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Plant
选择性必修一 第五章
植物生命活动的调节
植物生长素
植物生长素的发现过程,
逻辑思维的严密性,科学本质
01
OBJECTIVES
教学目标
曲线图解读,绘制曲线图
理解生长素的生理作用和特点
02
生长素的发现过程
01
生长素的发现过程 思考思路
向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象
单侧光
单侧光
植物
幼嫩部位
成熟部位
现象
引起原因
机制
遵循的原则:
对照原则
单一变量原则
选材:生长快,幼苗,单子叶,现象明显
生长素的发现过程 实验材料
胚芽鞘
生长素的发现过程 达尔文
对照
胚芽鞘感受单侧光刺激的是胚芽鞘的尖端
实验组1
实验组2
实验组3
胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下部的伸长区
切除胚芽鞘的尖端,则无法生长
结论
胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快。
弯曲的原因是背光侧比向光侧长得快
胚芽鞘的生长不需要光
生长素的发现过程 鲍森·詹森
胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快。
?
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
生长素的发现过程 拜尔
胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快。
弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
化学物质
?
如何获得
生长素的发现过程 温特
如何获得这种化学物质?
利用琼脂收集
胚芽鞘中产生的物质可转移到琼脂块中
进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,造成尖端下部的分布不均匀。命名为生长素。
生长素的化学本质
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)
由于生长素在植物体内含量极少,直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来。并确认它就是IAA。与IAA具有相同效应的物质还有苯乙酸(PAA),吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
植物激素特点1:微量、高效
向光生长的原因
植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的
单侧光照射后,胚芽鞘尖端的生长素横向运输,导致背光一侧的生长素含量多于向光一侧,引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲生长
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外因:单侧光照射
内因:尖端的存在(感受光刺激)
尖端产生生长素
生长素分布不均匀
生长素的合成、运输与分布
02
生长素的合成、运输与分布
生长素的合成部位:
主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
生长素的分布:
各器官中都有分布,相对集中在生长旺盛的部位。如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学的上端运输到形态学下端,单方向,是一种主动运输。
在成熟组织中,通过输导组织进行非极性运输。
形态学上端和下端
形态学上端
形态学上端
形态学下端
形态学下端
如何证明植物生长素的极性运输
实验思路
只能从形态学上端运往形态学下端
不能从形态学下端运往形态学上端
上
下
下
上
植物激素
陆续发现赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,叫作植物激素。
植物激素特点2:运输方式多样
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似,它不像酶那样催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
植物激素特点3:作为信使传递信息
在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育。
植物激素特点1:微量、高效
植物激素特点4:作用于细胞、器官
动物激素 植物激素
植物激素特点2:运输方式多样
植物激素特点3:作为信使传递信息
植物激素特点1:微量、高效
植物激素特点4:作用于细胞、器官
动物激素特点1:微量、高效
动物激素特点2:通过体液运输
动物激素特点3:作为信使传递信息
动物激素特点4:作用于靶器官、靶细胞
动物激素特点5:由内分泌腺分泌
植物激素特点5:无特定分泌器官
生长素的生理作用
03
生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导的过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
生长素的生理作用 作用机理
茎的背地性和根的向地性 解释
哪一侧的生长更快?
生长素的分布受哪种因素的影响?会如何分布?
茎的向地侧
根的背地侧
重力
茎和根均为向地侧分布多
茎的背地性和根的向地性 解释
茎部
生长素浓度:A生长速度:A生长效应:A促进弱,B促进强
根部
生长素浓度:C生长速度:C>D
生长效应:C促进,D抑制
生长素的生理作用具有两重性。
生长素的生理作用 两重性
生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时会抑制生长。
生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官种类的不同而有较大的差异。
浓度:低-促进,高-抑制,过高-杀死
植物细胞成熟情况:幼嫩细胞敏感,衰老细胞迟钝
器官敏感性:根>芽>茎 侧芽>顶芽
植物种类:双子叶植物>单子叶植物
生长素的生理作用 两重性
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
0
促进生长
抑制生长
生长素浓度/mol·L -1
根 芽 茎
不同浓度的生长素对同一器官的影响
a
b
c
d
e
f
c点对应的浓度:促进生根的最适浓度
e点对应的浓度:既不促进也不抑制生长
b、d点对应的浓度:浓度不同,促进效果相同
c-e(不包含e):仍是促进,但逐渐减弱
e-f(不包含e):抑制作用,逐渐加强
注意:
超过最适浓度仍可以是促进生长
生长素的生理作用 两重性
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
0
促进生长
抑制生长
生长素浓度/mol·L -1
根 芽 茎
不同器官对生长素的敏感程度不同
h点所对应的生长素浓度:
根的生长效应是:抑制
芽的生长效应是:既不促进也不抑制
茎的生长效应是:促进
h
注意:
抑制生长≠不生长,抑制或促进均是相对于“对照组”而言。
生长素的生理作用 实例:顶端优势
顶芽优先生长, 侧芽生长受到抑制
注意:
是否体现两重性:浓度高但是生长慢即可体现
如根的向地生长,顶端优势
生长素的生理作用 实例:无子果实
在种子发育的过程中,胚合成大量的生长素,,促进子房发育成果实。
与无籽西瓜有什么区别?