资源简介

(共46张PPT)
第二节　
植物激素调节植物生命活动
1.举例说明几种主要植物激素的作用。
2.简述植物激素及其类似物在生产上的应用价值,尝试辨析植物激素的应用可能引发的食品安全、环境保护等方面的问题。
1.归纳总结植物激素之间的相互作用,认同生物界的因果关系具有复杂性。
2.关注植物激素在生产上的应用可能引发的食品安全、环境安全问题,做出理性解释和判断,形成社会责任。
任务突破
一、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
任务1　探究细胞分裂素、赤霉素、脱落酸及乙烯的生理作用
1.细胞分裂素
(1)合成部位:主要在 。
(2)主要分布: 的部位,如根尖、茎尖、发育中的果实和萌发的种子等。
根尖
细胞分裂旺盛
(3)主要作用:促进 ;促进有丝分裂所需的特定
合成和活化;在个体水平上促进植物向上生长,促进 生长,促进果实生长,促进种子 ,延缓叶片衰老等。
2.赤霉素
主要作用:促进 ,从而促进植物增高;促进细胞分裂;促进叶片扩大,促进果实生长,促进种子 ,解除休眠,抑制 等。
细胞分裂
蛋白质
侧芽
萌发
细胞伸长
萌发
衰老
1.在高等植物体内,细胞分裂素和赤霉素的合成部位是否相同
提示:在高等植物体内,细胞分裂素主要在根尖合成,赤霉素主要在幼芽、幼根和未成熟的种子中合成。
2.发育中的果实能合成细胞分裂素吗
提示:发育中的果实是合成细胞分裂素的重要部位。
二、脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
1.脱落酸
(1)合成部位:成熟的 和果实。
(2)主要作用:抑制 ,促进叶片和果实 ,保持休眠,提高植物的抗逆性;当植物大量失水而枯萎时,叶片中的脱落酸浓度会升高,引起 ,削弱蒸腾作用,减少水分进一步流失。
绿叶
生长
脱落
气孔迅速关闭
2.乙烯
(1)合成部位:高等植物各器官,其中萌发的 、凋谢的花朵、成熟的 ,释放的乙烯较多。
(2)主要作用:促进 ;在不利的环境中促进叶片或果实的脱落,增强植物体的 。
种子
果实
果实成熟
抗逆性
1.当植物大量失水而枯萎时,叶片中哪种激素浓度会升高,引起气孔迅速关闭,从而削弱蒸腾作用,减少水分流失
提示:脱落酸。
2.高等植物各器官是否都能产生乙烯
提示:是。
1.在个体水平上,细胞分裂素能促进植物向上生长,促进侧芽生长,抑制果实生长。(　 　)
提示:细胞分裂素也能促进果实生长。
2.赤霉素是一类能促进植物增高的激素,赤霉素能够促进细胞伸长,不能促进细胞分裂。(　 　)
提示:赤霉素是一类能促进植物增高的激素,与生长素相似,赤霉素能够促进细胞伸长。同时,赤霉素也能促进细胞分裂。
×
×
3.无籽葡萄的培育说明赤霉素促进果实生长。(　 　)
4.植物激素都具有两重性,即低浓度促进植物的生长,高浓度抑制植物的生长。(　 　)
提示:生长素具有两重性,即低浓度促进植物的生长,高浓度抑制植物的生长,并非所有的激素均具有两重性。
5.脱落酸是植物体内最重要的生长抑制剂。抑制生长对于植物的重要意义是促进脱落,促进休眠。(　 　)
6.乙烯是一种气体植物激素,高等植物萌发的种子、凋谢的花朵、成熟的果实,释放的乙烯较多。(　 　)
√
×
√
√
1.列表比较赤霉素、细胞分裂素的合成部位、分布及生理作用
植物 激素 主要合 成部位 存在较多 的部位 生理作用
赤 霉 素 幼芽、幼根和未成熟的种子 较多存在于植物生长旺盛部位,如幼叶、根尖、果实和种子中 促进细胞伸长和细胞分裂,从而引起植株增高;促进叶片扩大、种子萌发、果实生长,解除休眠,抑制衰老等
细胞 分裂素 主要在根尖 主要分布在细胞分裂旺盛的部位,如茎尖、根尖、萌发的种子和发育中的果实等 促进细胞分裂;促进侧芽生长,促进果实生长,促进种子萌发,延缓叶片衰老等
2.列表比较脱落酸、乙烯的合成部位、分布及生理作用
植物 激素 主要合 成部位 存在较多 的部位 生理作用
脱 落 酸 成熟的绿叶和果实 将要脱落的器官和组织中含量较多,逆境条件下会增多 抑制生长;促进气孔关闭;促进叶片和果实脱落;保持休眠,提高植物的抗逆性等
乙烯 高等植物各器官 广泛存在于植物体内,成熟的果实含量多 促进果实成熟;促进叶或果实脱落等
考向1　生长素、细胞分裂素及赤霉素的生理作用
