《植物的激素调》PPT课件.ppt

第三章 植物的激素调节 1.植物激素的概念： 由植物体内产生，能 从 运送到 ，对植 物的生长发育有显著影响的 。 产生部位 作用部位 微量有机物 一、生长素的发现 生长素发现的过程 达尔文实验： 证明单侧光照射能使 产生 某种影响，在传递到下部 时，造 成 面比 面生长快 胚芽鞘尖端 伸长区 背光 向光 鲍森 詹森实验： 证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过 传递到下部 琼脂块 拜尔实验： 证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的 影响在其下部分布 造成的 不均匀 温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物 质，并命名为 生长素 一、生长素发现过程的实验分析 科学家 实验过程 结论 分析 达尔文 胚芽鞘单侧光 向光生长 去尖端单侧光 不生长不弯曲 用锡箔罩住尖端 单侧光 生长不 弯曲 用锡箔罩住尖端 以下部位单侧光 向光生长 要点突破 单侧光照 射使胚芽 鞘尖端产 生某种刺 激，对下 部产生影 响，出现 向光弯曲 和 为对 照组， 和 为实验组 ； 和 组 中的自变量 为有无尖端 ， 和 组 中的自变量 为感光部位 的差异 科学家 实验过程 结论 分析 詹森 切去胚芽鞘尖 端单侧光 不 弯曲 胚芽鞘尖端下 部放琼脂片单 侧光 弯曲 胚芽鞘尖端 产生的刺激 可以透过琼 脂片 与达尔文实 验中的 、 组形成相 互对照 拜尔 切去胚芽鞘尖端 ，移至一侧，置 于黑暗中培养， 胚芽鞘向放尖端 的对侧弯曲生长 尖端产生某 种刺激，在 其下部分布 不均匀，造 成胚芽鞘弯 曲生长 自变量为尖 端放置的位 置 科学家 实验过程 结论 分析 温特 接触过尖端的 琼脂块放在去尖 端的胚芽鞘切面 的某一侧 空白的琼脂块 放在去尖端的胚 芽鞘切面的某一 侧 某种刺激的 确是化学物 质，这种化 学物质的不 均匀分布造 成胚芽鞘尖 端以下的部 位弯向光源 自变量为琼 脂块是否接 触过尖端 其他科 学家 从人尿中分离出 能促进植物生长 的物质 生长素的化 学成分是 吲 哚乙酸 例 1下列关于胚芽鞘生长与向光性的各种实 验研究中，采用的方法和目的不一致的是 ( ) A将胚芽鞘置于黑暗与单侧光下，观察单 侧光对其生长的影响 B用锡箔帽和锡箔环套在胚芽鞘尖端与尖 端下面一段，研究其感光部位 C将切除尖端的胚芽鞘与完整的胚芽鞘一 起培养，观察尖端对其生长的影响 D将含 IAA琼脂块与空白琼脂块分别放在切 除尖端的胚芽鞘上，研究其向光性原理 D 2.生长素的运输 (1)极性运输：从 运输到 ，而不 能反过来运输，极性运输是细胞的 。 (2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过 进行。 二、生长素的产生、分布和运输 1.生长素的产生： 主要合成部位是 、幼叶和 。 发育中的种子 形态学上端 形态学下端 主动运输 韧皮部 幼芽 3.分布： 相对集中地分布在 的部分，如胚芽鞘、 芽和根顶端的分生组织、形成层，发育中的种子和果实等 处。 生长旺盛 1、若探究胚芽鞘感光部位，应设置 进行 对照 2、若探究胚芽鞘产生向光性的外因，应设 置 进行对照 3、图中向光弯曲生长的是 。 直立生长的是 。 变式 1、根据所学知识判断： 变式 2由下图能得出的结论有 ( ) A生长素能促进植物生长 B生长素的化学成分为吲哚乙酸 C单侧光照射引起生长素分布不均匀 D感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端 A 植物向光性及形成的原因 外因：单侧光照射 内因：尖端的存在 (感光 ) 尖端产生生长素 生长素分布不均 (背光面多向光面少 ) 易错点 (1)生长素的合成不需要光，单侧光不影 响生长素的合成，而是使生长素发生横向 转移，分布不均。 (2)生长素不能透过云母片、玻璃片，而 琼脂对生长素的运输和传递无阻碍作用。 