高三一輪復(fù)習(xí)生物 【基礎(chǔ)梳理+考點探究】 植物的激素調(diào)節(jié)課件

第27講

植物的激素調(diào)節(jié)

生長素的發(fā)現(xiàn)及生長素的產(chǎn)生、運輸與分布1條件：現(xiàn)象：一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1、達爾文的向光性實驗向光彎曲生長不生長、不彎曲直立生長向光彎曲生長自變量：有無尖端自變量：遮光部位①②③④結(jié)論：說明植物向光性和尖端有關(guān)說明植物的感光部位是胚芽鞘尖端單側(cè)光照射使得胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種影響，當這種影響傳遞到下部的伸長區(qū)域時，會造成背光面比向光面生長的更快，出現(xiàn)向光彎曲。推想向光性：在單側(cè)光的照射下植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象2、鮑森·詹森的實驗+3、拜爾的實驗達爾文推想單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種“影響”，可以傳遞到下部的伸長區(qū)這種“影響”造成背光面比向光面生長快，出現(xiàn)向光彎曲詹森的實驗驗證拜爾的實驗驗證結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成黑暗初步證明胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的”影響”可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長如何證明？2、鮑森·詹森的實驗+3、拜爾的實驗結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成瓊脂塊是否接觸過尖端去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了一種促進生長的化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在尖端下部分布不均，導(dǎo)致彎曲生長。溫特將其命名為生長素。（C）自變量：因變量：結(jié)論：4、溫特的實驗不生長、不彎曲胚芽鞘向放置接觸過尖端的瓊脂塊對側(cè)彎曲生長對照，排除瓊脂塊對胚芽鞘生長的影響1931年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)----吲哚乙酸（IAA）1946年，人們從高等植物中分離出生長素,并確認它就是吲哚乙酸（IAA）。進一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）二、植物激素1.概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送作用部位，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。如赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等。2.比較動物激素植物激素分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運輸方式相同點①由自身產(chǎn)生；②從產(chǎn)生部位運到作用部位③起調(diào)節(jié)作用；④微量高效無特定分泌器官有特定內(nèi)分泌腺或細胞一般是小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇等無特定靶器官靶器官、靶細胞多樣、復(fù)雜隨體液運輸三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布1.合成部位：主要是

。2.來源：由___________轉(zhuǎn)變而來。3.分布部位：植物體各器官中都有，相對集中地分布在生長旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、受精后的子房和發(fā)育中的種子和果實等處，而趨向衰老的組織和器官中含量極少。色氨酸芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子色氨酸轉(zhuǎn)變生長素的分布生長素在植物各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位如：胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。極性運輸：非極性運輸：橫向運輸：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中，只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端☆極性運輸是細胞的主動運輸成熟組織中，通過韌皮部進行非極性運輸。由于單側(cè)光、重力等因素，發(fā)生根尖、莖尖在等細胞分裂特別旺盛的部位。4.生長素的運輸形態(tài)學(xué)上端指的就是植物的生長方向的一端生長素的運輸√①橫向運輸：由于等單側(cè)光、重力因素，發(fā)生根尖、莖尖等細胞分裂特別旺盛的部位。②極性運輸：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中是細胞的主動運輸。只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端③非極性運輸：成熟組織中，通過韌皮部運輸。1.植物向光生長的原因資料分析20世紀20年代，W.Briggs等人測得玉米胚芽鞘生長素的分布情況如圖所示：生長素受到單側(cè)光照射后將由向光側(cè)向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而且生長素具有促進植物生長的作用，所以胚芽鞘向光彎曲生長。瓊脂塊云母片將胚芽鞘完全分開云母片將胚芽鞘部分分開2.植物向光性原因分析外因：內(nèi)因：單側(cè)光生長素分布不均（背光>向光）尖端：產(chǎn)生生長素（不需光）感光部位橫向運輸部位生長素作用部位發(fā)生彎曲部位（不感光）極性運輸部位尖端下端：“兩看法”判斷植物生長狀況彎曲生長3.不同處理條件下植物向性運動的結(jié)果分析注：瓊脂不能感光，不會影響生長素的運輸和傳遞，而云母片、玻璃片等則會阻斷生長素的運輸。注：太空環(huán)境中雖然喪失了“重力”對生長素分布的影響，但“單側(cè)光”的影響仍存在，且生長素“極性運輸”的特性不變。生長素的生理作用及特性2細胞生長細胞增殖VS細胞體積增大細胞數(shù)量增多

