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1、第29讲 植物的激素调节考点一 生长素的发现、产生、运输及分布学习目标:一.阐述生长素的发现历程的相关实验并能够分析相关实验问题二.分析植物向光弯曲生长的原因三.说出植物激素的概念及生长素的本质、产生、运输和分布一.生长素的发现1.达尔文的实验尖端尖端单侧光背光一.生长素的发现2.鲍森詹森的实验影响不均匀3.拜尔的实验一.生长素的发现4.温特的实验胚芽鞘的弯曲生长确实是尖端产生的一种化学物质引起的,并将其命名为生长素。排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响琼脂块结论:对照组的作用:达尔文拜尔温特詹森人尿中提取生长素19世纪末1910年1914年1928年1931年1946年植物中提取生长素生长素化学本质
2、:、。吲哚丁酸(IBA)苯乙酸(PAA)吲哚乙酸(IAA)尖端产生的影响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。胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质造成的。命名生长素 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生长素发现经典实验的五个结论 _产生生长素单侧光_使生长素从_侧转移到_侧尖端下部生长素_分布纵向运输向光弯曲二、向光性原因分析尖端下部_生长不均匀(有光无光都产生)思考:植物的弯曲生长必须要有单侧光吗?(只在尖端转移)为什么植物具有向光性呢?尖端向光背光不均匀伸长多少多少快慢外因:内因:单侧
3、光生长素分布不均注意:是否生长:看_有无生长素。是否弯曲:看_生长素是否_分布。尖端下部尖端下部均匀点对点训练:直立生长向光弯曲生长直立生长向光弯曲生长不生长向右弯曲生长直立生长向右弯曲生长 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_。产生部位作用部位微量有机物三、植物激素的概念与动物激素相比,有何相同点?不同点?产生作用生长发育微量相同点:微量高效,作为信息分子,“三不”不同点:产生?运输?本质?四、植物体中的生长素的产生、运输和分布2、分布部位?1、合成部位?合成途径?3、运输方式?植物各器官都有分布,生长旺盛部位分布多;胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和
4、果实等处。幼嫩的芽、叶和发育中的种子 由色氨酸经过一系列反应转变为生长素在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中在成熟植物组织中极性运输非极性运输只能从形态学上端运输到形态学下端单侧光:向光侧背光侧重力(植株横放时):远地侧近地侧正常情况单一方向刺激(尖端)属于主动运输通过韧皮部运输点对点训练:1.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: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?,原因是 .。欲得出上述结论应怎样改进更具说服力?仅该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运往形态学下端”,而不能证明
5、“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。不能下下上上对照:课堂检测:1.为研究植物生长素的作用,设计如下实验:将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并给予单侧光照,如图1;一段时间后将A、B琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘甲和乙的一侧,数天后生长结果如图2。该实验能得到的结论是()A.光照导致向光侧生长素的分解 B.胚芽鞘甲生长速度快于乙 C.B琼脂块中的生长素含量多于A D.单侧光干扰生长素向下运输C如何设计实验证明单侧光照没有导致向光侧生长素分解?课堂检测2.如图中,A放在转盘的圆周上,B放在开小窗的暗箱内,暗箱放在转盘
6、正中;C放在转盘正中,外面套上开小窗的暗箱,下列说法正确的是()A.A中的根背着圆心方向生长B.如果B花盆和暗箱一起旋转,则植物向光源方向生长C.C组如果只旋转花盆而不旋转暗箱,则植物向小窗方向生长D.图中所示的装置中单方向刺激只有单侧光照A课堂检测:3.(2019全国卷)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(角),测得数据如下表。据此回答下列问题。分组甲乙琼脂块左右角/度20.49.09.1(1)生长素在胚芽鞘中的运输属于极性运输,这种运输的方向是 。从形态