[典例1-1] 研究表明,当去掉大麻植株的叶片时,根部合成的细胞分裂素会促进雌花的形成,使植株表现为雌株;当去掉根系时,叶片合成的赤霉素会促进雄花的形成,使植株表现为雄株。在自然状况下,雌雄植株的比例基本相同。下列有关叙述正确的是(　 　)
A.细胞分裂素和赤霉素直接参与细胞代谢来影响植物的性状
B.细胞分裂素和赤霉素的比例会影响植株基因的程序性表达
C.细胞分裂素和赤霉素对大麻雌雄植株的分化具有协同作用
D.导致大麻雌雄植株分化的根本原因是植物激素的比例不同
√
解析:植物激素并不直接参与代谢,而是作为信号调节代谢影响植物的性状;植物激素的合成受基因的控制,同时植物激素合成的变化等也可以对基因的表达进行调节,故细胞分裂素和赤霉素的比例会影响植株基因的程序性表达;细胞分裂素与赤霉素在大麻的性别分化上表现为拮抗作用,细胞分裂素多的时候,分化为雌株,赤霉素多的时候,分化为雄株;大麻性别分化是细胞分化的结果,根本原因是基因有选择地发挥作用。
[典例1-2] 将一批大小和生理状态均相似的豌豆植株平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组,每组的操作及侧芽生长情况如下表所示(单位:mm)。据表中信息分析,下列叙述错误的是(　 　)
√
组别 操作 第1天 第3天 第5天 第7天 第9天
甲 顶芽保留 0 0 0 0 0
乙 去顶芽,切口涂抹生长素 0 2 5 7 10
丙 顶芽保留,侧芽涂抹细胞分裂素 0 10 20 40 60
丁 去顶芽 0 20 40 60 80
戊 去顶芽,切口涂抹赤霉素 0 30 65 140 140
A.分析甲组和丁组可知,顶芽对侧芽的生长有抑制作用
B.分析丁组和戊组可知,赤霉素对侧芽的生长有促进作用
C.分析甲组、丙组和丁组可知,细胞分裂素可以缓解顶芽对侧芽生长的抑制作用
D.生长素、细胞分裂素和赤霉素对豌豆侧芽的生长都有促进作用
解析:甲组和丁组对照,实验变量为顶芽的有无,实验结果是去掉顶芽后的豌豆植株侧芽的平均长度更长,说明顶芽对侧芽的生长有抑制作用;在丁组和戊组这组对照实验中,实验变量为去顶芽后切口是否涂抹赤霉素,实验结果是切口涂抹赤霉素的豌豆植株侧芽的平均长度更长,说明赤霉素对侧芽的生长有促进作用;结合以上分析及通过甲组和丙组对照,实验变量保留顶芽的情况下是否在侧芽上涂抹细胞分裂素,实验结果是涂抹细胞分裂素的豌豆植株侧芽的平均长度比不涂抹长,侧芽生长明显,说明细胞分裂素可以解除生长素对侧芽生长抑制的作用;由甲组和丁组的结果可知,高浓度的生长素对侧芽的生长起抑制作用。
考向2　脱落酸、乙烯的生理作用
[典例2-1] (2021·浙江1月选考)脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关。下列叙述错误的是(　 　)
A.脱落酸在植物体内起着信息传递的作用
B.缺水使植物脱落酸含量上升导致气孔关闭
C.提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态
D.植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式
√
解析:脱落酸是一种植物激素,可以起到信息传递的作用;脱落酸升高具有提高抗逆能力的作用,缺水条件下脱落酸含量上升,导致气孔关闭,减少水分蒸发,利于植物度过不良环境条件;赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子萌发,为解除种子的休眠状态而促进种子的萌发,应降低种子中脱落酸含量,增加赤霉素的含量;由题干信息“脱落酸与植物的衰老、成熟、对不良环境发生响应有关”可知,植物体内脱落酸含量的变化是植物适应环境的一种方式。
[典例2-2] 不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　 　)
A.在叶片成熟过程中,只有乙烯发挥作用
B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高
C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的
D.生产上可喷施适宜浓度的生长素降低叶片脱落率
√
解析:在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节;脱落率随生长素和乙烯浓度增加,呈先上升后下降的趋势;随着生长素浓度的升高,乙烯的浓度随之升高,成熟叶片的脱落率是先上升后下降,故生长素和乙烯对叶片脱落并没有体现出相互对抗;由题图分析可知,高浓度的生长素能够降低叶片的脱落率,故生产上可喷施适宜浓度的生长素降低叶片脱落率。
