必修三第三章第一节植物生长素的发现

一、生命活动调节的基本形式： 植物：激素调节 人和动物：神经调节和体液调节 其中神经调节处于主导地位 。 植物的生命活动调节是受遗传特性控制 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这 种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面生长快 ,因而出现向光性弯曲。 结论： （一）达尔文的实验 （二）詹森的实验 结论 尖端产生的某种刺激可以透过琼脂片传递给下部 琼脂片 切去尖端的胚 芽鞘不生长， 而切下胚芽鞘 尖端，再在尖 端和尖端下方 放琼脂块的可 弯向光源生长 。 （三）拜尔的实验 结论：胚芽鞘顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的 在黑暗环 境下，切 下尖端放 在一侧， 造成胚芽 鞘弯曲生 长，有尖 端的一侧 生长快 朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲 （四）温特的实验 说明：胚芽鞘的尖端确实产生某种物质，这种物质从 尖端运到下部，并能促使胚芽鞘下面某些部分的生长， 这种化学物质，类似动物激素，命名为“生长素”。 背光一侧向光一侧 生长素多生长素少 细胞生长快细胞生长慢 对向光性的原因 二、植物向光性及向光性产生的原因 由于单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧分 布不均匀。生长素在背光侧比向光侧分布多,引起两侧 的生长不均匀,从而造成向光弯曲。 向光性：在单侧光照射下，植物朝向光源方向生长的现象 原理分析 生长素产生部位：尖端 生长素作用部位：尖端下部 生长(伸长)弯曲的部位 尖端产生的生长素是均 匀分布的,它的产生跟是 否有光照没有关系 尖端：横向运输，只能从向光侧背光侧 尖端下部：极性运输，只能从形态学上端形态学下端 感光部位 三、生长素的运输 极性运输 ： 横向运输 ： 重力 光 从植物形态学的上端向下端运输，而不能反过来运输 。在胚芽鞘、芽、幼叶及幼根，运输方式为主动运输 在单侧光或重力作用下，生长素在芽、根 等处横向运输 （内因：由遗传决定的） 四、生长素的产生部位、分布部位特点 1、产生部位： 3、分布部位： 生长旺盛的部位 胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、受精后 的子房和幼嫩的种子 2、原料：色氨酸 主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子等 分裂能力强的部位 4、运输方式： 主动运输 1、下图是用燕麦胚芽鞘做的六个实验，用单侧光由右 向左照射。 说明：(A)移去胚芽鞘尖端(B)尖端用锡箔纸盖住(C)完整 的胚芽鞘(D)把一片云母插入胚芽鞘照光的一边(E)把云母 片插入背光的一边(F)用一薄层琼脂，把尖端和下部分隔开 (1)实验(A)的结果是： (2)实验(B)的结果是： (3)实验(C)的结果是： (4)实验(D)的结果是： (5)实验(E)的结果是： (6)实验(F)的结果是： 弯向光源生长 不生长、不弯曲； 直立生长； 弯向光源生长 向光源相对一侧弯曲生长 弯向光源生长 2.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盆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，三盆都有单侧光照射。几天后，A 盆的幼苗_生长；B盆幼苗_生长；C 盆的幼苗_生长。 直立不 向光弯曲 五、生长素的生理作用 （一）生长素的作用特点 具有两重性具有两重性 同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应 10-1010-810-610-4C（molL-1 ） 低浓度时促进植物生长，高浓度时抑制生长，过 高甚至杀死植物； 根 促进生长 0 抑制生长 AB CD 五、生长素的生理作用 （一）生长素的作用特点 具有两重性具有两重性 同一植物的不同器官对生长素浓度的反应不一 样，根最敏感。 