生物选择性必修1 稳态与调节第二节 植物激素调节植物生命活动学案设计

这是一份生物选择性必修1 稳态与调节第二节 植物激素调节植物生命活动学案设计，共14页。学案主要包含了生长素等内容，欢迎下载使用。
一、生长素、细胞分裂素和赤霉素起促进作用
1．细胞分裂素类
(1)生理功能
①在分子水平上，能明显地促进有丝分裂所需的特定蛋白质合成和活化。
②在细胞水平上，能够促进细胞分裂。
③在个体水平上，能促进植物向上生长，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)分布：主要分布在细胞分裂旺盛的部位。
(3)合成：根尖和发育中的果实。
2．赤霉素是一类能促进植物增高的激素
(1)能显著促进茎的伸长：促进细胞伸长和细胞分裂。
(2)能促进叶片扩大，促进果实生长，促进种子萌发，解除休眠，抑制衰老等。
二、脱落酸和乙烯帮助植物度过不良环境
1．脱落酸
(1)合成：主要在成熟的绿叶和果实中合成。
(2)主要作用：抑制生长，促进叶片和果实脱落，保持休眠，提高植物的抗逆性。
(3)抑制生长对植物的重要意义：促进脱落，促进休眠。
2．乙烯
(1)分子结构式：。
(2)产生：高等植物各器官都能产生乙烯，其中萌发的种子、凋谢的花朵、成熟的果实，释放的乙烯较多。
(3)作用：在果实的成熟过程中起重要作用。
三、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。大多数情况下都不是一种激素在起作用，而是多种激素共同发挥作用，控制着植物的生长、发育和繁殖。
2．细胞分裂素和生长素
(1)细胞分裂素一般与生长素共同作用，促进植物细胞的分裂和分化。
(2)植物组织培养中，在培养基中加入生长素和细胞分裂素的比例，将决定愈伤组织的分化方向。
①如果细胞分裂素和生长素的比例合适，愈伤组织就会分化出根和茎叶。
②如果细胞分裂素太多而生长素少，就会只长茎叶不长根。
③如果生长素太多而细胞分裂素少，则只长根不长茎叶。
④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。
3．生长素与乙烯
(1)顶芽eq \(――→,\s\up10(合成))生长素eq \(――――→,\s\up10(向下运输),\s\d10(引发))侧芽周围组织eq \(――→,\s\up10(产生))乙烯eq \(――→,\s\up10(抑制))侧芽生长。
(2)高浓度的生长素抑制生长，很可能是通过乙烯起作用的。
4．激素在植物体各部分发挥调节作用
(1)协同作用
①生长素和赤霉素，共同促进茎的伸长。
②脱落酸和乙烯，共同促进叶片脱落等。
(2)拮抗作用：赤霉素和脱落酸
①赤霉素促进种子萌发。
②脱落酸抑制种子萌发。
四、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
(1)概念：人们合成和筛选出的许多化学结构和生理特性与植物激素相似的活性物质，这些活性物质统称为植物生长调节剂。
(2)常用的生长素类植物生长调节剂有2，4­D、NAA(萘乙酸)、IBA等。
(3)其他常用的植物生长调节剂还有赤霉素、脱落酸、乙烯利、6­BA(细胞分裂素类)、矮壮素(赤霉素的拮抗剂)等。
2．其他天然的植物激素
(1)实例：油菜素内酯、多胺、茉莉酸、水杨酸等。
(2)作用：对植物的生长发育起促进或者抑制作用，尤其在提高植物的抗逆性或抗病能力方面发挥着重要作用。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．赤霉菌分泌的赤霉素是植物激素。( )
2．植物生长调节剂必然会导致增产、增收。( )
3．高浓度的生长素能通过促进乙烯的合成抑制植物生长。( )
4．细胞分裂素在果实生长中起促进作用。( )
5．密封贮藏导致水果各种激素合成增加。( )
6．脱落酸能抑制马铃薯发芽。( )
提示：1．× 植物激素是指在植物体内产生，从产生部位运送到作用部位，对植物有显著影响的微量有机物。
2．× 植物生长调节剂并不必然会导致增产、增收。
3．√ 4．√
5．× 植物的生命活动受多种激素的调节，某一生理活动中有的激素分泌增多，而有的减少。
6．√
五大类植物激素
