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1、 植物的激素调节 植物的向性运动 植物茎的向光性 1 概念 植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动 称为向性运动 2 举例 3 意义 向性运动是植物对外界环境的适应性 根的向地性生长 有利于接受充足的阳光 有利于固定和从土壤中吸收水分 无机盐 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 达尔文的实验 1880年 达尔文实验结论 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种 影响 当这种 影响 传递到下部的伸长区时 会造成背光面比向光面生长快 因而出现向光性弯曲 这种 影响 究竟是什么 用什么
2、方法可以证明这种 刺激 从尖端传到下部呢 詹森的实验 1910年 结论 胚芽鞘的顶尖产生的物质可以通过琼脂片传递给下部 胚芽鞘的弯曲生长是因为产生的影响在其下部造成的 尖端 分布不均 拜尔的实验 1914年 胚芽鞘放在一侧与单侧光照射之间有何关联 根据达尔文 詹森 拜尔等一系列实验结果 能得出什么结论 胚芽鞘的顶尖产生的刺激可能是一种化学物质 这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长 究竟是不是化学物质呢 如果是 是哪种化学物质 温特的实验 1928年 这种物质从 运输到下部 并且能够促使 的生长 胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起的 结论 尖端 胚芽鞘尖端下部 生长素是什么物质 193
3、1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 胚芽鞘尖端 感光部位 弯曲的部位 生长素的产生部位 生长素的作用部位 结论 胚芽鞘尖端 尖端的下部 小结 胚芽鞘的向光性 尖端以下 伸长区 胚芽鞘向光弯曲生长的原因 单侧光使背光侧比向光侧生长素含量多 背光侧细胞生长快 向光弯曲生长 单测光如何导致背光侧比向光侧生长素含量多 作
4、用机理 促进细胞的纵向伸长 生长素含量50 50 13 87 光 光 胚芽鞘尖端 琼脂块 在胚芽鞘尖端 生长素的运输方向 云母片 在单侧光的作用下 生长素在尖端可以从向光一侧向背光一侧运输 下部 横向运输 单侧光不影响生长素的产生 只影响生长素的不均匀分布 生长素的主要产生部位 生长素的分布 幼嫩的芽 叶 发育的种子 各器官中都有集中在生长旺盛的部位 植物体中生长素的产生 分布 如胚芽鞘 分生组织 形成层 发育的种子和果实 2 极性运输 在胚芽鞘 芽 幼叶和幼根中从形态学上端运输到形态学下端是细胞的主动运输 1 横向运输 由于单侧光照射 重力等因素引起的运输 三生长素的运输 加入呼吸酶抑制剂
5、减少氧气供应 降低温度等均会抑制生长素运输过程 3 非极性运输 成熟组织中 通过韧皮部进行 胚芽鞘中生长素的运输 极性运输 主动运输 横向运输 单侧光引起 发生在胚芽鞘尖端 主动运输 单侧光照 均匀光照或黑暗环境 只进行极性运输 主动运输 结论 实验结果 实验验证 运输方向 A中有生长素 B中没有生长素 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 不能反向运输 极性运输 生长素含量 E C D F 在单方向刺激 如单侧光 地心力等 下 生长素可发生横向运输 横向运输 由植物体内产生 能从产生部位运送到作用部位 对植物生长发育有显著影响的微量有机物 植物激素的概念 植物激素的种类 生长素 赤霉素 脱
6、落酸 乙烯 细胞分裂素 内源性 无专门的产生器官可移动性 微量 高效 不直接参与细胞代谢 给细胞传达一种调节代谢的信息 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
7、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 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
8、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
9、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
10、 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
11、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
12、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 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
13、 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 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图胚芽鞘不弯曲不生长 E图胚芽鞘直立生长 F图胚芽鞘向光源弯曲生长 与植物激素有关的实验设计分析1 验证生长素的产生部位在尖端实验组 取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块 置于去掉尖端的胚芽鞘一侧 如图甲 对照组 取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块 置于去掉尖端的胚芽鞘一侧 如图乙 2 验证生长素的横向运输发生在尖端 1 实验操作 如图 2 现象 装置a中胚芽鞘直立生长 装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长 3 验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输 1 实验操作 如图 2 实验现象 A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长 B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲 4 探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度 1 实验操作 如图所示 注 A盒下侧有开口 可以进光
