1、植物生命活动的调节S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h课标要课标要求求 植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长举例说明几种主要植物激素的作用，这些激素可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节举例说明生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等植物激素及其类似物在生产上得到了广泛应用概述其他因素参与植物生命活动的调节，如光、重力和温度等生活现象生活现象达尔文父子达尔文父子胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端受单侧光刺激后，就向受单侧光刺激
2、后，就向下面的伸长区下面的伸长区传递传递某种某种“影响影响”，造成，造成伸长区背光面伸长区背光面比比向光面向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。(教材教材P91)二考点一考点一 生长素发现的经典实验生长素发现的经典实验生活现象生活现象詹詹 森森达尔文父子达尔文父子结论：胚芽鞘顶尖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，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。拜拜 尔尔二考点一考点一 生长素发现的经典实验生长素发现的经典实验4.温特实验二考点一考点一 生长素发现的经典实验生长素发现的经典实验空白琼脂块空白琼脂块对照实验对照实验琼脂琼脂
3、几小时后几小时后自变量自变量：琼琼脂块是否接触过尖脂块是否接触过尖端端因变量：因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否去掉尖端的胚芽鞘是否弯弯 曲曲生长生长结论：结论：胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端确实确实产生了一种化学物质，产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲部分布不均，导致弯曲生长。生长。温特将其命名为温特将其命名为生长素。生长素。(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；提取该物质的是郭葛，其化学本质为吲哚乙酸，由色氨酸合成(3)上述实验中都设置了对照组，体现了单一变量
4、原则二考点一考点一 生长素发现的经典实验生长素发现的经典实验特别注意：特别注意：植物向光性的解释植物向光性的解释二考点考点二二 生长素的产生、运输和分生长素的产生、运输和分布布19311931年，科学家首先从年，科学家首先从人尿中人尿中分离出具有生长素效应的化学物质分离出具有生长素效应的化学物质-吲哚乙酸吲哚乙酸（IAAIAA）吲哚乙酸吲哚乙酸（IAAIAA）吲哚丁酸吲哚丁酸（IBAIBA）19461946年，人们从高等植物中分离出生长素年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（并确认它就是吲哚乙酸（IAAIAA）。进一步研）。进一步研究发现，究发现，植物体内具有生长素效应的物质
5、植物体内具有生长素效应的物质除除IAAIAA外还有外还有苯乙酸苯乙酸（PAAPAA）、）、吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)(IBA)等等生生长长素素产产生生合成原料：色氨酸主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子生长素的合成场所：不在核糖体不在核糖体二考点考点二二 生长素的产生、运输和分生长素的产生、运输和分布布极性运输：极性运输：非极性运输：非极性运输：横向运输：横向运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从只能从形态学上端形态学上端到到形态学形态学下端下端极性运输是细胞的主动运输极性运输是细胞的主动运输成熟成熟组织中，通过组织中，通过输导组织输导组织（韧皮部）（韧皮部）进行
6、非极性运输进行非极性运输由于由于单侧光、重力单侧光、重力等因素，等因素，发生发生根尖、茎尖根尖、茎尖在等细胞分在等细胞分裂特别旺盛的部位。裂特别旺盛的部位。形态学上端指的就是形态学上端指的就是植植物物的的生长方向生长方向的一端的一端失重状态下失重状态下水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长的，植物会水平生长生长素分布：主要集中在生长生长素分布：主要集中在生长旺盛的部分旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和，如胚芽鞘、芽和根尖分生组织、形成层、发育中种子和果实等处根尖分生组织、形成层、发育中种子和果实等处二考点三考点三 植物激素植物激素1.概念：由
