高中生物第2章生物个体的内环境与稳态2.5植物生命活动的调节课件北师大版必修3

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1、第5节植物生命活动的调节1.分析生长素发现有关实验,学会对照实验设计。2.举例说明植物激素的生理作用,会识图分析。3.列举植物生长调节剂应用实例,注意合理、适度使用。一二三四一、植物的应激性植物对外界刺激所作出的适应性的反应就称为应激性。(一)植物的运动1.向性运动(1)概念:植物受到外界刺激时,体内某种物质的含量或分布发生变化,引起相应部位向一定方向运动,这种现象称为植物的向性运动。一二三四(2)种类向光性:指植物随光的方向而弯曲的能力。向重力性:指植物在重力的影响下,根会顺着重力方向向下生长,而茎则会背离重力方向向上生长的现象。向化性:指由于某些化学物质在植物周围分布不均,使得植物的根朝向

2、肥料较多的土壤生长的特性。向水性:指当土壤中水分分布不均匀时,植物的根会趋向较湿的地方生长的现象。2.感性运动(1)概念:植物的感性运动是由外界刺激或者内部的生理机制引起的,运动方向不由外界刺激方向决定。(2)种类:偏上性、偏下性、感夜性、感热性和感震性。一二三四(二)植物对不良环境的适应性反应1.产生胁迫蛋白:在低温、缺氧等各种不良环境条件下,植物体基因表达发生改变,一些正常表达的基因被关闭,一些与适应有关的基因被启动,这样就会诱导一些新的蛋白质合成,以减轻对植物造成的伤害。2.渗透调节:在各种不良环境下,一些植物体内会积累脯氨酸等渗透调节物质。3.植物激素的调控:植物在不良环境条件下,许多

3、基因被诱导表达,从而增强了抗逆性,这些基因的表达多数是在激素的调控下实现的。4.生长抑制:在不良环境条件下,所有植物的生长都会受到抑制。一二三四二、生长素(一)生长素的发现1.达尔文的向光性实验(1)实验步骤及现象一二三四(2)结论胚芽鞘顶端可能产生某种物质,能够促进胚芽鞘的生长。感光部位是胚芽鞘顶端。一二三四一二三四(2)结论胚芽鞘的顶端确实能产生促进生长的物质。弯曲生长部位:胚芽鞘的顶端下段。以上实验证明:植物胚芽鞘顶端能产生生长素,并运输到下部,促进下部的生长;胚芽鞘顶端能感受光的刺激;单侧光使胚芽鞘两侧生长素分布不均匀,背光一侧生长素分布较多,生长较快,结果使茎朝向照光一侧弯曲,从而使

4、植物的茎显示向光性。5.植物激素生长素的化学本质是吲哚乙酸。在植物体一定部位合成并运输到作用部位,对植物的生长、分化等生命活动进行调节的微量有机物统称为植物激素。一二三四(二)生长素的分布与运输1.分布生长旺盛的部位。2.生长素在植物体内的运输方式(1)通过韧皮部运输:运输方向取决于两端有机物的浓度差。(2)极性运输:是一种限于胚芽鞘、幼茎的薄壁细胞间短距离、单方向的运输方式,生长素只能是从植物的形态学上端向形态学下端运输。(三)生长素的生理作用1.生长素的生理作用具有两重性,既能促进植物生长,也能抑制植物生长。一般来说,低浓度的生长素可以促进植物生长,而高浓度的生长素抑制植物生长。2.同一植

5、物的不同器官对生长素浓度的反应也不一样。一二三四三、植物激素的种类1.赤霉素类(1)分布:生长比较旺盛的部位。(2)功能:促进植物雄花的形成、单性结实、茎的延长、侧枝生长、种子发芽、果实生长等;抑制植物的成熟、侧芽休眠、衰老、块茎的形成等。2.细胞分裂素类(1)分布:进行细胞分裂的部位。(2)运输:主要是从根部合成处通过木质部运输到地上部分,少数在叶片合成的可从韧皮部运走。(3)功能:促进细胞分裂、地上器官分化、种子发芽、果实生长等;抑制不定根、侧根的形成,延缓叶片的衰老。一二三四3.乙烯(1)产生:高等植物各器官都能释放乙烯,但不同的组织、器官和发育时期,乙烯的释放量不同。(2)功能:促进细

