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第三章植物的激素调节授课人 李琳 第三章植物的激素调节 一 生长素的发现达尔文的实验一 创新设计 P200 两实验差异 现象 结论 单侧光引起胚芽鞘向光生长 实验一的分析 有无单侧光的照射 单一变量 对照组直立生长 实验组向光生长 达尔文的实验二 有无胚芽鞘尖端 单一变量 实验组不生长 对照组向光弯曲生长 结论 胚芽鞘的向光性弯曲与尖端有关 实验二的分析 两实验差异 现象 达尔文的实验三 锡箔罩遮光部位不同 单一变量 实验组1直立生长 实验组2向光生长 结论 胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关 尖端是感受光刺激的部位 通过上述实验 达尔文得出什么结论 两实验差异 现象 实验三的分析 总结上述三个实验 达尔文提出 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伸长区时 会造成背光面比向光面生长快 因而出现向光弯曲 这种刺激究竟是什么 詹森的实验示意图 琼脂片 证明 胚芽鞘的顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部 证明 胚芽鞘的弯曲生长是由其顶尖产生的刺激在下端不均匀分布造成的 詹森的实验和拜尔的实验 由詹森和拜尔的实验 可以得出什么结论 如何证明 即 尖端是通过产生的某种物质影响下部生长 温特的实验 温特实验的分析 使用的琼脂块是否用尖端处理过 单一变量 实验组1不生长 实验组2弯曲生长 胚芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输的并能引起胚芽鞘生长的物质 温特认为这可能是和动物激素类似的物质 并把这种物质命名为 生长素 结论 两实验差异 现象 温特进一步作出了什么推论 结论 植物向光性的解释 小结 1 生长素的产生部位 胚芽鞘尖端2 发挥作用的部位 尖端下面的一段3 感光部位 胚芽鞘尖端4 生长素的作用 促进生长5 弯曲原因 生长素分布不均 导致生长不均匀6 引起生长素分布不均匀的原因 单侧光照 地心引力等 高考考向 不同处理下胚芽鞘生长效应的判断与分析 方式一 遮盖 例 遮盖的方式有 1 全部遮盖 或者在一侧 左方 右方或上方 开一小孔 2 局部遮盖 如遮盖尖端 遮盖尖端的下部或遮盖尖端以下部分 右图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳实验组合是 A B C D C 方式二 切除尖端 在切除尖端的胚芽鞘上的不同位置 放置不含生长素的琼脂块 或放置含各种不同浓度生长素的琼脂块进行对比处理 或者同时给以不同方向的光照进行干扰 以考查学生对基础知识的掌握程度 例 右图示是用四种不同方法处理的剪去尖端的胚芽鞘 其中能直立生长的是 向右弯曲的是 向左弯曲的是 方式三 旋转 例 下图表示有关生长素的一项实验 经过一段时间后 图中甲 乙 丙 丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是 A 甲B 乙C 丙D 丁 旋转的方式有 1 光照方向不变 转动胚芽鞘 2 胚芽鞘固定不动 转动光源 3 同时转动光源和胚芽鞘 A 例 在方形暗箱内放一盆幼苗 暗箱一侧开一小窗 固定光源的光可以从窗口射入 把暗箱放在旋转器上水平旋转 花盆与暗箱一起转 保持15分钟均速转一周 一星期后幼苗生长状况为 B 例 若固定暗箱 把花盆放在旋转器上均速旋转 则幼苗的生长状况为 A 例13 右图表示用不同方法处理的胚芽鞘 在尖端下方切去一小部分 插入不透水的云母片 切断尖端后 插入琼脂块 给以单侧光照 如图所示 下列说法正确的是A 向光弯曲B 向光弯曲C 向左弯曲D 向右弯曲 方式四 阻隔运输 在胚芽鞘的不同部位进行阻隔 结合不同方向的光照 如下图所示 箭头表示光照方向 D 生长素的化学本质 吲哚乙酸 IAA 植物体内具有生长素效应的物质 苯乙酸 PAA 吲哚丁酸 IBA 由植物体内产生 能从 运送到 对植物生长发育有显著影响的微量 植物激素的概念 产生部位 作用部位 有机物 二 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 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 发育的种子和果实 侧芽顶芽伸长区生长点 运输方向 横向运输 极性运输 极性运输 横向运输 胚芽鞘尖端 单侧光的影响 重力的影响 从胚芽鞘尖端 一侧向 一侧运输 向光 背光 从植物体形态学 向形态学 运输 主动运输 上端 下端 非极性运输 成熟组织中 3 生长素的运输 胚芽鞘尖端以下 思考 如何证明横向运输的存在 思考 如何证明极性运输的存在 向光生长的原因 请表述植物为什么向光弯曲 感受光刺激的部位是 产生生长素的部位是 运输方向 