资源简介

(共35张PPT)
第1节 植物生长素
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
弯向窗外生长。
讨论
1、图中植株的生长方向有什么特点？
2、可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应的意义？
是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。
这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？
幼嫩部位。
向光性
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。
一、生长素的发现过程
1、达尔文父子的实验
（1）设计（2）结果（3）结论
2、鲍森詹森实验
3、拜尔实验
4、温特实验
5、生长素的化学本质
6、向光弯曲的原因
7、植物激素及其种类
8、植物激素的作用
9、科学的本质特点
10、思考讨论
1、达尔文父子的实验
实验①
实验②
实验③
实验④
胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是一个鞘状结构。它能保护生长的胚芽。在种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面。含叶绿体，出土后即能进行光合作用。
旁栏思考
遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么 胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分 感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
尖端下部——伸长区。
尖端。
这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。
1、达尔文父子的实验
实验①
实验②
实验③
实验④
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。
结论
2、鲍森詹森实验
结论
胚芽鞘尖端产生的“影响” 可以透过琼脂片传递给下部。
该实验不严密，需要加一个去尖端，只加琼脂片的对照。
琼脂片
旁栏思考
顶端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？
因为该影响在向光一侧和背光一侧（浓度分布）存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。
3、拜尔实验
结论
胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均。
黑暗条件
黑暗条件
鲍森·詹森和拜尔的实验初步表明了：胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
4、温特实验
胚芽鞘的弯曲生长确实是由顶端产生的化学物质引起的。
对照组
不生长不弯曲
实验组
结论
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
旁栏思考
温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？
没有。
他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。
要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
5、生长素的化学本质
1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA）。
1946年，人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是IAA。
进一步研究发现，植物体内具与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。
6、向光弯曲的原因
植物向光性是由生长素分布不均匀造成的：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。
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出，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而造成的。
7、植物激素及其种类
概念
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。
种类
主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
8、植物激素的作用
植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
9、科学的本质特点
人类的许多科学发现，就是像这样经过一代又一代人的探索，才一步一步地接近事实的真相。每一位科学家所取得的进展可能只是一小步，众多的一小步终将汇合成科学前进的一大步。
植物激素与动物激素的异同
讨论：
1、植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？
二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，且都具有微量、高效的特点。
2、 植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别？
类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式
植物激素
动物激素
无特定的分泌器官
有特定的内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质、类固醇等
无明显的器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随着体液运输
二、生长素的合成、运输与分布
1、生长素的合成
2、生长素的运输
3、生长素的分布
1、生长素的合成
主要合成部位
芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
合成途径
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2、生长素的运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中的运输
生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。
极性运输的运输方式是主动运输。
尖端还能进行横向运输。
形态学上端
形态学下端
2、生长素的运输
2、生长素的运输
成熟组织中运输
生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
3、生长素的分布
植物体各器官中都有分布，相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
三、生长素的生理作用
1、生长素的作用方式
2、生长素的作用
3、思考讨论
4、生长素生理作用的特点
5、顶端优势和根的向地性
6、思维训练
1、生长素的作用方式
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2、生长素的作用
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
细胞水平
器官水平
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。
作用机制
生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥作用的基础。
植物生长素的作用特点
讨论：
1、“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
右图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
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？
不同。
4、生长素生理作用的特点
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）浓度：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
细胞的成熟情况：幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。
器官种类：不同器官对生长素的敏感程度也不一样，一般来说，根＞芽＞茎
5、顶端优势和根的向地性
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。
去掉顶芽后侧芽处的生长素浓度降低，于是侧芽萌动、加快生长。
5、顶端优势和根的向地性
茎的背地性、根的向地性分析
根的向地性，近地侧高浓度抑制，远地侧低浓度促进；茎的背地性，近地、远地都是促进。
5、顶端优势和根的向地性
除草剂原理
在单子叶农作物田里面施加适量浓度（如10－4 mol/L）的生长素类似物，除去双子叶杂草。体现两重性。
与社会的联系
顶端优势原理在农业生产和园艺上得到广泛利用。
例如，农民会适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育，从而使它多开花、多结果。又如园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。
为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。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。
评价实验设计和结论
根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（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。
讨论：
1、这个实验的设计是否严密？为什么？
不严密。
没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
形态学下端
形态学上端
为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。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。
评价实验设计和结论
根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（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。
讨论：
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。
形态学下端
形态学上端
为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。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。
评价实验设计和结论
根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（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。
讨论：
3、如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
形态学下端
形态学上端

展开更多......

收起↑