(共49张PPT)
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
4.1 植物生长素
教学目标
1、分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质特点。
2、概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用,
尝试阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。
教学重点和难点
1、教学重点:植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。
2、教学难点:植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
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?
弯向窗外生长。
向着光源生长的植物
是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。这样,可以使植株获得更多阳光,从而可以通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。
幼嫩部位
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的意义?
一、生长素的发现过程
(一)植物的向光性
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
◆向性运动:植物体受到单一方向的刺激而引起的定向运动,称为向性运动,如向光性、向地性、向肥性、向水性等。
科学家通过对向光性的研究,发现该过程与一种植物激素——生长素有关。
植物的向光性是如何产生的呢?
鲍森·詹森的实验
拜尔的实验
达尔文的实验
温特的实验
对照原则
单一变量原则
锡箔纸
琼脂片
胚芽鞘
云母片
一、生长素的发现过程
4个探究实验 2个重要原则 4种实验材料
胚芽鞘
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。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
锡箔纸:不透光(遮光)
琼脂片:物质可在琼脂中扩散,
而性质不变,不感光
云母片:不透水及生长素
19世纪末,达尔文(C.R.Darwin,1809-1882)和他的儿子,设计了实验来探讨植物向光性的原因。
1、达尔文:
(二)向光性的实验探究
实验材料:
金丝雀虉草胚芽鞘
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
达尔文的实验(19世纪末)
(2)实验过程:单侧光照射
实验①
实验②
实验③
实验④
去掉尖端
锡箔罩子罩上尖端
罩上尖端下部
向光弯曲生长
不生长
不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
不做处理
分析:
对照组为 ,实验组为 。
尖端的有无
1和2对照:
自变量为
→弯曲生长与 有关;
2、3、4
1
尖端
1和3、4对照:
遮光部位不同
(弯曲部位是 )
→感光部位在
尖端
尖端下部
①
②
③
④
旁栏思考:教材P91
思考1:遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段,是采用排除法,确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
达尔文根据实验提出:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就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。
胚芽鞘的弯曲生长是怎么造成的呢?
这种“影响”究竟是什么?如何证明该“影响”从尖端传到下部呢?
推测1:尖端产生了某种影响,传到下部。
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
结论:
顶端产生的“影响”能传到下部,那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢
2、鲍森·詹森:
云母片
思考:如果在胚芽鞘尖端和尖端下部之间插入云母片呢?
鲍森·詹森的实验(1913年)
3、拜尔:
黑暗中
(2)自变量:
尖端放置的位置。
(3)实验结论:
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
(1)在黑暗中可以排除单侧光对实验结果的干扰。
拜尔的实验(1918年)
(排除光的影响,控制变量)
温特的实验(1926年)
琼脂
胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中
4、温特:
空白琼脂块
对照实验
几小时后
朝对侧弯曲生长
结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
因变量:
自变量:
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
温 特
生长素
1931年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸(IAA)
1946年,人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸(IAA)。进一步研究发现,植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
单侧光照射后导致生长素在胚芽鞘背光侧比向光侧分布多,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
植物向光生长的原因:
1.外因:
内因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
生长快
生长慢
相关信息:关于植物向光性生长的原因,目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀而造成的。
主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
二、植物激素
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。
3、种类:
1、概念:
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。
2、功能:
微量高效性
特点:
内生性、
可移动性、
1.植物激素与动物激素都称作“激素”,二者有哪些相似之处?
2.植物体内没有分泌激素的腺体,这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别?
二者都是调节生命活动的化学物质,都能从产生部位运输到作用部位发挥作用,且都具有微量、高效的特点。
类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式
植物激素 无特定的分泌器官 一般是小分子物质 无明显的靶细胞 多样、复杂
动物激素 有特定的内分泌腺 蛋白质、类固醇等 靶器官、靶细胞 随着体液运输
植物激素与动物激素的异同
三、生长素的合成、运输与分布
1、生长素的合成
①生长素主要的合成部位:
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
②可由色氨酸经过一系列反应转变为生长素
色氨酸
吲哚乙酸
2、生长素的分布
植物体各器官中都有分布,但相对集中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。
(1)极性运输
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中。
3、生长素的运输
生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。
极性运输是一种主动运输。
①概念:
②部位:
③方式:
形态学上端
形态学下端
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
形态学上端:在形态学上,分生迅速,向上或向下延伸的是上端
形态学下端:在形态学上,分生缓慢,不延伸或者延伸很少的是下端
背光侧
向光侧
(2)非极性运输
在成熟组织中通过输导组织进行。
与植物形态学方向无明显关系的运输方式。
和其他有机物的运输没有区别。
①概念:
②部位:
③方式:
(3)横向运输:
单一方向刺激(如单侧光、重力、离心力)引起
近地侧
远地侧
近地侧
远地侧
横向运输
植物向光性的解释
单侧光导致胚芽鞘向光弯曲生长的作用机理:
(1)生长素是由胚芽鞘尖端产生的。
(2)在单侧光照射下, 生长素在胚芽鞘尖端中横向运输到背光侧。
(3)生长素由胚芽鞘尖端向下运输。
(4)胚芽鞘尖端下部背光侧生长素含量多,向光侧生长素含量少,这样,胚芽鞘尖端下部背光侧细胞纵向伸长生长快,而向光侧细胞纵向伸长生长慢,结果,胚芽鞘向光弯曲生长。
为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。
评价实验设计和结论
以下结论:(1)下端琼脂块上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的上端运输到形态学的下端。
过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
根据实验设计及结果,此人得出
1.这个实验的设计是否严密?为什么?
