生物人教版（2019）选择性必修1 第5章 植物生命活动的调节 复习课件（共16张PPT）

(共16张PPT)
植物生命活动的调节
一、生长素
1、生长素的发现
（1）向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
（2）发现过程：
①达尔文的实验
①结论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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·詹森的实验
②结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
③拜尔的实验
③结论：胚芽鞘的弯曲生长，是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
④温特的实验
④结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素。
2、生长素的合成及运输
（1）合成：主要合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
（2）运输：
极性运输
①发生部位：胚芽鞘、芽、幼叶和幼根；
②运输方向：从形态学上端运输到形态学下端—只能单向运输；
③影响因素：遗传因素决定；
④跨膜方式：主动运输
非极性运输
在成熟组织中通过输导组织进行，与其他有机物的运输没有区别。
横向运输
①发生部位：根尖、芽尖等生长素产生部位；
②运输方向：向光侧到背光侧，远地侧到近地侧；
③影响因素：单侧光、重力等单一方向刺激；
（3）分布：各器官中都有分布，集中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。
3、生长素的生理作用
（1）作用方式：不组成细胞结构、不催化反应、不提供能量，而是给细胞传达信息，起着
调节细胞生命活动的作用。
（2）作用：
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：影响器官的生长发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实的
发育等。
（3）作用机制：首先与细胞内的生长素受体（某种蛋白质）特异性结合，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。
（4）作用特点：两重性
在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。（低促高抑）
例：顶端优势；
三看法判断生长素的作用特点——两重性
一看：生长素浓度生长慢的部位高于生长快的部位；
二看：与蒸馏水处理组（即0浓度）比较，生长慢于蒸馏水组体现抑制，生长快于蒸馏水组体现生长；
三看：坐标曲线，生长曲线出现负值即横轴以下；
判断植物“长不长、弯不弯”的方法
例1旋转法：
①直立生长；②向光生长；③向小孔生长；
④茎向心生长，根离心生长
例2插入法：
①向右侧弯曲生长；
②直立生长；
③向光弯曲生长；
④向光弯曲生长
例3移植法：
①直立生长；
②向左侧生长；
③④中IAA的含量a＝b＋c，b>c
（5）生长素作用特点实例分析
①顶端优势：
概念：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制；
原理：顶端生长素运输到侧芽，顶端低浓度促进生长，侧芽高浓度抑制生长。
解除方法：去除顶芽。
②根的向地性和茎的背地性生长：
原因：外因—重力产生单一方向的刺激；内因—生长素分布不均匀；根、茎对生长素的敏感程度不同。
③向光性：
生长素的产生部位：胚芽鞘尖端(产生不需要光)。
生长素的作用部位：胚芽鞘尖端下部伸长区。
感光部位：胚芽鞘尖端。
单侧光的作用：引起生长素分布不均匀。
胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部生长素分布不均匀。
植物向光性的另一种理论：单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
（5）影响因素：
①生长素浓度
a点：既不促进生长也不抑制生长。
a～c段(不含a点)：随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。
c点：促进生长的最适浓度，其促进效果最好。
c～e段(不含e点)：随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。
e点：促进生长的浓度“阈值”。超过此值时，将由“促进”转向“抑制”，从而进入抑制生长的“高浓度”。
e～f段：随生长素浓度升高，对生长的抑制作用逐渐增强。
b、d两点：生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。
④不同生物对生长素的敏感程度不同：双子叶>单子叶
②植物细胞的成熟情况：幼嫩细胞敏感，衰老细胞比较迟钝；
③不同器官的敏感度不同：根>芽>茎
（6）生长素的应用
促进扦插枝条生根；
使未受精的番茄子房发育，得到无子番茄；
抑制杂草生长，去除田间杂草。
二、植物激素
1、概念：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2、与动物激素的不同：
合成部位：植物激素无专门的分泌器官；动物激素由动物内分泌腺或内分泌细胞分泌；
作用部位：没有特定的器官；动物激素作用于特定的器官或组织；
运输途径：极性运输、非极性运输和横向运输；动物激素随体液循环运输；
化学本质：有机小分子；动物激素主要为蛋白质类、类固醇、氨基酸衍生物等；
三、其他植物激素
1、其他植物激素及合成、分布部位、主要作用
植物激素 合成部位 分布 主要作用
赤霉素(GA) 幼根、幼芽和未成熟的种子 主要分布在植物生长相对旺盛的部位 促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。
细胞分裂素(CTK) 主要是根尖 主要分布在正在进行细胞分裂的部位 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
脱落酸(ABA) 根冠、萎蔫的叶片等 将要脱落或进入休眠期的器官和组织中含量多 抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。
乙烯( ETH) 植物体各个部位 各器官中都存在 促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
油菜素内酯 （BR） _ 广泛存在于植物的花粉、种子、茎和叶等器官中 促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。
注：恶苗病：赤霉素含量过高，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长现象，病株比正常植株高50%以上，并且结实率大大降低。
