(共20张PPT)
植物生长素
讲课教师:
植物生长素
问题探讨
图中是一株放在窗台上久不移动的盆裁植物
讨论
1.图中植株的生长方向有什么特点
2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变 植株对这种刺激的反应有什么适应意义
3.这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分
植物生长素
向光性(phototropism)
概念:
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
许多人可能对这种现象熟视无睹,然而,正是对向光性的研究,引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。
生长素的发现过程
实验目的:
(1)实验材料:金丝雀草胚芽鞘。
①胚芽鞘:单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘。
②特点:种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后进行光合作用。
(2)实验操作及现象
探讨植物向光性的原因
实验 实验a 实验b 实验c 实验d
条件 不做处理 去掉尖端 锡箔罩上尖端 锡箔罩上尖端下的一段
现象 胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘不生长不弯曲 胚芽鞘直立生长 向光弯曲生长
达尔文关于植物向光性的实验
植物生长素
达尔文关于植物向光性的实验
(3)实验分析
①在a、b对照中,实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无,因变量是胚芽鞘的生长状况。结论:胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
②在c、d对照中,实验的自变量是遮光部位,因变量则是胚芽鞘的生长状况。
结论:感光部位是尖端,而不是尖端以下的伸长区。
(4)推论:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
科学重视实证。达尔文注意到人们熟视无睹的现象。并且设计了简单而又富有创造性的实验来研究,而不是凭主观臆测来解释。
植物生长素
鲍森·詹森的实验
(1)实验过程及现象
现象:向光弯曲生长。
(2)实验结论
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
(3)从实验设计的对照原则和单一变量原则角度分析,该实验的不足之处在于没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
植物生长素
拜尔的实验
(1)实验过程与现象
实验条件:黑暗中。
原因:排除受光不均匀对实验结果的影响。
(2)变量分析
自变量:尖端放置的位置。
因变量:胚芽鞘弯曲生长方向。
(3)实验结论
胚芽鞘弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
植物生长素
温特实验
植物生长素
温特实验
植物生长素
温特实验
(2)实验分析
①自变量:琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
因变量:是否弯曲生长。
②实验组是A,对照组是B
设置B组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
③A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。
(3)实验结论:胚芽鞘尖端能产生一种和动物激素类似的化学物质,会造成胚芽鞘弯曲生长,这种化学物质被命名为生长素。
植物生长素
生长素的化学本质
最先发现吲哚乙酸(IAA)与生长素作用相同。
进一步研究发现,植物体内具有与IAA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。生长素的发现使人们认识到,植物的向光性是由生长素分布不均造成的。
植物生长素
植物激素
(1)概念: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。
(2)作用特点:植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
植物生长素
生长素的合成、运输与分布
(1)极性运输: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的下端;方式为主动运输。
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
(3)横向运输:发生于幼嫩的芽、叶以及胚芽鞘尖端等产生部位,由单向刺激(如单侧光、重力等)引起。
极性运输属于主动运输,需要载体蛋白和能量。
植物生长素
植物激素
分布:生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分,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。
植物生长素
生长素的生理作用
生长素的作用: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,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
植物生长素
生长素的生理作用
作用方式: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。
作用机理: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过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
植物生长素
生长素的生理作用
作用特点
①浓度:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。例如,顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植物因而表现出顶端优势。去掉顶芽后,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长。
②植物细胞的成熟情况:幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老的细胞则比较迟钝。
③器官的种类:不同器官对生长素的敏感程度不一样。由上图可知,根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为:根>芽>茎。图中A、B、C三点对应的生长素浓度分别为促进根、芽、茎生长的最适浓度。
植物生长素
在生产上的应用
顶端优势原理在农业生产和园艺上得到广泛利用。例如,农民会适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果;园艺师会适时修剪景观树木,让树木发出更多的侧枝,使树型圆润、丰满。
植物生长素
概念检测
(1)生长素不直接参与细胞代谢,但可以给细胞传达一种调节代谢的信息(√) (2)生长素能诱导细胞的分化(√) (3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响(√) (4)顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位(×)
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