7、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由自身产生；从产生部位运到作用部位起调节作用；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“两看法两看法”判断植物判断植物生长状况弯曲生长不同处理条件下植物向性运动的结果分析不同处理条件下植物向性运动的结果分析注：琼脂不能感光，不会影响生长素的运输和注：琼脂不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的传递
8、，而云母片、玻璃片等则会阻断生长素的运输。运输。注注：太空环境中虽然丧失了“重力”对生长素分布的影响，但“单侧光”的影响仍存在，且生长素“极性运输”的特性不变二考点四考点四 植物生长素的生理作用植物生长素的生理作用(1)作用方式：不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞_，调节细胞生命活动(2)作用表现 在细胞水平：促进细胞_、诱导_等 在器官水平：影响器官的生长、发育，如促进_发生，影响_等(3)作用实质：生长素与_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_，从而产生效应。传达信息传达信息伸长生长伸长生长细胞分化细胞分化侧根和不定根侧根和不定根花、叶和果实发育花、叶和果实发
9、育生长素受体生长素受体特定基因表达特定基因表达细胞生长细胞生长细胞增殖细胞增殖二考点四考点四 植物生长素的生理作用植物生长素的生理作用1.1.植物生长素的作用特点植物生长素的作用特点影响生长素作用影响生长素作用效效果果的因素：的因素：（1）浓度）浓度 （2）不同）不同器官敏感器官敏感度不同度不同（3）细胞成熟情况）细胞成熟情况（4）植物的种类）植物的种类既能促进生长，也能抑制生长既能促进生长，也能抑制生长既能促进发芽，也能抑制发芽既能促进发芽，也能抑制发芽既能防止落花落果，也能疏花疏果既能防止落花落果，也能疏花疏果保花保花疏果疏果实质：实质：二考点四考点四 植物生长素的生理作用植物生长素的生理
10、作用概念：概念：植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。原因：原因：顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。的发育受到抑制。顶顶端优势端优势3.3.根的向地性和茎的背地性根的向地性和茎的背地性重力使生长素横向运输，远地侧：生长素浓度低近地侧：生长素浓度高浓度：浓度：B AB A，D CD CD D受抑制，受抑制，ABCABC促进促进茎背地生长；根向地生长
11、茎背地生长；根向地生长二考点四考点四 植物生长素的生理作用植物生长素的生理作用现象能否体现生长素的两重性植物的向光性 茎的背地性 根的向地性 顶端优势 不能不能不能不能能能能能水稻恶苗病植株（左）与水稻恶苗病植株（左）与正常植株（右）正常植株（右）可能的原因可能的原因:赤霉菌本身赤霉菌本身引起的。引起的。赤霉菌产生某种化学物质赤霉菌产生某种化学物质引起的。引起的。科学家发现水稻感染科学家发现水稻感染赤霉菌赤霉菌后出现后出现疯长现疯长现象象，植株高大但结实率低，称为恶苗病。，植株高大但结实率低，称为恶苗病。科学家从培养基滤液中分离出科学家从培养基滤液中分离出赤霉素赤霉素没有感染赤霉菌，却有恶苗病
12、的症状没有感染赤霉菌，却有恶苗病的症状。科学家证明植物中普遍存在科学家证明植物中普遍存在赤霉素类赤霉素类物质物质1926年年1935年年1956年年二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用1.赤霉素赤霉素-GA卷心菜开花卷心菜开花合成部位：合成部位：主要作用：主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂和分化；促进细胞分裂和分化；促进种子萌发和果实发育。促进种子萌发和果实发育。主要是主要是未成熟的种子、幼根和幼芽未成熟的种子、幼根和幼芽二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用2.细胞分裂素细胞分裂素-CT
13、K生长素生长素+细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素细胞分裂素促进叶绿素的合成。促进叶绿素的合成。合成部位：合成部位：主要作用：主要作用：主要是主要是根尖根尖促进细胞分裂；促进细胞分裂；促进芽的分化，侧枝发育；促进芽的分化，侧枝发育；二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用3.脱落酸脱落酸-ABA气孔关闭对ABA的响应-气孔在光照下开放，与环境进行气体交换(左)。ABA处理在光照下关闭气孔(右图)。这减少了在干旱胁迫条件下白天的水分流失。合成部位：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等根冠、萎蔫的叶片等将要脱落的器官和组织中含量多将要脱落的器官和组织中含量多主要作用：主要作用
