河北省南宫市高中生物 第三章 植物的激素调节 3.1 植物生长素的发现课件 新人教版必修3.ppt

1 与高等动物相比 植物的形态结构要简单得多 它们没有神经系统 对外界刺激的反应自然就不如动物灵敏 那么 植物体能不能对自身的生命活动进行调节呢 第3章植物的激素调节 第1节植物生长素的发现 在单侧光的照射下 植物朝向光源方向生长的现象 植物的向光性 p46 胚芽鞘 单子叶植物 特别是禾本科胚芽外面透明的锥形套状物 是胚体的第一片叶 它能保护生长中的胚芽 种子萌发时 胚芽鞘首先穿出地面 出土后还能进行光合作用 实验材料 胚芽鞘 一生长素的发现过程 胚芽鞘在单侧光照下会向光弯曲 单一变量 现象 结论 有无单测光照射 实验1向光弯曲生长 实验3生长 不弯曲 达尔文的实验 1880年 胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位有关 单一变量 现象 结论 有无胚芽鞘尖端 实验1生长 向光弯曲生长 实验2不生长 单一变量 现象 结论 实验3生长 不弯曲 实验4向光弯曲生长 锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部 胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位 编号 48h后的净增长度 1 9 胚芽鞘尖端下部 伸长区 向光生长与胚芽鞘有关 感光部位在胚芽鞘这 弯曲生长部位在胚芽鞘这 尖端向下侧传递某种 影响 影响分布不均 背光侧比向光侧生长快 尖端 尖端 尖端下侧 假设 假设 单侧光引发植物向光生长 结论 达尔文的结论 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 这种影响是什么 能不能从尖端传递到下部 思考 詹森所做的实验是否存在缺陷 如果有 该如何改进 二 詹森的实验 1910年 结论 琼脂特点 物质可在琼脂中扩散而性质不变 胚芽鞘的尖端产生的影响可以通过琼脂片传递给下部 这种影响传递到尖端以下 为什么能引起胚芽鞘的弯曲生长的呢 思考 1 拜尔为什么要选择黑暗的环境 2 没有了光的刺激 为什么胚芽鞘还会发生弯曲 结论 胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的 三 拜尔的实验 1914年 排除光的影响 控制变量 化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长 根据达尔文 詹森 拜尔等一系列实验结果 初步证明尖端产生的可能是一种化学物质 这种化学物质分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长 四 温特的实验 1928年 生长素是什么物质 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 生长素的发现 是从研究植物向光性开始的 通过几代科学家经过50多年的研究完成的 也揭示了植物向光性的最终原因 1946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 二植物向光性形成的原因 内因 生长素分布不均匀 背光面多向光面少 外因 单侧光照射 三 生长素的产生 分布和运输 1 生长素的产生部位 2 生长素的分布 主要在幼嫩的芽 嫩叶 发育的种子 可转化成生长素 大多集中在生长旺盛的部位 色氨酸 如胚芽鞘 分生组织 形成层 发育中的种子和果实 1 运输方式 主动运输 2 运输方向 极性运输 形态学上端形态学下端 实验证明 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 在缺氧或加入呼吸抑制剂的情况下 会严重阻碍其运输 3 生长素的运输 纵向 幼嫩的组织 成熟的组织中 非极性运输 韧皮部 横向 只能发生在尖端部位 形态学上端 形态学下端 形态学下端 形态学上端 c d 横向运输 1 部位 尖端 2 影响因素 单侧光 重力 离心力 单一方向刺激 局限于产生部位 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 发现生长素之后 科学家又陆续发现了赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯等植物激素 植物激素 植物激素和动物激素的比较 动物激素 植物激素 举例 化学本质 作用部位 运输 分泌器官 生长激素 甲状腺激素 胰岛素等 蛋白质类 固醇类 氨基酸衍生物等 一般作用于特定的器官 与特定细胞膜表面的受体蛋白结合 引起特定细胞代谢的变化 随血液循环 体液 运输 一般由专门的内分泌器官等分泌 生长素 乙烯等 有机小分子 不作用于特定的器官 易受重力 光等环境因素的影响 无专门的分泌器官 是由植物体的一定部位产生的 一 生长素的生理作用 不直接参与细胞代谢 而是给细胞传达一种调节代谢信息 生长素的调节作用具有两重性 能促进生长 也能抑制生长能促进发芽 也能抑制发芽能防止落花落果 也能疏花疏果 生长素所发挥的作用 因浓度 植物细胞的成熟情况和植物种类 器官种类的不同而有较大的差异 同一植物不同器官对生长素的敏感性不同 同一浓度的生长素作用于不同器官上 引起的生理功效也不同 这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同 敏感性大小 根 芽 茎 曲线在a b c三点代表最佳促进效果 a b c 点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果 a b c 点分别表示生长素对根 芽 茎的生长既不促进 也不抑制 从图可读到以下信息 生长素的功能具有两重性 