第5节 植物生长发育的调节
第五章生物体对信息的传递和调节 第5节植物生长发育的调节
【思考练习:】 如下图所示胚芽鞘向光性实验,请分析各 胚芽鞘生长情况(图中插入薄片为云母片)。
A B C D E F 答:A图胚芽鞘向光源弯曲生长 B图胚芽鞘向光源弯曲生长 C图胚芽鞘背光源弯曲生长 D图胚芽鞘不弯曲不生长 E图胚芽鞘直立生长 F图胚芽鞘向光源弯曲生长
二、植物体内信息的传递和调节
促使下部生长。 感受单侧光刺激的部位是尖端。
单侧光影响生长素分布,不影响分泌。
生长素是吲哚乙酸。
科学探索的思路
观察现象→提出问题→作出假设
→设计实验→研究证实。 善于观察,善于思考“为什么”, 提出假说解释疑问,设计并完善 实验设计,不断探索,直到研究 出结果。
小麦胚芽鞘的向光弯曲
两重性 4、生长素调节作用的两重性
植物不同器官对不同浓度生长素的反应
1、曲线AB段表示 随生 ______________________ 长素浓度升高,对茎生长 的 __________ 促进作用加强。 2、B点表示的生长素浓 度表示 促进茎生长的最适浓度。 ___________________ 3、C点表示的生长素浓 度对茎生长的效应是 对生长无影响 __________ 4、B点所对应的生长素 浓度对根和芽的生长效应 抑制生长。 是___________
由植物向光性引发的研究
胚芽鞘是什么? 达尔文父子的实验 杰逊的实验 温特的实验 郭葛的贡献 希望大家思考的问题
植物向光性
在单侧光照射下,
植物朝向光源方 向生长的现象
胚芽鞘是什么?
胚芽鞘
达尔文的实验
达尔文父子的假说——化学信号假说
胚芽鞘尖端细胞产生某种物质。 该物质向下部传送,影响下部细
想一想
5.在方形暗箱内放一盆幼苗,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,保持每 15分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状 况为( B )
植物生长发育的调节(2)
第五章生命体对信息的传递和调节第5节植物生长发育的调节(2)一、教学目标:知识与技能:1、知道生长素的化学名称、产生部位及含量。
2、理解生长素对植物生长发育的调节作用及生长素的调节特点。
3、理解植物激素定义、种类及其在农业生产上的应用。
过程与方法:1、通过对生长素作用曲线的分析及植物“顶端优势”现象的探究,理解植物生长素的调节特点。
2、收集有关植物激素在农业生产中应用的资料,思考和讨论科学技术对人类生活的贡献。
情感态度与价值观:通过学习,了解植物的生长发育是受到多种植物激素的协同调节,初步学会辩证地看待植物激素的作用效果。
二、重点:1、植物生长素的调节特点。
2、植物激素及其在农业生产中的应用。
三、难点:植物不同器官对不同浓度生长素的不同反应四、教学准备:多媒体课件、Flash动画、思维导图五、教学过程附:本节思维导图课后反思:本节课是植物生长发育调节的第二课时,本节课的重难点在于理解植物生长素的调节特点及其在农业生产中的应用。
通过合理的教学设计和安排,本节课的教学目标得到了较好的完成。
亮点:在生长素调节特点的教学设计中,充分利用课本上相关的曲线图加工、处理,由浅入深地设计对应的问题,引导学生一步步由整体到局部分析,在得出结论的同时也渗透了解读生物图表题的方法。
在学习植物激素应用时,尽量多联系实际生活,从学生已有的知识出发建立与新知识之间的联系。
不足:课前可先布置学生去查阅有关植物激素应用的知识,这样课上这部分可以进行更充分的学生讨论活动,效果会更好。
在课堂上还需更广泛的关注学生的反应,确保学生对所学知识内化的效率。
新教材高中生物第5章植物生命活动的调节章末总结学案新人教版选择性必修第一册
第5章植物生命活动的调节章末总结知识网络构建必备知识回顾1.植物激素:由①植物体内产生,能从②产生部位运送到③作用部位,对植物的生长发育有显著影响的④微量有机物,称为植物激素。
2.植物向光性的原因:单侧光照引起生长素向⑤背光侧运输,导致生长素在植物体内⑥分布不均匀,使背光侧生长比向光侧快从而引起向光生长。
3.生长素的产生:芽、幼嫩的叶和⑦发育中的种子。
4.生长素的分布:分布在各器官中,但相对集中地分布在⑧生长旺盛的部位。
5.生长素的运输(1)极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从⑨形态学上端向形态学下端运输,而不能反过来运输。
运输方式是⑩主动运输,需要消耗能量。
(2)非极性运输:在⑪成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
6.生长素的生理作用(1)作用:生长素在细胞水平上起着⑫促进细胞伸长生长、诱导⑬细胞分化等作用;在器官水平则影响器官的⑭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。
