(共31张PPT)
第五章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
【探究1】植物激素
二、植物激素
1.概念:由植物体内产生,能从 运送 , 对植物生长发育有显著影响的微量 。
2.比较:
产生部位
作用部位
有机物
动物激素 植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点 ①由自身产生②从产生部位运到作用部位
③起调节作用④微量高效
无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质,氨基酸衍生物、固醇等
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
【探究2】生长素的产生、分布、运输
3.生长素
(1)产生:主要在_____________________________合成;
由________经一系列反应合成
(2)分布:相对集中地分布在_________的部位,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
(3)运输:
①横向运输:由于_____________等因素,发生___________在等细胞分裂特别旺盛的部位。
②极性运输:_______________________中
是细胞的__________
只能从___________到____________
③非极性运输:_____组织中,通过_______运输。
幼嫩的芽、叶和发育中的种子
色氨酸
生长旺盛
单侧光、重力
根尖、茎尖
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根
主动运输
形态学上端
形态学下端
成熟
韧皮部
补充了解:“酸生长假说”
生长素能诱导细胞核基因的选择性表达,产生质子泵,并进一步诱导质子泵整合到细胞膜上,细胞膜上的质子泵将H+泵出细胞而进入新生细胞的初生壁,细胞壁因pH降低引起一些酶活的提高,对酸不稳定的键(氢键)也断裂,导致多糖链被破坏而变得松弛柔软,纤维素微纤丝彼此松开,细胞吸胀,加上膨压作用,细胞就伸长了
【拓展1】验证生长素的极性运输方向
没有实验验证生长素不能从形态学下端运输到形态学上端
【拓展1】验证生长素的极性运输方向
下
上
下
上
对照选右侧哪个?
√
【拓展2】验证生长素的极性运输不受重力影响
为探究生长素的极性运输是否受重力的影响,取一段玉米胚芽鞘,先切除顶端2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素,再在上端放置含生长素的琼脂块,下端放空白琼脂块(如甲图)。一段时间后,检测空白琼脂块中生长素的含量。该实验还应增设乙图中的( )
A.① B.② C.③ D.①和③
B
【拓展3】植物向光性原因
20世纪80年代,有的学者用向日葵、萝卜作实验材料,结果发现,因单侧光照射而弯曲生长时,向光侧和背光侧的生长素含量基本相同,而向光侧的生长抑制物却多于背光侧。目前有关植物向光性的原因的探究还在继续。科学往往就在类似的争议中不断发展。
材料1:20世纪20年代,温特等人通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况如图所示。
(1)材料1说明,生长素受到单侧光照射后将由 侧向 侧转移,而且生长素具有 的作用,所以胚芽鞘 生长。
向光
背光
促进植物生长
向光弯曲
【拓展3】植物向光性原因
材料2:20世纪80年代以来,有学者利用气相色谱-质谱法等现代物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布如下表所示:
(2)材料2中的黑暗处理在实验中起 作用。
(3)材料2是否支持材料1的观点 ,原因是 。
对照
不支持
用现代物理化学方法测得向光侧和背光侧的生长素含量基本相同
【拓展3】植物向光性原因
材料2:20世纪80年代以来,有学者利用气相色谱-质谱法等现代物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布如下表所示:
(4)用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质向光侧多于背光侧。
根据材料2,对植物向光性的解释应该是 。
萝卜宁、黄质醛等物质可能是生长抑制剂,其抑制了向光侧的生长
【拓展3】植物向光性原因
推测1:单侧光照射下,向光侧的生长素横向运输向背光侧转移
推测2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解
【拓展3】植物向光性原因
a
b
c
d
a
b
c
d
?
?
通过观察四个去掉尖端的胚芽鞘的生长情况,判断abcd四个琼脂块中生长素的含量,从而验证两种推测正确与否。
验证思路1
推测1:单侧光照射下,向光侧的生长素横向运输向背光侧转移
推测2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解
【拓展3】植物向光性原因
a
b
c
d
a
b
c
d
?
?
如果假设1正确,则abcd四个琼脂块中生长素的含量关系为:
如果假设2正确,则abcd四个琼脂块中生长素的含量关系为:
c>a = b >d
c = a = b >d
推测1:单侧光照射下,向光侧的生长素横向运输向背光侧转移
推测2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解
【拓展3】植物向光性原因
e
f
云母片
e
f
?