同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应 根 芽 茎 10-1010-810-610-410-2C（molL-1 ） 促进生长 0 抑制生长 AB C 重力 影响生长素分布不均 根向地生长 茎背地生长 A、C向地侧分布多 B、D背地侧分布少 敏感性：根 茎 六、生长素在农业生产中的应用 1、去除顶端优势提高农作物的产量 棉花摘心、果树修剪、花木整形 2、无子番茄 现象: 原因: 解除: 应用: 顶芽优先生长,侧芽受到抑制 顶芽处生长素浓度低:促进生长 侧芽处生长素浓度高:抑制生长 摘除顶芽 果树整枝修剪、茶树摘心、棉花打顶等 顶 端 优 势 结 论 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端以下的部分 生长素在尖端既进行横向运输， 又进行极性运输；而尖端以下只 进行极性运输 具有分生能力的组织，如胚芽鞘尖端 生长素产生及感光部位： 作用部位及发生弯曲部位 ： 合成生长素的部位： 生长素的作用部位： 生长素运输方向： 生长素的化学本质： :吲哚乙酸 生长素的 生理作用 能促进单性结实 能促进营养器官发育成新个体 能促进细胞生长 胚芽鞘尖端以下部位 单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成 七、生长素类似物的应用 第一：促进扦插的枝条生根 第二：促进果实发育 第三：防止果实和叶片脱落 第五：除草剂 ：2，4-D 第四：获得无子果实 萘乙酸（NAA)、2，4-D 植物 激素 合成部位存在部位主要生理作用 生长 素 幼嫩的芽、叶和发 育中的种子 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 促进细胞生长、 营养器官发育成 新个体及单性结 实 赤霉 素 主要是幼根、幼芽 和未成熟的种子、 胚等幼嫩组织 高等植物所有器官促进细胞伸长、 种子萌发和果实 发育 细胞 分裂 素 主要是根尖高等植物中普遍存在 ，尤其是正在进行细 胞分裂的器官 促进细胞分裂使 细胞体积加大 乙烯 植物各个部位广泛存在于植物体中促进果实成熟 脱落 酸 根冠和萎蔫的叶片 广泛存在于高等植物 中，但在将要脱落的 器官和组织中较多 抑制细胞分裂， 促进叶和果实的 衰老和脱落 种 类主要生理作用 生长素(IAA) 赤霉素（GA） 细胞分裂素 脱落酸 乙 烯 促进细胞伸长、促进种子萌发 促进果实的成熟 促进细胞分裂 抑制细胞分裂、促进叶、果实衰 老脱落、促进种子休眠 促进生长、 促进生根、发芽 生长素本质：吲哚乙酸（IAA）、C H O N 四种元素组成 植物激素的两面性，促进和抑制 以上激素的本质均非蛋白质 植物激素 :在植物体内产生 由产生部位运输到作用 部位 对植物的生长发育有显著作用的微量有机物. 附：生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯等五种激素 之间的关系 一、相互促进作用 1、促进植物生长：生长素、细胞分裂素。 2、延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 3、诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细胞分裂素。 4、促进果实成熟：脱落酸、乙烯。 5、促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。 二、相互拮抗作用 1、顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素则 促进侧芽生长。 2、调节器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花 、果的脱落。 3、两性花的分化：生长素使雌花增加，赤霉素使雄花形成。 4、调节气孔的开闭：细胞分裂素促进气孔张开，脱落酸促进 气孔关闭。 5、调节种子发芽：赤霉素促进种子发芽、脱落酸抑制种子发芽。 