生長素對生長的促進作用是通過促進細胞體積的增加從而實現(xiàn)的，特別是促進細胞的伸長

，對細胞的分裂是沒有影響的。1.植物生長素的作用特點如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：ABCD010-1010-810-610-410-2促進生長抑制生長mol·L-1根F`F生長素濃度升高，對根生長的促進作用加強促進根生長的最適濃度生長素濃度升高，對根生長的促進作用減弱②曲線AB段表示:③B點表示的生長素濃度是：④BC段表示：既不促進也不抑制⑤C點表示的生長素濃度對根的生長作用是四、生長素的生理作用①A點表示:既不促進生長也不抑制生長此點為促進生長的濃度“閾值”。低于此值時均為促進生長的“低濃度”;超過此值時,將由“促進”轉(zhuǎn)向“抑制”,從而進入抑制生長的“高濃度”。ABCD010-1010-810-610-410-2促進生長抑制生長mol·L-1根F`F⑦從圖中的F、F`點你可以得出什么結(jié)論？最適濃度點左右兩側(cè)有一大一小兩個濃度點，起促進作用效果相同⑧以上曲線說明了什么?生長素作用的兩重性:低濃度促進生長，高濃度抑制生長⑨圖中的促進和抑制是以什么為對照進行判斷的？抑制作用是不生長還是減緩生長？以不施加外源生長素時根的生長情況為對照。抑制說明在該濃度下生長緩慢甚至停止。⑥CD段表示：隨生長素濃度升高,對根生長的抑制作用增強1.對于不同的器官來說，生長素促進生長的最適宜濃度是相同嗎？不同；敏感程度為：_______>_______>_______根芽莖2.對于同一個器官來說，生長素的作用以及濃度有什么關(guān)系？低濃度促進，高濃度抑制不同種類、器官、成熟程度的植物對生長素的敏感程度不同：同一植株不同植物：雙子葉植物>單子葉植物根>芽>莖側(cè)芽>頂芽幼嫩細胞>衰老細胞最佳濃度促進抑制作用特點：

(低濃度促進，高濃度抑制)。生長素的生理作用既能夠防止落花落果，也能夠疏花疏果。生長素的兩重性既能夠促進生長，也能夠抑制生長；既能夠促進發(fā)芽，也能夠抑制發(fā)芽；作用方式：不直接參與___________，而是給細胞傳達一種調(diào)節(jié)代謝的信息。細胞代謝2.頂端優(yōu)勢 (1)概念：植物的頂芽優(yōu)先生長而側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生原因低促進高抑制(3)解除方法：摘除頂芽。如：棉花打頂、果樹整枝頂芽產(chǎn)生的生長素，逐漸向下運輸，導(dǎo)致側(cè)芽處生長素濃度較高，從而抑制側(cè)芽的生長。由于側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制。3.根的向地性和莖的背地性重力使生長素橫向運輸，遠地側(cè)：生長素濃度低近地側(cè)：生長素濃度高濃度：B>A，D>CD受抑制，ABC促進莖背地生長；根向地生長現(xiàn)象能否體現(xiàn)生長素的兩重性植物的向光性

莖的背地性

根的向地性

頂端優(yōu)勢

不能不能能能生長素的生理作用根的負向光性（向光側(cè)促進生長，背光側(cè)抑制生長）4.生長素類似物：是指人工合成的，具有與生長素類似的生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，如萘乙酸(NAA)、2,4-D等。未受粉：子房