(2)作用方式:给细胞传达一种调节代谢的⑮信息,起着⑯调节细胞生命活动的作用。
(3)作用特点:一般情况下,生长素在浓度较低时⑰促进生长,在浓度过高时则会⑱抑制生长,即具有两重性。
7.其他植物激素名称主要作用赤霉素促进细胞⑲伸长、植株⑳增高,促进㉑种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素促进㉒细胞分裂 ;促进㉓芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸促进叶和果实的㉔衰老和脱落 ;维持种子休眠;抑制细胞分裂;促进气孔关闭乙烯促进㉕果实成熟 ;促进开花;促进叶、花、果实脱落8.植物激素间的相互作用(1)植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的㉖含量会发生变化;各种植物激素并不是孤立地起作用,而是㉗多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
(2)决定植物器官生长发育的是不同激素的㉘相对含量。
(3)在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的㉙顺序性。
9.植物生长调节剂的含义和优点(1)含义:㉚人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的㉛化学物质。
考前7天植物生命活动的调节-2023年高考生物考前15天倒计时必看宝典(1)
考前必会
【解析】 图甲中燕麦胚芽鞘在单侧光的照射下,尖端的生长素从向光侧运输到背光 侧,使背光侧生长素浓度高,生长得快,发生的是横向运输,A 不合理;图甲中胚芽鞘向光弯曲 生长时,其背光侧生长素浓度高,生长得快,生长素浓度接近图丙中 B 浓度,B 合理;图乙中茎 3、4 处的生长素浓度都是促进茎的生长,而图丙中的 C 点之后的生长素浓度会抑制茎的生 长,C 不合理;因受重力影响,图乙中根 1 处的生长素浓度小于根 2 处的,由于根对生长素最敏 感,高浓度的生长素抑制生长,因此幼苗的根将呈现向地生长现象,D 不合理。
( ×)
12.用一定浓度的乙烯利处理采摘后未成熟的香蕉,可促使其成熟。
(√ )
13.燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向、重力方向无关。
( √)
14.植物激素的产生部位和作用部位可以不同。
(√)
考前必纠
15.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表达的
结果,光照、温度等条件对基因的表达无影响。
考前必会
(2)生长素和乙烯:生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成,而乙烯含量的升高,反 过来会抑制生长素的作用。
考前必会
(3)生长素和赤霉素:赤霉素通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解来促进细胞伸长。
(4)生长素和细胞分裂素
考前必会
(5)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。在植物生长发育过程 中,不同种激素的调节往往表现出一定的顺序性。 (6)植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
考前必会
【典例 2】 (2022·聊城二模)植物的生长发育和适应环境变化是在多种植物激素相互作 用、共同调节下进行的。拟南芥幼苗根系生长过程中生长素和乙烯的作用机理如图所
环境因素参与调节植物的生命活动
复习与提高
二、非选择题 1.研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果如图所示。
(1)比较曲线a、b、c与d可知 对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素
是
,而且
(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,
除了c所采用的措施,还可通过喷施
的化合物促进侧芽生长。
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研究表明:萌发需要光的种子一般较小, 储存的营养物质也很少。
思考:1. 那些需要光才能萌发的种子是需要光照给种子萌发提供能量吗?
不是。光参与调节许多植物的种子萌发过3 程。
资料2
豆芽是在黑暗的环境中培育的,它的细 胞中不含叶绿素,茎(实际上很大一部分 是下胚轴)比在光下要长很多。豆芽一旦 见光,就会发生形态变化并长成豆苗。
思考: 从豆芽到豆苗,光对植物的颜色和形态有什么响影?