植物激素的分类及作用
(1)eq \a\vs4\al(植物生长,与激素)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(促进细胞生长（纵向伸长）——生长素、赤霉素,促进细胞分裂——细胞分裂素))
(2)种子萌发与激素eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(促进种子萌发——赤霉素,维持种子休眠——脱落酸))
(3)果实与激素eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(促进果实发育——生长素、赤霉素,,促进果实成熟——乙烯,促进果实脱落——脱落酸))
1．下列关于植物激素及其应用的叙述，错误的是( )
A．若病毒抑制了玉米植株中赤霉素的合成，则可能出现矮化植株
B．细胞分裂素、赤霉素、乙烯均可促进种子的萌发
C．脱落酸在休眠芽中含量较高，可维持芽的休眠
D．细胞分裂素可促进细胞分裂，主要由根尖合成
B [赤霉素能促进细胞伸长，使植株增高，若病毒抑制了玉米植株中赤霉素的合成，则可能出现矮化植株，A正确；细胞分裂素、赤霉素可促进种子的萌发，乙烯不能促进种子的萌发，B错误；脱落酸在休眠芽中含量较高，可维持芽的休眠，C正确；细胞分裂素可促进细胞分裂，主要由根尖合成，D正确。]
2．果实的生长发育和成熟受多种激素调节。下列叙述不正确的是( )
A．细胞分裂素主要由根尖部位产生，可促进细胞分裂
B．乙烯属于气体激素，它只能产自成熟的果实，可促进果实发育成熟
C．脱落酸可抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落
D．赤霉素在促进细胞伸长，促进果实发育等方面与生长素具有协同作用
B [细胞分裂素的合成部位主要是根尖，主要作用是促进细胞分裂，A正确；乙烯在植物体各个部位均可产生，它可促进果实“成熟”而不是“发育”，B错误；脱落酸在根冠、萎蔫的叶片等部位合成，在将要脱落的器官和组织中含量多，主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，C正确；赤霉素和生长素都能促进细胞伸长生长，都能促进果实的发育，因此表现为协同作用，D正确。]
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．在植物生长发育过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素相互作用共同调节。
(1)具有协同作用的激素
(2)具有相反作用的激素
2．植物激素间相互作用图解
(1)植物生长与多种植物激素之间的关系
(2)生长素和细胞分裂素促进植物生长的机制不同
(3)生长素达到一定浓度后就会促进乙烯的合成，而乙烯对生长素的合成起抑制作用，如图：
(4)赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长，如图：
3．每年的7～9月为某品种苹果果实的成熟期。研究人员在此期间，定期采摘果实测定其中几种激素的含量，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．苹果果实体积增大与赤霉素、细胞分裂素均能促进细胞的分裂和伸长有关
B．脱落酸含量增加有助于果实的成熟，这可能也与乙烯增加有关
C．成熟期果实体积增大减缓与果实内细胞分裂素含量下降有关
D．测定结果可以说明苹果果实的成熟是多种植物激素共同调节的结果
A [苹果果实体积增大与赤霉素促进细胞伸长和细胞分裂素促进细胞分裂有关，A错误。乙烯的作用是促进果实成熟，脱落酸含量增加有助于果实的成熟，这可能也与乙烯含量增加有关，B正确。细胞分裂素的作用是促进细胞分裂，成熟期果实体积增大减缓与果实内细胞分裂素含量下降有关，C正确。由题图可看出苹果果实的成熟是多种植物激素共同调节的结果，D正确。]
4．(2020·北京人大附中质检)为探究生长素和乙烯对某植物生长的影响，科学家在该植物某一生长周期内，发现茎中两种激素的含量变化和茎段的生长情况如图所示。下列推测正确的是( )
A．茎的伸长与生长素的促进作用有关，与乙烯无关
