课件36张PPT。1、在胚芽鞘实验中,产生生长素的部位是 。感受光刺激的部位是 。向光弯曲部位在 。
2、生长素的运输方式:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,尖端为 。从尖端向下部运输则为 ,即生长素只能从 运输到 ,而不能 ,也就是只能 运输。极性运输是细胞的 。在成熟组织中,生长素可以通过 进行 。
3、生长素在植物体中相对集中在 。
胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端以下部分横向运输生长旺盛的部位知识回顾:极性运输形态学上端形态学下端反过来运输单方向主动运输韧皮部非极性运输4、植物产生向光性的原因生长素分布不均匀。
单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧生长不均匀,从而造成向光弯曲。产生生长素生长素分布不均匀两侧生长不均匀向光弯曲生长第3章 植物的激素调节第2节 生长素的生理作用问题探讨生长素浓度与所起作用的关系ABCD问题探讨1、相同浓度的生长素对根、芽、茎的作用是一样的吗?
2、能使根、芽、茎生长得最好的生长素浓度(最适浓度)各是多少呢?
3、描述不同浓度的生长素对根的生长的影响?
4、浓度为10-6mol/L的生长素对根、芽、茎的生长有何影响?
5、根据上述问题,试说说如何描述生长素的生理作用?1、相同浓度的生长素对根、芽、茎的作用是一样的吗?
不一样
2、能使根、芽、茎生长得最好的生长素浓度(最适浓度)各是多少呢?
根最适浓度大约是10-10mol/L;芽最适浓度大约是10-8mol/L;茎最适浓度大约是10-4mol/L。
3、描述不同浓度的生长素对根的生长的影响?
低浓度促进生长 如:AB、BC段C点生长素浓度不促进生长,也不抑制生长。高浓度抑制生长如:CD段4、浓度为10-6mol/L的生长素对根、芽、茎的生长有何影响?
生长素浓度为10-6mol/L时促进茎的生长,抑制根、芽的生长
5、根据上述问题,试说说如何描述生长素的生理作用?
不同生长素浓度,对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长,超过这一范围则抑制生长。
1.作用及特点:双重性一、生长素的生理作用 低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
低浓度促进发芽,高浓度抑制发芽。
低浓度防止落花落果,高浓度疏花疏果。低浓度时促进生长,在高浓度则会抑制生长,甚至杀死植物。幼嫩细胞>老细胞,根>芽>茎,侧芽>顶芽,双子叶>单子叶2.不同器官对生长素的敏感程度
3、实例概念:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受抑制的现象。
形成原因:(1)顶端优势顶芽侧芽极性运输生长素合成中心生长素浓度过高侧芽对生长素的反应更敏感高浓度抑制侧芽生长发育受到抑制解除顶端优势解除方法:去掉顶芽解除顶端优势:
可以达到增产,调节植株形态。
如:年桔、龙眼、盆景
维持顶端优势:
可以达到增产
如:材用树木
案例: 顶端优势原理在园艺中的应用 顶端优势原理在园艺中的应用 顶端优势原理在林业生产中的应用(2)根的向地性和茎的背地性重力根具向地性茎具背地性生长素重力生长素分布的不均匀(近地侧多于远地侧)两侧生长的不均匀根对生长素敏感,茎不敏感近地侧快于远地侧茎背地性远地侧快于近地侧根向地性问题思考:
生长素为什么不能大规模地应用?
生长素(IAA)在植物体内含量很少,提取困难,且易分解,在生产上较少应用。
什么是生长素类似物?