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
讨论
1.这个实验的设计是否严密?为什么?
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
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。
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。
空白琼脂块(b)
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘既不弯曲也不生长
评价实验设计和结论
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)极性运输为主动运输,需要消耗能量,需要载体蛋白。
(3)极性运输在太空中依然存在,不受重力因素的影响。
(4)生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位,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。
(5)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。
四、生长素的生理作用
1、生长素的作用方式
生长素不起催化作用,不为细胞提供能量,而是给细胞传递信息,起调节作用。
基因表达
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。
2、生长素的生理作用
向光侧
背光侧
生长素
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。
(1)细胞水平:
促进细胞伸长生长、
诱导细胞分化等作用;
(2)器官水平:
教材P 93:生长素在细胞水平起的作用,在与器官水平上发挥的作用有什么关系呢?
生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥作用的基础。
思考:生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗?
植物生长素的作用特点
下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果
植物器官生长的反应
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
浓度/(mol·L)
生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图
讨论
1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的?
是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言
植物生长素的作用特点
下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果
植物器官生长的反应
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
浓度/(mol·L)
生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图
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?
一般表现为较低的浓度促进生长,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?
不同
03
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是?
②三种器官对生长素的敏感性大小依次是:
根 >芽 >茎
10-10 10-8 10-4
③____子叶植物比____子叶植物敏感,利用高浓度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
植物生长素的作用特点
植物器官生长的反应
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
浓度/(mol·L)
生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图
3、生长素的作用特点
(1)生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
敏感程度排序:根>芽>茎
双子叶植物>单子叶植物
幼嫩细胞>衰老细胞
(2)一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。(两重性)
生长素的生理作用
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
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
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
生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱
①曲线AB段表示:
②B点表示的生长素浓度是:
③BC段表示:
既不促进也不抑制
④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是
⑤CD段表示:
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强
4、不同浓度生长素作用(对根)曲线分析
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
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
⑥从图中的F、F`点你可以得出什么结论?
存在浓度不同,促进作用效果相同的点
⑦以上曲线说明了什么
生长素作用的两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长
5、有关生长素作用的实例分析
植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象。
(1)顶端优势
①概念:
顶端优势(左)及其解除(右)
②原理:
顶芽:
产生生长素
极性运输
侧芽:
低浓度促进生长
对生长素敏感
生长素浓度较高
生长发育受到抑制
解除顶端优势:
可以达到增产,调节植株形态。
如:棉花、柑橘、盆景
③顶端优势的应用:
维持顶端优势:
也可以达到增产
如:材用树木
棉花打顶增产:解除顶端优势,
农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育,从而使它多开花、多结果
整枝修剪调节植株形态
解除顶端优势:
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
维持顶端优势:可以增产。
D
C
B
A
右图为白杨树的主干上端。A、B、C、D分别为其上生长的侧芽。请分析:
2、这些侧芽发育成枝的顺序是( )
1、生长素主要由 ( ) 处产生,以 ( ) 的方式积累在侧芽处。
3、如剪去顶芽,A将发育成枝条,原因是 ( ) 。此时 ( ) 芽处生长素浓度最高, ( ) 芽处生长素浓度最低。
D、C、B、A
顶芽
主动运输
破坏了顶端优势
B
A
重力
根
茎
A
B
C
D
根部:
生长素浓度:A B
生长速度: A B
生长素的效应:
茎部:
生长素浓度:C D
生长速度: C D
生长素的效应:
>
>
>
>
A促进B抑制
C促进弱D促进强
(2)根的向地性和茎的背地性分析
(3)无籽果实的形成
花托
花萼
花冠
花药
花丝
雄蕊
柱头
花柱
子房
胚珠
种子
果实
为什么子房能发育成果实?
发育中的种子能合成生长素促进子房发育成果实。
无子番茄
用一定浓度的生长素或类似物刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的,其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。
随堂练习
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。( )
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
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
4.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?