光既促进叶绿素的合成从而使豆苗变成 绿色,也会影响豆苗的形态。
4
资料3
很多植物的开花与昼夜长短有关。例如, 菠菜只有白天长度超过13小时才开花;菊、 水稻则要在白天短于一定的时长才开花。 当然,也有不少植物的开花与昼夜长短没 有关系,如黄瓜、棉花、向日葵等。
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2、植物具有能接受光信号的分子(如:光敏色素)
(1)化学本质:蛋白质(色素-蛋白复合体)
(2)分布:植物的各个部位,其中在分生组织的细 胞内比较丰富。
(3)吸收光的类型:主要是红光和远红光。
相关信息
植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。可以认为, 环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
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练习与应用
2. 请用恰当的方式表示调节植物生长发育的环境因素、植 物激素和基因表达的关系。
植物的生长调控
植物的生长调控在植物界,生长调控是一个复杂而精密的过程,由内外环境因素以及植物自身的调控机制共同作用。
植物的生长调控对于其适应环境、开花结果以及生命活力的维持具有重要意义。
本文将从激素调控、光合作用、水分调节和环境适应等方面探讨植物的生长调控机制。
一、激素调控激素是植物体内的化学信使,以极低浓度起到调控植物生长发育的作用。
主要植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、细胞分化素、乙烯、脱落酸等。
这些激素通过互相搭配、协同作用来调控植物的发育过程,如控制幼苗的伸展、促进根系的生长、调节开花等。
二、光合作用光合作用是植物通过光能转化为化学能的过程,也是植物生长发育的基础。
光合作用依赖于叶绿素和其他辅助色素的光能吸收,通过光合色素分子的光合电子传递链,最终将光能转化为ATP和NADPH。
这些能源将被用于糖的合成和其他生物过程,从而支持植物的生长和发育。
三、水分调节水分是植物生长的必要条件,也是植物细胞膨大的主要动力。
植物通过根系吸收土壤中的水分,并通过细胞间隙和导管系统将水分传输到叶片等其他组织。
植物根系的生理机制、导水细胞的结构特化以及气孔的调节能力,都对植物的水分平衡和生长发育起着重要的作用。
四、环境适应植物生长调控还受到环境因素的影响,如温度、光照、盐碱等条件。
在不同的环境条件下,植物通过改变酶活性、调节内外激素水平、改变气孔开闭等方式来适应环境的变化。
例如,植物在高温下会增加抗氧化酶的合成,以应对氧化应激;在光照不足的情况下,植物会通过增大叶片面积和延长叶片生命周期来提高光合作用效率。
总结而言,植物的生长调控是一个复杂的过程,涉及到激素调控、光合作用、水分调节和环境适应等多个方面的因素。
通过深入研究和理解这些调控机制,可以更好地促进植物的生长发育,提高农业生产效益,并为环境保护和资源可持续利用做出贡献。
高中生物选择性必修一第五章植物生命活动的调节知识梳理
高中生物选择性必修一第五章植物生命活动的调节一、植物生长素的发现过程1、向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源生长的现象。
2、生长素的发现探究实验后续的研究:1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质,吲哚乙酸(IAA)。
1946年,人们从高等植物中将生长素分离出来,并证明就是吲AA。
(注意:吲哚乙酸不是蛋白质)进一步研究发现,苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。
3、生长素的合成、运输、分布合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
合成原料:色氨酸。
分布部位:在生长旺盛的部位。
生长素的运输:极性运输:从形态学上端到形态学的下端运输,运输方式为主动运输。
非极性运输:在某些成熟组织中通过输导组织进行运输,该种运输与有机物的运输没有区别。
横向运输:受单侧光、重力或向心力等的影响而产生的运输方式,最终会导致生长素的分布不均匀。
1、向光性的解释(1)胚芽鞘实验中的4个结论①生长素的产生部位:胚芽鞘尖端,产生不需要光;②生长素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸长区;③感光部位:胚芽鞘尖端;④生长素横向运输的部位:胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘向光性的原理见右图。
5、植物激素由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。
包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等物质。
植物激素作为信息分子,几乎参与调节生长、发育过程中的所有生命活动。