7、学上端到形态学下端(2)图中角形成的原因是。琼脂块中的生长素进入胚芽鞘切段的左侧,使胚芽鞘左侧的生长素浓度高于右侧,引起胚芽鞘左侧生长快于右侧,形成角课堂检测:3.(2019全国卷)某研究小组切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按如图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧,一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(角),测得数据如下表。据此回答下列问题。分组甲乙琼脂块左右角/度20.49.09.1乙组左、右两侧琼脂块中的生长素含量基本相同,但小于甲琼脂块中生长素的含量(3)据表可知乙组中左、右两侧的琼脂块所引起的角基本相同,但小于甲琼脂块所引起的角,原因
8、是。第29讲 植物的激素调节考点二 生长素的生理作用及特点学习目标:一.说明生长素的生理作用及特性并能够分析相关曲线二.根据生长素的产生、运输和分布解释植物生长的实际问题3.影响发挥作用的因素:4.作用特性及表现:1.生理作用:2.作用方式:一.生长素的生理作用及特性促进细胞(伸长)生长两重性 既能促进生长,又能抑制生长;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。根据教材内容完成下列必备知识梳理。向光侧背光侧生长素光 生长素不构成细胞结构,不起催化作用,不为细胞提供能量;即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。浓度(“低促高抑”)植物细胞的成熟程度情况(幼嫩细
9、胞成熟细胞)器官种类(根芽茎)实例:根的向地性,顶端优势ACD?一.生长素的生理作用及特性 1.如图是不同浓度生长素对某植物芽的生长作用曲线。请回答问题:(1)图中箭头所指的直线代表?(2)AB段:随生长素浓度升高,对芽生长的。B点:促进芽生长的浓度。BC段(不含C点):随生长素浓度升高,对芽生长的。C点:。CD段:生长素浓度过高,_。对芽而言,“低浓度”和“高浓度”的界限指的是点对应的生长素浓度。(3)请在图中画出不同浓度生长素对该植物根和茎的生长作用曲线。促进作用增强最适促进作用逐渐减弱既不促进生长也不抑制生长抑制生长C表示无外源生长素时植物的正常生长 2.如图是生长素浓度对不同器官的生长
10、作用曲线。请回答问题:(1)不同浓度的生长素作用于同一器官上,所起的生理作用_(低浓度促进生长,高浓度抑制生长)。(2)生长素的浓度为10-6mol/L时,对根、芽、茎的作用分别是、。说明同一浓度的生长素作用于不同器官上,所起的生理作用也。(3)促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度分别为,说明不同的器官对生长素的敏感性_(敏感性大小:),也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度。不同不同抑制既不促进也不抑制促进10-10、10-8、10-4mol/L不同根芽茎不同 3.根据生长素的作用及特性分析植物的向光性,根的向地性与茎的背地性,顶端优势的原因。(1)植物向光性 a.图中表示在单侧光照射下,生长
11、素从_运输到_;,均表示从形态学_运输到形态学_,称为_运输。b.植物向光性的外因:_;内因:_。低高促进促进慢快向光侧背光侧上端下端极性单侧光尖端下端生长素分布不均匀(未体现两重性)(2)根的向地性、茎的背地性 a.图中箭头代表在_影响下,生长素从_运输到_;箭头表示从形态学_运输到形态学_,称为_运输。低高促进抑制慢慢(未体现两重性)低高促进促进 b.根和茎的生长情况不同是因为_对生长素更敏感,_对生长素较不敏感。重力远地侧近地侧上端下端极性根茎(3)顶端优势 a.图中箭头表示生长素的_运输。b._(“顶芽”或“侧芽”)对生长素更敏感。低高抑制极性侧芽顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象。如
12、何去除顶端优势?生活中实例有?自然界中植物出现“宝塔”型的原因?摘除顶芽 如棉花摘除顶芽,以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果。补充:不同种类的植物对生长素的敏感程度对生长素的敏感程度:双子叶植物单子叶植物双子叶植物单子叶植物 应用:用一定浓度的生长素类似物溶液去除单子叶植物中混杂的双子叶杂草课堂检测:1.我国自古“以农立国”,经过悠久岁月的积累,形成了丰富的农业生产技术体系。下列农业生产实践中,与植物激素的应用有关的是()A.秸秆还田B.尿泥促根C.水旱轮作D.间作套种2.(2021全国甲卷)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是()A.植物生长的“顶端优