是人工合成的化学物质,生理作用与生长素类似,但不容易被降解,因此效果稳定,在生产上有广泛的应用。如α-萘乙酸(NAA)、 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)等。 先用生长素类似物溶液浸泡插枝的下端,可以使扦插的枝条容易生根。1.促进扦插的枝条生根(促进器官与组织的分化)2,4-D对黄瓜幼苗生长的影响(促进生根作用)二、生长素类似物的应用2.促进果实发育—诱导单性结实,形成无籽果实胚珠种子生长素子房果实(有子)发育合成促进 种子的形成是果实发育的必要条件,实质是种子形成过程中合成的生长素在促进果实的发育╳不受精人工涂抹生长素类似物╳无子培养无籽果实
花蕾期
去雄(不完成受精作用)
喷洒适宜浓度的生长素类似物溶液3.防止叶片、花、果实的脱落4、除草剂
如(2,4-D),适用于麦田、稻田,双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感,用高浓度的除草剂能抑制双子叶植物(杂草)的生长。高考生物实验设计四个原则 要使实验设计得科学,力求无懈可击,在设计实验时必须遵循以下几个原则:
(1)设置对照原则 (2)单因子变量原则
(3) 等量性原则 (4)平行重复原则
探究——促进插条生根的最适浓度变量分析 根据实验探究的问题,实验因素一般可分为实验变量(自变量)和无关变量
1、实验变量:指实验中要研究的实验因素。
此实验的实验变量是促进某种植物插条生根的生长素类似物的浓度大小。
2、无关变量:除实验变量外的其他可控制因素都可称为无关变量。无关变量不是要研究的问题,但其控制不当,可影响实验变量与实验现象的对应关系,影响正确实验结论的得出。
本实验中,取材、处理时间、光照、温度等都是无关变量。无关变量在实验中的处理要采取等量性的原则。α-萘乙酸(NAA)、2、4—D、IPA、IBA、生根粉等生长素类似物—— 探究:生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度扦插枝条——枸杞、垂叶榕、垂柳……方法——浸泡法、沾蘸法。 先设计一组梯度较大的预实验进行摸索,再在预实验的基础上设计细致的实验。实验设计实验结果分析1、不能生根。
①枝条带叶较多、蒸腾作用强,失水太多;
②枝条幼叶、幼芽保留较多,本生合成一定浓度的生长素,浸泡后形态学下端处于高浓度的抑制状态;
③配制的营养液元素缺乏或缺氧。
2、生根量多少与生长素类似物浓度的关系。
观察测量与记录各处理枝条的根生长量,并在生长素类似物浓度与生长量的关系。实验结果探究——促进插条生根的最适浓度生长素的
生理作用 课堂小结:1、要得到番茄的无子果实,需将一定浓度的生长素溶液滴在该花的子房上,处理该花的时期和条件是
A 花蕾期,不去雄蕊
B 花蕾期,去掉雄蕊
C 开花后,不去雄蕊
D 开花后,去掉雄蕊反馈练习:2、绿色植物倒伏后,它的茎杆能部分恢复
直立状态,引起这种现象的原因是
A 受重力影响,近地侧生长素浓度高,生长
速度快
B 受重力影响,背地侧生长素浓度高,生长
速度快
C 受重力影响,近地侧生长素浓度低,生长
速度快
D 受光线影响,背地侧生长素浓度高,生长
速度慢
3、市场上常见到发育不均匀(凹凸不平)的西瓜,若切开观察,可见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来提供营养
B 果实的发育需要种子所合成的生长素
C 无种子的子房是不能发育成果实的
D 光照不均,使生长素分布不均匀4、一只没有成熟的梨被虫蛀了,结果这个幼梨长不大了,分析该梨被蛀部分最可能是正在形成的
A 果皮 B 果柄
C 果肉 D 种子
5、剪去人行道悬铃木主干的顶芽,能更好地遮阴,其依据的原理是
A 破坏顶芽 B 控制侧芽
C 破坏顶端优势 D 抑制生长离心力生长素茎:外>内根:外>内课件28张PPT。第3节 其他植物激素