例 2 (2009年镇江质检 )对燕麦胚芽鞘进行如图处理： 的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；将尖端 下部用锡箔遮住；在尖端横向插入锡箔；在尖 端横向插入琼脂片；切去胚芽鞘尖端。请据图判 断下列哪一项是错误的 ( ) A有单侧光照时仍直立生长的是 B给予右侧光照时，弯向光源生长的是 C单侧光照时，不生长也不弯曲的是 D如把放在匀速转盘上，并给予右侧光照， 生长情况是向右弯曲生长 D 胚芽鞘尖端生长素的运输 光 胚芽鞘 尖端 表示在单侧光刺激下生 长素产生的横向运输； 表示从形态学上端向形 态学下端的极性运输。 判断胚芽鞘是否弯曲生长， 要看胚芽鞘 下端生长素分布 是 否均匀，而下端生长素的分布 是否均匀则 取决于尖端是否存 在生长素的横向运输 。 胚芽鞘尖 端下段 较 多 生 长 较 快 较 少 生 长 较 慢 运输方式 主动运输 证据 生长素可逆浓度梯度运输 (如顶芽 侧芽 ) 生长素运输与呼吸 (或供氧 )状况相关 生长素的横向运输 实 例 在感光部位生长素可由向光侧运往背光 侧 在地心引力作用下，横置器官中，生长 素可由远地侧运往近地侧 区分极性运输、横向运输、主动运输 从形态学上端向形态学下端的极性运输 植物向性运动的人工实验方法归类 1、暗盒开孔类 2、云母片插入类 3、切割移植类（琼脂块） 4、锡纸遮盖类 5、旋转类 6、幼苗横置类 7、失重类 植物向性运动的人工实验方法归类 1、暗盒开孔类 有单侧光才有横向运输 2、云母片插入类 云母片阻断了横向运输还是极性运输 3、切割移植类（琼脂块） 琼脂块使两侧生长素分布有什么特点 4、锡纸遮盖类 感受单侧光部位被锡纸遮盖了吗？ 植物向性运动的人工实验方法归类 5、旋转类 6、幼苗横置类 什么单向刺激在起作用？ 7、失重类 重力这单向刺激还在起作用吗？ 极性运输呢？ 练习 1、如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射， 下列叙述不正确的是（ ） A、生长素由向移动 B、生长素由向移动 C、生长素由向移动 D、处生长比处快 A 练习 2、下图表示有关生长素的一项实验。经过 一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去 尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是（ ） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 A 练习 3、在正方形暗箱内放 1盆幼苗，暗箱一侧 开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把 暗箱放在旋转器上水平旋转，保持 15分钟匀速 转 1周。 1周后幼苗生长状况为（ ） B 练习 4、某校生物兴趣小组把一个胚芽鞘尖端放在一块琼 脂块上，琼脂块的中央被云母片隔开，同时被一个纸 盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照（如图所 示）。经过以下三种方法处理一段时间：仅纸盒转转、 仅胚芽鞘的琼脂块转动、整个装置同时转动，然后分 别把 A、 B所示琼脂块放在三个切尖端胚芽鞘的切口上 （如图）。胚芽鞘的生长状况分别 （ ） A直立生长、向右弯曲生长、向右弯曲生长 B向左弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长 C向左弯曲生长、向右弯曲生长、直立生长 D向右弯曲生长、直立生长、向右弯曲生长 D 感受光 刺激的部位在 向光 弯曲部位 在 单侧光 只 影响 生长素的 ， 不影响 生长素 的 生长素在尖端既进行 ，又进 行 ；而尖端以下进行 生长素运输的方式： 结论 胚芽鞘尖端 尖端以下 分布 合成 横向运输 极性运输 极性运输 主动运输 三、生长素的生理作用 1.