14、：分布：分布：抑制细胞分裂；抑制细胞分裂；促进叶和果实的衰老和脱落；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠；维持种子休眠；促进气孔关闭促进气孔关闭04二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用4.乙烯乙烯-ETH合成部位：合成部位：主要作用：主要作用：植物体各个部位植物体各个部位促进果实成熟；促进果实成熟；促进叶、花、果实脱落；促进叶、花、果实脱落；促进开花促进开花思考：果实的发育和成熟过程有什么不同思考：果实的发育和成熟过程有什么不同?发育：子房发育：子房果实，长大；果实，长大；成熟：涩果成熟：涩果熟果，含糖量、口味等变化熟果，含糖量、口味等变化二考点考点五五 其他植物
15、激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用5.第六类植物激素第六类植物激素-油菜素内酯油菜素内酯 除五类植物激素，植物体内还有些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中，油菜素内酯被称为第六类植物激素，可以促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发。花粉管花粉管萌发萌发二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用激素名称激素名称主要合成部位主要合成部位生理作用生理作用生长素生长素赤霉素赤霉素细胞分裂素细胞分裂素脱落酸脱落酸乙烯乙烯油菜素内酯油菜素内酯幼芽幼芽、幼根、未成熟幼根、未成熟的种子的种子促进促进细
16、胞伸长细胞伸长，从而从而引起植株增高引起植株增高；促进促进细胞分裂细胞分裂与与分化分化；促进促进种子萌发种子萌发、开花和、开花和果实发育果实发育。主要是根尖主要是根尖促进促进细胞分裂细胞分裂；促进促进芽的分化芽的分化、侧枝发育侧枝发育、叶绿素合成叶绿素合成。根冠、根冠、萎蔫的叶片等萎蔫的叶片等抑制抑制细胞分裂细胞分裂；促进促进气孔关闭气孔关闭；促进叶和果实的促进叶和果实的衰老衰老和脱落和脱落；维持；维持种子休眠种子休眠。植物体的各个部位植物体的各个部位促进促进果实成熟果实成熟；促进开花；促进开花；促进促进叶、花、果实脱落叶、花、果实脱落；芽芽、幼嫩的叶、幼嫩的叶、发育发育中中的种子的种子促进促
17、进细胞细胞伸长生长伸长生长，诱导，诱导细胞分化细胞分化；影响器官的影响器官的生长、发育生长、发育。促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。促进花粉管生长、种子萌发等。花粉、未成熟种子花粉、未成熟种子 植物激素植物激素在植物体内在植物体内的含量的含量虽然虽然微少微少，但是在，但是在调节植物生长发育调节植物生长发育上的作上的作用却用却非常重要非常重要。一般来说，。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控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分裂、细胞伸长细胞伸长、细胞分化细胞分化和和细胞死亡细胞死亡等方式实现的等方式实现的。各种植
18、物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物地生长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地生长发育和对环境的适应。发育和对环境的适应。（教材（教材P98）二考点考点五五 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用二考点六考点六 其他植物激素的种类和作用其他植物激素的种类和作用生长素高细胞分裂素低生长素低细胞分裂素高生长素适中的细胞分裂素适中的脱落酸脱落酸雄花雄花较高较高雌花雌花赤霉素赤霉素较低较低 决定器官生长、发育的，往往不决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的是某种激素的绝对含量绝对含量而是不同激素而是不同激素的的相对含量。相对含量。（教材（教材P98）植物
19、激素间的相互作用植物激素间的相互作用细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ngg-1)鲜重鲜重开花后天数开花后天数/d071449566370841261331402128354277919810511211920406080100120140160510152025生长素含量/(ngg-1)鲜重猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化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 植物生长发育的过程中，不植物生长发育的过程中，不同激素的调节还表现出一定的同激素的调节还表现出一定的顺顺序性序性植物激素间的相互作用植物激素间的相互作用缺点植物生长调
20、节剂使用不当,则可能影响作物产量和产品品质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二考点七考点七 植物生物调节剂的类型和作用植物生物调节剂的类型和作用植物体内的激素含量非常少，提取困难一些人工合成的化学物质，具有与植物激素相似的化学物质。发现植物生长调节剂称为定义：人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂植物生长调节剂。原料广泛容易合成效果稳定特点分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸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二考点八考点八 光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节1.1.光是植物进行光是植物进行光合作用光
