植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)-完整精講版課件

1、第5節(jié)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)1.分析生長素發(fā)現(xiàn)有關(guān)實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。2.舉例說明植物激素的生理作用,會(huì)識(shí)圖分析。3.列舉植物生長調(diào)節(jié)劑應(yīng)用實(shí)例,注意合理、適度使用。一、植物的應(yīng)激性植物對(duì)外界刺激所作出的適應(yīng)性的反應(yīng)就稱為應(yīng)激性。(一)植物的運(yùn)動(dòng)1.向性運(yùn)動(dòng)(1)概念:植物受到外界刺激時(shí),體內(nèi)某種物質(zhì)的含量或分布發(fā)生變化,引起相應(yīng)部位向一定方向運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱為植物的向性運(yùn)動(dòng)。(2)種類向光性:指植物隨光的方向而彎曲的能力。向重力性:指植物在重力的影響下,根會(huì)順著重力方向向下生長,而莖則會(huì)背離重力方向向上生長的現(xiàn)象。向化性:指由于某些化學(xué)物質(zhì)在植物周圍分布不均,使得植物的根朝向肥料較多的土壤生

2、長的特性。向水性:指當(dāng)土壤中水分分布不均勻時(shí),植物的根會(huì)趨向較濕的地方生長的現(xiàn)象。二三四一二三四一2.感性運(yùn)動(dòng)(1)概念:植物的感性運(yùn)動(dòng)是由外界刺激或者內(nèi)部的生理機(jī)制引起的,運(yùn)動(dòng)方向不由外界刺激方向決定。(2)種類:偏上性、偏下性、感夜性、感熱性和感震性。二三四一(二)植物對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)1.產(chǎn)生脅迫蛋白:在低溫、缺氧等各種不良環(huán)境條件下,植物體基因表達(dá)發(fā)生改變,一些正常表達(dá)的基因被關(guān)閉,一些與適應(yīng)有關(guān)的基因被啟動(dòng),這樣就會(huì)誘導(dǎo)一些新的蛋白質(zhì)合成,以減輕對(duì)植物造成的傷害。2.滲透調(diào)節(jié):在各種不良環(huán)境下,一些植物體內(nèi)會(huì)積累脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。3.植物激素的調(diào)控:植物在不良環(huán)境條件下,許多

3、基因被誘導(dǎo)表達(dá),從而增強(qiáng)了抗逆性,這些基因的表達(dá)多數(shù)是在激素的調(diào)控下實(shí)現(xiàn)的。4.生長抑制:在不良環(huán)境條件下,所有植物的生長都會(huì)受到抑制。二三四一二、生長素(一)生長素的發(fā)現(xiàn)1.達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象用單側(cè)光照射植物胚芽鞘 胚芽鞘向光彎曲生長。切去胚芽鞘頂端后給予單側(cè)光照 胚芽鞘既不生長,也不彎曲。胚芽鞘頂部遮光后給予單側(cè)光照 胚芽鞘直立生長。露出胚芽鞘頂端,其他部位遮光,之后給予單側(cè)光照 胚芽鞘向光彎曲生長。(2)結(jié)論胚芽鞘頂端可能產(chǎn)生某種物質(zhì),能夠促進(jìn)胚芽鞘的生長。感光部位是胚芽鞘頂端。二三四一2.鮑森詹森的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象胚芽鞘頂端與頂端下段之間用明膠隔開+單側(cè)光

