内容正文:
第5章 第1节 植物生长素 读背学案
一、生长素的发现过程
1.达尔文实验
(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是:①弯向光源生长;
②不生长,不弯曲;③直立生长;④弯向光源生长。
(2)①与②对比,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(3)③与④对比,说明感光部位是胚芽鞘的尖端,而
不是尖端下面的一段。
(4) 达尔文根据实验提出:胚芽鞘尖端受单侧光刺
激后,就向下面的伸长区传递了某种“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。
2.鲍森·詹森实验
(1)实验现象:A胚芽鞘不生长,不弯曲;B胚芽鞘弯向光源生长。
(2)结论:胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
(3)从对照实验设计的单一变量原则角度分析,该实验的不足之处在于没有形
成单一变量,无法排除琼脂片可能导致胚芽鞘生长的结论。(了解)
3.拜尔实验
(1)实验现象:将尖端切下,放到胚芽鞘一侧,胚芽鞘总是弯向对生长。
(2)结论:胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不
均匀造成的。
(3)该实验为什么要在黑暗中进行?排除光照可能对实验结果造成的
干扰。
4.温特实验
(1)实验组是B,对照组是A。A与B对照说明造成胚芽鞘
弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。
(2) 设置A组的目的是排除琼脂片本身的化学物质对胚
芽鞘的影响。
(3) 实验结论:引起胚芽鞘弯曲生长的确实是一种化学物
质,温特将其命名为生长素。(温特没有提取出生长素)
(4)由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是改变生长素的分布,使生长素在背光侧分布的多。
5.科学家首先从人尿(人体中没有分解生长素的酶)中分离出与生长素作用相同的化学物质--吲哚乙酸(IAA),植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
6.(必背)“植物向光性”的原因:单侧光照后,背光一侧的生长素含量多于向光一侧,背光侧生长快于向光侧,造成向光弯曲生长。
(了解:有学者提出植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。)
1.(必背)规律总结:从胚芽鞘系列实验可以得出:胚芽鞘的感光部位是尖端;胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下方的伸长区;产生生长素的部位是尖端;生长素横向运输的部位是尖端。
7. (必背)植物激素: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,叫作植物激素。
8. (常考必背)植物激素与动物激素的异同:
(1)相同点:都是调节生命活动的化学物质,起到传递信息的作用,不提供能量、不组成细胞结构、不起催化作用,都具有微量高效的特点。
(2)不同点
项目
植物激素
动物激素
合成部位
无专门的分泌器官
内分泌腺或内分泌细胞
作用部位
没有特定的器官
特定的器官、组织
运输途径
极性运输、非极性运输等
随血液循环(体液)运输
化学本质
有机小分子
蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物等
思考:为什么生长素不能促进人体细胞生长?
答:人体细胞上没有生长素的特异性受体
2、 (必背)生长素的合成、运输和分布
特别注意:生长素的极性运输本质是一种主动运输,需要载体蛋白和能量
三、生长素的生理作用
1.作用方式:给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
2.(必背)生理作用:在细胞水平上起促进细胞伸长生长生长、诱导细胞分化等作用;
在器官水平上影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生的,影响花、叶和果实发育等。
3.(必背)生长素首先与细胞内某种蛋白质---生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
4.(必背)作用特点:生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
注意:抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)
5. 幼嫩的细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝。
不同器官对生长素的敏感程度不同。
敏感性大小:根>芽>茎。
6.不同生物对生长素的敏感程度不同,敏感性大小:双子叶植物>单子叶植物。
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农田里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
7.(必背)顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。
(必背)产生原因:顶芽产生的生长素向下运输,造成侧芽处生长素浓度较高,侧芽对生长素比较敏感生长受到抑制
解除方法:摘除顶芽。
8.“根的向地性”和“茎的背地性”
原因:
9.植物向光性、顶端优势、根的向地性、茎的背地性中能体现生长素生理作用特点的典型实例有哪些?