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发、并无涩味”(宋?苏轼《格物粗谈?果品》)。这种“气”究竟是什么呢?人们一直不明白。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。
2、你听说过用乙烯利催熟香蕉等水果的做法吗? 思考:1、乙烯在植物体内能发挥什么作用?植物激素的概念a、由植物体内产生b、能从产生部位运送到作用部位c、对植物体的生长发育有显著影响d、微量e、有机物来源本质含量运输功能问题:一株植物体内只存在一种激素吗?问题:如果一株植物体内含有多种激素,那它们在生长发育中是如何起作用?1.生长素
2.赤霉素
3.细胞分裂素
4.乙烯
5.脱落酸植物激素的种类1926年,水稻感染了赤霉菌 植物疯长 恶苗病赤霉素的发现过程将赤霉菌培养基的滤液喷洒稻健康水稻幼苗上
不感染赤霉菌,却有恶苗病的症状1935年,科学家从培养基滤液中分离出
赤霉素(GA)。其他植物激素的种类和作用表1 几种植物激素的合成部位和生理作用未成熟的种子和果实、幼根和幼芽
促进细胞的伸长、从而引起植物增高、促进种子萌发(发芽)等
根尖促进细胞分裂植物的各个部位(成熟中的果实等)
促进果实成熟等
根冠、萎蔫的叶片
抑制细胞分裂,促进果实的衰老和脱落
各种植物激素之间的关系:1、在细胞的伸长生长方面:2、在植物生长方面:3、种子休眠与萌发:4、细胞数量:①,细胞分裂素促使细胞数目增多。②,生长素、赤霉素促使细胞伸长,植株长高。赤霉素、生长素协调作用脱落酸抑制种子萌发而赤霉素打破休眠促进萌发。细胞分裂素促进细胞分裂,脱落酸抑制细胞分裂 植物激素在植物体内含量极微,难以提取,价格高昂,所以只能用于科学研究。随着研究的深入,科学家们合成和筛选出许多化学结构和生理特性与植物激素功能相似或相对抗的活性物质,就称之为植物生长调节剂。植物生长调节剂1.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。(例如生长素类似物)容易合成2.特点:原料广泛效果稳定资料分析事例1:天然状态凤梨开花结果时期参差不齐,一片凤梨田里需要分五六次收获,费时费工上市还卖不 出好价钱。到了冬季,由于气温低、日照弱,果实成熟慢,品质差。用乙烯利催熟,就可以做到有计划上市。资料分析事例2:
芦苇是我国主要的造纸原料,但多数芦苇的纤维短,品质较次。如果在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右资料分析事例3: 用传统方法生产啤酒时,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。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。资料分析事例4:
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)就可能有致癌作用。我国的法规禁止销售、使用未经国家或省级有关部门批准的植物生长调节剂。2、下列各组激素中,与棉花落花、落叶无关的是( )
A.生长素和赤霉素
B.赤霉素和细胞分裂素
C.生长素和脱落酸
D.赤霉素和乙烯B1、吲哚乙酸促进植物生长的主要原因是( )
A.促进光合作用 B.促进呼吸作用
C.促进蒸腾作用 D.促进细胞伸长D练一练3、生长素类似物2,4-D等在农业生产上的应用较广泛,但不可用于( )
A 单性结实 B 作除草剂
C 促进插钎枝条生根 D 解除顶端优势
4、温室栽培的茄果类蔬菜,因花粉发育不良,影响传粉受精,如果要保证产量,可采用的补救方法是( ) A.喷洒N肥 B.提高CO2浓度
C.喷洒P肥 D.喷洒生长素似物
5.大田里的油菜在盛花期由于几场大雨影响了正常授粉,为了防止减产,可采取的补救措施是( )
A.喷施硼肥 B.多施氮肥
C.喷洒一定浓度的生长素 D.无补救措施
(提示:第4题是要得到果实,第5题是要得到种子)DDD讨论:1、你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂?