4、胚芽鞘向光彎曲生長。胚芽鞘頂端與頂端下段之間用云母片隔開+單側(cè)光 胚芽鞘既不生長,也不彎曲。(2)結(jié)論:胚芽鞘頂端產(chǎn)生的物質(zhì)能透過明膠,不能透過云母片。3.拜爾的實(shí)驗(yàn)將切下的胚芽鞘頂端放在切面的一側(cè),不照單側(cè)光植物向放置胚芽鞘頂端的對(duì)側(cè)彎曲生長。二三四一4.溫特的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象在切去頂端的胚芽鞘切面的一側(cè)放置用胚芽鞘頂端處理過的瓊脂塊 胚芽鞘向?qū)?cè)彎曲生長。在切去頂端的胚芽鞘切面的一側(cè)放置未處理過頂端物質(zhì)的瓊脂塊 胚芽鞘既不生長,也不彎曲。(2)結(jié)論胚芽鞘的頂端確實(shí)能產(chǎn)生促進(jìn)生長的物質(zhì)。彎曲生長部位:胚芽鞘的頂端下段。以上實(shí)驗(yàn)證明:植物胚芽鞘頂端能產(chǎn)生生長素,并運(yùn)輸?shù)较虏?促進(jìn)下部的

5、生長;胚芽鞘頂端能感受光的刺激;單側(cè)光使胚芽鞘兩側(cè)生長素分布不均勻,背光一側(cè)生長素分布較多,生長較快,結(jié)果使莖朝向照光一側(cè)彎曲,從而使植物的莖顯示向光性。二三四一5.植物激素生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸。在植物體一定部位合成并運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?對(duì)植物的生長、分化等生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的微量有機(jī)物統(tǒng)稱為植物激素。二三四一(二)生長素的分布與運(yùn)輸1.分布生長旺盛的部位。2.生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸方式(1)通過韌皮部運(yùn)輸:運(yùn)輸方向取決于兩端有機(jī)物的濃度差。(2)極性運(yùn)輸:是一種限于胚芽鞘、幼莖的薄壁細(xì)胞間短距離、單方向的運(yùn)輸方式,生長素只能是從植物的形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸。(三)生長素的生理作用1.生長

6、素的生理作用具有兩重性,既能促進(jìn)植物生長,也能抑制植物生長。一般來說,低濃度的生長素可以促進(jìn)植物生長,而高濃度的生長素抑制植物生長。2.同一植物的不同器官對(duì)生長素濃度的反應(yīng)也不一樣。二三四一三、植物激素的種類1.赤霉素類(1)分布:生長比較旺盛的部位。(2)功能:促進(jìn)植物雄花的形成、單性結(jié)實(shí)、莖的延長、側(cè)枝生長、種子發(fā)芽、果實(shí)生長等;抑制植物的成熟、側(cè)芽休眠、衰老、塊莖的形成等。2.細(xì)胞分裂素類(1)分布:進(jìn)行細(xì)胞分裂的部位。(2)運(yùn)輸:主要是從根部合成處通過木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)降厣喜糠?少數(shù)在葉片合成的也能從韌皮部運(yùn)走。(3)功能:促進(jìn)細(xì)胞分裂、地上器官分化、種子發(fā)芽、果實(shí)生長等;抑制不定根、側(cè)根的

7、形成,延緩葉片的衰老。二三四一3.乙烯(1)產(chǎn)生:高等植物各器官都能釋放乙烯,但不同的組織、器官和發(fā)育時(shí)期,乙烯的釋放量不同。(2)功能:促進(jìn)細(xì)胞增大,促進(jìn)果實(shí)成熟,促進(jìn)器官脫落等。二三四一4.脫落酸(1)分布:高等植物各器官和組織中都含有脫落酸,在將要脫落或進(jìn)入休眠的器官和組織中較多,在植物體受到逆境脅迫的時(shí)候會(huì)大量產(chǎn)生。(2)功能:促進(jìn)葉、花、果實(shí)的脫落;促進(jìn)植物進(jìn)入休眠;促進(jìn)氣孔關(guān)閉;提高植物的抗逆性。二三四一四、植物生長調(diào)節(jié)劑及其應(yīng)用人類通過化學(xué)合成和微生物發(fā)酵等方式,生產(chǎn)出的一些與天然植物激素具有類似生理和生物學(xué)效應(yīng)的有機(jī)物質(zhì),稱為植物生長調(diào)節(jié)劑。1.植物生長促進(jìn)劑(1)吲哚乙酸:影