5.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。
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( )
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。
A
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。
谢 谢!(共29张PPT)
教学目标:
教学重点:
教学难点:
【问题探讨】
在我国宋元时期某著作中写道:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无色味。”这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。直到20世纪60年代,气相层析技术的应用使人们终于弄清楚,是成熟果实释放出的乙烯促进了其他果实的成熟。
1.乙烯在植物体内能发挥什么作用?
2.在发挥作用时,乙烯的作用方式和生长素的有什么相似之处?
都能从产生部位运输或扩散至作用部位,微量且高效
促进果实成熟
*
赤霉素的发现
正常植株
恶苗病植株
(1)1926年,科学家发现水稻感染赤霉菌后出现恶苗病。将赤霉菌培养滤液喷施到水稻幼苗上,也出现恶苗病
(2)1935年,科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出赤霉素(简称GA)。
(3)20世纪50年代,科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
(4)进一步研究发现赤霉素在植物体中普遍存在,并包括很多种。
一、植物激素的种类和作用
向光侧
背光侧
生长素
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。
(1)细胞水平:
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;
(2)器官水平:
1、生长素
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
一、植物激素的种类和作用
合成部位:
主要作用:
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化。
③促进种子萌发和果实发育。
对照组
实验组:施加GA3
主要是幼根、幼芽、未成熟的种子
2、赤霉素(GA)
*
合成部位: 主要是根尖。
主要作用:
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
3、细胞分裂素(CTK)
4、脱落酸(ABA)
合成部位:
主要作用:
根冠、萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠
【拓展题】许多研究表明,脱落酸在高温条件下容易降解。在自然界中存在这样一种现象,小麦,玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后,由于大雨的天气,种子就容易在穗上发芽。请尝试对此现象进行解释。
①这是因为脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽。
②持续一段时间的高温能使种子中的脱落酸降解,没有了脱落酸,这些种子就不会像其他种子那样休眠。
③然后大雨天气又给在穗上的种子提供了萌发所需要的水分,于是种子就会不适时的萌发。
【拓展】脱落酸作用(反馈)
合成部位:
主要作用:
植物体各个部位
①促进果实成熟;②促进叶、花、果实脱落;③促进开花
【思考】果实的发育和成熟过程有什么不同
发育:子房→果实,长大;
成熟:涩果→熟果,含糖量、口味等变化
5、乙烯(ETH)
乙烯(利):催熟
*
6.第六类植物激素——油菜素内酯
各种植物激素的合成部位及生理作用
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
根冠、
萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠。
植物体的各个部位
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长发育
细胞
分裂
细胞伸长
细胞分化
细胞死亡
植物激素对
植物生长发育的调控
实现
植物激素在植物体内的含量虽然微少,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
二、植物激素间的相互作用
①赤霉素与生长素的主要生理作用有什么相似之处?又有哪些不同?
②脱落酸与生长素、赤霉素、细胞分裂素的生理作用有什么不同?
③赤霉素和乙烯的生理作用可能存在什么关系?
*
二、植物激素间的相互作用
实例1:生长素、细胞分裂素的关系
1、协同作用
*
实例2:生长素和赤霉素的关系
促进细胞伸长
前体物质
(色氨酸)
赤霉素
合成
细胞伸长
促进
抑制
分解
生长素
氧化产物
促进
具体机理:
*
2.抗衡作用
实例3:脱落酸、赤霉素对种子萌发的影响
激素含量
种子萌发时间/d
脱落酸
赤霉素
脱落酸:抑制种子萌发
赤霉素:促进种子萌发
乙烯合成
生长素浓度升高到一定值
促进
抑制
生长素浓度低
促进
细胞生长
当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
3.植物激素间的相互作用
*
*
花瓣脱落
果实形成
果实膨大
果实逐渐成熟
果实完全成熟
1
2
3
4
20
22
24
26
28
30
32
34
乙烯相对含量
开花后天数/d
草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化
(1)植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,各种激素并不是孤立的起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应;不同激素还存在相互作用。
3.植物激素间的相互作用
*
(2)决定植物器官生长、发育的,不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。
左为雄花,右为雌花
影响雌雄花的分化:
脱落酸与赤霉素的比值
较高:有利于分化形成雌花
较低:有利于分化形成雄花
*
(3)植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
总之,植物的生长发育,是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
一、各种植物激素的合成部位及生理作用
激素名称 主要合成部位 生理作用
生长素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,从而引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育。
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