两重性 (1)低浓度 生长，不同器官对生长素的 敏感程度由大依次为 。 (2)浓度过高时会 生长，甚至杀死植物。 促进 根 芽 茎 抑制 图一： 思考： 1、由上图可以的到什么信息？ D 2、从该图中可以总结出哪些规律？ 图一： 思考： 1、由上图可以的到什么信息？ D 从每一条曲线来看，不同浓度生长素对同一器官 : 低浓度 促进 高浓度 抑制 注意： AA BB CC 的 生理功效为？ 促进 从三条曲线综合来看： 同一浓度的生长素对不同的器官的作用不同 D点对根茎叶起的作用分别是： 根 茎 芽 促进 促进 抑制 图一： 总结： D 1、 不同浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理功 效不同 2、 同一浓度的生长素对不同的器官的引起生理功效 不同，既 不同器官对生长素的敏感度不同 （ 敏感性大小：根芽茎 ） 不同类型的植物对生长素的敏感度不同 . （双子叶植物 单子叶植物） 图二： 植物种类： 图三： a b 0 B C D A B C D 生长素浓度 生 长 速 率 若 a侧生长素浓度在 B点以下范围内，则 b点 的生长素浓度范围为曲线 段 BD 实例： 1、根的向地性和茎的背地性 变式练习将植物横放，测量根和茎生长素 浓度与其生长状况的关系如图甲所示。则曲 线上 P点最可能对应于乙图中的位置是 ( ) A a B b C c D d D 变式 2.下图中甲表示植物的生长速度与生长素浓度的关 系 ， 乙表示水平放置一段时间后的植物幼苗的生长状 况 ， 下列说法中正确的是 ( ) 若乙图中 处的 生长素浓度在甲图 的 DE段，则 处的 生长素浓度可能在 BD段 若乙图中 处的生长素浓度在甲图的 BD段，则 处的生长素浓度可能在 DE段 生长素对 、 处的生长起促进作用，生长素对 、 处的生长起抑制作用 若乙图中 处的生长素浓度在甲图的 AB段，则 处的生长素浓度可能在 BD段 A. B. C . D. D 实例： 2、顶端优势 2.顶端优势 (1)现象： 优先生长， 受到抑制。 (2)原因：顶芽产生的生长素 运输，积 累到侧芽， 侧芽附近生长素 ，发育 受到抑制，且侧芽对生长素敏感。 顶芽 侧芽 向下 浓度高 思考：能全面体现生长素生理作用两重性 的实例是 . A顶端优势 B茎的向光性 C茎的 背地性 D根的向地性 E. 田间除杂草 确认某生长现象是否体现 “ 两重性 ” 当器官由于生长素分布不均匀而表现出生 长不均匀时，若 生长慢 是由于生长素 分布 相 对 “ 更 多 ” 所致，则可体现生长素促进生长 的 “ 两重性 ” (如顶端优势及根向地生长现象 等 )，否则，若生长慢是由于生长素分布相对 “ 较少 ” 所致，则不能体现 “ 两重性 ” ，只 能表明 “ 低浓度促进生长 ” 的一个方面 (如茎 的向光性及背地生长现象等 )。 结论：生长素的作用特性 两重性 (1)不同植物对生长素敏感性不同 (2)同一植物不同器官对生长素敏感性不同 (3)生长素对所有植物及所有器官在生理功能 上均表现两重性 生长素及其类似物在生产上的应用 （ 4） 防止果实和叶片的脱落 （ 1）果树栽培、园艺、行道树、棉花的打 顶（顶端优势） （ 2）促进结实、获得无子果实 （ 3）促进扦插枝条生根 （ 5）除草剂（ 2、 4 D） 3.生长素类似物 (1)概念：具有与 相似的生理效应的人工 合成的化学物质，如 萘乙酸、 2,4D等。 (2)应用 防止 ；促进果实发育， 获得无子果实；促使 生根。 生长素 果实和叶片的脱落 扦插枝条 四、其他植物激素的种类和生理作用 1.赤霉素 (1)合成部位：主要是 的种子、 和幼 芽。 (2)主要作用：促进细胞 ，从而引起植株增 高；促进 和果实发育。 未成熟 幼根 伸长 种子萌发 2.细胞分裂素 (1)合成部位：主要是 。 (2)主要作用：促进细胞 。 根尖 分裂 4.乙烯 (1)合成部位：植物体的 。 (2)主要作用：促进 。 3.脱落酸 (1)合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。 (2)分布：将要脱落的器官和组织中含量多。 (3)主要作用：抑制细胞 ，促进叶和果实 的 。 分裂 衰老和脱落 各个部位 果实成熟 2.优点： 容易合成 、 原料广泛 、 。 3.应用实例 (1)用 催熟凤梨。 (2)用一定浓度的 溶液处理芦苇， 使其纤维长度增加 50%左右。 五、植物生长调节剂 1.概念： 人工合成的对植物的 有调节 作用的化学物质。 生长发育 效果稳定 乙烯利 赤霉素 1.五种植物激素的作用及应用比较 名 称 产生部位 生理作用 对应生长 调节剂 应用 生 长 素 幼根、幼 芽及发育 中的种子 促进生长， 促进 果实发育 萘乙酸、 2, 4D 促进扦插枝条的 生根； 促进果实发育， 防止落花落果； 农业除草剂 赤 霉 素 幼芽、幼 根、未成 熟的种子 等幼嫩的 组织和器 官里 促进细 胞伸长， 引起植株 长高； 促进种子 萌发和果 实成熟 赤霉素 促进植物茎秆伸 长；解除种子和 其他部位休眠，提 早萌发 名 称 产生部位 生理作用 对应生 长 调节剂 应用 细 胞 分 裂 素 正在进行 细胞分裂 的器官 (如 幼嫩根尖 ) 促进细胞 分裂和组织 分化；延 缓衰老 青鲜 素 蔬菜贮藏中， 常用它来保 持蔬菜鲜绿， 延长贮存时 间 乙 烯 植物各部 位，成熟 的果实中 更多 促进果实成 熟 乙烯 利 处理瓜类幼 苗，能增加 雌花形成率， 增产 脱 落 酸 根冠、萎 蔫的叶片 等 抑制细胞分 裂，促进叶 和果实衰老 与脱落 矮壮 素 落叶与棉铃 在未成熟前 的大量脱落 2.植物激素间的相互关系 可以看出不同发育时期植物激素的种类和数量是不同的，这 是受植物基因组控制的，其实质是基因的选择性表达。 在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是受 单一激素控制的，而是多种激素相互作用的结果。这些激素 之间，有的是相互促进，有的相互拮抗，正是各种激素的共 同作用，使植物正常生长发育并适应各种变化环境。 下图是某果实在发育及衰老等过程中的激素变化 植物激素间的相互关系 在植物生长发育的过程中，任何一种 生理活动都不是受单一激素控制的，而是 多种激素相互作用的结果。这些激素之间， 有的是相互促进的，有的是相互拮抗的。 如相互促进方面的有： 促进果实成熟：乙烯、脱落酸。 促进种子发芽：细胞分裂素、赤霉素。 诱导愈伤组织分化成根或芽：生长素、细 胞分裂素。 延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂 素、赤霉素。 2.中国科学院的植物生理学家研究了某种果实成熟过 程中的激素变化如下图所示，下列说法中不合理的是 ( ) . A.在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高 B.在果实生长发育的各个时期，生长素均起主导作用 C.在果实成熟时，果实中含量升高的激素有乙烯和脱 落酸 D.在果实生长发育过程中是多种植物激素共同协调起 作用 B 植物生长调节剂的辩证运用 农业生产的运用实例 使用赤霉素处理马铃薯、莴苣可打破休眠， 促进萌发；在采收前用一定浓度的赤霉素喷 施芹菜、苋菜、菠菜等可促进营养生长，增 加产量；用一定浓度的乙烯利喷施黄瓜、南 瓜可促进雌花分化。 植物生长调节剂的使用可能会影响农产品的 品质 青鲜素可用于处理洋葱、大蒜、马铃薯块茎， 延长休眠、抑制发芽，延长储存期，但青鲜素 是致癌物质，对人体健康不利。如果水果远未 达到成熟期，营养物质没有得到足够积累，盲 目地用乙烯利催熟，必然改变水果的营养价值 及风味。 与植物激素相比，由于植物体内缺乏分解人工 合成的激素类似物的酶，使得植物生长调节剂 的作用效果更好、更稳定且维持时间较长。 (广东生物 )19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。这种做法与下列 哪种激素变化的相关性最大？ A脱落酸 B细胞分裂素 C赤霉素 D生长素 A (广东理基 )48有人在清除果园虫害的时候 误喷了一种除草剂，使果园中的某些灌木 叶片枯死脱落。你认为这种除草剂最可 能含有 A生长素 B细胞分裂素 C赤霉素 D乙烯 A 实验：探索生长素类似物促 进插条生根的最适浓度 1.实验原理 植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很 大的影响，而且用不同浓度、不同时间处理影 响程度不同。其影响存在一个最适浓度，在此 浓度下植物插条的生根数量最多，生长最快。 配制梯度溶液：配制一系列浓度梯度的 2,4 D溶液 (0.2、 0.4、 0.6、 0.8、 1、 2、 3、 4、 5 mg/mL)(其他试 剂也可 ) 操纵变量实验：将新剪下的长势相当的植物枝条分 成 9组，将插条的基部分别放在上述不同浓度的 2,4 D溶液中浸泡几个小时，均置于适宜的环境中 观察并记录结果：一段时间后观察插条的生根情况 分析结果得出结论 2.实验流程 3.基本技术要求 (1)本实验中，取材、处理时间、蒸馏水、光照、温 度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验 中的处理要采用等量性的原则。如用相同的花盆， 选用相同的植物材料等。 (2)配制生长素类似物溶液时，浓度梯度要小，组别 要多； (3)在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内 利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度 范围。 4.实验中易出现的问题分析 (1)分析不同插条的生根情况 不能生出不定根：有可能是枝条上没有芽、 枝条倒插等。 都能生出不定根：促进扦插枝条生根是指刺 激枝条的下端生出不定根，而不是刺激根生长。 不同的枝条可能生出的不定根的数目多少不一样， 如枝条上芽多，则产生的生长素就多，就容易促 使不定根的萌发。 (2)分析与本实验相关的其他因素 温度要一致； 设置重复组，即每组不能少于 3个枝条； 设置对照组，清水空白对照；设置浓度不同的几 个实验组之间进行对比，目的是探究 2,4D或 萘乙酸促 进扦插枝条生根的最适浓度。 科学设计实验 2、单因子变量原则 自变量： 。 因变量： 。 生长素类似物的不同浓度 材料插条生根数目（或长度） 无关变量： 。 选取材料的情况、浸泡时间的长短、 温度等。 实验中的这些变量应处于 条件下。 相同且适宜 1、为了减少实验的的盲目性，在进行 正式实验前先进行： 。 预实验 例题、 大课题： 观察 生长素 对 植物生长发育 的影响 小课题： 吲哚丁酸浓度 扦插枝条生根 ( 2007年全国理综 -30 )为了确定生长素类似 物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用两种 浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个 实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结 果发现三组扦插枝条生根无差异。参考该同学的 实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达 到本实验的目的？ 请说明理论依据。 实验改进 :分别在 低于低浓度 和 高于高浓度 的范围 增加一系列的浓度梯度以及在 两浓度之间设置 一组浓 度梯度进行实验；取消蒸馏水的对照组。 理论依据 :原因是生长素在一定的浓度范围可以促 进扦插生根，浓度过高或过低都不能起到促进作用。 练习 :某同学在 “ 探究生长素类似物 NAA 促进迎春花 插条生根的最适浓度 ” 实验中获得了右图所示结果， 下面对本实验分析或评价正确的是 A 若要达到该实验的目的，应进行预实验 B 迎春花插条上侧芽的数目及饱满程度不会影响实 验结果 C 促进迎春花插条生根的最适浓度为 C D 不同浓度的 NAA 处理迎春花插条的时间应该不同 A