一、不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动
1.植物体的各项生命活动都处在植物激素的调控当中
大多数情况下,不是 种激素在起作用,而是 种激素共同发挥作用,控制着植物的生长、发育和繁殖。
任务2　探究激素间的协调作用及生产实践应用
一
多
2.实例分析
(1)细胞分裂素与生长素。
植物组织培养中,细胞分裂素与生长素的 关系决定愈伤组织的分化方向。若两者比例 ,愈伤组织会分化出根和茎叶;如果细胞分裂素太 而生长素 ,只长茎叶不长根;反之,则只长根不长茎叶;当生长素少,细胞分裂素也不多时,则愈伤组织继续生长,不发生分化。
(2)生长素与乙烯。
高浓度的生长素抑制生长,很可能是通过 起作用的。
比例
合适
多
少
乙烯
(3)生长素和赤霉素。
两者往往 作用,共同促进茎的伸长。
(4)脱落酸和乙烯。
两者常常 作用,共同促进叶片脱落等。
(5)赤霉素和脱落酸。
两者常常相互 ,如赤霉素促进种子萌发,而脱落酸抑制种子萌发。
协同
协同
拮抗
1.植物组织培养中,从植物激素角度看,愈伤组织的分化方向由什么决定
提示:生长素和细胞分裂素的含量及其比例。
2.试解释下列现象:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇大雨天气,种子就容易在穗上发芽。研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解。
提示:脱落酸能维持种子休眠,抑制细胞分裂。持续一段时间的高温,能使种子中的脱落酸降解。脱落酸含量降低,这些种子就会解除休眠,然后大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需的水分,于是种子就容易在穗上发芽。
二、植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
1.植物生长调节剂含义
由 的许多化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质。
2.类型
(1)生长素类植物生长调节剂有 、NAA(萘乙酸)等。
主要用途:诱导形成无籽果实、促进扦插枝条 、防止落花落果、促进生长等;高浓度的生长素类物质还可被用作除草剂。
人们合成和筛选出
2,4-D
生根
(2)其他植物生长调节剂: 、6-BA(细胞分裂素类)、矮壮素(赤霉素的拮抗剂)等。
3.其他天然植物激素及作用
(1)激素类型: 、多胺、茉莉酸、水杨酸等。
(2)主要作用:对植物的生长发育起促进或抑制作用,尤其在提高植物的 方面发挥着重要作用。
乙烯利
油菜素内酯
抗逆性或抗病能力
1.在实际生产中常用植物生长调节剂来代替天然植物激素的原因是什么
提示:天然植物激素含量低,到了体外常常性质不稳定,且提取困难、不易保存等。
2.某药厂生产一种植物生长调节剂,如果让你设计该产品的说明书,你认为除了使用浓度参考范围外,还应该注明什么
提示:植物生长调节剂的使用说明书除标明使用浓度参考范围外,还要注明使用的时间、使用方法、注意事项、有效期等。
1.多种植物激素之间相互作用、共同调节植物的生长发育。(　 　)
2.人工合成乙烯利较容易,但效果却不稳定。(　 　)
提示:乙烯利是植物生长调节剂,其合成的原料广泛,且容易合成,效果稳定。
3.菠萝在长途运输过程中,可以通过喷施乙烯利溶液来延后成熟。(　 　)
提示:乙烯利为乙烯类似物,能促进果实成熟。
√
×
×
4.在梅雨季节,可对油菜喷洒生长素类似物提高油菜籽的产量。(　 　)
提示:油菜收获种子,梅雨季节喷洒生长素会造成绝产。
5.不同激素都是通过协同方式共同调节植物生命活动的。
(　 　)
提示:不同激素通过协同或拮抗等方式共同调节植物生命活动。
×
×
6.植物组织培养中,如果生长素太多而细胞分裂素少,则愈伤组织继续生长,不发生分化。(　 　)
提示:植物组织培养中,如果生长素太多而细胞分裂素少,则只长根不长茎叶;而当生长素少,细胞分裂素也不多时,则愈伤组织继续生长,不发生分化。
7.当植物的特定部位感受到外界的刺激时,会引起该部位激素浓度或比例的改变。(　 　)
×
√