8、響細(xì)胞的伸長、分裂和分化,還影響器官的生長、成熟和老化。(2)其他植物生長促進(jìn)劑:萘乙酸、2,4-D等。二三四一(3)有子果實(shí)和無子果實(shí) 二三四一2.植物生長抑制劑(1)青鮮素(馬來酰肼):是一種人工合成的生長抑制劑?？梢砸种蒲康纳L和莖的伸長;降低光合作用、滲透壓和蒸騰作用;提早結(jié)束生長、促進(jìn)成熟。(2)其他植物生長抑制劑:三碘苯甲酸、增甘膦等。3.植物生長延緩劑(1)矮壯素:是赤霉素的拮抗劑,可以抑制細(xì)胞的伸長,但不抑制細(xì)胞的分裂。(2)其他植物生長延緩劑:助壯素、多效唑等。1.探究生長素的有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法(1)暗盒開孔法(2)錫箔紙遮蓋法(3)云母片插入法(4)瓊脂塊切割移植法直立生長;向左

9、彎曲生長;中a=b+c,bc(a、b、c為瓊脂塊中生長素含量)2.生長素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸(1)化學(xué)本質(zhì):吲哚乙酸。(2)合成部位:幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子等具有分生能力的部位,而在衰老的組織中合成較少。(3)運(yùn)輸特點(diǎn)極性運(yùn)輸:在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中,生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,而不能反過來運(yùn)輸,這是一種逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸過程,需要消耗ATP,與細(xì)胞呼吸的強(qiáng)度有關(guān),運(yùn)輸方向幾乎不受重力等單向刺激的影響。非極性運(yùn)輸:在成熟組織中,通過韌皮部的篩管運(yùn)輸。橫向運(yùn)輸:在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方,受外界某些刺激(如單側(cè)光、重力、離心力等)的影響,生長素在形態(tài)學(xué)上端也可以橫向運(yùn)輸。右

10、圖中a表示單側(cè)光刺激引起的橫向運(yùn)輸(黑暗環(huán)境中或均勻光照不發(fā)生a);右圖中b表示從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端的極性運(yùn)輸。(4)生長素的分布產(chǎn)生部位積累部位,如頂芽側(cè)芽、分生區(qū)衰老組織,如分生區(qū)老根。3.生長素促進(jìn)生長的機(jī)理及特點(diǎn)(1)作用機(jī)理:促進(jìn)細(xì)胞縱向伸長生長。(2)作用特點(diǎn):兩重性,即高濃度抑制生長,低濃度促進(jìn)生長,這里所說的濃度高低是相對(duì)于不同器官的抑制和促進(jìn)的濃度范圍而言的。表現(xiàn)一: a.不同濃度的生長素作用于同一器官,引起的生理功效不同(促進(jìn)效果不同或抑制效果不同)。b.同一濃度的生長素作用于不同器官,引起的生理功效也不同,這是因?yàn)椴煌钠鞴賹?duì)生長素的敏感性不同(敏感性大小:根芽莖),

11、也說明不同器官正常生長要求的生長素濃度不同。c.曲線在A、B、C點(diǎn)以上的部分體現(xiàn)了不同濃度生長素不同的促進(jìn)效果,而且A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)分別代表促進(jìn)根、芽、莖生長的最適濃度。d.不要將AA、BB、CC段理解為抑制階段,這些階段仍體現(xiàn)為促進(jìn)作用,只是漸弱。表現(xiàn)二:頂端優(yōu)勢(shì)。頂芽優(yōu)先生長,側(cè)芽受抑制,因?yàn)轫斞慨a(chǎn)生的生長素向側(cè)芽部位運(yùn)輸,導(dǎo)致側(cè)芽處生長素濃度過高,而產(chǎn)生抑制作用。題型一向光性實(shí)驗(yàn)研究【例1】 將一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在溫、濕度適宜且底部有一透光孔的暗室內(nèi),從下圖所示狀態(tài)開始,光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉(zhuǎn),幾天后停止于起始位置。此時(shí),幼苗的生長情況是()A.根水平生長,莖