根冠、
萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;②促进气孔关闭;③促进叶和果实的衰老和脱落;④维持种子休眠。
植物体的各个部位
①促进果实成熟;②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落;
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
①促进细胞伸长生长,诱导细胞分化;
②影响器官的生长、发育。
小结:
1、协同作用
2.抗衡作用
3.植物激素间的相互作用
(1)植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化。
(2)决定植物器官生长、发育的,不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。
(3)植物生长发育的过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
各种激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
二、植物激素间的相互作用
1.下列叙述与所涉及的植物激素对应关系不一致的是( )
A.处理生长期的芦苇,使其纤维长度增加——赤霉素
B.即将成熟的小麦种子持续干热后遇大雨易发芽——脱落酸
C.抑制马铃薯发芽,延长贮藏期——细胞分裂素
D.未成熟的柿子中放入木瓜催熟——乙烯
2.下列关于植物激素应用的叙述,错误的是( )
A.植物激素不能直接参与细胞代谢,但可以对植物生命活动进行调节
B.在失重状态下植物激素不能进行极性运输,所以根失去了向地生长的特性
C.赤霉素、细胞分裂素分别通过促进细胞伸长和分裂促进植物生长
D.持续干热再遇数天阴雨,小麦种子易在穗上发芽的原因之一是脱落酸含量减少
C
B
【随堂练习】
3.下图表示植物体内赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)的形成过程。回答问题:
(1)GA在植物体内的主要
合成部位是幼根、幼芽和
萌发的种子。在解除休眠过程中,GA和ABA表现为______作用。 (2)研究表明,GA能促进色氨酸合成酶的活性,同时抑制生长素氧化酶的活性,这表明GA可以通过__________________从而促进生长;ABA具有调节气孔开度的作用,当土壤干旱缺水,植物体内ABA的含量增多,其意义是_____________________________。
抗衡
调节生长素的含量
降低植物蒸腾作用以适应干旱环境
【随堂练习】
4. 在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,各种
植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作
用共同调节。请结合材料回答问题: (1)赤霉素可以促进________转化成生长素,从而促
进细胞生长。 (2)如果用细胞分裂素处理侧芽后,再用生长素处理去顶幼苗的顶端,则生长素不能起抑制侧芽生长的作用。这个实验证明,细胞分裂素可促进侧芽生长,解除__________。 (3)不同浓度的生长素影响某植物乙烯的生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。该图表明,随乙烯浓度升高,脱落率_____________,农业生产上喷施较高浓度生长素类似物2,4—D可_____(填“提高”或“降低”)脱落率。
色氨酸
顶端优势
先升高后降低
降低
【随堂练习】(共30张PPT)
植物生长调节剂的应用
第5章 植物生命活动的调节
教学目标
1、举例说明植物生长调节剂的类型以及他们在生产中的应用。
2、评书植物生长调节剂的应用,认同使用植物生长调剂应合理合法的关点。
3、探索植物生长调剂的应用,尝试运用预实验方法开展探索。
教学重点和难点
重点:植物生长调节剂的类型和作用,探索植物生长调剂的应用。
难点:探索植物生长调剂的应用。
在玫瑰葡萄种植过程中,合理施用人工合成的赤霉素、细胞分裂素类物质,可以提高葡萄结果率和单果质量,提高果实无核化程度。但如果施用不合理,可能会造成果实空心等问题。
葡萄植株里有自身合成的植物激素,为什么还要施用人工合成的植物激素类物质呢?
问题探讨
仅靠葡萄植株自身合成的植物激素来调节植株的生长发育,不一定能满足人们对葡萄产量或品质的需要。适当施用人工合成的植物激素类物质,可以提高作物产量或提升产品品质。
玫瑰葡萄
植物体内的激素含量非常少,提取困难
一些人工合成的化学物质,
具有与植物激素相似的化学性质。
发现
植物生长调节剂
称为
定义:人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质,称为植物生长调节剂。
原料广泛
容易合成
效果稳定
优点
为什么植物生长调节剂效果更稳定?
植物生长调节剂具有植物激素的作用,但植物体内没有分解它的酶,因此作用效果更稳定。
一、植物生长调节剂的类型和作用
类型:
(1) 分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
(2) 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,如α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
使用生长植物生长调节剂并不一定会增产增收,需要理性评估。
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例1 用传统的方法生产啤酒时,大麦芽是不可缺少的原材料。利用大麦芽,实质是利用其中的α—淀粉酶。有人用赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就可以产生α—淀粉酶,这样就可以简化工艺、降低成本。
思考·讨论
评述植物生长调节剂在生产中的应用
事例2 对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市。但使用膨大剂的水果与正常水果相比,口感较差,汁水较少,甜味不足,而且不宜长时间储存。
有研究发现膨大剂可能对人体有危害,主要是神经系统,造成儿童脑炎、发育不良、痴呆等。
思考·讨论
事例3 在蔬菜水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康。例如,可以延长马铃薯、大蒜、洋葱贮藏期的青鲜素(抑制发芽)可能有副作用。
中国科学院植物生理研究所用荔枝为原料研究表明,残留期为1~2个月。
思考·讨论
评述植物生长调节剂在生产中的应用
植物生长调节剂 ≠ 增产、增收
举例说明植物生长调节剂施用不当的实例
施用时期
2011年,江苏某村民的西瓜,因施用膨大素的时期不当,导致西瓜炸裂。
施用剂量
2010年,四川某果农的葡萄,因施用乙烯利的剂量不当,导致葡萄未成熟就脱落了。
施用方法
2016年,山东某村民的番茄,因施用赤霉素的方法不当,导致空心果的产生。
……
1.你还知道哪些植物生长调节剂在农产品和园艺生产上应用的例子?