6、植物向性运动情况分析二、生长素的生理作用1、生长素发挥作用的原理首先与细胞内生长素受体特异性结合,引发细胞内一系列信号转导过程,进而诱导特定的基因表达,从而产生效应。
2、生长素的两重性(1)生理作用⎩⎪⎨⎪⎧既能促进生长,也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,也能疏花疏果此外,生长素能促进果实发育(3)特点:两重性,即低浓度促进,高浓度抑制。
注意:促进与抑制要与没有生长素的生长状况做参照。
(4)生长素的两重性分析①不同器官对生长素的敏感程度曲线分析同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理功效不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎)。
植物生长的调控因素
植物生长的调控因素植物的生长是一个复杂的过程,受到多个因素的调控。
这些调控因素包括内部因素和外部环境因素。
内部因素指的是植物自身的遗传和代谢调控,而外部环境因素则是指植物所处的环境条件对其生长发育的影响。
以下将详细探讨植物生长的调控因素。
一、内部调控因素1. 基因调控:植物的遗传基因决定了其生长发育的特征和能力。
基因调控主要通过转录因子和信号转导途径来实现,这些分子能够与DNA结合并调节基因的转录活性,从而控制特定基因的表达。
例如,植物生长素信号通路中的转录因子Aux/IAA和ARF家族调控了植物细胞的伸长、分裂和分化过程。
2. 激素调控:植物生长发育过程中,激素起着重要的调控作用。
激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和脱落酸等,它们通过调节细胞伸长、分裂、分化和植物对环境的适应能力,影响植物的生长。
例如,生长素可以促进细胞伸长和分裂,而赤霉素则是主要调控植物的伸长过程。
3. 内源性时钟:植物具有内源性时钟系统,能够调控其生长发育的节奏。
该内源性时钟以一定的周期产生并调控生物体的生长和发育活动。
这种内源性时钟对光周期的感受能力使得植物能够适应季节变化和环境的变化,控制花期、休眠期等生长发育阶段的转换。
二、外部环境调控因素1. 光照条件:植物对光照的响应是其生长发育的重要调控因素之一。
光照可以影响植物的光合作用、细胞伸长和形态发育等过程。
不同光周期和光强条件下,植物的生长特征和形态也会有所变化。
例如,光周期长的植物会进入生长期较晚,而光周期短的植物则会提早进入生长期。
2. 温度条件:温度是植物生长发育的重要外部环境因素。
温度的变化会影响植物的细胞分裂、细胞伸长速率、蒸腾作用等生理生化过程。
温度还能够影响植物的物质代谢和能量代谢,从而调控植物的生长发育。
3. 水分条件:水分是植物生长发育的关键因素之一。
植物通过水分的吸收和输送,维持细胞的膨压和组织的稳定,促进养分的吸收和转运。
水分的不足或过剩都会影响植物的生长发育过程,造成生长减缓或甚至死亡。
_新教材高中生物第5章植物生命活动的调节第2节其他植物激素学案新人教版选择性必修
其他植物激素新课程标准核心素养1.举例说出赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸的作用。
2.举例说明植物激素之间存在复杂的相互作用。
1.生命观念——运用图表法归纳识记各种植物激素的区别。
2.科学思维——尝试构建模型(曲线)结构,说明植物的生长发育过程中不同激素间的相关性。
知识点(一)|其他植物激素的种类和作用1.其他植物激素的种类和作用激素种类合成部位主要作用赤霉素主要是幼芽、幼根和未成熟的种子促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠乙烯植物体各个部位促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落油菜素内酯植物的花粉、种子、茎和叶等能促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等2.植物激素的作用方式一般来说,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。
(1)苹果树开花后,喷施适宜浓度的脱落酸可防止果实脱落(×)(2)细胞分裂素能促进芽的分化(√)(3)乙烯能抑制细胞分裂、促进开花(×)(4)脱落酸与细胞分裂素对种子休眠起拮抗作用(×)(5)生长素和赤霉素对细胞伸长有协同作用(√)(6)“新摘未熟红柿,每篮放木瓜两三枚,得气即发,涩味尽失”与植物激素有关(√)(7)不同的激素可以调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等生理过程(√)1.(科学思维)细胞分裂素能促进细胞分裂。
除此之外,科学家发现在黑暗条件下,它可延缓绿叶中叶绿素的降解,这说明细胞分裂素还具有什么作用?提示:细胞分裂素能延缓叶片变黄、衰老。
2.(科学思维)研究表明:脱落酸在高温下易降解,据此,请解释“小麦、玉米即将成熟时,若经历持续一段时间的干热后再遇大雨的天气,种子将易在穗上发芽”。
植物的生长发育和激素调节
