内容正文:
人教版高中生物选修一
第五章第一节
植物生长素
(第二课时)
生长素的合成、运输和分布
生长素的发现历程、合成、运输与分布
达尔文
鲍森.詹森
拜尔
温特
尖端,影响
可透过
化学物质,
命名生长素
分布不均
植物向光性: 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,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
温故知新
阅读教材P93相关文字,思考并回答以下问题:
1.生长素是在哪些部位合成的?原料是什么?
2.生长素主要分布在哪些部位?
3.生长素是如何从合成部位运输到作用部位的?
一、生长素的合成、运输和分布
1、生长素的合成
(1)合成部位:主要是芽、幼嫩的叶、发育中的 。
(2)合成原料:生长素由 经过一系列反应转变而来。
转变
一、生长素的合成、运输和分布
种子
色氨酸
具有分裂能力的分生组织
2、生长素的分布
生长素在植物各个器官中都有分布,但相对集中分布在 的部位。(如:胚芽鞘、芽和根尖的 、 、发育中的 等处)。
一、生长素的合成、运输和分布
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
生长旺盛
分生组织
形成层
种子和果实
(1)横向运输:
单侧光:
重力:
背地侧→近地侧运输
向光侧→背光侧运输
受外界刺激(单侧光、重力、离心力等)
影响因素:
发生部位:
生长素的产生部位(根尖、茎尖、尖端等)
运输方向:
3.生长素的运输
一、生长素的合成、运输和分布
注意:横向运输的方向与外界刺激的方向一致。
6
地上部分
地下部分
3.生长素的运输
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
一、生长素的合成、运输和分布
(2)极性运输
(3)非极性运输
(与重力有关吗?)
运输方式:
主动运输(需能量、需载体)
方向:
形态学上端
形态学下端
只能
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中
部位:
影响因素:
与重力等因素、空间位置无关
运输方式:
被动运输
成熟组织中的输导组织,如筛管
部位:
(和其他有机物运输没区别)
即在叶片表面施加外源生长素,在根的基部能检测到外源生长素;在根部施加外源生长素,在叶上能检测到外源生长素。
(与植物形态学方向无明显关系的运输方式))
7
1.芽、幼嫩的叶和种子中都能产生大量的生长素。
2.在成熟组织中,生长素可通过输导组织的木质部进行非极性运输。
3.存在于植物幼嫩叶片中的色氨酸,可转变成生长素。
4.横向运输发生在尖端,发生效应的部位也在尖端。
×
巩固练习
学法86
×
×
√
思维训练:如何设计实验验证极性运输?
思考1:如何检测下端琼脂块是否含有生长素?
实验设计:取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘的形态学上端朝上)。过一段时间检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
一、生长素的合成、运输和分布
思维训练
实验结论:
(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。
一、生长素的合成、运输和分布
思考2:从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
结论2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。
如何改进实验方案?
思考1:如何检测下端琼脂块是否含有生长素?
改进实验方案及预期结果
实验组
对照组
胚芽鞘弯曲生长
胚芽鞘既不弯曲也不生长
实验后
实验后
实验前
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
受体琼脂块(a)
受体琼脂块(b)
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
实验前
一、生长素的合成、运输和分布
思维训练
11
[典题1]用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一根枝条的一端,然后探测另一端是否有含放射性14C的吲哚乙酸存在。如图所示,下列有关处理方法及结果的叙述,正确的是
A.处理图甲中的A端,在图甲中的B端探测不到14C的存在
B.处理图甲中的B端,在图甲中的A端探测到14C的存在
C.处理图乙中的A端,在图乙中的B端探测到14C的存在
D.处理图乙中的B端,在图乙中的A端探测到14C的存在
拓展训练
D
学法89
[典题2]下列有关植物生长素的叙述,错误的是
A.在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.在太空中,横向放置的植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C.如果将含生长素的琼脂块放置于去除尖端的胚芽鞘正中间,并给予单侧光照射,生长素会在琼脂块中进行横向运输
D.在存在呼吸抑制剂的条件下,极性运输会受到抑制
拓展训练
C
学法89
生长素的作用是什么?它只是促进植物生长吗?
生长素作用的机理是什么?
生长素对所有生物的作用都是一样的吗?
你能根据学过的内容提出进一步的研究课题吗?
阅读课本P93-P94的内容,解决以上上问题:(6min)
二、生长素的生理作用
(一)作用方式:
(二)作用机制:
给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
不构成细胞结构、不提供能量、不起催化作用
细胞水平
器官水平
促进细胞伸长、生长、诱导细胞分化等。
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
特定基因表达,产生效应
分子水平
生长素与某种蛋白质特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
基础
二、生长素的生理作用
生长素对生长只有“促进”作用吗?
二、生长素的作用特点
实验探究:探究生长素调节剂促进生根的最适浓度。
注:2,4-D是一种人工合成的植物激素,具有与生长素(IAA)相似的生理效应,
讨论1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的?
讨论2.对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?