B．生长素浓度达到一定值时，能促进乙烯的合成
C．生长素促进乙烯合成，两者对茎段生长有协同作用
D．图中a、b两个时刻，该植物茎段的生长速度相同
B [在植物的生长发育过程中各种激素互相配合，协调一致共同起作用，茎的伸长与生长素的促进作用有关，与乙烯也有关，A错误；据图分析，生长素浓度增大到一定值，会促进植物茎中乙烯的合成，B正确；据图分析，生长素促进乙烯合成，但两者对茎段生长有拮抗作用，C错误；图中a、b两个时刻，该植物生长素的含量相同，但a时刻所对应生长素浓度能促进植物生长，b时刻植物基本不生长，D错误。]
植物生长调节剂在农业生产中得到广泛应用
1．植物生长调节剂的应用
(1)赤霉素类(GA)：打破种子的休眠；促进芹菜等的营养生长，增加产量；生产α­淀粉酶。
(2)生长素类调节剂：
①促进黄杨、葡萄的生根；
②对棉花进行保花保果，防止脱落；
③处理未授粉的花蕾，以获得无籽果实：可以补救因花粉发育不良或暴风雨袭击影响受粉而导致的瓜果类作物产量下降。(注明：此措施不可用于挽救以收获种子为目的的各种粮食作物和油料作物的减产问题)
(3)乙烯类调节剂：
①用乙烯利促进黄瓜的雌花分化；
②促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
(4)脱落酸类调节剂：施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
2．植物激素与植物生长调节剂的比较
1．农业生产上，用萘乙酸诱导无籽果实的效果比用天然的生长素效果明显，尝试说明理由。
提示：植物体内没有分解萘乙酸的酶，萘乙酸可以长时间发挥作用，而植物体内有分解吲哚乙酸的酶，所以吲哚乙酸不能长时间发挥作用。
2．瓜果蔬菜在种植时因使用了植物生长调节剂而引起社会的广泛关注，媒体接连曝出“激素黄瓜”“空心草莓”“爆炸西瓜”等。试探讨使用植物生长调节剂会不会影响农产品的品质。
提示：植物生长调节剂使用得当，不会影响产品品质，甚至可以改善品质。例如，适当使用赤霉素类物质可以提高葡萄品质。如果使用不当，或片面追求短期经济效益，则有可能影响产品品质。
5．下列关于植物生长调节剂的叙述，正确的是( )
A．植物生长调节剂是指一些具有植物激素活性的人工合成物质
B．植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果不稳定的特点
C．植物生长调节剂的分子结构与植物激素相似
D．植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用，使用时不用考虑药物浓度
A [植物生长调节剂是人工合成的，对植物的生长、发育有着调节作用的化学物质，A正确。与植物激素相比，植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，B错误。植物生长调节剂从分子结构来看，主要有两大类：一类分子结构和生理效应与植物激素类似；另一类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，C错误。植物生长调节剂可以替代植物激素发挥作用，但使用时需要考虑药物浓度和药物毒性，D错误。]
6．关于植物激素及其类似物在农业生产实践上的应用，符合实际的是( )
A．黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落
B．番茄开花后，喷洒一定浓度的乙烯利，可促进子房发育成果实
C．辣椒开花后，喷洒适宜浓度的生长素类植物生长调节剂，可获得无籽果实
D．用一定浓度的赤霉素溶液处理黄麻、芦苇等植物，可使植株增高
D [脱落酸是促进植物脱落的；乙烯利是促进果实成熟的，而不是发育；辣椒开花后，就可能进行传粉，这样再喷洒适宜浓度的生长素类似物，获得的是有籽果实，正确做法是：花蕾期去雄、在雌蕊柱头涂抹一定浓度的生长素类植物调节剂，套袋隔离；赤霉素可以促进植株增高。]
中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过程中的激素的浓度变化如图所示，据图回答问题：