评述植物生长调节剂在生产中的应用
思考·讨论
(1)用GA (赤霉素类)打破莴苣、马铃薯、人参种子的休眠;促进苋菜、芹菜等的营养生长,增加产量。
(2)用NAA促进甘薯、葡萄的生根;对苹果、鸭梨进行疏花疏果,促进脱落;对棉花进行保花保果,防止脱落。
(3)用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化,促进香蕉、柿子、番茄的果实成熟。
(4) 施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。
2.在生产过程中施用植物生长调节剂要注意哪些事项?
3.我国禁止销售、使用未经国家有关部门批准的植物生长调节剂。这是为什么?
要根据实际情况和施用目的,综合考虑植物生长调节剂的作用效果、价格等;同时还需要考虑适当的施用时间,以及国家法律法规的要求等。
有些植物生长调节剂是人工生产的化学药剂,可能具有一定的毒性,因此上市之前需要经过国家有关部门的检测、评估。
评述植物生长调节剂在生产中的应用
思考·讨论
二、植物生长调节剂应用的利与弊
(1)应用领域广,提高作物产量、改善产品品质等。
如:延长或终止种子、芽及块茎的休眠,调节花的雌雄比例,促进或阻止开花,诱导或控制果实脱落,控制植株高度、形状等。
(2)减轻人工劳动。
(3)需要关注可能存在的负面影响。
使用不当,可能影响作物产量和产品品质;过量使用,可能对人体健康和环境带来不利影响。
(4)我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确的规定。
如植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验,充分证明其效益,无毒、无害方可批准登记;在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能;禁止在肥料中添加植物生长调节剂,等等。
影响
1
施用浓度
2
施用时间
4
施用时植物的生理状态
3
施用部位
5
气候条件
施用效果
怎样使用这些植物生长调节剂才能达到最佳效果呢?
二、植物生长调节剂的施用
植物生长调节剂种类繁多,在生产上首先需要根据实际情况,选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
(一)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
1.实验原理
(1)生长素类调节剂可促进扦插枝条生根。
(2)生长素类调节剂(如NAA、2,4-D,吲哚丙酸,IBA等)在最适浓度下,植物插条的生根数量最多,生长最快,浓度过高会抑制生根。
自变量:
因变量:
无关变量:
生长素类调节剂的浓度(单一变量)
插条平均生根数或根的平均长度
实验对象自身因素(枝条的发育程度、枝条长度、枝条上保留的芽的数量)、环境因素(温度、培养液的浓度和量、培养时间)。
相同且适宜(等量原则)
三、探究实践:探索植物生长调节剂的应用
2.实验变量
需要空白对照(蒸馏水)
不需要空白对照
意义:(1)为进一步的实验摸索条件;(2)检验实验设计的科学性和可行性,以免造成人力、物力、财力的浪费
(一)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
配置一系列浓度的梯度的生长素类调节剂溶液
3.步骤:
(1)制备插条
①同种的生长旺盛的一年生枝条(容易生根)
②去掉成熟叶片:降低蒸腾作用
③插条的形态学下端要削成斜面,以增加对水的吸收促进成活,每枝留3~4个芽
(一)探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
迎春花枝条
3.步骤:
(2)分组处理插条
设置对照组和重复组。
①设置空白对照,不添加生长素类调节剂的一组(蒸馏水组)。设置该组的目的是判断生长素类调节剂所起的作用是促进还是抑制。预实验时需要设置空白对照,在预实验的基础上,再次实验时可不设置空白对照。
②设置相互对照,用不同浓度生长素类调节剂处理的组别间相互对照,目的是判断促进作用或抑制作用程度的大小,探究促进扦插枝条生根的最适浓度。
③设置重复组,即每组不能少于三个枝条,最后求平均值,减少误差。
配置不同浓度的α—萘乙酸(NAA)溶液
将插条在α—萘乙酸(NAA)溶液中浸泡24小时
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
预实验有空白对照
每组处理不止一根枝条,平行重复原则:避免偶然性,求平均值作为最终结果,提高结果准确性。
A
B
C
D
E
F
G
A
B
C
D
E
F
G
时间 NAA浓度
沾蘸法 短 大
浸泡法 长 小
√