1.列表比较植物激素与植物生长调节剂
　　　 类别 项目　　 植物激素 植物生长调节剂
来源 植物一定部位产生 人工化学合成
生理作用 对植物生长发育进行调节
作用后去向 被相应的酶分解失活 残留在植物体内继续发挥作用
作用效果 短暂,一般只发挥一次作用 持久稳定
实例 乙烯、生长素、细胞分裂素、赤霉素和脱落酸等 乙烯利、生长素类植物生长调节剂、青鲜素、矮壮素等
2.植物激素间的相互作用
(1)具有协同作用的激素。
促进植物生长 细胞分裂素促进细胞分裂,而生长素、赤霉素则主要是促进增殖的子细胞伸长
延缓叶片衰老 生长素、细胞分裂素
诱导愈伤组织分化成根或芽 生长素、细胞分裂素
促进果实成熟和脱落 脱落酸、乙烯
促进种子发芽 细胞分裂素、赤霉素
促进果实坐果和生长 生长素、细胞分裂素、赤霉素
(2)具有拮抗作用的激素。
①器官脱落。
②种子萌发。
考向1　植物激素的生产应用
[典例1] (2020·浙江7月选考)下列关于植物激素应用的叙述,错误的是(　 　)
A.2,4-D可杀除禾谷类田间双子叶杂草是由于双子叶植物对2,4-D的敏感性强
B.双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用
C.赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大
D.喷洒脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间
√
解析:由于双子叶植物对2,4-D的敏感性强,单子叶植物对2,4-D的敏感性较弱,所以可用2,4-D杀除禾谷类田间的双子叶杂草;生长素既能防止落花落果,也能疏花疏果,当生长素浓度增高到一定值时会促进乙烯的合成,而乙烯含量的增高,反过来又抑制了生长素的作用,所以双子叶植物花、叶和果实的脱落过程中存在生长素与乙烯的对抗作用;赤霉素能促进茎的伸长和果实的发育,所以赤霉素能促进果柄伸长,使无籽葡萄的果实增大;脱落酸抑制植物生长,促进叶和果实的衰老和脱落,故喷洒脱落酸会缩短绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间。
考向2　基于情境综合考查激素之间的平衡协调关系
[典例2] (2022·浙江精诚联盟月考)植物能接受外界光照、温度变化的刺激,通过调节各种激素的合成,使得冬天休眠、夏天生长,如图所示。下列有关叙述正确的是(　 　)
A.抑制②过程不利于某些矮生花卉的培育
B.促进④过程有利于延缓植物器官衰老
C.冬天休眠时,植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
D.植物激素对植物生长、发育和繁殖的调节都具有两重性
√
解析:赤霉素能促进细胞伸长,从而引起植株长高,②过程可以产生赤霉素,抑制②过程有利于某些矮生花卉的培育;细胞分裂素能促进细胞分裂,促进④过程,细胞分裂素含量增加,有利于延缓植物器官衰老;休眠时,植物体内的赤霉素减少,脱落酸含量增加;植物激素的作用并非都具有两重性,例如脱落酸对植物的生长只有抑制作用。
考向3　生长素和细胞分裂素在植物组织培养中的作用
[典例3] 某同学培养烟草愈伤组织,结果如图所示。该培养基中生长素和细胞分裂素的含量比例关系为
(　 　)
A.细胞分裂素多,生长素少
B.细胞分裂素少,生长素多
C.细胞分裂素中等量,生长素少
D.细胞分裂素和生长素比例合适
√
解析:由题图分析可知,烟草愈伤组织的根比较发达,茎叶的发育相对较弱,此时生长素用量多,细胞分裂素用量少。
考向4　探究乙烯利对水果成熟的影响
[典例4] 某兴趣小组尝试利用乙烯利催熟水果,下列叙述错误的是(　 　)
A.可选择未成熟的凤梨作为实验材料
B.科学使用乙烯利催熟水果,通常不会影响产品品质
C.熟苹果催熟香蕉和乙烯利催熟水果的原理相同
D.在空白对照组中,水果的成熟不会受到乙烯影响
√
解析:要证明乙烯利的催熟作用,可选择未成熟的凤梨作为实验材料;科学使用乙烯利催熟水果,可以调节植物生长和促进果实成熟,通常不会影响产品品质;熟苹果含有较多乙烯,可以催熟香蕉,和乙烯利催熟水果的原理相同,都是利用了外源性的植物激素或生长调节剂对植物果实成熟进行的调节;在空白对照组中,水果的成熟会受到内源性的植物激素乙烯的影响。

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