通过对效果相反的激素发挥作用的时期的分析，学会归纳与概括的思维方式；通过对果实成熟过程中激素变化的坐标图的分析，理解在植物生长发育和适应环境的过程中，各种激素共同调节，形成适应观及局部与整体观、稳态平衡观等。
1．作用效果相反的激素，是否在植物生长发育的同一时期发挥作用？举例说明。(科学思维)
提示：在果实的细胞分裂和伸长过程中起主导作用的激素有细胞分裂素、生长素和赤霉素，而与它们作用效果相反的激素乙烯和脱落酸在果实成熟的过程中浓度明显升高。它们在植物生长发育的不同时期发挥作用，使植物的生长发育过程顺利进行。
2．生长素和乙烯在作用上具有相反的效果，此作用特点对于植株的生长有何意义？(科学思维)
提示：避免植株过度长高而容易倒伏。
3．秋冬季脱落酸促进阔叶树的叶片衰老、脱落，对植物的生命活动有何意义？(生命观念)
提示：降低蒸腾作用，减少植物对水分的吸收，降低植物体内的含水量，使植物的抗寒性增强。
[课堂小结]
1．下列有关植物激素应用的叙述，错误的是( )
A．用一定浓度的赤霉素处理芹菜，能提高芹菜的产量
B．用生长素处理未受粉的番茄花蕾，可得到无籽番茄
C．用脱落酸处理马铃薯块茎，可抑制其生芽
D．植物激素对植物的调节都具有两重性
D [赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株的增高，用一定浓度的赤霉素处理芹菜，能提高芹菜的产量，A正确；生长素能促进果实的发育，用生长素处理未受粉的番茄花蕾，可得到无籽番茄，B正确；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，抑制发芽，用脱落酸处理马铃薯块茎，可抑制其生芽，C正确；植物激素的调节作用并非都具有两重性，如脱落酸对植物的生长只具有抑制作用，D错误。]
2．某植物种子成熟后需经低温储藏才能萌发，为探究其原因，研究人员检测了该种子中两种植物激素在低温储藏过程中的含量变化，结果如图。根据激素的作用特点，可推测图中a、b依次为( )
A．赤霉素、脱落酸 B．生长素、细胞分裂素
C．脱落酸、细胞分裂素D．赤霉素、乙烯
A [由题干可知，某植物种子成熟后需经低温储藏才能萌发。而赤霉素有促进种子萌发的作用，脱落酸有抑制种子萌发的作用，故在该种子低温储藏过程中赤霉素含量可能逐渐升高，脱落酸含量可能逐渐降低，A符合题意、C不符合题意；细胞分裂素促进细胞分裂，能够促进种子萌发，含量可能逐渐升高，B不符合题意；乙烯的主要作用是促进果实成熟，在种子储藏过程中，乙烯含量变化不大，D不符合题意。综上所述，A正确。]
3．下列关于植物激素的叙述，正确的是( )
A．生长素是在植物体内合成的，乙烯是在植物体外合成的
B．赤霉素能引起植物疯长，脱落酸可以由植物体各部位合成
C．脱落酸和赤霉素在促进茎的生长上表现为协同作用
D．生长素有促进果实发育的作用，细胞分裂素有促进细胞分裂的作用
D [作为植物激素，生长素和乙烯都是植物体内合成的，A错误；赤霉素能促进细胞伸长，引起植物疯长，脱落酸的合成部位是根冠、萎蔫的叶片等，B错误；脱落酸抑制细胞分裂，使细胞衰老，赤霉素则使细胞加快生长，促进细胞伸长，促进细胞分裂，二者在促进茎的生长上表现为拮抗作用，C错误；生长素可以促进果实发育，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，D正确。]
4．某研究小组进行了对贮藏期的马铃薯块茎外施赤霉素和脱落酸的实验，结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施赤霉素
B．为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可以外施脱落酸
C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短
D．对照组马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时
C [图示曲线显示，赤霉素组马铃薯块茎发芽时间早于对照组，脱落酸组晚于对照组，但三组同时达到最大发芽率，C错误。为使马铃薯块茎提早发芽，应用赤霉素处理，A正确。为延长马铃薯块茎的贮藏时间，可外施脱落酸，B正确。第5周时，对照组马铃薯块茎已经发芽，说明此时马铃薯块茎中的赤霉素含量与脱落酸含量的比值较实验开始时已经增大，D正确。]