较低的浓度促进生长,浓度过高则抑制生长。
相对于“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的。
二、生长素的作用特点
【深化】不同浓度生长素作用(对根)曲线分析
曲线AB段表示:
B点对应的浓度为:
曲线BC段表示:
C点的生长素浓度对根生长的效应是:
曲线CD段表示:
E、F表示:
在一定范围内,随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐增强。
促进根生长的最适浓度
超过最适浓度,随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐减弱
既不促进也不抑制
随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强
生长素浓度虽然不同,但促进效果相同
二、生长素的作用特点
讨论3.对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度相同吗?
根、芽、茎的最适生长素浓度分别为10-10 、10-8 、10-4 mol/L
敏感程度:根 芽 茎
>
>
二、生长素的作用特点
【资料2】下图所示是同一器官不同成熟部位结果。
幼根
老根
植物细胞的成熟程度不同对生长素的敏感不同。
幼嫩细胞>衰老细胞
二、生长素的作用特点
1.对于幼根与老根来说,生长素的作用与浓度有什么关系?
【资料3】下图所示是生长素在“除草”方面的应用。
双子叶杂草
单子叶农作物
高浓度的2,4-D能杀死麦田中杂草(双子叶)而不伤害玉米(单子叶)
不同种类的植物对生长素的敏感程度不同:双子叶植物>单子叶植物
促进生长
抑制生长
浓度/mol·L-1
生长从素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
二、生长素的作用特点
由上可知:生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
(1)生长素的浓度:
生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。
(2)不同的器官对生长素的敏感程度不同:
根﹥芽﹥茎
(3)成熟程度:幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝。
(4)不同种类的植物对生长素的敏感程度不同:双子叶植物>单子叶植物
生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
[典例1]在农业生产中,用一定浓度的植物生长素类调节剂作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图表示生长素类调节剂浓度对两类植物生长的影响,则甲、乙曲线分别表示何类植物以及选用生长素类调节剂的浓度应当是
A双子叶植物 、单子叶植物;c浓度
B.双子叶植物、单子叶植物;b浓度
C.单子叶植物、双子叶植物;b浓度
D.单子叶植物、双子叶植物;a浓度
巩固练习
A
学法105
2.(2024·四川成都新都一中校考)下列与生长素的产生、运输和分布相关的叙述,正确的是( )
A.生长素可以在幼芽细胞的核糖体中经色氨酸的脱水缩合形成
B.细胞呼吸的强弱会影响生长素从形态学上端运输到形态学下端
C.在单侧光的照射下,胚芽鞘伸长区的生长素从向光侧运输到背光侧
D.生长素只分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织
巩固练习
B
3.人类的许多科学发现,往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述,错误的是( )
A.达尔文设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象
B.首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内,而是来自人的尿液中
C.鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
D
巩固练习
4.为验证生长素(IAA)的极性运输,研究人员用放射性同位素14C标记IAA开展如图所示的实验(图中AB为茎尖切段)。下列有关分析错误的是( )
A.琼脂块①能检测到放射性,而②中不能
B.琼脂块①和琼脂块②均能检测到放射性
C.琼脂块①中的放射性强弱与呼吸强度有关
D.该实验能证明IAA在茎尖的运输是否为极性运输
巩固练习
B
5.下列有关植物激素和动物激素的比较,正确的是( )
A.都由内分泌器官所分泌
B.都含量微少,但作用明显
C.都是蛋白质类的物质
D.都有明显的靶器官和靶细胞
B
巩固练习
6.有人提出一种假说,植物向光性是由于单侧光引起MBOA(植物自身产生的一种抑制生长的物质)分布不均匀引起的。为了验证此假说,研究人员利用玉米苗尖端和图1所示装置进行实验,测得甲、乙、丙、丁四个琼脂块中MBOA含量变化如图2所示。请回答下列问题。
(1)根据实验结果推测,光照对玉米苗尖端产生MBOA具有________作用,做出这种推测的依据是__________________________________________________。(2)该实验______(填“能”或“不能”)证明MBOA在苗尖端发生了横向运输。
巩固练习
促进
甲、乙琼脂块中的MBOA含量大于丙、丁琼脂块中的
不能
6.有人提出一种假说,植物向光性是由于单侧光引起MBOA(植物自身产生的一种抑制生长的物质)分布不均匀引起的。为了验证此假说,研究人员利用玉米苗尖端和图1所示装置进行实验,测得甲、乙、丙、丁四个琼脂块中MBOA含量变化如图2所示。请回答下列问题。
(3)若要同时证明玉米幼苗的向光性是由于向光侧的生长素向背光侧转移,而不是单侧光照射导致向光侧生长素减少引起的,则测定甲、乙、丙、丁四个琼脂块中的生长素含量,结果应是___________________________________
______________________________________________________________________。
巩固练习
(3)甲中生长素含量少于乙中生长素含量,丙与丁中生长素含量相同,且甲、乙琼脂块中的生长素含量之和等于丙、丁琼脂块中的生长素含量之和
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