6、胞增大,促进果实成熟,促进器官脱落等。4.脱落酸(1)分布:高等植物各器官和组织中都含有脱落酸,在将要脱落或进入休眠的器官和组织中较多,在植物体受到逆境胁迫的时候会大量产生。一二三四(2)功能:促进叶、花、果实的脱落;促进植物进入休眠;促进气孔关闭;提高植物的抗逆性。果实成熟过程中的激素浓度变化一二四三四、植物生长调节剂及其应用人类通过化学合成和微生物发酵等方式,生产出的一些与天然植物激素具有类似生理和生物学效应的有机物质,称为植物生长调节剂。1.植物生长促进剂(1)吲哚乙酸:影响细胞的伸长、分裂和分化,还影响器官的生长、成熟和老化。(2)其他植物生长促进剂:萘乙酸、2,4-D等。一二四三2.

7、植物生长抑制剂(1)青鲜素(马来酰肼):是一种人工合成的生长抑制剂。可以抑制芽的生长和茎的伸长;降低光合作用、渗透压和蒸腾作用;提早结束生长、促进成熟。(2)其他植物生长抑制剂:三碘苯甲酸、增甘膦等。3.植物生长延缓剂(1)矮壮素:是赤霉素的拮抗剂,可以抑制细胞的伸长,但不抑制细胞的分裂。(2)其他植物生长延缓剂:助壮素、多效唑等。1231.探究生长素的有关实验方法(1)暗盒开孔法(2)锡箔纸遮盖法(3)云母片插入法123(4)琼脂块切割移植法直立生长;向左弯曲生长;中a=b+c,bc(a、b、c为琼脂块中生长素含量)(5)装置旋转法1232.生长素的产生、分布和运输(1)化学本质:吲哚乙酸。

8、(2)合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子等具有分生能力的部位,而在衰老的组织中合成较少。(3)运输特点极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,这是一种逆浓度梯度的主动运输过程,需要消耗ATP,与细胞呼吸的强度有关,极性运输方向几乎不受重力等单向刺激的影响。非极性运输:在成熟组织中,通过韧皮部的筛管运输。123横向运输:在一些细胞分裂特别旺盛的地方,受外界某些刺激(如单侧光、重力、离心力等)的影响,生长素在形态学上端也可以横向运输。右图中a表示单侧光刺激引起的生长素横向运输(黑暗环境中或均匀光照不发生a);右图中b表示生长素从形态学上端到

9、形态学下端的极性运输。(4)生长素的分布产生部位积累部位,如顶芽侧芽、分生区衰老组织,如分生区老根。1233.生长素促进生长的机理及特点(1)作用机理:促进细胞纵向伸长生长。(2)作用特点:两重性,即高浓度抑制生长,低浓度促进生长,这里所说的浓度高低是相对于不同器官的抑制和促进的浓度范围而言的。表现一:123a.不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理功效一般不同(促进效果不同或抑制效果不同)。b.同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理功效也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根芽茎),也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。c.曲线在A、B、C点以上的部分体现

10、了不同浓度生长素的促进效果,而且A、B、C三点对应的横坐标分别代表促进根、芽、茎生长的最适浓度。d.不要将AA、BB、CC段理解为抑制阶段,这些阶段仍体现为促进作用,只是促进作用逐渐减弱。表现二:顶端优势。顶芽优先生长,侧芽受抑制,因为顶芽产生的生长素向侧芽部位运输,导致侧芽处生长素浓度过高,而产生抑制生长作用。题型一题型二题型三题型四【例1】根据所学知识判断,下列说法错误的是()A.图中能直立生长的是B.若探究植物的向光性,可设置进行对照C.若探究植物胚芽鞘的感光部位,应设置进行对照D.图中弯曲生长的是解析:图中不生长不弯曲,向光弯曲生长,向光弯曲生长。设计实验时要遵循单一变量原则,若探究植