答:顶端优势、根的向地性
重点突破(会分析):
1.不同处理条件下植物向性运动的结果分析(填写相关结果)
2.生长素浓度与所起作用的曲线分析
a、e点:既不促进生长也不抑制生长。
a~c段(不含a点):随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
c点:促进效果最好。
c~e段(不含e点):随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。
b、d两点:生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。
e~f段(不含e点):随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强。
3.为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输,一位同学设计了如图所示实验,一段时间后,发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素,请思考下列问题:
(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”
这一结论?为什么?
答:不能。因为该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端”,而不能证明“生长素不能由形态学下端运输到形态学上端”。
(2) 欲得出上述结论应怎样改进实验更具说服力?
答:应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素能否从形态学下
端运输到形态学上端。
第5章 体液调节
第2节 其他植物激素
一、植物激素的种类和作用
1.(注意:该表格必背★★★)
名称
合成部位
主要作用
生长素
主要是芽、幼嫩的叶和
发育中的种子
①促进细胞伸长
②诱导细胞分化
③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
赤霉素
主要是幼芽、幼根、未成熟的种子
①促进细胞伸长,引起植株增高;
②促进细胞分裂与分化;
③促进种子萌发、开花和果实发育
细胞
分裂素
主要是根尖
①促进细胞分裂;
②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
乙烯
植物体各个部位
①促进果实成熟;
②促进开花;
③促进叶、花、果实脱落
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
①抑制细胞分裂;
②促进气孔关闭;
③促进叶和果实的衰老与脱落;
④维持种子休眠
油菜素
内酯
——
①促进茎、叶细胞的扩展和分裂;
②促进花粉管生长、种子萌发等
2.植物激素的作用机理:植物激素在植物体内的含量虽然微小,但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
易错提醒(读一读★)
1)促进果实发育≠促进果实成熟 果实发育是指子房膨大形成果实及果实体积的增大(如赤霉素、生长素作用)。 果实成熟是指果实的含糖量、口味等果实品质发生变化(如乙烯作用)。
2)(课本P99 二 拓展应用)T1: 小麦、玉米在即将成熟时,如果经历一段时间的干热后又遇大雨,种子就容易在穗上发芽,请解释原因。(提示:高温下脱落酸易降解)
答:脱落酸能促进种子休眠,抑制发芽,持续高温使脱落酸降解,同时大雨天气给种子萌发提供了水分,于是种子会不适时地萌发。
3)(课本P98 思考讨论)尝试说出赤霉素与生长素的主要生理作用的相似之处和不同处。
答:相同点:赤霉素和生长素都能起促进细胞伸长、诱导细胞分化,影响花、果实发育等作用。
不同点:赤霉素有促进种子萌发的作用,而生长素没有。
4)每年4、5月份,杨树和柳树的雌花序中果实裂成两瓣,具有白色茸毛的种子随风飘散。某市为了解决这些飞絮,给杨树和柳树注射了赤霉素。推测赤霉素在这里的作用是?
答:使雌花的比例降低(减少),使杨柳的种子(果实)数量减少,从而使飞絮减少。
5)在早春低温时为了让水稻种子早发芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。这种做法与 (激素)相关性最大。 答:脱落酸
6)人们常说,一个烂苹果会糟蹋一筐好苹果,请你结合植物激素谈谈对这句话的理解。
答:烂苹果释放的乙烯促进其他苹果的成熟。
2、 植物激素间的相互作用
1.在植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;(必背★★★)
2.各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(必背★★★)
①生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。(常考,会背★★★)
②在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
③不同激素在代谢上还存在着相互作用,例如,当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。(常考,会背★★★)
3.在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。(必背★★★)
实例分析:
①黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高有利于分化形成雌花, 比值较低有利于分化形成雄花。
②在植物组织培养中,植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
当MS培养基中,生长素和细胞分裂素的比值适中时,有利于诱导愈伤组织形成;生长素/细胞分裂素的比值较高时,有利于诱导根的分化;生长素/细胞分裂素的比值较低时,有利于诱导芽的分化。
4.在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。(必背★★★)
总之,植物的生长、发育是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
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