)光调控机制一、光对植物生长发育的调节(1)化学本质不同。绿色植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,不是蛋白质;光敏色素是由色素参与组成的一种蛋白质复合体。(2)接受光照有本质区别。光合色素能吸收并转化光能储存在有机物中,是自然界各种生物的能量和物质基础;光敏色素是光的受体,光仅是一种信号,被接受后经信息传递系统传导到细胞核,影响基因表达,从而调节植物的生长发育。(3)分布不同。光合色素主要分布在叶肉细胞的叶绿体中,光敏色素分布在植物的各个部位,尤其在分生组织细胞中更多,如胚芽鞘尖端、根尖等。(4)合成条件不同。光是叶绿素合成的必要条件,黑暗培养的黄化苗不含叶绿素,但黄化幼苗的光敏色素比绿色幼苗多几十至上百倍。辨析光合色素和光敏色素1.温度①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由温度决定。②春化作用：经一定时间的

促进植物开花的作用。低温诱导例：a.春夏季细胞

、细胞体积大，在树干上形成颜色

的带。b.秋冬季细胞分裂慢、细胞体积

，树干上形成颜色

的带。分裂快较浅较小较深①年轮形成的原因是：阔叶植物针叶植物二、参与调节植物生命活动的其他环境因素①重力是调节植物__________和__________的重要环境因素。②重力作用的原理:植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将______信号转换成____________的信号,造成________分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。③“淀粉—平衡石”假说：植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞。生长发育形态建成重力运输生长素生长素2.重力二、参与调节植物生命活动的其他环境因素①生长素运往根冠②根尖垂直放置时，淀粉体均匀分布在平衡石细胞的底部，两侧压力相当，运往根冠的生长素均匀地运往伸长区。根垂直生长的机理:例：二、参与调节植物生命活动的其他环境因素活动

请用淀粉——平衡石假说解释根的向地性近大抑制促进二、参与调节植物生命活动的其他环境因素植物生长发育基因表达调控激素调节环境因素调节植物细胞里储存着全套基因基因适时选择性表达植物的生长、发育、繁殖、休眠等。调控激素是信息分子传递信息细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调影响调控激素产生和分布环境变化植物响应调控基因表达以及激素的产生、分布器官和个体水平上的变化三、植物生长发育的整体调控植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。课堂小结考点四

实验：探索植物生长调节剂的应用实验原理（1）生长素类调节剂对植物插条的______情况有很大的影响。生根（2）用生长素类调节剂在不同浓度、不同时间处理插条，其影响程度不同。（3）存在一个______浓度，在此浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。最适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探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度制作插条:

把形态、大小一致的某种植物的插条分成7组，每组3枝取2,4-D按照不同的比例稀释成6份，第7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，