用GA打破马铃薯休眠
用NAA促进葡萄生根
用乙烯利促进柿、番茄的成熟
(1)你知道哪些农产品在生产过程中使用了植物生长调节剂? 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。 合作探究 用NAA促进甘薯、黄杨、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。
用乙烯利促进黄瓜、南瓜的雌花分化;促进香蕉、柿、番茄的果实成熟。
施用矮壮素(生长延缓剂)防止棉花徒长、促进结实。 (2)哪些水果在上市前有可能使用了乙烯利? 番茄、香蕉、苹果、葡萄、柑橘等在生产实际中可以应用乙烯利催熟。合作探究 (3)生产过程中施用植物生长调节剂,会不会影响农产品的品质?合作探究 植物生长调节剂使用得当,不会影响产品品质,甚至可以改善品质。
例如,适当施用GA可以提高葡萄品质。如果使用不当,或片面追求短期经济效益,则有可能影响产品品质。 例如,用2,4-D处理番茄增加座果后,如果不配合整枝施肥,会出现果实多而小的情况;为提早上市而采摘远未成熟的柿子再催熟,其果实品质就不一定好。 使用植物生长调节剂的注意事项 (1)要确定使用浓度,再了解药剂纯含量多少,然后进行相应的稀释配制。对每种药剂的有效和安全浓度,必须预先进行小面积试验,取得经验后才应用。
(2)掌握喷药最佳时期,要求一无药害,二有增产,能提高果质的效果。 (3)选择良好的外界条件,一般生长调节剂要在较高的温度下才起作用,所以要避开冬季低温,最好在气温200C以上,选晴天下午3时后进行。
(4)要使作物获得高产优质高效益,主要的还是依靠品种,生长调节剂仅是一项辅助性技术措施。有时,植物生长调节剂的使用违背了植物生长的自然规律,生产出不安全食品,应禁止使用。情景探究:情景1:科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实验研究中发现,
低浓度的生长素促进细胞的伸长,但生长素浓度增
高到一定值时,就会促进切段中乙烯的合成,而乙
烯含量的增高,反过来又抑制了生长素促进切段细
胞伸长的作用。由上面的例子,你能得出什么结论呢?植物体内各种激素是相互联系,共同调节植物的各项生理活动的。 植物激素几乎控制着植物所有的生命活动。这种说法是否准确?不准确
情景2:植物生命活动的调节也不单单是植物体内激素的调
节这么简单,植物激素在植物生命活动的调节中起
一定作用,但植物的生长发育过程的本质是基因组
在一定时间和空间上程序性表达的结果,当然光
照、温度等环境因子的变化,会引起植物体内包括
植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表
达进行调节。情景探究:植物生命活动的调节是非常复杂的过程,从根本上说是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。环境变化也会影响基因的表达。激素调节只是其中的一种调节方式。课件34张PPT。植物生长素的发现小故事:
1831年12月,达尔文环绕世界航海旅行,出发前带了几只鸟,为了喂养鸟达尔文在船舱里种植了一些金丝雀虉草,船舱很暗,幼苗出土后都弯向窗户方向生长.金丝雀虉草达 尔 文 实 验(1880年)达 尔 文 实 验(1880年)1880年 达尔文的向光性实验
胚芽鞘小故事:
1831年12月,达尔文环绕世界航海旅行,出发前带了几只鸟,为了喂养鸟达尔文在船舱里种植了一些金丝雀虉草,船舱很暗,幼苗出土后都弯向窗户方向生长.幼苗为什么弯向光源生长呢?达 尔 文 实 验(1880年)1、什么外部刺激导致了弯曲生长?2、胚芽鞘的什么部位在感受阳光刺激?3、生长(弯曲)发生在什么地方?单侧阳光胚芽鞘尖端(对比试验1、3、4可得)尖端下部(对比试验1、4可得)4、若去除胚芽鞘尖端,结果如何?不再生长达 尔 文 实 验总结①②组比较得出:
胚芽鞘向光弯曲生长与 有关。①③④组比较得出:
感光部位是 。尖端尖端①④表明进行生长(弯曲)发生部位是 。尖端下部
的伸长区1、胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就产生某种“影响”。
2、某种“影响”从上向下传递到尖端下面的伸长区。
3、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。达尔文的推论:问题:
1.这种刺激究竟是什么?
2.尖端产生的刺激传到下部为什么使得伸长区两侧生长不均匀呢?1910年 鲍森●詹森实验结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,这种影响可能是一种物质。完善实验詹 森 实 验(1910年)1914年 拜尔实验结论:胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的由詹森和拜尔的实验,可以得出什么结论?如何证明?1928年 温特的实验结论:胚芽鞘尖端产生刺激确实是一种化学物质,命名为生长素1931年,荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质,经过鉴定,知道它叫
吲哚乙酸( IAA )。
直到1942年,人们才从高等植物中分离出了
生长素,并确认它就是IAA.除IAA外还有苯乙
酸(PAA)、还有吲哚丁酸(IBA)等生长素究竟是什么物质呢? 照射后,胚芽鞘 生长素含量多于 ,因而引起两侧生长不均匀,从而造成向光弯曲尝试解释胚芽鞘向光性的原因背光一侧向光侧单侧光ABCD为什么尖端背光侧的生长素高于向光侧?
