
概述植物生長素的合成、運(yùn)輸、分布和生理作用,嘗試闡釋植物生長素作用特點中蘊(yùn)含的適度與平衡觀
根據(jù)生長素的作用及特點,學(xué)會分析和解決生活實際問題
生長素的合成、運(yùn)輸與分布
生長素合成的前體主要是__________生長素合成的部位主要是__________________________
植物沒有專門的內(nèi)分泌腺器官
芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子
生長素在植物各器官中都有分布,但相對集中分布在生長旺盛的部位。
(如:胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處)
生長素主要在芽、幼葉等
成熟組織中,生長素同其他有機(jī)物一樣,通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行運(yùn)輸。
胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中,生長素只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸,稱:
實驗證明:植物的生長素可以由濃度低的部位向濃度高的部位運(yùn)輸。同時,在缺氧或加入呼吸抑制劑的情況下,會嚴(yán)重阻礙其運(yùn)輸。
幼嫩的組織中,是一種主動運(yùn)輸。
成熟的組織中,通過輸導(dǎo)組織運(yùn)輸。
由于單側(cè)光、重力等外因引起。
任務(wù)一:評價生長素極性運(yùn)輸?shù)膶嶒炞C據(jù)設(shè)計實驗,驗證生長素的極性運(yùn)輸
實驗結(jié)果:B處瓊脂塊中有生長素。結(jié)論:A處生長素可以從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端。
思考:實驗的結(jié)果和結(jié)論分別是什么? 能否證明生長素的極性運(yùn)輸?
(2)如果要驗證生長素的極性運(yùn)輸,應(yīng)如何改進(jìn)實驗方案?
實驗結(jié)果:B處瓊脂塊中沒有生長素,便可得出結(jié)論:生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,而不能反過來運(yùn)輸。
胚芽鞘、芽、幼葉和幼根
從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端
在成熟組織中通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行
單側(cè)光、重力等單一方向刺激
根尖、芽尖等生長素產(chǎn)生部位
向光側(cè)→背光側(cè);遠(yuǎn)地側(cè)→近地側(cè)
1.下列有關(guān)生長素運(yùn)輸?shù)臄⑹?,錯誤的是A.在胚芽鞘尖端,生長素只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸,而不能 反過來運(yùn)輸B.缺氧時,根尖的生長素運(yùn)輸不會受到影響C.極性運(yùn)輸需要細(xì)胞膜上的載體蛋白協(xié)助D.在成熟組織,生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸
2.取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘,分為a、b、c、d四組。分別將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除,再從c、d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段,并按圖中所示分別接入a、b兩組胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′兩組胚芽鞘。然后用單側(cè)光照射時,發(fā)現(xiàn)a′組胚芽鞘向光彎曲生長,b′組胚芽鞘不彎曲,也不生長,其原因是
A.c組尖端能合成生長素,d組尖端不能B.a′組尖端能合成生長素,b′組尖端不能C.c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸,d組尖端的生長素不能D.a′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸,b′組尖端的生長素不能
我國宋代著作《種藝必用》中,記載了一種促進(jìn)空中壓條生根的方法:“凡嫁接矮果及花。用好黃泥曬干,篩過,以小便浸之。又曬干,篩過,再浸之,又曬又浸,凡十余次。以泥封樹枝……則生根。
請分析其中的科學(xué)道理,是什么物質(zhì)在起作用呢?
生長素在植物體內(nèi)起作用的方式和動物體內(nèi)激素起作用的方式基本相似,它不像酶那樣催化細(xì)胞代謝,也不為細(xì)胞提供能量,而是作為信號分子,給細(xì)胞傳遞信息,起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。
(2)在器官水平上,影響器官的生長、發(fā)育。
(1)在細(xì)胞水平上,促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化。
應(yīng)用:植物組織培養(yǎng)中脫分化、再分化過程的激素誘導(dǎo)。
應(yīng)用:用一定濃度的生長素浸泡枝條的下端,可促進(jìn)其生根,提高成活率。
自然狀態(tài)下,果實有種子,可以產(chǎn)生生長素促進(jìn)果實的發(fā)育;如果蟲蛀果實,破壞發(fā)育中的種子,結(jié)果果實發(fā)育停止。
人尿中含有微量的生長素,將黃泥反復(fù)浸到尿液中再曬干,黃泥就會吸附一定的生長素。用這樣的黃泥封裹枝條,就能利用其中的生長素促進(jìn)枝條生根。
生長素的作用似乎就是“促進(jìn)”,真的是這樣嗎?
請你運(yùn)用已學(xué)過的知識,分析其中的科學(xué)道理。
任務(wù)二:分析生長素的作用特點1.1934年,Thimann等人進(jìn)行了一次經(jīng)典的實驗。他對豌豆進(jìn)行保留頂芽和去除頂芽的處理,之后放置一段時間,觀察其側(cè)芽的生長狀況。
(1)第①組和第②組比較,能否說明生長素抑制了側(cè)芽生長? (2)第②組和第③組的結(jié)果說明什么? (3)該實驗的結(jié)論是?