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端 横向 向光背光 极性 上端下端 背光侧比向光侧生长素含量多 背光侧细胞生长快 向光弯曲 高考考向03 生长素的运输 在自然状态下 在失重状态下或于离心机中倒置 水平放置等处理 以考查学生知识迁移的能力和创新能力 例10 对胚芽鞘X作右图所示的处理 形成胚芽鞘Y 光照后它的弯曲情况是 A 向左B 向右C 向下D 不弯曲 D 小结 生长素的产生 运输和分布 化学本质 合成部位 运输 分布 主要是叶原基 幼嫩的芽 叶和发育中的种子 色氨酸转变生长素 相对集中分布在生长旺盛的部位 如胚芽鞘 芽和根尖的分生组织 形成层 幼嫩种子等 产生部位 积累部位 如顶芽 侧芽生长旺盛的部位 衰老组织 横向运输 只有尖端才具有横向运输 极性运输 生长素只能从植物的形态学上端向下端运输 运输方式 主动运输 需载体 要耗能 吲哚乙酸 问题探讨 生长素浓度与所起作用的关系 三 生长素的生理作用 1 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 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 2 对于同一器官来说 生长素的作用与浓度有什么关系 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 你能从中解读到哪些信息 1 曲线AB段表示 2 B点对应的生长素浓度表示 3 BC段表示 4 C点表示的生长素浓度对茎生长的效应是 5 B点所对应的生长素浓度对根和芽的生长效应是 随生长素浓度升高 对茎生长的促进作用加强 问题探讨 促进茎生长的最适浓度 在达到最适浓度之后 随着生长素浓度升高 促进作用减弱 既不促进也不抑制 抑制生长 生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似 它不直接参与细胞代谢 而是给细胞传达一种调节代谢的信息 促进生长的机理 生长素促使细胞纵向伸长 从而生长得快 生长素的生理作用 1 生长素作用特点 两重性 既能促进生长 也能抑制生长 既能促进发芽 也能抑制发芽 既能防止落花落果 也能疏花疏果 2 生长素发挥的作用会因浓度 植物细胞成熟情况和器官种类及植物种类不同而有差异 1 浓度 低 促进高 抑制过高 杀死 以各器官的最适生长素浓度为标准 对生长素敏感性不同 2 器官 根 芽 茎侧芽 顶芽3 细胞 幼嫩细胞敏感 衰老细胞迟钝 4 植物种类 双子叶植物 单子叶植物 现象一顶端优势 1 概念 植物的顶芽优先生长 而侧芽生长受抑制的现象 去掉顶芽 解除方法 顶端优势原理在园艺中的应用 解除顶端优势 可以增产 可以调节植株形态 如 棉花摘心 果树整枝 园艺修剪 移栽促进根系发育维持顶端优势 可以达到增产如 树木成材 4 应用 现象二根的向地性 茎的背地性生长的解释 向重力性 背重力性 根的向地性和茎的背地性 不同器官对生长素浓度敏感度不同 植物根的向地性和茎的背地性 根部 生长素浓度 AB生长速度 AB生长素的效应 茎部 生长素浓度 CD生长速度 CD生长素的效应 A促进B抑制 C促进弱D促进强 由于重力作用 生长素在下部的浓度高 对于植株的茎来说 这个浓度的生长素能促进生长 因而下面的生长较快 植株的茎就向上弯曲生长 同样的生长素浓度 对于植株的根来说 却会抑制生长 因而 根部下面的生长比上面的慢 根就向下弯曲生长 如果是在太空中的空间站中生长 植株就不会出现这样的情况 而是水平横向生长 四 生长素类似物及其应用 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 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 萘乙酸 NAA 2 4 二氯苯氧乙酸 2 4 D 等 属于植物生长调节剂 生长素为什么不能大规模地应用 思考 生长素类似物 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 促进器官与组织的分化 促进扦插的枝条生根 2 4 D对黄瓜幼苗生长的影响 促进生根作用 生长素类似物的应用 胚珠发育成种子的时候 发育着的种子里合成了大量的生长素 子房就发育成了果实 根据这个原理 我们向雌蕊的柱头上涂抹生长素或类似物 使它没有受精就发育果实 培育成无子果实 2 促进果实发育 诱导单性结实 形成无籽果实 无籽番茄 无籽辣椒 无籽黄瓜 培养无籽果实花蕾期去雄喷洒生长素类似物 使用生长素类似物获得无子果实 不受精 人工涂抹生长素类似物 无子 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 无仔西瓜是怎么来的 其染色体数目与正常果实一样吗 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 五 其它植物激素 一 其他植物激素