12、向上彎曲B.根水平生長,莖向下彎曲C.根向下彎曲,莖向上彎曲D.根向下彎曲,莖向下彎曲解析:盡管根具有向地性、莖具有背地性,但由于固定植株的支架勻速旋轉(zhuǎn),使得根、莖每一部位都均勻接受重力的作用,因此重力對(duì)根、莖都不起作用,根將水平生長。但莖還具有向光性,固定植株在旋轉(zhuǎn)過程中,莖朝向光源的一側(cè)要接受單側(cè)光刺激,因此裝置回到起始位置時(shí),莖將向光(下)彎曲。答案:B題型一題型二題型三題型四題型一題型二題型三題型四題型二生長素的極性運(yùn)輸【例2】 取某植物的胚芽鞘和幼根,切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生區(qū)),然后將胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置,分別在兩者切面的左側(cè)放置

13、含有生長素的瓊脂塊(生長素濃度為促進(jìn)胚芽鞘生長的最適濃度),培養(yǎng)在黑暗條件下,幼根和胚芽鞘彎曲生長且方向相反。關(guān)于這一現(xiàn)象的說法,合理的是()A.胚芽鞘向左彎曲生長,生長素在胚芽鞘中是極性運(yùn)輸B.胚芽鞘向右彎曲生長,生長素在胚芽鞘中是極性運(yùn)輸C.幼根向左彎曲生長,生長素在胚芽鞘中是非極性運(yùn)輸D.幼根向右彎曲生長,生長素在胚芽鞘中是非極性運(yùn)輸題型一題型二題型三題型四解析:對(duì)胚芽鞘來說,左側(cè)生長素濃度高,左側(cè)生長快,向右側(cè)彎曲,但根對(duì)生長素的靈敏度高,促進(jìn)胚芽鞘生長的濃度抑制根的生長,因此根向左側(cè)彎曲。生長素在胚芽鞘和根中都是極性運(yùn)輸。答案:B題型一題型二題型三題型四題型三生長素的作用特點(diǎn)(兩重性

14、)【例3】 下圖所示,如果根a側(cè)的生長素濃度在曲線的A點(diǎn)(為10-10 mol/L),下列有關(guān)描述正確的是()A.在FC段范圍內(nèi)均能促進(jìn)生長B.AD段屬于生長抑制范圍C.b側(cè)的生長素濃度低于a側(cè),相當(dāng)于曲線FE段濃度,因而細(xì)胞伸長生長慢D.在太空中(重力為0),根的生長將不同于圖中的彎曲生長,坐標(biāo)圖中生長素的曲線也不適用于根的生長題型一題型二題型三題型四解析:曲線FC段均能促進(jìn)生長,CD段抑制生長。根向地性的產(chǎn)生是由于重力作用,引起近地側(cè)(b側(cè))生長素濃度高,抑制細(xì)胞生長;背地側(cè)(a側(cè))生長素濃度低,促進(jìn)細(xì)胞生長,從而使根向下彎曲生長。在太空中,無重力作用,a、b兩側(cè)的生長素濃度相同,根水平生

15、長,坐標(biāo)圖中生長素濃度作用曲線仍適用于根的生長。答案:A題型四不同濃度吲哚乙酸對(duì)插條生根的影響的實(shí)驗(yàn)探究【例4】 探究吲哚乙酸對(duì)月季插條生根的作用,結(jié)果如下圖所示。有關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析和評(píng)價(jià),正確的是()A.不同濃度的吲哚乙酸處理扦插枝條的時(shí)間應(yīng)不同B.本實(shí)驗(yàn)最好不設(shè)用蒸餾水處理扦插枝條的對(duì)照組C.使扦插枝條產(chǎn)生相同根數(shù)的吲哚乙酸濃度也相同D.吲哚乙酸超過一定濃度范圍能抑制扦插枝條生根題型一題型二題型三題型四題型一題型二題型三題型四解析:本實(shí)驗(yàn)的自變量是IAA濃度,因變量為生根數(shù)量,因而在實(shí)驗(yàn)時(shí),除自變量需要變化外,其他變量應(yīng)加以控制,保持一致,所以A項(xiàng)錯(cuò)。為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn),結(jié)果的可靠,應(yīng)設(shè)置空白對(duì)