植物生长调节剂 概念；人工合成的对植物的生长发育有调节 作用的化学物质。如乙烯利、生长素类似物 (a-萘乙酸、2,4-D)等。 优点：容易合成、原料广泛、效果稳定 应用：用一定浓度乙烯利催熟菠萝； 一定浓度赤霉素溶液处理芦苇，以增 长芦苇的纤维长度； 用一定浓度赤霉素处理大麦，使之无 须发芽就可产生淀粉酶； 不良影响：蔬果上残留的植物生长调节剂可 能会损害人体健康。 1.科学研究的一般过程 实验过程的总结与应用 观察发现问题提出假设 设计实验验证 得出结论 重复 2.掌握实验设计的基本原则: 单一变量原则 对照原则 玉米幼苗在 单侧光下 设计实验： 作出预期： 去掉胚芽鞘尖端 的玉米幼苗在单 侧光下 结论:尖端可能产生某种物质 玉米幼苗产生向光生长的物质在哪里产生？ 探究实验：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 1、问题： 2、方法： 3、正式做实验前做预实验的好处及必要性 4、实验中的变量： 5、生长素类似物浓度梯度： 所选生长素类似物促进某种植物插条生根的最适浓度是多少 可为进一步的实验摸索条件，也可检验实验设计的 科学性和可行性 生长素类似物浓度 根的数目 处理时间的长短；同组植物材料的条件； 实验中其他物质的量 自变量： 因变量： 无关变量： 浸泡法和粘蘸法 提醒：判断生长和弯曲首看有无生长素来源，再看 能否运输到作用部位，最后看分布是否均匀。 A B C D E 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为 云母片）。 答： A图胚芽鞘向光源弯曲生长 B图胚芽鞘背光源弯曲生长 C图胚芽鞘不弯曲不生长 D图胚芽鞘直立生长 E图胚芽鞘向光源弯曲生长 下图所示实验过程回答： （1）图甲中，供应块是含有生长素的琼脂块，接受块是不 含生长素的琼脂块，实验结果胚芽鞘C将， 这一现象说明。 （2）图乙中，胚芽鞘D能否发生C的现象？。 （3）上述实验说明，运输 方式。 向左弯曲生长 生长素由胚芽鞘上端向下端运输 不能 生长素从形态学上端向下端运输 主动运输 上端 下端 2、将燕麦胚芽鞘尖端放到琼脂小块上， 正中插入生长素不能透过的云母片， 琼脂被分成相等的两部分，如图所示。 单侧光照射后，琼脂内生长素含量（ ） A、左右相等 B、左多右少 C、左少右多 D、左右均无 B 弯向小窗 弯向单侧光源 直立生长 1）若花盆和暗箱一起旋转，花盆中 的小苗生长情况将是。 （2）若花盆不转，暗箱随转盘旋转 ，花盆中的小苗生长情况将是 。 （3）若花盆旋转，暗箱不随转盘转 ，花盆中的小苗生长情况将是 。 3、如图，将花盆放在具有一定转速的匀速旋转的转 盘上，花盆外照有开小窗的暗箱。 4、图表示植物的不同器官对生长素的反映，据图回答。 （1）图中促进植物根生长的最适浓度为 ，当生 长浓度超过 时，就会抑制生长。从图中三条曲线都可 表明，生长素对植物生长的作用与其 有一定的关 系，一般地说 促进植物生长， 抑 制植物生长，体现了生长素的功能具有 。 （2）从图中可知根、茎、芽生长素浓度的敏感程度不同， 其中 ，说明 。 （3）10-5M生长素对茎来说具有 生长的作用，而对根 和茎来说，具有 生长的作用，说明 。 10 -10 10 -8 根 浓度 低浓度高浓度 两重性 茎芽 植物不同器官对生长素的反应不同 促进 抑制 同一生长素浓度对不同器 官的影响是不同的 1.植物顶芽的生长素可以向生长素浓度比它高的侧芽部位 运输。同时，在缺氧的条件下会严重阻碍其运输。这说明 生长素的运输属于 A、自由扩散 B、协助扩散 C、主动运输 D、渗透作用 2.农业上用生长素类似物2,4-D进行麦田除草，其原理是（ ） A、高浓度促进小麦生长 B、高浓度抑制杂草生长 C、低浓度抑制杂草生长 D、高浓度促进杂草衰老 3.在农业生产上，通过移植能促进植物侧根的生长，这是 因为移植过程中能 ( ) A、促进侧根生长素的产生 B、抑制侧根生长素的产生 C、破坏了根的顶端优势 D生长素可促进扦插枝条长根 C B C 解释向光性 植物的激素调节 植物激素 概 念 植物生长调节剂 种 类 合成受基因组控制 应用 含义 优点 应用 负面影响 其他植物激素（赤霉 素、细