21、合作用的的能量来源能量来源2.2.调节作用调节作用:种子萌发种子萌发,植株生长植株生长、开花、开花、衰老衰老等等等等,都会受到光的调控都会受到光的调控3.3.调控调控实质实质：光作为一种光作为一种信号信号，影响、调控植物，影响、调控植物生长、发育生长、发育的全过程的全过程上午下午上午下午4.4.调控调控过程：过程：（1 1）接受光信号的分子）接受光信号的分子光敏色素光敏色素（2 2）光敏色素）光敏色素本质：蛋白质（色素-蛋白复合体）功能：主要是红光和远红光分布：植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富PrPfr光光敏敏色色素素红光远红光反应：种子发芽、植株开花等黑暗中缓慢转化二考点八考点
22、八 光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节二光信号转换过程模型光信号转换过程模型二考点八考点八 光对植物生长发育的调节光对植物生长发育的调节二考点九考点九 参与调节生命活动的其他环境因素参与调节生命活动的其他环境因素2.温度参与植物生长发育的调节的实例不同海拔植物类型不同阔叶植物针叶植物年轮形成的原因胚芽鞘的向光性根的向地性光敏色素是感光分子胚芽鞘尖端感光，生长素发生横向运输，分布不均等，使得尖端以下部位向光侧生长慢，背光侧生长快根冠存在一种感受重力的分子或结构引起生长素的重新分布，分布不均的生长素传递到伸长区后，使根出现向地性3.3.重力重力二考点九考点九 参与调节生命活动的其他环境因
23、素参与调节生命活动的其他环境因素淀粉平衡石假说二考点十考点十 探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度1.探索的依据 生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。原理：原理：变量变量适宜适宜浓度的浓度的NAA溶液促进插条生根溶液促进插条生根,浓度过高或过低不利于插条生根浓度过高或过低不利于插条生根处理扦插枝条的方法处理扦插枝条的方法浸泡法浸泡法（浓度较低；一般选择在遮阴与空气湿度较高的环境中进行浓度较低；一般选择在遮阴与空气湿度较高的环境中进行）沾蘸法沾蘸法（浓度较高浓度较高）不同浓不同浓度的生度的生长素类长素类似物似物 枝条生根枝条生根数或根的
24、数或根的长度长度实验对象自身因素（枝条实验对象自身因素（枝条的发育程度、枝条长度、的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量枝条上保留的芽的数量）、）、环境因素（温度、培养液环境因素（温度、培养液的浓度和量、培养时间）的浓度和量、培养时间）自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量实验过程实验过程配置系列浓度配置系列浓度梯度的生长素梯度的生长素类似物溶液类似物溶液处理生长状况处理生长状况相同插条的形相同插条的形态学下端态学下端观察插条观察插条生根状况生根状况重复前三重复前三步（缩小）步（缩小）预实验预实验为进一步的实验摸索条件；检验为进一步的实验摸索条件；检验实验设计的科学性和可行性，以实验设计
25、的科学性和可行性，以免造成人力、物力、财力的浪费免造成人力、物力、财力的浪费预实验不能减小实验误差预实验不能减小实验误差正式实正式实验验需要空白对照需要空白对照不需要空白对照不需要空白对照实验数据实验数据二考点三考点三 探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度预实验预实验预实验需要空白对照组，正式实验可空白对照组预实验能减少实验误差（预实验能减少实验误差（）二考点三考点三 探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度预期实验结果和实验现象的区别预期实验结果和实验现象的区别预期结果预期结果是是“具体的数据或现象具
26、体的数据或现象”，实验结论实验结论是是“具体的数据或现象所反具体的数据或现象所反映出来的规律映出来的规律”，是概括性语言。，是概括性语言。表述实验结果时一定要具体、形象表述实验结果时一定要具体、形象(如如“砖红色沉淀砖红色沉淀”“”“由蓝变绿再变黄由蓝变绿再变黄”“”“子一代豌豆全部表现为高茎子一代豌豆全部表现为高茎”“”“指针指针向左偏转向左偏转”等等)，表述实验结论时则一定要言简意赅，最好能用学过的结论表述实验结论时则一定要言简意赅，最好能用学过的结论性语句表述性语句表述(如如“酶的催化作用具有专一性酶的催化作用具有专一性”“”“兴奋在神经纤维上以电信号兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导的形式传导”“”“细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性”等等)。其实我不想上网课！不用装，我知道你也不想。