浸泡24小时后,取出插条晾干4小时
适宜温度下,将插条放入培养液中水培,每天记录生根数量
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
A
B
C
D
E
F
G
A
B
C
D
E
F
G
(3)进行实验观察
3.步骤:
(4)记录实验结果
NAA浓度(mg/L) 0 200 400 600 800
生根数(条) 1 6 9 9 4
在400-600mg/L间继续正式实验,步骤如上。
预实验的实验结果:
正式实验:
NAA浓度(mg/L) 400 450 500 550 600
生根数(条) 9 10 12 13 11
目的:浓度梯度大,确定大致的浓度范围
400-600mg/L之间减少浓度梯度。
预实验出现峰值:正式实验浓度范围取峰值两侧的浓度
预实验出现两个相等的最大值:正式实验浓度范围取两个最大值之间的浓度
记录实验结果:
以生长素类调节剂的浓度为横坐标,以根的数目(每组平均值)为纵坐标,绘制曲线图,并确定插条生根的最适浓度。
实验结论:
对于_________________(植物)来说,促进插条生根的萘乙酸最适浓度是_________________。
实验中易出现的问题及原因分析
1、不能生根: ①枝条所待叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多。
②枝条上幼芽、幼叶保留过多。本身合成一定浓度的生长素,浸泡后形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态。
③配制的营养液缺乏营养元素或缺氧。
④没有分清形态学上端和形态学下端,枝条放颠倒。
2、生根过少:配制生长素类调节剂溶液时,浓度梯度不够小,组别不够多。组别少浓度梯度大可能是导致生根过少的主要原因。
三. 探索植物生长调节剂的应用
(二)尝试用乙烯利催熟水果
乙烯利是一种植物生长调节剂,工业品为液体。当溶液pH<3.5时,它比较稳定;但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯。乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
乙烯利对皮肤黏膜有一定的刺激性,操作是需要做好防护措施,并在通风良好的环境进行乙烯利,遇到明火可燃烧,需要注意防火。
注意:
小 结
(1)适当施用植物生长调节剂能有效提高作物的产量和品质;
(2)要合理合法的施用植物生长调节剂,理性评估其利与弊 ;
(3)基于“探究性实验评价量规”的指导,初步学会科学的、
规范的实验探究。
练习与应用
一、概念检测
1. 种植葡萄时,在打插繁殖、控制枝条生长、提高果实品质等方面都可以使用植物生长调节剂。判断下列有关表述是否正确。
(1) 施用的植物生长调节剂就是植物激素。( )
(2) 施用植物生长调节剂就一定能提高葡萄的产量和品质。 ( )
×
×
2. 研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和(或)2, 4-D对即将成熟的柑橘体内脱落 酸含量的影响,进行了一项科学实验,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 ( )
A. 喷施赤霉素和2, 4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落
B. 赤霉素比2, 4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成
C. 赤需素和2, 4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成
D. 赤霉素、2, 4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反
B
课堂练习
1.植物生长调节剂在蔬菜、水果等的种植、保存方面已有较多应用,下列说法错误的是( )
A.可用乙烯利催熟香蕉
B.在芦苇生长期用一定浓度赤霉素溶液处理可使其纤维长度明显增加
C.用赤霉素处理大麦可以使大麦种子无需发芽就可以产生α-淀粉酶
D.植物生长调节剂容易合成、原料广泛、但效果不稳定
D
2.下列关于植物激素或生长调节剂应用的叙述,正确的是( )
A.生产中用乙烯利控制凤梨的成熟时间,可做到有计划地上市销售
B.啤酒生产中使用的赤霉素可直接催化未萌发大麦种子中淀粉的水解
C.用2,4-D处理二倍体番茄未受粉的雌蕊,可获得三倍体无籽果实
D.α-萘乙酸常用于扦插枝条的生根,其化学本质是吲哚乙酸
A
二、拓展应用
1. 如果你是水果销售员,面对半青不熟的水果,你认为应该使用乙烯利催熟吗?作为一个消费者,你又怎么看?