即在一定浓度范围内促进植物器官生长 浓度过高则抑制植物器官的生长 1 曲线分析 从图可以读到以下信息 不同种类的植物对生长素的敏感度不同 双子叶植物比单子叶植物敏感程度高 若植物幼苗出现向光性 且测得其向光一侧生长素浓度为m 则其背光一侧生长素浓度范围应为 大于m小于m 向光一侧生长慢于背光一侧 从图可以读到以下信息 曲线中h点表示促进生长最适浓度为g 在oh段随生长素浓度增高 促进作用增强 而hc段随着生长素浓度增高 促进作用减弱 若植物水平放置 表示出根的向地性 茎的背地性 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应为小于m 高考警示钟 适宜浓度 一定浓度 莫忘记案例 如何除去单子叶作物农田中的双子叶杂草 正确答案 在单子叶作物农田中喷洒适宜浓度的生长素类似物可以除去双子叶杂草 错误答案 在单子叶作物农田中喷洒生长素类似物除去双子叶杂草 分析 利用生长素 或生长素类似物 来促进生根 除草 生产无子果实时 生长素前面不要忘记加上 适宜浓度 一定浓度 等字眼 因为生长素浓度不同 所起的作用也不同 1 顶端优势 产生原因的实验探究 取生长状况相同的某种植物 随机均分为3组 a b c a组自然生长 顶芽优先生长 侧芽受抑制 b组去掉顶芽 侧芽生长快 成为侧枝 c组去掉顶芽 切口放含生长素的琼脂块 侧芽生长受抑制 结论 顶芽产生的生长素 使侧芽生长受抑制 2 两重性举例 2 根的向地性和茎的背地性茎的背地性原理和根的向地性原理 如图 重力 生长素分布不均 向地一侧生长素浓度高 背地一侧生长素浓度低即c a d b 生长不均匀 根的向地一侧生长慢 背地一侧生长快 茎的向地一侧生长快 背地一侧生长慢 根的向地性 茎的背地性 不同器官对生长素浓度敏感度不同 感悟拓展在顶端优势 茎的向光性 根的向地性以及茎的背地性中 顶端优势和根的向地性情况一致 既有促进作用又有抑制作用 所以能体现生长素的两重性 茎的向光性和茎的背地性一致 都是促进作用 无非强弱不同而已 不能体现生长素的两重性 在农业生产中主要利用生长素类似物应用于以下几个方面 1 促进扦插的枝条生根 生长素类似物浓度适中 处理的部位是植物形态学的下端 2 促进果实发育 主要是发育着的种子里合成大量的生长素 它不仅促进果实生长 而且促进果实的发育 据此原理可用生长素类似物诱导无子果实的形成 3 防止落花落果 除草剂 如2 4 d 3 生长素类似物在农业生产中的应用 大田中的茄果类在开花期 由于连续多日的暴风雨天气 严重影响了授粉受精如果要保证产量 可采取的的补救方法是a 喷施b肥b 喷施n p肥c 喷施一定浓度生长素类似物 促进果实发育d 以上三项措施都不行 若上题为油菜则采取的措施为 d c 要得到番茄的无籽果实 需将一定浓度的生长素溶液涂在该花的子房上 处理该花的条件和时期是a 花蕾期 不去雄蕊b 花蕾期 去雄蕊c 开花后 不去雄蕊d 开花后 去掉雄蕊 07全国 为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度 某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组 用蒸馏水处理作为对照组进行实验 结果发现三组枝条生根无差异 回答下列问题 参考该同学的实验 在下一步实验中你应该如何改进 才能达到本实验的目的 说明理论根据 a b c d 二 其他植物激素的种类及生理功能 1 植物激素间的相互作用 1 不同发育时期植物激素的种类和数量不同 体现了基因的选择性表达 2 在植物生长发育和适应环境过程中 各种激素不是孤立起作用 而是多种激素相互作用 共同调节 3 激素间的相互作用 有的是相互促进 有的是相互拮抗 高考警示钟 不仅动物激素间存在协同作用和拮抗作用 植物激素间也存在协同作用和拮抗作用 1 协同作用实例生长素和细胞分裂素分别通过促进细胞伸长 细胞分裂来协调植物的生长 二者是协同作用 2 拮抗作用实例赤霉素促进种子萌发 脱落酸抑制种子萌发 二者的作用是拮抗作用 要点归纳植物激素的特征 1 是在植物体的一定部位合成的微量有机物 激素种类不同 化学本质不同 2 具有远距离运输的特点 激素种类不同 运输的方式和方向不一定相同 3 具调节功能 不参与植物体结构 也不是植物的营养物质 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 在一定浓度范围内设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液 分别处理插条后 测量插条生根的平均数量或平均长度 若所测数据出现内峰值 则峰值所对应的浓度即为该插条生根的最适浓度 否则 扩大浓度范围 继续实验 直到出现峰值 实验思路 预实验 先设计一组梯度比较大的实验 为进一步的实验摸索条件 检验实验设计的科学性和可行性 一 实验材料的选取和处理 材料 生长旺盛的一年生枝条 发育状况相同 长短粗细相同 平均分成n组 每组数量一般不少于3支 去掉成熟叶 老叶 保留等量的芽和幼叶 二 配置溶液 配置等量的一系列浓度梯度的溶液 三 处理插条 浸泡法 沾蘸法 四 培养观察 五 观察记录结果 每天观察生根情况 记录在设计的表格中 观察每组的生根的平均条数或幼根的平均长度 将处理过的插条浸泡在完全培养液中 在合适的温度下继续培养 1 用单侧光照射 仍然直立生长的是 弯向光源生长的有 不生长 不弯曲的有 2 如把 放在匀速转盘上 给予它右侧光照 则它的生长情况 直立生长 1 对燕麦胚芽鞘做如下图所示的处理 练习题 abcdef 2 如下图所示胚芽鞘向光性实验 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图胚芽鞘向光源弯曲生长 c图胚芽鞘背光源弯曲生长 d图胚