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SW-PWF
第1节 植物生长素
(第2课时)
第五章 植物生命活动的调节
1.生长素的合成
(1)主要的合成部位: _。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2)合成原料:生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
色氨酸
二. 生长素的合成、运输与分布
吲哚乙酸
2.生长素的运输
(2)非极性运输:
(1)极性运输:概念
成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输。
方式:
主动运输(需能量、需载体)
方向:
形态学上端
形态学下端
只能
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中
部位:
导管、筛管
被动运输
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
形态学的上端指植物的生长方向的一端
(3)横向运输:
受外界刺激(单侧光、重力、离心力等)
影响因素:
发生部位:
生长素的产生部位(根尖、茎尖、尖端等)
是指植物在单侧光、重力、离心力等单一刺激下,使生长素在产生部位发生的运输方式。
胚芽鞘的尖端能感受光的刺激发生横向运输,生长素由向光侧运输到背光侧。
①单侧光:
通过极性运输到尖端下面伸长区,使生长素分布不均,从而造成了弯曲生长。
当植物横向放置放时,重力使形态学上端的生长素从远地侧运输到近地侧。
②重力
上端
上端
下端
茎
所以③④为重力作用下的 运输,而①②为 运输。
横向
极性
极性运输:不受外力影响,由植物本身的遗传特性决定。
横向运输:受外界因素影响。
③离心力
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从 运至 。因此向 生长。
⑦
⑧
中央弯曲
3.生长素的分布
生长素在植物体_________中都有分布,但相对集中分布在__________的部分,如 、 和 的 、 、________________和_______等处。
各器官
生长旺盛
胚芽鞘
芽
根尖
分生组织
形成层
发育中的种子
果实
产生部位<积累部位;如顶芽<侧芽
生长旺盛的部位>衰老组织;如生长点>老根
注意
(1)极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
(2)极性运输在太空中依然存在,不受重力因素的影响。
(3)生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖、茎尖等处,且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时,不发生生长素的横向运输。
(4)失重状态下,由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的,植物会水平生长。
(5) 琼脂等不能感光,不会影响生长素的运输和传递,而云母片等则会阻碍其运输。生长素的产生不需要光,有无光均产生。
三. 生长素的生理作用
1.作用方式:
给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
(不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量)
2.作用机制:
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
基因表达
生长素
生长素受体
3.生理作用:
(1)细胞水平:
向光侧
背光侧
生长素
(2)器官水平:
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定芽发生,影响花、叶和果实发育等。
生长素对生长只有“促进”作用吗?
4. 影响生长素作用的因素:
(1)生长素的浓度:
不用浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理效应一般不同
随生长素浓度升高,促进作用逐渐增强;
促进生长的最适浓度;
随生长素浓度升高,促进作用逐渐减弱;
①AB段表示:
④B点表示的生长素浓度是:
②BC段表示:
既不促进也不抑制
⑤C点表示的生长素浓度对根的生长作用是:
③CD段表示:
随生长素浓度升高,抑制作用逐渐增强;
E
F
A
4. 影响生长素作用的因素:
(1)生长素的浓度:
不用浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理效应一般不同
E
F
A
一般情况下,生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。
抑制生长≠不生长
生长素浓度不同,促进效果相同。
⑥E、F表示:
(最适浓度点左右两侧)
⑦曲线说明生长素作用的特点:
“两重性”
(2)器官种类:
不同器官对生长素浓度的敏感度不同
同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应
B
A
C
B'
A'
C'
①根、芽、茎的最适浓度分别是多少?
②敏感度大小如何排序
③B'点所对应的浓度对根、茎、芽的生长效应分别是?
依次为10-10, 10-8, 10-4 mol/L
敏感性:根>芽>茎
同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理效应不同
抑制、既不促进也不抑制、促进
(3)植物种类:
不同种类的植物对同一浓度的生长素敏感度不同
应用:农业生产中利用适宜浓度的生长素类似物作为除草剂。
除去单子叶植物中的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(4)植物的成熟情况:
幼嫩细胞>衰老细胞
幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝。
双子叶植物>单子叶植物
(1)生长素的浓度:
(2)器官种类:
根>芽>茎
(4)植物的成熟情况:
幼嫩细胞>衰老细胞
(3)植物种类:
双子叶植物>单子叶植物
4. 影响生长素作用的因素:
生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。
思考·讨论: 植物生长素的作用特点
讨论:
1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的?