11、物胚芽鞘的感光部位,应设置进行对照。答案:C题型一题型二题型三题型四【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(即切除根冠和分生区),然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置,分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度),培养在黑暗条件下,幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反。关于这一现象的说法,合理的是()A.胚芽鞘向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输B.胚芽鞘向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是极性运输C.幼根向左弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输D.幼根向右弯曲生长,生长素在胚芽鞘中是非极性运输题型一题型二题型三题型四

12、解析:对胚芽鞘来说,左侧生长素浓度高,左侧生长快,向右侧弯曲,但根对生长素的灵敏度高,促进胚芽鞘生长的浓度抑制根的生长,因此根向左侧弯曲。生长素在胚芽鞘和根中都是极性运输。答案:B题型一题型二题型三题型四【例3】右图所示,如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10-10 molL-1),下列有关描述正确的是()A.在FC段范围内均能促进生长B.AD段属于生长抑制范围C.b侧的生长素浓度低于a侧,相当于曲线FE段浓度,因而细胞伸长生长慢D.在太空中(重力为0),根的生长将不同于图中的弯曲生长,坐标图中生长素的曲线也不适用于根的生长题型一题型二题型三题型四解析:曲线FC段均能促进生长,CD段抑制生

13、长。根向地性的产生是由于重力作用,引起近地侧(b侧)生长素浓度高,抑制细胞生长;背地侧(a侧)生长素浓度低,促进细胞生长,从而使根向下弯曲生长。在太空中,无重力作用,a、b两侧的生长素浓度相同,根水平生长,坐标图中生长素浓度作用曲线仍适用于根的生长。答案:A题型一题型二题型三题型四【例4】探究吲哚乙酸对月季插条生根的作用,结果如下图所示。有关实验的分析和评价,正确的是()IAA对月季生根数量的影响A.不同浓度的吲哚乙酸处理扦插枝条的时间应不同B.本实验最好不设用蒸馏水处理扦插枝条的对照组C.使扦插枝条产生相同根数的吲哚乙酸浓度也相同D.吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根题型一题型二题型

14、三题型四解析:本实验的自变量是IAA浓度,因变量为生根数量,因而在实验时,除自变量需要变化外,其他变量应加以控制,保持一致,所以A项错。为保证实验的严谨,结果的可靠,应设置空白对照组,所以B项错。从图中可看出,在最适浓度的两侧范围内可以找到两个使扦插枝条产生相同根数的吲哚乙酸浓度,所以C项错。根据生长素作用的两重性可知,当吲哚乙酸超过一定浓度范围就会抑制扦插枝条生根,所以D项正确。答案:D1 2 31科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦胚芽鞘顶端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘顶端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去顶端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上

15、的是没有接触过胚芽鞘顶端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了()A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质C.生长素的化学本质是吲哚乙酸D.胚芽鞘会弯向光源生长1 2 3解析:将接触过胚芽鞘顶端的琼脂块放在胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长;而放上没有接触过胚芽鞘顶端的琼脂块,胚芽鞘既不生长也不弯曲,说明胚芽鞘顶端产生了某种化学物质,从而造成胚芽鞘弯曲生长。答案:B1 2 32植物生长过程中突然遇到寒冷来袭,机体不会发生的变化是()A.生长受抑制 B.产生胁迫蛋白C.积累脯氨酸 D.细胞分裂素增加解析:植物在不良环境中会产生胁迫蛋白,产生渗透调节物质脯氨酸,植物生长受抑制,这些均属于植物对不良环境所产生的生理反应。答案:D1 2 33下图为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是()A.去顶芽能促进主根生长B.去顶芽植株不能合成生长素C.生长素由顶芽向下非极性运输D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长解析:从题图可以看出,去顶芽植株的主根长度比正常植株的主根长度短,去顶芽不能促进主根生长,A项错误。去掉顶芽后根尖也能合成生长素,B项错误。生长素由顶芽向下运输为极性运输,C项错误。而去顶芽植株用外源生长素处理后其主根长度和正常植株的主根长度相同,说明外源生长素能替代顶芽促进主根的生长,D项正确。答案:D