果實(無種子)胚珠不發(fā)育為種子人工涂上一定濃度的生長素類似物受粉：子房

果實(有種子)胚珠發(fā)育為種子種子產(chǎn)生生長素不可遺傳（1）促進果實發(fā)育(如：無子番茄）染色體(數(shù)目)變異-無子西瓜可遺傳變異四生長素類似物的應(yīng)用（2）農(nóng)作物除草劑一般情況下，________植物比________植物敏感。雙子葉單子葉用高濃度的生長素類似物作為雙子葉雜草的除草劑(3)促進插條生根利用適宜濃度的生長素類似物促進插條生根探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度3命題·規(guī)律探究考點·自主梳理1.實驗原理 (1)生長素類似物對植物插條的___________情況有很大的影響。 (2)用生長素類似物在___________、_________處理插條，其影響程度不同。 (3)存在一個___________濃度，在此濃度下植物插條的生根數(shù)量最多，生長最快。生根不同濃度不同時間最適探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度1、選材在正式實驗前先做一個預(yù)實驗，這樣可以大概確定適宜濃度的生長素類似物范圍，以免由于設(shè)計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力和財力的浪費。選擇生長旺盛的1年生枝條(形成層分裂能力強，發(fā)育快，易成活)常用生長素類似物：NAA、2,4-D、IPA、IBA等注意：預(yù)實驗不能減少實驗誤差。2、自變量與因變量（單一變量原則）自變量：生長素類似物的濃度

因變量：插條生根的數(shù)量3、無關(guān)變量（等量原則）取材、處理時間、環(huán)境條件（光照、溫度、通氣情況）等4、設(shè)置對照組（對照原則）以蒸餾水作為空白對照設(shè)置幾個實驗組（濃度不同），之間進行對比5、設(shè)置重復(fù)組（重復(fù)性原則）每組不少于3個枝條探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度6、處理枝條1．枝條所帶葉片不宜過多，否則蒸騰作用過強，失水過多不能生根2．枝條的下端要削成斜面，可增大吸收水分的面積。3．枝條保留3-4個幼芽，否則生長素過多抑制生根。7.實驗流程形態(tài)、大小一致空白對照7.實驗流程下端8.在確定了最適濃度的大致范圍后，可在此范圍內(nèi)利用更小梯度的系列溶液以獲得更精確的最適濃度范圍。9.插條不能生根，可能的原因分析①有可能枝條所帶葉片較多，蒸騰作用過強，失水太多；②有可能枝條幼芽、幼葉保留較多，本身合成一定濃度的生長素，浸泡后形態(tài)學(xué)下端處于高濃度的抑制狀態(tài)；③有可能沒有分清形態(tài)學(xué)的上端與下端。其他植物激素及植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用41.植物激素的概念

由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從___________運送到___________，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物，稱作植物激素。一定是植物自身產(chǎn)生的，要與植物生長調(diào)節(jié)劑相區(qū)分。產(chǎn)生部位作用部位