“促进”或“抑制”,是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言,当生长素浓度过高而“抑制”生长时,器官表现为生长速度减慢,甚至生长停滞。
思考·讨论: 植物生长素的作用特点
讨论:
2.对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?
一般表现为生长素在浓度较低时促进生长,浓度过高则抑制生长。
3.对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度相同吗?
对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度不同。
A
B
C
5.植物生长素两重性的实例
根的向地性生长
顶端优势
你能解释这些现象吗?
5.植物生长素两重性的实例
(1) 顶端优势:
①概念:
②形成的原理:
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。
③解除方法:
摘除顶芽。
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。
两重性
顶芽
侧芽
在顶端优势现象中,顶芽A和侧芽B、C、D、E的生长素浓度大小与下图中点①②③④⑤的对应关系为:
A
B
C
D
E
生长素浓度:B>C>D﹥E﹥A
存在顶芽,侧芽抑制。
摘除顶芽,
侧芽抑制解除,侧枝生长。
④顶端优势的应用
解除顶端优势:可以达到增产,调节植株形态。
维持顶端优势:可以充分利用阳光,达到增产。
竹子去侧枝
棉花打顶
果树整枝
材用树木
与社会的联系
根部:
生长素浓度:A B
生长速度: A B
茎部:
生长素浓度:C D
生长速度: C D
>
>
>
A
B
C
D
>
两重性
促进
植物根的向地性和茎的背地性谁能体现两重性?
(2)根的向地性生长
根向地生长
茎背地生长
②根茎对生长素的敏感程度不同
①在重力作用下生长素分布不均匀;
横向运输
此人得出结论:
(1)下端琼脂块的生长素来自上端的琼脂块。
(2)生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
评价实验设计和结论
上端
下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
实验后
实验前
上端
下端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(a)
思维训练
某人的实验过程及结果:
1.这个实验的设计是否严密?为什么?
不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
结论2不严谨。
没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
讨论:
3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
实验组
对照组
相互对照
验证生长素的极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端
向右弯曲生长
不生长不弯曲
上端
下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
实验后
实验前
上端
下端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(a)
空白琼脂块(b)
下端
上端
含IAA琼脂块
实验前
空白琼脂块(b)
下端
上端
含IAA琼脂块
实验后
如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素
用放射性同位素标记
本节小结
练习与应用
1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解,判断下列表述是否正确。
(1)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀( )
(2)生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量( )
(3)生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用,没有抑制作用。( )
×
√
×
一、概念检测
2.用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分,并分别从不同的方向给以光照(如图所示)。培养一段时间后,胚芽鞘的生长情况是 ( )
A.a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
B.a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
D.a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
A
3. 下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系,如果将同样浓度的生长素施用于侧芽,能反映侧芽生长状况的曲线是( )
A
1.在居室内养花,花盆往往要放在窗口附近有阳光处,有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理?
2.我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干, 筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识,分析其中的科学道理。
二、拓展应用
可以使植株接受比较均匀的阳光照射,以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。
3.根据本节所学过的有关原理,设计一个塑造盆景独特造型的方案。如果有条件,可以依 照设计的方案进行操作,并将盆景展示给老师和同学。
略。
谢谢观看
下图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。回答下列问题:
(1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系,其出现向光性时,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是 。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物的芽的关系,在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的生长素浓度范围是 。
大于m小于M
大于i
(3)若曲线表示植物的茎,在植物水平放置,表现出茎的背地性时,且测得其茎的近地侧生长素浓度为M,则茎的远地侧生长素浓度范围是_____
。
(4)若曲线表示植物的根,在植物水平放置,表现出根的向地性时,且测得其根的远地侧生长素的浓度为m,则近地侧生长素浓度范围是 。
大于0
小于m
大于i
(1)判断“长不长”:
看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。
①能获得生长素,则生长。
②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。
(2)判断“弯不弯”:
看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。
①若生长素分布均匀,则直立生长。
②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。
用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”