13、势”现象可以通过去除顶芽而解除B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官BD课堂检测:3.如图是植物激素生长素(IAA)和赤霉素(GA)对拟南芥根和茎生长的影响。据图作出的分析,正确的是()A.相对根而言,茎对IAA和GA更敏感B.IAA浓度为b时,根不生长C.IAA浓度大于c时,茎的生长受抑制D.仅IAA表现出两重性,GA无两重性D课堂检测:4.右图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。下列叙述正确的是()A.甲为背光侧,IAA含量低于
14、乙侧和对照组B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输C第29讲 植物的激素调节考点三 生长素类似物及探究实验学习目标:一.说出生长素类似物的概念及作用二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度一.生长素类似物 1.概念:2.作用:人工合成的,具有与IAA相似的生理作用的化学物质 如:萘乙酸(NAA)、2,4D等等 防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条的生根等 2.若番茄在传粉期遭遇大风大雨,影响受粉,可以通过喷洒适宜浓度的生长素类似物来减轻损失。请问水稻遇到这种情况,可以么?为什么?思
15、考:1.如何利用生长素类似物获得无子果实?利用适宜浓度的生长素类似物处理未受精的雌蕊使其发育为无子果实 不可以 因为水稻收获的是种子,而喷洒适宜浓度的生长素类似物获得的是无子果实一.生长素类似物 思考:3.通过喷洒适宜浓度的生长素类似物获得的无子番茄和三倍体无子西瓜培育原理的不同之处是_。无子番茄是用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊获得的,其原理是生长素促进果实发育,属于不可遗传的变异;无子西瓜是通过多倍体育种方法育成的,其原理是染色体变异,减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,属于可遗传的变异。二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度1.实验原理(1)生长素类似物对植
16、物插条的生根情况有很大的影响,在不同、不同时间下处理插条,其影响程度不同。(2)生长素类似物的影响存在一个浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。2.实验变量分析:自变量:生长素类似物的浓度因变量:枝条生根情况生根数量和根的长度无关变量:处理时间长短、植物材料条件、扦插条件和扦插时间最适浓度二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度3.实验步骤 插条的大小、种类、生理状况等均相同,插条的形态学下端要削成斜面,以增加对水的吸收,最好选择生长旺盛的一年生枝条,促进成活,去掉成熟大叶片,留少量的芽;分组,每组3个枝条二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度3.实验步骤一系列浓度梯度设计梯
17、度较大的预实验预实验时要设计清水空白对照组 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度3.实验步骤一系列浓度梯度下端浸泡法沾蘸法溶液浓度较低溶液浓度较高二.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度3.实验步骤一系列浓度梯度下端小预实验正式实验1.对记录的实验结果可以如何分析处理?2.若预实验结果表明1010molL1 生根数量最多,长度最长,是否说明该浓度一定为促进生根的最适浓度?课堂检测:1.某生物小组利用芹菜幼苗进行了相关探究实验,实验结果如表。下列关于实验的叙述
18、,错误的是()A.设置甲组的作用是作为对照B.乙、丙、丁三组2,4-D溶液的浓度大小关系可能为acbC.该实验的目的是探究不同浓度2,4-D溶液对芹菜幼苗生长的影响D.该实验结果表明,2,4-D溶液具有低浓度促进生长,高浓度抑制生长的作用特点B组别甲乙丙丁2,4-D溶液0abc平均株高(cm)202935162.(2018江苏)下图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是:BA.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAAB.四组实验中,300 mg/L IAA诱导茎细胞分化出根原基最有效C.100与300 mg/L