植物的生长发育和激素调节植物的生长发育是一个复杂的过程,在这个过程中,植物通过激素的调节来控制其生长和发育的各个方面。
激素是一种由植物自身合成的化合物,它们在植物体内起着广泛的作用,包括细胞分裂、细胞扩张、器官形成、开花和果实发育等。
本文将介绍植物的生长发育过程以及激素在其中的作用和调节机制。
植物的生长发育过程可以划分为幼苗期、生长期、成熟期三个阶段。
在幼苗期,植物主要进行根系的生长和发育。
在生长期,植物的茎和叶片开始迅速生长,并进行生物合成和光合作用。
而在成熟期,植物进入到了开花和结果的阶段。
植物生长发育过程中,激素扮演着重要的角色。
常见的植物激素包括生长素(auxin)、赤霉素(gibberellin)、细胞分裂素(cytokinin)、脱落酸(abscisic acid)和乙烯(ethylene)等。
这些激素在不同的发育阶段和组织中发挥着特定的作用。
生长素是最广泛研究的植物激素之一,它在植物中起着促进细胞分裂和细胞伸长的作用。
生长素的合成位置主要是在植物茎尖、分生组织和未定植物器官中。
它能够促进茎的伸长,促使根系的向土壤深处生长,并影响植物的形态和器官的分化。
赤霉素是另一个重要的植物激素,它主要参与植物的生长和发育过程。
赤霉素具有促进细胞分裂和幼苗伸长的作用,同时也能够促进发芽和芽分化。
赤霉素的含量在植物体内是动态变化的,受到光照、温度、营养物质等环境因素的影响。
细胞分裂素是一类促进细胞分裂的植物激素。
它主要参与植物的细胞分裂、分化和发育等过程。
细胞分裂素对茎、根和叶片的生长都有促进作用,同时还能够促使叶片的扩大和根系的分化。
脱落酸在植物中起着抑制生长和发育的作用。
它能够抑制芽的分化、幼苗的伸长和幼叶的展开。
在干旱和低温等环境胁迫下,脱落酸的含量会增加,从而抑制植物的生长和发育。
乙烯是一种气体植物激素,它在植物的果实成熟和叶片脱落等过程中起着重要的作用。
乙烯能够促进果实的成熟和肉质化,并参与植物的防御反应。
人教版高中生物选择性必修第1册 第5章 植物生命活动的调节-【必背知识】
新人教版生物学选择性必修1《稳态与调节》知识梳理第五章 植物生命活动的调节第一节 植物生长素一、生长素的发现过程 1.生长素的发现过程 (1)达尔文的实验①发现问题:植物具有向光性,即在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
②实验设计(材料:金丝雀虉草的胚芽鞘)第一组 第二组图示条件 相同的单侧光照射处理a 组:不作处理,保留胚芽鞘尖端 c 组:用锡箔帽子把尖端罩上b 组:去掉胚芽鞘尖端 d 组:用锡箔罩住尖端下面一段自变量 0尖端的有无00尖端是否接受光照0 现象a 组:向光弯曲生长c 组:直立生长b 组:不生长、不弯曲d 组:向光弯曲生长结论向光性产生的有关部位是胚芽鞘的尖端 感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端胚芽鞘生长与否取决于尖端的有无;胚芽鞘弯曲生长部位在尖端以下部分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。
第一组 第二组 第一组 第二组图示图示条件相同的单侧光照射条件0黑暗中0处理切去胚芽鞘尖端在胚芽鞘尖端和伸长区之间插入琼脂片处理切取胚芽鞘尖端移至左侧切取胚芽鞘尖端移至右侧现象不生长、不弯曲向光弯曲生长现象向右弯曲生长向左弯曲生长结论胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部的伸长区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(4)温特的实验实验组对照组图示处理把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块,放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧现象胚芽鞘会朝琼脂块对侧弯曲生长0胚芽鞘不生长、不弯曲0结胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,温特把这种物种命名为论生长素注:琼脂块的作用是收集尖端产生的化学物质;对照组的目的是排除琼脂块自身成分对实验的干。
(5)其他科学家的研究:确认生长素的化学本质是吲哚乙酸(IAA)。
注:植物体内具有生长素效应的物质,除了IAA外,还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
植物的激素调节与生长发育
植物的激素调节与生长发育植物是生命的奇迹,而植物的生长和发育则离不开激素的调节。
激素是植物体内的化学物质,能够在极低浓度下产生强烈的生物学效应。
本文将介绍植物激素的种类和作用,以及它们在生长发育过程中的调节机制。
一、植物激素的种类及其作用1. 赤霉素(Gibberellin,简称GA):赤霉素是一种促进植物生长的激素,能够通过促进细胞分裂和伸长来增加植物的体积和高度。
赤霉素还能够促进种子发芽和花期的延长,使植物具备更好的适应环境的能力。
2. 生长素(Auxin):生长素是植物激素中最早被发现的一种,对植物的生长和发育起着至关重要的作用。