2.其他植物激素的種類及作用水稻惡苗病植株（左）與正常植株（右）可能的原因:①赤霉菌本身引起的。②赤霉菌產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì)引起的。如何驗證？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻感染赤霉菌后出現(xiàn)瘋長現(xiàn)象，植株高大但結(jié)實率低，稱為惡苗病。科學(xué)家從培養(yǎng)基濾液中分離出赤霉素→沒有感染赤霉菌，卻有惡苗病的癥狀?？茖W(xué)家證明植物中普遍存在赤霉素類物質(zhì)1926年1935年1956年(1)赤霉素--GA卷心菜開花合成部位：主要作用：①促進細胞伸長，從而引起植株增高；②促進細胞分裂和分化；③促進種子萌發(fā)和果實發(fā)育。主要是未成熟的種子、幼根和幼芽(2)細胞分裂素--CTK生長素生長素+細胞分裂素細胞分裂素細胞分裂素③促進葉綠素的合成。合成部位：主要作用：主要是根尖①促進細胞分裂；②促進芽的分化，側(cè)枝發(fā)育；(3)脫落酸---ABA氣孔關(guān)閉對ABA的響應(yīng)---氣孔在光照下開放，與環(huán)境進行氣體交換(左)。ABA處理在光照下關(guān)閉氣孔(右圖)。這減少了在干旱脅迫條件下白天的水分流失。合成部位：根冠、萎蔫的葉片等將要脫落的器官和組織中含量多主要作用：分布：①抑制細胞分裂；②促進葉和果實的衰老和脫落；③維持種子休眠；④促進氣孔關(guān)閉(4)乙烯--ETH合成部位：主要作用：植物體各個部位①促進果實成熟；②促進葉、花、果實脫落；③促進開花思考：果實的發(fā)育和成熟過程有什么不同?發(fā)育：子房→果實，長大；成熟：澀果→熟果，含糖量、口味等變化(5)第六類植物激素--油菜素內(nèi)酯除五類植物激素，植物體內(nèi)還有些天然物質(zhì)也起到調(diào)節(jié)生長發(fā)育的作用。其中，油菜素內(nèi)酯被稱為第六類植物激素，可以促進莖、葉細胞的擴展和分裂，促進花粉管生長、種子萌發(fā)?；ǚ酃苊劝l(fā)

植物激素在植物體內(nèi)的含量雖然微少，但是在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育上的作用卻非常重要。一般來說，植物激素對植物生長發(fā)育的調(diào)控，是通過調(diào)控細胞分裂、細胞伸長、細胞分化和細胞死亡等方式實現(xiàn)的。04各種植物激素并不是孤立地起作用，而是多種激素共同調(diào)控植物地生長發(fā)育和對環(huán)境的適應(yīng)。（教材P98）未成熟的種子幼根和幼芽根尖細胞分裂成熟的果實萎蔫的葉片衰老，打破休眠延緩葉片衰老，抑制發(fā)芽，，促進休眠,促進葉和果實的脫落其他植物激素的種類和作用【思考1】在早春低溫時為了讓水稻種子早發(fā)芽，稻農(nóng)常將種子置于流動的河流或溪水中浸泡一段時間。目的是為了洗去種子中的何種激素？【思考2】脫落酸能促進種子的休眠和果實的成熟，但在高溫條件下會分解。小麥在即將成熟時，如果經(jīng)歷持續(xù)一段時間的干熱后，遇大雨，種子就容易在穗上發(fā)芽。為什么？脫落酸脫落酸在高溫條件下被分解，解除了對種子的抑制發(fā)芽作用。（用水浸泡可降低其濃度）2.激素間的相互作用 (1)任何植物的生理活動都不是受___________所控制，而是多種激素___________的結(jié)果。 (2)植物激素之間既有協(xié)同作用，又有___________作用。 (3)一種激素相互作用拮抗激素調(diào)節(jié)只是植物生命活動調(diào)節(jié)的一部分。植物的生長發(fā)育過程，在根本上是基因組在一定時間和空間上程序性表達的結(jié)果。基因的表達受環(huán)境因子的控制。植物激素之間的相互關(guān)系(1)生長素和赤霉素促進：赤霉素通過促進色氨酸合成生長素來促進細胞伸長。抑制：赤霉素對生長素的分解具有抑制作用，赤霉素與生長素對促進細胞伸長具有協(xié)同作用。(2)生長素和細胞分裂素(3)生長素和乙烯①兩者的作用機理如下圖所示②兩者的含量變化如下圖所示③生長素達到一定濃度后就會促進乙烯的合成，而乙烯對生長素的合成起抑制作用。(4)脫落酸和赤霉素脫落酸保持種子休眠，赤霉素促進種子萌發(fā)，綜合來看，種子是否萌發(fā)其實取決于赤霉素和脫落酸的比值。種子萌發(fā)過程中，兩者含量關(guān)系如下圖所示：生長素高細胞分裂素低生長素低細胞分裂素高生長素適中的細胞分裂素適中的脫落酸雄花較高雌花赤霉素較低

