高中生物总复习讲解课件：专题16 植物生命活动的调节(共24张PPT)

(共24张PPT)
第3部分　稳态与调节
专题16　植物生命活动的调节
考点1　植物生长素
一、植物生长素的发现
达尔文父子 鲍森·詹森 拜尔 温特
实 验 示 意 图
达尔文父子 鲍森·詹森 拜尔 温特
结 论 ①②:胚芽鞘的向光性与尖端有关;
③④:胚芽鞘的感光部位在尖端。 总推论: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 胚芽鞘尖端产生的 “影响”可以透过琼脂片传递给下部 胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素
二、生长素的合成、运输、分布及生理作用等
合成 主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中,色氨酸经一系列反应可转变成生长素 运输 极性运输 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,只能从形态学上端运输到形态学下端,方式是主动运输
非极性运输 在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输
横向运输 环境因素如单侧光引起的向背光侧运输;水平放置时沿重力方向运输
分布 植物体各器官中都有分布,但相对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 生理 作用 作用方式 不组成细胞结构,不提供能量,不催化细胞代谢,而是给细胞传达信息,调节细胞的生命活动
作用机制
主要作用 (1)细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等;
(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、叶和果实发育等
作用特点 (1)一般情况下,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,如图所示。
(2)对生长素的敏感程度:根>芽>茎,双子叶植物>单子叶植物,幼嫩细胞>衰老细胞

生长素 作用实例 顶端优势
根的向地 性和茎的 背地性
易混易错 (1)抑制生长≠不生长:凡生长状况差于对照组(自然生长或清水处理组)的,
可认为生长受到抑制;凡生长状况好于对照组的,可认为生长受到促进。
(2)生长素的产生与光照无关,有光、无光都可产生,但光照可影响生长素的分布。
小表达 (2021全国甲,3改编)(2021北京,10改编)(1)解除顶端优势的方法:　　　　
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(2)植物向光弯曲生长的原因是什么 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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摘除顶芽、施用抑制顶芽生长素运输的植物生长调节剂、喷施细胞分裂素
单侧光照射后,生长素从向光侧向背光侧运输,引起两侧生长素分布不均匀,使胚芽鞘背光侧生长素的含量高于向光侧,因此背光侧生长快于向光侧,造成向光弯曲
知识归纳 植物激素与动物激素辨析
分泌器官 运输 化学本质 作用部位 共同点
植物激素 在一定部位产生,无特定的分泌器官 多样、复杂 一般是小分子
物质 无明显靶器官 (1)都是调节生命活动的化学物质;
(2)都能从产生部位运输到作用部位发挥作用;
(3)都具有微量、高效的特点
动物激素 有特定的分泌器官或分泌细胞 随体液运输 有蛋白质类、
多肽类、氨基
酸衍生物类、
类固醇类等 靶细胞、靶器
官 考点2　其他植物激素和植物生长调节剂的应用
一、其他植物激素
激素种类 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 油菜素内酯
合成部位 幼根、幼芽和未成熟的种子 主要是根尖 根冠、萎蔫的
叶片等 植物体各个部
位 可能是花粉、未成熟的种子和根
主要作用 促进细胞伸长,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 促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育和叶绿素合成 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 促进果实成熟;
促进开花;促进 叶、花、果实
脱落 促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
植物激素 间的相互 作用 (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)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。
(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
二、植物生长调节剂的应用
植物 生长 调节剂 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 优点 容易合成、原料广泛、效果稳定等 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)、矮壮素等 应用 NAA、2,4-D、 吲哚丁酸 为生长素类调节剂,可促进插条生根;促进果实发育、培育无子番茄;用作除草剂
赤霉素 使大麦种子无须发芽就可以产生α-淀粉酶
膨大剂 使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟
青鲜素 抑制发芽
矮壮素 抑制细胞伸长,但不抑制细胞分裂;抑制茎、叶生长,但不影响生殖,可提高作物抗倒伏能力
乙烯利 催熟未成熟果实
探索 植物 生长 调节 剂的 应用 探索生长素类调节剂促进插条生根 的最适浓度 处理部位 插条基部
处理方法 (1)浸泡法:溶液浓度较低,处理时间较长(浸泡几小时至一天);
(2)沾蘸法:溶液浓度较高,处理时间很短(沾蘸一下,约5 s)
注意事项 (1)需要进行预实验: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。通过预实验确定最适浓度范围:取因变量最大值时对应的自变量两侧浓度为进一步实验范围。
(2)处理插条:处理时插条上下不能颠倒,否则扦插枝条不能成活。
(3)无关变量需相同且适宜:选用相同的植物材料,插条的生理状况、带有的芽数相同,插条处理的时间一致等
尝试利用乙烯利催熟水果 (1)乙烯利溶液pH<3.5时比较稳定,随着pH升高,会分解释放乙烯,催熟果实; (2)乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟 小表达 (1)植物生长调节剂为什么效果稳定 　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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(2)(2022辽宁,11改编)(2022海南,7改编)(2020浙江7月选考,22改编)用2,4-D作双子叶杂
草的除草剂的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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生长素具有较低浓度促进生长,过高浓度抑制生长的特性,利用双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感的特点,可在单子叶植物的农田中使用较高浓度的生长素类调节剂,如2,4-D,以抑制双子叶杂草的生长
人工合成的植物生长调节剂不是植物体原有的成分,植物体内一般没有相应的酶去分解它,因此植物生长调节剂作用效果更稳定
易混易错 无子番茄和无子西瓜
无子番茄 无子西瓜
原理 生长素(生长素类调节剂)促进未
受粉的子房发育为果实 染色体(数目)变异
本质区别 遗传物质未发生改变 遗传物质发生改变
考点3　环境因素参与调节植物的生命活动
一、环境因素对植物生命活动的调节
光 光的调控作用 光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程 光敏色素(植物接收 光信号的分子之一) 本质 蛋白质(色素—蛋白复合体),主要吸收红光和远红光
分布 植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富
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
作用机制
温度 影响本质 主要通过影响酶的活性来实现
表现 (1)树木的年轮表现出季节周期性变化;
(2)春化作用:经过一段时期的低温诱导促使植物开花的作用;
(3)植物分布的地域性很大程度上由温度决定
重力 (1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 (2)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 知识拓展 重力对植物生长调节的机制——“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,即平衡石细胞来实现的,
根向地性的机理分析如图所示:
二、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完成的。
题型　植物激素间的相互作用(热考点)
1.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。
相互作用 主要表现 实例
协同 作用 一类植物激素的存在可以增强另一类植物激素的生理效应(2023新课标,31,10分) 植物生长:生长素、赤霉素、细胞分裂素
延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素
促进种子萌发:细胞分裂素、赤霉素
促进果实坐果和生长:细胞分裂素、赤霉素
相互作用 主要表现 实例
相抗衡 作用 一类植物激素的作用可以抵消另一类植物激素的作用(2023北京,8,2分) 顶端优势:高浓度生长素抑制侧芽生长,形成顶端优势;细胞分裂素可促进侧芽生长,解除顶端优势(2021北京,10,2分)
器官脱落:较低浓度的生长素抑制花的脱落;脱落酸促进花的脱落
种子萌发:赤霉素、细胞分裂素促进种子萌发;脱落酸抑制种子萌发
叶片衰老:生长素、细胞分裂素抑制衰老;脱落酸促进衰老
反馈作用 一类植物激素影响到另一类植物激素的合成水平后,后者又反过来影响前者的合成水平 生长素可以促进乙烯的合成,而乙烯含量的增加又反过来抑制生长素的合成,如图:

(2022重庆,16,2分)
2.很多情况下,决定植物某一生理效应的往往不是某一种激素的绝对含量,而是各种激
素之间的相对含量。
(1)黄瓜雌、雄花的分化

(2)愈伤组织的分化(2022重庆,15,2分)
3.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。
典例 (2023朝阳一模,8)乙烯信号通路中的关键蛋白能结合在赤霉素(GA)水解酶的
启动子区域。研究乙烯和GA在水稻初生根发育过程中的作用,结果如图。乙组GA含
量在添加乙烯前后无差异,丙组添加乙烯后GA含量显著降低。
据此不能得出的结论是 (　 )
A.乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用
B.赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用
C.外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因表达
D.乙烯还可能通过其他机制抑制初生根生长
C
解析 由野生型组可看出,乙烯处理组的水稻初生根长度比对照组短,可推测乙烯对
初生根的生长有一定的抑制作用,A不符合题意;比较野生型组对照组和丙组对照组可
知,GA水解酶高表达突变体的初生根长度比野生型短,说明赤霉素对初生根的生长有
一定的促进作用,B不符合题意;根据题干“丙组添加乙烯后GA含量显著降低”,丙组
中乙烯处理组的GA含量显著低于对照组,推测外施乙烯能促进GA水解酶基因表达,C
符合题意;根据题干信息“乙组GA含量在添加乙烯前后无差异”,但题图显示乙组乙
烯处理后水稻初生根长度短于对照组,因而推测乙烯除了通过促进GA水解抑制初生
根的生长,还可能通过其他机制抑制初生根的生长,D不符合题意。