生长素能够促进茎和根的伸长,调节植物器官的发育和分化,并对细胞分裂、伸长和分化起着重要调控作用。
3. 细胞分裂素(Cytokinin):细胞分裂素是一类具有促进细胞分裂的活性植物激素,能够延缓植物细胞的衰老过程,促进芽的分化和发展,以及增加脱落组织的形成和根的生长。
4. 赤膜素(Abscisic Acid,简称ABA):赤膜素是一种重要的抑制植物生长的激素,它在植物体内储存量较低,但在逆境条件下大量合成。
赤膜素能够抑制种子发芽和胚芽的伸长,促进休眠状态的维持。
此外,赤膜素还能够调节植物的渗透压和抗逆能力。
5. 乙烯(Ethylene):乙烯是一种重要的气体激素,能够促进水果的成熟和落叶过程。
乙烯在植物体内的含量和分布紧密相关于植物的生理和生态过程。
二、植物激素的调节机制植物激素的调节机制十分复杂,主要涉及到激素的合成、传输、感知和信号转导等多个环节。
1. 合成:植物激素的合成是由激素合成相关基因的表达调控的。
不同的激素在植物体内的合成位置和速率也存在差异,例如生长素主要合成于茎尖和未分化的组织,而赤霉素则主要合成于花序和种子中。
2. 传输:植物激素通过细胞间和细胞内的信号传递来实现调节功能。
其中,生长素主要通过极性运输机制来传输,而其他激素则通过扩散、离子交换和蛋白质介导的方式进行。
5.4 环境因素参与调节植物的生命活动
第5章植物生命活动的调节第4节环境因素参与调节植物的生命活动一、光对植物生长发育的调节1.调节内容:种子萌发,植株生长、开花、衰老等都受光的调控。
2.实质:光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
3.光敏色素主要吸收红光和远红光。
植物体除了光敏色素,还有感受蓝光的受体,可以认为,环境中的红光、蓝光,对于植物的生长发育来说,是非常关键的。
4.调控机理:受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,影响特定基因的特定基因,从而表现出生物学效应。
二、参与调节植物生命活动的其他环境因素1.温度(1)调节内容:参与植物生长、发育调节;决定植物分布的地域性。
(2)方式:影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动。
(3)实例A.年轮:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;秋冬季反之。
B.春化作用:低温诱导促使植物开花的作用。
2.重力(1)调节内容:调节植物生长发育和形态建成。
(2)实例:根的向地性和茎的背地性。
(3)调节机制:根、茎中有感受重力的物质和细胞→将重力信号转换成运输生长素的信号→生长素分布不均衡→调节植物的生长方向。
(4)假说:“淀粉—平衡石假说”是被普遍承认的一种解释重力对植物生长调节的机制。
三、植物生长发育的整体调控1.植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
2.植物的生长、发育、繁殖、休眠,都处在基因适时选择性表达的调控之下。
3.激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。
4.激素的产生和分布是基因表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
植物生长发育受光控制的机制和调节
植物生长发育受光控制的机制和调节植物是一类能够通过光合作用利用自然光能为自身提供能量和生长建材的生物。
在植物的生长发育过程中,光是一个重要的调节因素。
植物对光的感知和合理利用,可以促进植物体内的各种生理活动的进行,影响植物的形态和结构,对植物的生长发育和生态适应性具有非常重要的作用。
本文将从植物光响应的基本机制和光调节的不同类型来介绍植物生长发育受光控制的机制和调节。
一、植物光响应的基本机制植物光响应的基本机制可以分为三个阶段,即光感知、转导信号和光反应。
1. 光感知植物主要通过三种光感受器感知光信号:光受体、蓝光受体和光敏感受体。
光受体包括红光受体、远红光受体和紫外线受体等。
蓝光受体主要有蓝光感受器和香豆素酶。
光敏感受体则是一些较为单一的蛋白质,如光依赖的蛋白、光避孕明和光唤醒的酵母突变体等。
2. 转导信号当光传递到叶绿体内后,光能会响应叶绿体膜上色素分子的激发,并在反应中释放出氧化还原物质。
光信号则通过膜上渗透和离子通道的结构和调控传递给细胞质。
同时,光感器与一系列信号转导通路中的细胞蛋白相互作用,同时调节许多基因和生理过程。
3. 光反应根据植物对不同波长光信号的感知机制和诱导信号的不同效应,植物在反应光信号时具有一定的选择性。
植物种类、品种和个体对光反应的差异就在于对不同波长光的诱导和反应反应的过程中各种基因对光信号的感知和反应反应的差异。
通过以上过程的调控,植物可以实现自身对光源的判断、定向生长和生理代谢的适应性变化。
二、植物生长发育的光调节类型光对植物的生长发育发挥着直接或间接调节作用。
植物对光源的感知会导致植株的调节反应,包括茎的向上延伸、叶片的展开和开花等。