決定器官生長、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對含量而是不同激素的相對含量。植物激素間的相互作用3、在植物體各器官中同時存在多種植物激素，決定植物器官生長、發(fā)育的，往往不是某種激素的絕對含量，而是不同激素的相對含量。黃瓜莖端的脫落酸與赤霉素的比值較高，有利于分化形成雌花，比值較低則有利于分化形成雄花。在植物組織培養(yǎng)中，細胞分裂素/生長素比值低時，有利于誘導(dǎo)根的形成；細胞分裂素/生長素比值高時，有利于誘導(dǎo)芽的形成。植物激素間的相互作用植物激素間的相互作用各激素間的相互作用細胞分裂細胞伸長果實成熟器官脫落促進抑制抑制促進促進促進細胞分裂素脫落酸生長素赤霉素乙烯協(xié)同拮抗細胞分裂素、赤霉素和脫落酸含量/(ng·g-1)鮮重開花后天數(shù)/d071449566370841261331402128354277919810511211920406080100120140160510152025生長素含量/(ng·g-1)鮮重獼猴桃果實發(fā)育和成熟過程中激素的動態(tài)變化生長素脫落酸細胞分裂素赤霉素

植物生長發(fā)育的過程中，不同激素的調(diào)節(jié)還表現(xiàn)出一定的順序性植物激素間的相互作用4.植物生長調(diào)節(jié)劑 (1)概念

人工合成的對植物的___________有___________作用的化學(xué)物質(zhì)。 (2)優(yōu)點

___________、原料廣泛、___________等。生長發(fā)育調(diào)節(jié)容易合成效果穩(wěn)定植物體內(nèi)含有分解植物激素的酶，卻沒有分解植物生長調(diào)節(jié)劑相關(guān)的酶植物生長調(diào)節(jié)劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用例1.赤霉素處理大麥，可以使大麥種子無須發(fā)芽就可以產(chǎn)生α-淀粉酶例2.膨大劑(也叫膨大素)，使水果長勢加快、個頭變大，加快水果成熟，使其提前上市。例3.延長馬鈴薯、大蒜、洋蔥貯藏期的青鮮素（抑制發(fā)芽）有副作用。例4.在蘆葦生長期用一定濃度的赤霉素溶液處理，可使蘆葦?shù)睦w維長度增加50%左右。(3)常見實例①生長素類似物生長素生根②乙烯利：人工合成的液體化合物，用于果實催熟。③赤霉素溶液處理蘆葦,使其纖維長度增加赤霉素處理大麥，使其無需發(fā)芽就可以產(chǎn)生α-淀粉酶環(huán)境因素參與調(diào)節(jié)植物的生命活動51.光對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)光是植物進行光合作用的能量來源。對于植物，光只是提供能量嗎？高等植物的生長發(fā)育受環(huán)境因素調(diào)節(jié)，光、溫度、重力對植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用尤為重要。（1）光是植物進行光合作用的能量來源；植物能夠?qū)庾鞒龇磻?yīng)，表明植物可以感知光信號，并據(jù)此調(diào)整生長發(fā)育，那么植物是怎樣感受到光照的呢？（2）光作為一種信號，影響、調(diào)控植物生長、發(fā)育的全過程。上午下午上午下午PrPfr紅光遠紅光光敏色素（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)（色素-蛋白復(fù)合體）（2）分布：植物的各個部位，其中在分生組織的細胞內(nèi)比較豐富。（3）吸收光的類型：主要是紅光和遠紅光。光調(diào)控植物生長發(fā)育的反應(yīng)機制示意圖環(huán)境或生理信號受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因表達生物學(xué)效應(yīng)通過比較與分析的思維辨析光合色素和光敏色素(1)化學(xué)本質(zhì)不同。綠色植物的光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素,不是蛋白質(zhì);光敏色素是由色素參與組成的一種蛋白質(zhì)復(fù)合體。(2)接受光照有本質(zhì)區(qū)別。光合色素能吸收并轉(zhuǎn)化光能儲存在有機物中,是自然界各種生物的能量和物質(zhì)基礎(chǔ);光敏色素是光的受體