5．下图为五大类植物激素的部分生理效应，请分析回答：
(1)在早春低温时为了让水稻种子早发芽，稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与________(激素)相关性最大。
(2)在果实生长的调节中起协同作用的激素有___________________，在器官脱落的调节中，生长素作用的特性是具有________。
(3)若解除植物的顶端优势可采用的措施有：①__________________，②____________________。
(4)图中结果说明植物的正常生长发育过程是________的结果。
[解析] (1)由图可知，种子发芽过程中赤霉素和细胞分裂素起促进作用，脱落酸起抑制作用，所以将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间的目的是减少脱落酸的量。(2)生长素、赤霉素和细胞分裂素都能促进果实生长，所以三者具协同作用。在器官脱落过程中，低浓度生长素抑制脱落，高浓度生长素促进脱落，说明生长素作用具有两重性。(3)细胞分裂素可抑制顶端优势，喷洒一定浓度的细胞分裂素或摘除顶芽可解除顶端优势。(4)由图可知，植物的正常生长发育过程是多种(不同)激素共同调节的结果。
[答案] (1)脱落酸 (2)生长素、细胞分裂素、赤霉素 两重性 (3)①去除顶芽 ②施用一定浓度的细胞分裂素 (4)多种(不同)激素共同调节
课标内容要求
核心素养对接
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。
1．生命观念——举例说明几种主要植物激素的作用，认同物质的多样性并指导探究生命活动规律。
2．科学思维——举例说明几种主要植物激素之间可通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动的调节，并利用其对一些生命现象进行分析。
名称
合成部位
存在较多的部位
生理功能
生长
素类
顶芽、幼叶、胚
大多集中在生长旺盛的部位
(1)促进扦插枝条生根；
(2)促进茎伸长；
(3)抑制侧芽生长；
(4)使植物产生向光性。
赤霉
素类
幼芽、幼根和未成熟的种子
普遍存在于植物体内
(1)影响根的生长和分化；
(2)促进种子萌发、茎伸长和叶的生长；
(3)促进开花和果实发育。
细胞
分裂
素类
根、胚、果实
正在进行细胞分裂的部位
(1)促进萌发；
(2)促进细胞分裂；
(3)延迟衰老；
(4)影响根的生长和分化。
脱落
酸
根冠和萎蔫的叶片
将要脱落的器官和组织
(1)抑制生长，抑制细胞分裂；
(2)抑制种子萌发，保持休眠；
(3)失水时使气孔关闭；
(4)促进叶和果实的衰老和脱落。
乙烯
植物体各个部位
广泛存在于植物体内，成熟的果实含量最多
(1)促进果实成熟；
(2)对抗生长素的作用；
(3)因物种而异，促进或抑制根、叶、花的生长和发育。
作用
起促进作用的激素
起抑制作用的激素
细胞分裂
细胞分裂素
脱落酸
器官衰老
脱落酸
细胞分裂素
种子萌发
赤霉素
脱落酸
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，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
乙烯利、生长素类调节剂、青鲜素、赤霉素
知 识 网 络 构 建
核 心 语 句 背 诵
1．植物激素的主要类型有生长素类、细胞分裂素类、赤霉素类、脱落酸和乙烯等。
2．细胞分裂素是一类能够促进细胞分裂的植物激素；赤霉素是一类能促进植物增高的激素；脱落酸是植物体内最重要的生长抑制剂；乙烯在果实成熟的过程中起重要作用。
3．细胞分裂素一般与生长素共同作用，促进植物细胞的分裂和分化。
4．当顶芽合成的生长素向下运输时，会引发侧芽周围的组织产生乙烯，而乙烯抑制侧芽的生长。乙烯还可能以同样的方式抑制根和茎的伸长生长。
5．生长素和赤霉素往往协同作用，共同促进茎的伸长；脱落酸和乙烯也常常协同作用，共同促进叶片脱落等；赤霉素和脱落酸则常常相互拮抗，如赤霉素促进种子萌发，而脱落酸抑制种子萌发。