验证思路2
通过去掉尖端的胚芽鞘的生长情况判断e和f两个琼脂块中生长素的含量,从而验证两种推测正确与否。
如果假设1正确,则:e=f
如果假设2正确,则:e>f
【思考】
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果,据图分析:
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
1.曲线AB段表示:
2.B点表示的生长素浓度是:
3.BC段表示:
4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是:
5.CD段表示:
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
既不促进也不抑制
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果,据图分析:
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
6.从图中的F、F’点你可以得出什么结论?
7.以上曲线说明了什么
8.图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的?抑制作用是不生长还是减缓生长?
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点,起促进作用效果相同
生长素作用的两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长
【思考】
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
三、生长素的生理作用——两重性
1.实质:
2.影响生长素作用效果的因素:
(1)浓度:
(2)不同器官敏感度不同:
【探究3】生长素的生理作用
既能促进生长, 也能抑制生长
既能促进发芽, 也能抑制发芽
既能防止落花落果,也能疏花疏果
低浓度
高浓度
低——促进;高——抑制(甚至杀死)
保花
疏果
【探究3】生长素的生理作用
1.从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是?
2.D点所对应的生长素浓度,
对根的生长效应是_______
芽的生长效应是_______
茎的生长效应是_______
3.三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
抑制生长
不促进不抑制
促进生长
根 >芽 >茎
敏感性一般看最适浓度就行,最适浓度越小越敏感
10-10 10-8 10-4
D
三、生长素的生理作用——两重性
1.表现:
2.影响生长素作用效果的因素:
(1)浓度:
(2)不同器官敏感度不同:
(3)细胞成熟情况:
(4)植物的种类:
【探究3】生长素的生理作用
既能促进生长, 也能抑制生长
既能促进发芽, 也能抑制发芽
既能防止落花落果,也能疏花疏果
低浓度
高浓度
低——促进;高——抑制(甚至杀死)
根 >芽 >茎,
营养器官>生殖器官
幼嫩细胞比衰老细胞敏感
【探究3】生长素的生理作用
A B C D
____子叶植物比____子叶植物敏感,利用浓度在____________间的生长素类似物作除草剂(如2,4-D),可除去____子叶植物中的____子叶杂草。
双
单
单
双
BD(最好是C)
三、生长素的生理作用——两重性
1.表现:
2.影响生长素作用效果的因素:
(1)浓度:
(2)不同器官敏感度不同:
(3)细胞成熟情况:
(4)植物的种类:
【探究3】生长素的生理作用
既能促进生长, 也能抑制生长
既能促进发芽, 也能抑制发芽
既能防止落花落果,也能疏花疏果
低浓度
高浓度
低——促进;高——抑制(甚至杀死)
根 >芽 >茎,
营养器官>生殖器官
幼嫩细胞比衰老细胞敏感
双子叶植物比单子叶植物敏感
若植物幼苗出现向光性,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度范围应为 。
大于m小于2 m
随堂练习
【探究4】顶端优势
3.顶端优势
①概念:
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
【反馈】什么是顶芽,什么是侧芽?分别发育为什么?
顶芽发育成主干
侧芽发育成枝条
【思考】为什么很多植物呈宝塔型?
距离顶芽越近,侧芽受抑制越强。
【探究4】顶端优势
3.顶端优势
②原因:
顶芽产生的生长素,逐渐向下运输,导致侧芽处生长素浓度较高,从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制。
顶端优势
解除顶端优势
【探究4】顶端优势
③应用:
需要长高的植物(如木材):保留顶端优势
【探究4】顶端优势
③应用:
不要长高、需要侧枝较多的植物:去掉顶芽,解除顶端优势。
去掉顶芽后,侧芽附近的生长素来源暂时受阻,浓度降低,于是抑制就被解除,侧芽萌动、加快生长。
烟草打顶
棉花摘心(打顶)
果树修剪整枝
1.将四株长势相似具顶芽的健壮植株,分别进行下列处理,其中侧芽能发育成枝条的是
A.去顶芽后,在断口上放一琼脂小块
B.去顶芽后,在断口上放一富含生长素的琼脂小块
C.不去顶芽,在侧芽上涂以含低浓度生长素的琼脂
D.不去顶芽,在侧芽上涂以琼脂
随堂练习
A
【判断】
1.棉花表现出的顶端优势与顶芽产生的生长素的极性运输有关。
2.适时打顶去心,可促植株开花结实。(据《农桑辑要》)
3.顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。
随堂练习
√
√
×
【例】切开凹凸不平、发育不均匀的西瓜,发现其凹侧的种子发育不良或未发育,这种现象可解释为 ( )
A.种子的发育需要果实提供营养
B.无种子的子房绝对无法发育成果实
C.光照不均匀使生长素分布不均匀
D.发育着的种子里合成的生长素能促进子房发育
随堂练习
D