根据光源的不同类型和强度,以及植物对光的感知响应的不同,植物生长发育的光调节可以分为以下几类:1. 可转移型光调节可转移型光调节是指植物受到一定波长光线照射后,可通过化学合成物质的转移而产生的反应和调节作用。
例如,植物诱导系统会将外部光刺激转换成内部化合物的积累,然后激活所需的生理生化反应。
植物生长与发育的内外调控因素
植物生长与发育的内外调控因素植物生长与发育是一个复杂而精密的过程,受到内外多种因素的调控。
这些因素可以分为内源性因素和外源性因素两大类。
内源性因素主要包括植物激素和基因表达调控,而外源性因素则包括光照、温度、水分、营养等环境因素的影响。
本文将从这两个方面来探讨植物生长与发育的内外调控因素。
一、植物激素的调控植物激素是植物内源性化学物质,能够在极低浓度下调控植物生长与发育的各个方面。
常见的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和脱落酸等。
这些激素在植物体内形成复杂的调控网络,相互作用,协调植物的生长与发育。
生长素是一种由植物细胞合成的激素,能够促进细胞伸长和分裂。
它通过调节细胞壁松弛、细胞分裂活性和细胞伸长速率等方式,影响植物的生长和发育。
赤霉素则是促进植物伸长生长的激素,它能够促进细胞伸长和促进细胞分裂。
细胞分裂素是一类能够促进植物细胞分裂和增殖的激素,它在植物体内的浓度和分布对植物的生长和发育起着重要的调控作用。
脱落酸则是一种可以促进植物叶片脱落的激素,它在植物的叶片脱落和果实成熟过程中起着重要的作用。
乙烯是一种气体激素,它能够促进植物的成熟和老化过程。
在植物的果实成熟和叶片凋落过程中,乙烯起着重要的调控作用。
除此之外,植物激素还可以相互作用,形成复杂的调控网络,进一步影响植物的生长和发育。
二、基因表达调控植物的基因表达调控是植物生长与发育的重要调控机制。
基因表达调控主要通过转录因子和非编码RNA等分子参与。
转录因子是一类能够结合到DNA上的蛋白质,能够调控基因的转录过程,从而影响植物的生长和发育。
转录因子能够结合到基因的启动子区域,促进或抑制基因的转录。
通过这种方式,转录因子能够调控植物的生长和发育过程。
此外,非编码RNA也参与到植物的基因表达调控中。
非编码RNA是一类不能编码蛋白质的RNA分子,它能够通过多种方式调控基因的表达。
非编码RNA可以与mRNA结合,影响mRNA的稳定性和翻译过程,从而调控基因的表达。
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C.9 mg· mL-1
D.4.5 mg· mL-1
生长速率
图示水平放置后的幼苗根、茎对生长素浓度的反应曲线。 生长单位长度 所需时间
②
根的近地侧
③
根的远地侧
茎的远地侧
④
茎的近地侧
请在括号内填写文字表示根的近地侧、远地侧和茎的近 地侧、远地侧在曲线上的位置
课后作业与思考:
(3)观察下图萌发种子所处的特殊环境,思考: 这些种子的根会向什么方向生长?为什么?
向光生长的原因:
背光侧比向光侧生长素含量多, 背光侧细胞生长快,向光弯曲。
如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗 的胚芽鞘尖端部分,并分别从不同方向给以光照,培养一段时 间后,胚芽鞘的生长情况是( )
A
B A:不生长不弯曲
B:直立生长 C:向右弯曲
C
三、生长素: 1、化学名称: 吲哚乙酸(IAA) 2、含量: 甚微 (每克鲜重植物仅含10-8 —10-7克) 胚芽鞘尖端、茎顶、根尖的分生组织和新 3、产生 部位: 的嫩叶和发育的种子中产生
细胞水平上的验证: 背光侧细胞长
向光侧细胞短
纵切片 显微镜观察
某同学做了如下图所示的实验,从实验结果 可以直接得出的结论是 ( )
C
A.生长素进行极性运输 B.单侧光照引起生长素分布不均匀 C.生长素能促进植物生长 D.感受光剌激的部位是胚芽鞘尖端
观察根尖各部分细胞:
生长点细胞
根冠细胞
伸长区细胞
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯
种
类
主要生理作用
促进生长、 促进生根、发芽
促进细胞伸长、促进种子萌发、果 实成熟
生长素
赤霉素 细胞分裂素 脱落酸
促进细胞分裂
抑制细胞分裂、促进叶、果 实衰老脱落
乙
烯
促进果实的成熟、衰老
生长素为什么不能大规模地应用?
答:生长素(IAA)在植物体内含量很少,提取困难, 且易分解,在生产上较少应用。
果实发育过程中,多种激素相互作用,共同调节
下图为种子发育过程和种子萌发过程中内源激素、种子 含水量以及营养物质积累量的变化,
种子发育过程中,多种激素相互协调、共同调节
实例分析: 促进枝条生根时,请据图1和图2判断,在下列各浓 度中,最好选用 ( D )
A.3 mg· mL-1 B.6 mg· mL-1
外,增加了细胞壁的延展性,而使细胞生长,可见,生长素的 伸长生长 作用是促进细胞的_____________ 。细胞在持续生长过程中, 细胞壁的厚度能基本保持不变,出现这种现象的原因是由于 高尔基体 _____________ (细胞器)为细胞壁添加了新的成分。
七、植物激素之间的相互关系: 某种果实成熟过程中的激素变化如下图
极性运输 主动运输
为什么要 怎样修剪才能 去除苹果树的 使苹果树 顶芽? 变成伞形?