【提示】在科学评估、合理使用,且能保证水果质量的前提下,可以使用乙烯利来催熟半生不熟的水果。
2. 现有一种用于麦田除草的除草剂刚研制出来,作为技术人员,你的任务是研究这种除草剂在使用时的浓度要求。请列出你的研究思路;假如让你来设计这个产品的说明书,你认为除了浓度参考范围,还应该在这个说明书中补充哪些内容。
【提示】可参考本节“探究 实践”中“探索生长素类植物生长调节剂促进插条生根的最适浓度”的做法。说明书中还应该有合理的施用时间,适用的作物范围,等等。
谢 谢!(共32张PPT)
第5章 植物生命活动的调节
第4节 环境因素参与调节植物生命活动
1.光在植物生长、发育过程中的调节作用。
2.明确温度、重力等其他因素也参与调节植物的生长
发育。
学习目标
1.教学重点:
光对植物生长发育的调节作用及植物生长发育调控的复杂性和整体性。
2、教学难点:
植物生长发育调控的复杂性和整体性
教学重难点
花开花落、花季易逝,而再待花开有时
需要静候一年。落花的无奈,会引发诗人莫
名的伤感;守望花开,也成为世人美好的期待。
那么,能不能人工调节花期,使得植物按照
人的意愿来开花呢
菊花本在秋天开放,但现在一年四季,
你都可以看到色彩斑斓的菊花了,这就是花
期调控技术的应用。人工控制花期,可以使
得植物提前或延后开花,可以让花卉赶上节
日开放。这样,既可以满足人们节日期间对
花卉的巨大需求,也可以为培育花卉的企业
带来可观的收益。
免疫监视
调控花期创造美好生活
花开花落、花季易逝,而再待花开有时需要静候一年。落花的无奈,会引发诗人莫名的伤感;守望花开,也成为世人美好的期待。那么,能不能人工调节花期,使得植物按照人的意愿来开花呢
菊花本在秋天开放,但现在一年四季,你都可以看到色彩斑斓的菊花了,这是为什么呢?
种子萌发后,根向地生长、茎背地生长。如果将幼苗横过来,茎会弯曲向上生长,根则弯曲向下生长。
1.茎和根的生长是受哪种因素调节的?
2.如果将该幼苗横放在太空中的“天宫二号”内,它的根、茎可能会怎样生长?为什么?
茎和根很可能会继续横向生长;
因为太空中几乎没有重力
是由重力因素调节的
问题探讨
光是植物进行光合作用的能量来源。
对于植物来说,光只是起提供能量的作用吗?
环境因素参与调节植物的生命活动。
一、光对植物生长发育的调节
① 光影响植物种子萌发(莴苣)
结论:莴苣种子在光照一段时间后的发芽率明显高于黑暗条件。
一、光对植物生长发育的调节
资料1
② 光影响植物种子萌发(烟草)
结论:烟草种子在光照/黑暗条件下的发芽率明显高于完全黑暗条件。
处 理 发芽率(%)
全黑暗 6.67
光照/黑暗 91.00
一、光对植物生长发育的调节
资料1
③ 有些植物的种子在有光条件下萌发的更好(如早熟稻、毛蕊花);
有些植物种子的萌发,则受光的抑制(如洋葱、番茄)。
研究发现:萌发需要光的种子一般较小,储存的营养物质也很少。
思考:那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗
不是。推测:光本身是植物萌发过程中的一种调节因子。
一、光对植物生长发育的调节
资料1
豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细胞中不含叶绿素,茎(实际上很大一部分是下胚轴)比在光下要长很多。豆芽一旦见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
思考:从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么影响
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成绿色,也会影响豆苗的形态。
绿豆芽:无光条件
绿豆苗:有光条件
一、光对植物生长发育的调节
资料2
① 很多植物的开花与昼夜长短有关;
白天长度超过13小时才开花
② 很多植物的开花与昼夜长短无关。
白天短于一定时长才开花
菠菜
菊
水稻
资料3
黄瓜
向日葵
棉花
一、光对植物生长发育的调节
处理 火龙果
开花朵数
补光6小时 54
补光5小时 47
补光4小时 44
不补光 9
结论:植物开花与光照时长有关。
一、光对植物生长发育的调节
3. 有些植物根据昼夜长短“决定”是否开花,是哪种环境因素在起作用 这与植物激素的分泌有关系吗
4. 种子发芽,植株生长、开花接受光的调控,是如何体现植物对环境的适应的
光照时长( 黑暗时长)在起作用;这与植物激素的分泌有关。
萌发需要光照的种子一般较小,这是对环境的适应,萌发后能立即进行光合作用,从而避免在无光条件下萌发后“饿死”;
植株在生长、开花过程中,跟随着光照的节奏,能保证生命活动正常进行,能保证正常地繁衍后代,这也是植物对环境的适应。
问题探讨
在自然界中,种子的萌发、植株的生长、开花、衰老,等等,都会受到光的调控。植物的向光性生长,实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
植株
生长
开花
衰老
种子
萌发
均受到
光的调控
一、光对植物生长发育的调节
1. 植物具有接受光信号的分子——光敏色素(其中的一种)
(1) 化学本质:蛋白质(色素—蛋白复合体)
(2) 分布:植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
光敏色素
感光区域
酶活性区域
一、光对植物生长发育的调节
2. 光调控植物生长发育的反应机制
感受信号
传导信号
发生反应
信号经过传导,传递到细胞核内
表现出生
物学效应
翻译
RNA
光敏色素被激活,结构发生变化
DNA
细胞核内特定基因的转录变化
一、光对植物生长发育的调节
除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
温度和重力因素是如何参与植物生命活动的调节的呢?