16、照組,所以B項(xiàng)錯(cuò)。從圖中可看出,在最適濃度的兩側(cè)范圍內(nèi)可以找到兩個(gè)使扦插枝條產(chǎn)生相同根數(shù)的吲哚乙酸濃度,所以C項(xiàng)錯(cuò)。根據(jù)生長素作用的兩重性可知,當(dāng)吲哚乙酸超過一定濃度范圍就會(huì)抑制扦插枝條生根,所以D項(xiàng)正確。答案:D1 2 3 4 51.下列屬于植物向性運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象是()A.在種植香蕉時(shí)用“以肥引芽”的方法,把肥料施在希望它長苗的空曠的地方,使香蕉植株分布均勻B.把郁金香從寒冷的室外移至溫暖的室內(nèi),過了35 min 后就會(huì)開花C.到了深秋,北方的植物就會(huì)落葉D.西雙版納有一種跳舞草,當(dāng)人們對(duì)著它唱歌時(shí)葉子就會(huì)運(yùn)動(dòng),猶如翩翩起舞解析:A項(xiàng)是向化性。B項(xiàng)是感熱性。C項(xiàng)是植物對(duì)低溫的正常反應(yīng),與脫落酸調(diào)

17、控有關(guān)。D項(xiàng)是感震性。答案:A1 2 3 4 52.根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷,下列說法錯(cuò)誤的是()A.圖中能直立生長的是和B.若探究植物的向光性,可設(shè)置進(jìn)行對(duì)照C.若探究植物胚芽鞘的感光部位,應(yīng)設(shè)置進(jìn)行對(duì)照D.圖中彎曲生長的是解析:圖中不生長不彎曲,向光彎曲生長,向光彎曲生長。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循單一變量原則,若探究植物胚芽鞘的感光部位,應(yīng)設(shè)置進(jìn)行對(duì)照。答案:C1 2 3 4 53.科學(xué)家溫特做了如下實(shí)驗(yàn):把切下的燕麥頂端放在瓊脂塊上,幾小時(shí)后,移去胚芽鞘頂端,將瓊脂塊切成小塊。再將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去頂端的燕麥胚芽鞘一側(cè),結(jié)果胚芽鞘會(huì)朝對(duì)側(cè)彎曲生長。但是,如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘頂端的瓊脂塊,胚芽鞘則既不生長也不彎曲。該實(shí)驗(yàn)證明了()A.生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端B.造成胚芽鞘彎曲的刺激是某種化學(xué)物質(zhì)C.生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸D.胚芽鞘會(huì)彎向光源生長解析:將接觸過胚芽鞘頂端的瓊脂塊放在胚芽鞘一側(cè),胚芽鞘彎曲生長;而放上沒有接觸過胚芽鞘頂端的瓊脂塊,胚芽鞘不生長不彎曲,說明胚芽鞘頂端產(chǎn)生了某種化學(xué)物質(zhì),從而造成胚芽鞘彎曲生長。答案:B1 2 3 4 54.植物生長過程中突然遇到寒冷來襲,機(jī)體不會(huì)發(fā)生的變化是()A.生長受抑制B.產(chǎn)生脅迫蛋白C.積累脯氨酸D.細(xì)胞分裂素增加解析:植物在不良環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生脅迫蛋白,產(chǎn)生滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸,植物生長受抑制,這些均屬于