不能說明。1、2組的自變量是頂芽的有無而不是側(cè)芽生長素的濃度,只能說明頂芽的存在抑制了側(cè)芽的生長。
頂端運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽的生長素抑制了側(cè)芽的生長
植物頂芽產(chǎn)生的生長素可抑制側(cè)芽的生長,間接說明了過高的生長素濃度可抑制側(cè)芽的生長。
去除頂芽,切口放含生長素的瓊脂塊
2.如圖是研究不同濃度生長素對芽的作用曲線,請思考回答下列問題:
(1)描述圖中各區(qū)段生長素的作用效果:①a~c段:___________________________________________。②c點:_____________________________________。③c~e段(不含e點):___________________________________________。
隨生長素濃度升高,對生長的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)
對應(yīng)的生長素濃度為促進(jìn)生長的最適濃度
隨生長素濃度升高,對生長的促進(jìn)作用逐漸減弱
④e點:___________________________。⑤b、d兩點:___________________________________。⑥e~f段(不含e點):_________。(2)據(jù)圖分析“濃度較低時促進(jìn)生長,濃度過高時則會抑制生長”中的濃度是指___(填圖中字母)點所對應(yīng)的生長素濃度。
既不促進(jìn)生長,也不抑制生長
生長素濃度雖然不同,但促進(jìn)效果相同
(3)綜上可知,生長素的作用特點是_____________________________________________________。
生長素在濃度較低時促進(jìn)生長,在濃
一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長,濃度過高則抑制生長。
(1)生長素的濃度:(2)植物器官的種類:
(3)植物細(xì)胞的成熟情況:(4)植物種類:
低-促進(jìn),過高-抑制
對生長素敏感性:根 >芽 >莖
對生長素敏感性:幼嫩細(xì)胞 >衰老細(xì)胞
對生長素敏感性:雙子葉植物 >單子葉植物
(1)概念:頂芽優(yōu)先生長,側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。(2)形成原因
(3)解除方法:摘除頂芽。(4)應(yīng)用:棉花打頂,果樹剪枝等。
生長素低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的特點會造成植物的頂端優(yōu)勢,影響植物的長勢。植物生長的向性運(yùn)動亦會受生長素影響,除了之前講過的向光性外,向地性與背地性也受生長素調(diào)控。
3.玉米幼苗水平放置一段時間后,地上部分背地生長,地下部分向地生長。請從生長素在根、莖處的分布趨勢和器官內(nèi)部因素兩個角度分析,利用所給信息,完善表格。
生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長的作用機(jī)理
關(guān)于生長素的作用機(jī)理科學(xué)家們提出了“酸生長假說”(細(xì)胞壁pH下降,使細(xì)胞壁松弛,細(xì)胞伸長生長)和“基因活化學(xué)說”(IAA與細(xì)胞內(nèi)受體結(jié)合促進(jìn)基因表達(dá))。
3.(2023·廣東梅州高二期末)如圖1為某植株的模式圖,①②③④為枝條上的四個芽;圖2表示不同濃度生長素對芽的作用。下列敘述正確的是
A.圖2中d點對應(yīng)濃度的生長素可能會抑制根的生長B.圖1中②處生長素濃度小于④處,因而生長緩慢C.圖1中①②處生長素濃度分別對應(yīng)圖2中的b、c兩點D.圖2中若b點代表背光側(cè),則c點可能代表向光側(cè)
4.如圖表示植物生長單位長度所需時間與生長素濃度的關(guān)系,下列敘述正確的是A.在單側(cè)光作用下,若胚芽鞘生長素濃度向光側(cè)為c點對應(yīng)生長素濃度,則背光側(cè)為d點對應(yīng)生長素濃度
B.將植物體水平放置,若莖部近地側(cè)生長素濃度為a點對應(yīng)生長素濃度, 則遠(yuǎn)地側(cè)為b點對應(yīng)生長素濃度C.將植物體水平放置,若根部近地側(cè)生長素濃度為c點對應(yīng)生長素濃度, 則遠(yuǎn)地側(cè)為d點對應(yīng)生長素濃度D.若曲線Ⅰ表示生長素對植物芽的作用,則曲線Ⅱ表示對根的作用
[題后提升] 如圖表示同一器官在不同生長素濃度下的作用。請回答下列問題:
(1)若曲線表示生長素濃度與植物幼苗的關(guān)系,其出現(xiàn)向光性時,且測得其向光側(cè)生長素濃度為m,則其背光側(cè)生長素濃度范圍是____________。(2)若曲線表示生長素濃度與植物芽的關(guān)系,在頂端優(yōu)勢中,測得頂芽生長素濃度為m,則側(cè)芽的生長素濃度范圍是_____。
(3)若曲線表示植物的莖,在植物水平放置、表現(xiàn)出莖的背地性時,且測得其莖的近地側(cè)生長素濃度為M,則莖的遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度范圍是____________。(4)若曲線表示植物的根,在植物水平放置、表現(xiàn)出根的向地性時,且測得其根的遠(yuǎn)地側(cè)生長素的濃度為m,則近地側(cè)生長素濃度范圍是______。
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