作出假设:
设计方案:
预期结果:1、向光侧的生长素向背光侧运输2、向光侧的生长素被分解(1)图a和b说明什么?光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输 假设:向光侧的生长素向背光侧运输(2)图c和d说明什么?玻璃片不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量 单侧光照射促使生长素向背光侧转移 (3)图e和f说明什么?单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧
转移,而不是向光侧的生长素被分解(4)通过上述实验可得出什么结论?光植物向光性及形成的原因外因:单侧光照射
内因:①尖端的存在(感光)
②尖端产生生长素
③生长素分布不均
(背光面多向光面少)背光一侧细胞纵向延长较快,向光一侧细胞纵向延长较慢。
长不长看生长素的有无,与光照无关。
弯不弯看生长素的分布多少。口诀:长不长看有无,弯不弯看分布判断的关键?有无生长素分布是否均匀向光弯曲生长直立生长向光弯曲生长向右侧弯曲生长向光弯曲生长向光弯曲生长直立生长向光弯曲生长向右侧弯曲生长不生长不弯曲判断下列情况的生长情况: 20世纪80年代以来有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究的时候,对向光侧和背光侧的IAA浓度进行了精确的测量,结果发现两侧的IAA浓度基本相等。这样就无法用生长素的机理来解释向光性了。另一种可能原因: 在单侧光的刺激下,生长抑制物(可能是黄质醛)在向光一侧积累,导致向光侧生长受到抑制而背光侧生长正常,引起向光性。胚芽鞘向光性的另一种可能解释:1生长素的产生部位:2运输方向从植物体形态学______向形态学____运输 非极性运输极性运输横向运输从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输成熟组织中韧皮部(主动运输)向光背光上端下端主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子(二)生长素的产生、运输和分布引起生长素不均匀分布的因素?单侧光、重力、向心力等3、分布:
植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位。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。
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1.下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗,B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗,将A、B 分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上,将C盆放在不旋转的圆盘上,三盆均有单侧光照射。几天后,A盆的幼苗_______生长;B盆的幼苗_______生长;C盆的幼苗_______生长。
直立生长不弯向光源你会做吗?你会做吗?2.植物发生向光性的原因是( )
A 光能加速生长素的合成 B 单侧光影响生长素的分布
C 光加速了植物的光合作用 D 光破坏了细胞的生理活动 3.把含有生长素的琼脂小块放在幼苗端某一位置上,(A为对照琼脂块不含生长素),其中能正常生长,不发生发弯曲的是:( )
BC形态学上端
形态学下端形态学上端
形态学下端 在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。评价实验设计和结论科学结论都是依据一定的证据得出的,实验结果是非常重要的证据。实验的设计、从实验结果导出结论,逻辑非常严密才能有说服力。请分析以下实验和结论之间的逻辑关系。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂。过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素结论:
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。技能训练——讨论(教材P49)1、这个实验的设计是否严密?
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?
结论不严谨。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。
3、如果要验证上述结论是否正确,应该对实验方案如何改进?
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:形态学上端形态学下端对照组:四个“部位”:生长素的产生部位、作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。生长素产生的部位:
作用部位:
感光的部位:
弯曲的部位:
胚芽鞘的尖端,生长素产生的多少要与尖端是否受光照无关。胚芽鞘的尖端尖端以下的部位尖端以下的部位生长素发现过程的总结与应用胚芽鞘尖端生长素的运输胚芽鞘尖端:②①①表示在单侧光刺激下生长素进行横向运输;(向光侧→背光侧)②表示从形态学上端向形态学下端的极性运输。胚芽鞘尖端下段:较多︵生长较快︶较少︵生长较慢︶