温带地区,树木年复一年的加粗,构成一圈圈的年轮,表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是:
① 春夏季:细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;
② 秋冬季:细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带。
思考:树木的年轮与季节的温度变化有什么直接关系
年轮的形成,是树木生长对一年中不同时期环境温度反应的结果。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
资料1
温度参与植物生长发育的调节
有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花。这种经历低温诱导促使植物开花的作用,称为春化作用。冬小麦、冬大麦,蕙兰等就是这样。
思考:有的植物需要经过春化作用才能开花,这对于它们适应所生存的环境有什么意义?
这样可以避免出现在冬季来临之前开花从而无法正常结果的情况。
冬小麦:9~10月播种,经过冬天后,来年春天开花结果。
实践:在春季播种冬小麦,会使麦苗夏季旺长却不开花或者开花太晚,造成减产。
结论:冬小麦需要经历一段时间的低温诱导方可开花(春化作用)。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
资料2
现象:
拟南芥需要经历一段时期的低温之后才能开花。
(春化作用)
讨论3:温度影响拟南芥开花
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
温度参与植物生长发育的调节的具体表现
(1)随着季节轮回,气温________,植物_____、_____、______、______,生命活动的节奏追随着季节的步伐。
(2)随着昼夜交替,气温________,植物的_____也会有_______和______之分。
(3)植物的所有生理活动都是在_______________进行;
(4)温度可以通过影响_______、________、________和________、_____等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。
(5)植物分布的_______很大程度上就是由温度决定的;
周期性变化
发芽
开花
落叶
休眠
午高夜低
代谢
旺盛
缓慢
一定的温度范围内
种子萌发
植株生长
开花结果
叶的衰老
脱落
地域性
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
西双版纳热带季雨林
温带常绿阔叶林
落叶阔叶林
针叶林
植物的地域性分布
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
重力
(1)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。
植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布不均匀,从而调整植物的生长方向。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
(2)淀粉—平衡石假说:植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实现的。
2、重力
重力方向改变
平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降
引起一系列信号分子的改变
如影响生长素的运输,导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布
对植物生长产生影响
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
思考:根的向地生长和茎的背地生长有什么意义呢?
根的向地生长,可以深扎根,利于吸收水分和无机盐;
茎的背地生长,可以将枝条伸向天空,利于吸收阳光进行光合作用。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素
高等植物是由许多细胞组成的高度复杂的有机体,它的正常生长发育需要各个器官、组织和细胞之间的协调和配合。
1. 基因表达调控
植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。
植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。
2. 激素调节
激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
3. 环境因素调节
植物响应环境变化,调控基因表达以及激素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
三、植物生长发育的整体调控
植物生长发育
基因表达调控
激素
调节
环境因素调节
植物细胞里储存着全套基因
基因适时选择性表达
植物的生长、发育、繁殖、休眠等。
调控
激素是信息分子
传递信息
细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调
影响
调控激素产生和分布
环境变化
植物响应
调控基因表达以及激素的产生、分布
器官和个体水平上的变化
三、植物生长发育的整体调控
三、植物生长发育的整体调控
验证植物根向地性的感受部位在根冠
课外实践
已有的研究表明:植物的根是靠根冠中的细胞感受重力,从而引起根的向地生长。
提示:实验可以用刚刚萌发的玉米粒(实际上是颖果,农业上称为种子)为材料,为了便于观察,可在培养皿中铺上湿棉花,将刚萌发的玉米粒放在其中培养。
对照组:完整的刚刚萌发玉米种子
实验组:
处理 预期结果
切去不同长度的根尖端 哪怕仅切掉0.5 mm,根依然失去了向地性
待切去尖端后的根尖重新长出尖端 恢复向地性
温度参与了植物生长和开花等生命活动的调节。
重力参与了植物生长发育和形态建成等的调节。
“淀粉——平衡石”假说是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
3. 加法原理或减法原理均可用来证明自变量对因变量的影响。4. 植物生长发育由基因表达、激素和环境因素共同调节。
四、课堂小结
植物生长发育的整体调控
四、课堂小结
练习与应用
一、概念检测
1. 一颗小小的望天树种子可以生长发育成参天大树。判断下列相关表述是否正确。
(1) 它的生长发育完全由植物激素控制。( )
(2) 调控它生长发育的环境因素有光照、温度、重力等。 ( )
(3) 它的生长发育是基因表达调控的结果。( )
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植物激素和基因表达的关系。
×
√
√
谢 谢!