2、植物激素间的相互作用
（1）作用途径：植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式
实现的；各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
（2）作用特点：
①在植物的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。
②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。
例：
生长素与细胞分裂素的比值高有利于根的分化，反之有利于芽的分化，比值为1有利于形成愈伤组织；
黄瓜茎端端脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，反之则有利于分化为雄花。
③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。
（3）植物激素间的相互作用
①协同作用：两种或多种激素结合使用时，其效果大于分别单独使用。（生长素、细胞分裂素、赤霉素）、（脱落酸、乙烯）
促进细胞伸长，细胞体积增大
生长素
主要促进细胞核分裂
细胞分裂素
主要促进细胞质分裂
共同促进细胞分裂，细胞数目增加
共同促进植物生长
②拮抗作用
细胞分裂：细胞分裂素、生长素—促进；脱落酸—抑制；
脱落衰老：脱落酸、乙烯—促进；生长素、赤霉素、细胞分裂素—抑制；
种子萌发：赤霉素—促进；脱落酸—抑制；
气孔张开：细胞分裂素—促进；脱落酸—抑制。
③作用实例：
生长素达到一定浓度后会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成具有抑制作用。
赤霉素可促进生长素的合成，抑制生长素的分解。
研究表明：脱落酸在高温下易降解，则“小麦、玉米在即将成熟时，若遇干热后再遇大雨的天气，种子将易在穗上发芽”的原因？
持续一段时间的高温，能使种子中的脱落酸降解，从而解除了对种子萌发的抑制，大雨又给种子萌发提供了水分，于是种子就容易在穗上萌发。
四、植物生长调节剂及应用
1、植物生长调节剂：由人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
2、优点：原料广泛、容易合成、效果稳定等。
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，但有类似的生理效应，如α-奈乙酸（NAA）、矮壮素等。
4、实例：
①NAA、2，4-D：促进插条生根，培育无子番茄，用作农业除草剂等；
青鲜素：抑制发芽，保持蔬菜鲜绿，延长保存期；
赤霉素：使大麦种子无须发芽就可产生α-淀粉酶；
乙烯利：催熟未成熟的果实；
膨大素：促使水果长势加快、个头变大，但口感差，汁水少，甜味不足，不宜长时间储存。
5、影响施用效果的因素：施用的浓度、时间、部位以及植物的生理状态和气候条件等。
6、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度（实验）
（1）原理：适宜浓度的生长素类调节剂能促进插条生根，不同浓度的生长素类调节剂溶液处理后，插条生根的情况不同。在最适浓度下植物插条生根数量最多，生长最快。
（2）实验过程：
（3）实验要点：
①需进行预实验：预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，以免由于设计不周，盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。
②三个变量：自变量：生长素类调节剂的浓度；因变量：扦插枝条生根的数量（或长度）；
无关变量：等量原则，处理溶液的计量、温度、光照、插条的生理状况、处理时间等。
③处理插条：
生长素类似物处理插条可用浸泡法(溶液浓度较低，浸泡时间长)或沾蘸法(溶液浓度较高，处理时间较短)。
处理时插条上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
扦插时常去掉插条成熟叶片，原因是降低蒸腾作用，保持植物体内的水分平衡。
配置一系列浓度梯度的生长素类调节剂溶液
处理生长状况相同的插条的形态学下端
观察枝条生根状况
重复前三步，将浓度梯度变小
预实验
正式实验
7、尝试利用乙烯利催熟水果
（1）乙烯利的性质
①工业品为液体。
②当溶液pH<3.5时，比较稳定，但随着pH升高，它会分解释放出乙烯。
（2）乙烯利的作用
①对水果具有催熟作用。
②进一步诱导水果自身产生乙烯 ，加速水果成熟。
（3）注意事项：
①乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性；
②遇明火可燃烧，注意防火。
五、环境因素参与调节植物的生命活动
1、光
（1）光的作用：①能量②一种信号
（2）光的调控机制：植物具有能接受光信号的分子，如光敏色素。
光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白质复合体），分布在植物各个部位，分生组织的细胞内比较丰富。
作用机制：
吸收红光和远红光信号
（接收信号）
光敏色素结构发生变化
（感受信号）
经信息传递系统传导到细胞核内
（传导信号）
影响特定基因的表达
（发生反应）
植物体内除了光敏色素外，还有感受蓝光的受体。
2、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；
（2）植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的；
（3）年轮：季节轮回，温度周期性变化，春夏季细胞分裂快、细胞体积大，树干上形成颜色较浅的带；
秋冬季细胞分裂慢、细胞体积小，树干上形成颜色较深的带；
（4）春化作用：经历低温诱导促使植物开花的作用，避免秋季开花；（如冬小麦、蕙兰等）
3、重力
（1）作用：调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
（2）调节机制：植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向，使根向地生长，茎背地生长。
（3）淀粉平衡石假说：重力方向改变，平衡石细胞中的“淀粉体”沿重力方向沉降，引起植物体内一系列信号分子改变，对植物生长产生影响。
4、植物生长发育的整体调控
影响
激素调节
环境因素调节
基因表达调控
植物细胞中储存着全套基因
基因适时选择性表达
植物的生长、发育、繁殖、休眠
激素是信息分子
细胞与细胞、器官与器官之间协调
环境变化
植物响应
基因表达以及激素产生、分布
器官和个体水平上的变化
基因表达调控的结果
调控
结果
影响
植物生长发育
传递信息
调控
最终表现
（1）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完成的。
（2）激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受环境因素的影响。