19、 IAA处理获得的根生物量相近D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性课堂检测:3.“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验可以用沾蘸法或浸泡法处理插条,研究小组用不同浓度的萘乙酸(NAA)得到的生根数目结果如图所示。下列有关说法正确的是()A.由两种方法的结果可以判断该实验是在预实验后进行的正式实验B.从实验结果可以看出用浸泡法处理促进插条生根的最适浓度比沾蘸法的高C.插条上侧芽的数目、处理插条的时间、温度等环境条件都属于该实验的无关变量D.根据浸泡法实验结果判断,萘乙酸(NAA)浓度高于0.5gL-1会表现出抑制作用C第29讲 植物的激素调节考点四 其他植物激素及应用学习目标:
20、一.说明五大类植物激素的作用及相互作用二.结合实例说说植物生长调节剂的种类及在生产中的应用一.其他植物激素1.其他植物激素的合成部位及生理作用名称合成部位生理作用赤霉素主要_促进 ,从而引起植株增高;促进种子 和_细胞分裂素主要是_促进 .脱落酸_等_细胞分裂;促进叶和果实的 .乙烯植物体各个部位促进果实 .未成熟的种子、幼芽和幼根果实发育细胞伸长萌发根尖细胞分裂根冠、萎蔫的叶片抑制衰老和脱落成熟2.植物激素间的相互作用协同作用:生长素和赤霉素均能促进细胞伸长拮抗作用:细胞分裂素促进细胞分裂;脱落酸抑制细胞分裂思考:从植物激素相互作用的角度分析,高浓度生长素抑制植物生长的原因?生长素浓度低细胞
21、伸长生长乙烯合成促进抑制生长素浓度高促进乙烯含量增高各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节。保温时间保温时间/h/h茎茎切切段段平平均均伸伸长长/mmmm什么结论?思考:1.植物的生长发育过程只受植物激素的调节么?2.植物激素的合成受基因控制么?怎么控制?植物激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程,在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因素的变化,会引起植物体内包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节。植物激素的合成受基因控制;基因通过控制酶的合成来控制合成植物激素的过程。1、在早春低温时为了让水稻种子早发
22、芽,稻农常将种子置于流动的河流或溪水中浸泡一段时间。目的是为了洗去种子表面的何种激素?2、脱落酸能促进种子的休眠和果实的成熟,但在高温条件下会分解。玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热后,遇大雨,种子就容易在穗上发芽。为什么?脱落酸思考 脱落酸可以促进休眠,抑制萌发,干热使脱落酸降解了。大雨又提供了萌发所需要的水分。人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。容易合成、原料广泛、效果稳定优点:1.植物生长调节剂?优点?二.植物生长调节剂及其作用 生长素类似物赤霉素乙烯利青鲜素课堂检测:1.(2017全国卷)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响
23、,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断,下列叙述错误的是()A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程C回答下列问题。(1)从实验结果可知,顶芽能抑制侧芽生长,这种现象称为。(2)A组侧芽附近的生长素浓度(填“高于”“低于”或“等于”)B组相应侧芽附近的生长素浓度,原因是。课堂检测:2.(2018海南
24、卷)激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响,某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为A、B、C三组,实验处理如表。处理后,定期测量侧芽的长度,结果如图所示。顶端优势组别 顶芽处理侧芽处理A去除2 mg/L激动素溶液涂抹B保留2 mg/L激动素溶液涂抹C保留蒸馏水涂抹低于顶芽能产生生长素,A组去除顶芽后没有生长素向下运输回答下列问题。(3)为了验证激动素对A组侧芽生长有促进作用,还应该增加一个处理组D,D组的处理是,预测该处理的实验结果是D组侧芽生长量(填“大于”“小于”或“等于”)A组的生长量。课堂检测:2.(2018海南卷)激动素是一种细胞分裂素类植物生长调节剂。为了探究激动素对侧芽生长的影响,某同学将生长状态一致的豌豆苗随机分为A、B、C三组,实验处理如表。处理后,定期测量侧芽的长度,结果如图所示。去除顶芽,用蒸馏水涂抹侧芽组别 顶芽处理侧芽处理A去除2 mg/L激动素溶液涂抹B保留2 mg/L激动素溶液涂抹C保留蒸馏水涂抹小于