应用:人工切除顶芽,可促进侧芽生长,增加分枝数
生命个体的成长必 然会遭遇多变环境 的考验
结论: 1哪侧生长素浓度高?哪侧低? 、相对较低浓度比较高浓度对根 的促进作用更明显。 2、相对较高浓度比较低浓度对茎 的促进作用更明显。
植物不同器官对不同浓度生长素的反应
结论:植物的不同器官对生长素的敏感性不同。
其他植物激素
• 乙烯——促进果实的成熟 • 脱落酸——促使衰老的组织器官脱落
……
植物激素的概念、种类及作用
合成部位 由植物体内产生,能从__________ 运送到 作用部位 ________,对植物生长发育有显著调节作用的微 有机物 量 _______。
较低浓度
较低浓度
地面上
较高浓度 较高浓度
地面下
如果将这盆植物放置在宇宙飞船上, 会怎样生长?
生长素作用的两重性:
适宜浓度促进生长; 超过适宜浓度抑制生长,
过高浓度受害、死亡
促进
B C
A
0
抑制
茎
D
E
10-11 10 - 9 10 - 7 10 - 5 10- 3 10 - 1
生长素浓度(mol/l)
第 5节 植物生长发育的调节
2014.11
植物的生长历程
种子
幼苗
小树
大树
是什么物质在调节着植物的生长呢?
植物生长素的探索史
胚芽鞘
单子叶植物种子萌发时,包在 胚芽外面形成锥形的套状叶。
胚芽鞘 胚芽
燕麦幼苗
生长素的作用:促进植物生长
向光性原因:
单侧光使生长素背光侧分布多,向光侧分布少; 背光侧生长快,向光侧生长慢。 所以弯向光源生长。
根毛细胞
产生生长素部位
生长最快的部位
生长素促进生根 (用于扦插)
A是不带芽的枝条 B用的是带芽枝条 C用一定浓度的生长素涂抹
A
B
C
不生根
生根
生根
极性运输实验: 形态学上端 形态学下端
形态学下端
形态学上端 C向左弯曲生长
D不生长
对茎来说:茎尖为形态学上端; 对根来说:根尖为形态学上端。
生长素促进果实发育
顶芽 < 侧芽 老根 < 分生区 茎尖为形态学上端; 根尖为形态学上端。
方向:极性运输 4、运输: 方式:主动运输
5、分布: 主要集中在生长旺盛的部位,而 在趋向衰老的组织和器官中较少
生长素的作用 (划线P32页第3段)
(1) 促进细胞的伸长、细胞的分裂抑制花、果实的脱落。
顶端优势
顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象
植物顶芽合成的生长素向下运输, 大量积累在侧芽部位,距顶芽越近 的侧芽生长素浓度越高。生长素超 过合适的浓度,就抑制侧芽生长。
生长素
作用的两重性:
生 长 素 运 输 方 向
生长快速
顶芽
生长缓慢
侧芽
低浓度促进生长; 高浓度抑制生长, 甚至引起植物死亡;
棉絮 水 萌发种子 铁丝网
不透光箱 槽
课后作业与思考:
(2)植物激素已广泛运用在农业生产中,比 如生活中“无根豆芽”的培育,那么:
a. 培育“无根豆芽”的原理是什么? b. 对于“无根豆芽”和普通豆芽,你会选择购 买哪一种?为什么?
生长素作用的实质:
植物局部与整体相统一
调节
植物与环境相适应
(3) 抑制花、果实的脱落。
第 5节 植物生长发育的调节
第2课时 2014.12.1
植物为什么向光弯曲?
胚芽鞘尖端 感受光刺激的部位是_________
胚芽鞘尖端 产生生长素的部位是_________
背光侧) 运输方向:横向(向光侧 _________________
极性(形态学上端 形态学下端) __________________________
(用于培育无籽果实)
自然状态下: 开花—授粉—受精—结籽——————结实 人为干预下: 开花—不授粉—不结籽——————————————无籽结实
人工涂抹生长素类似物 生长素
生长素
抑制落花落果
生长素的作用 (划线P32页第3段)
(1) 促进细胞的伸长、细胞的分裂和分化;
(2) 促进侧根的形成、果实发育、顶端优势
是人工合成的化学物质,生理作用与生长素类似, 但不容易被降解,因此效果稳定,在生产上有广泛 的应用。如萘乙酸、吲哚丁酸、2、4-D等。
受体所处的位置
细胞膜上 ___________
“生长素-受体” 内质网 复合物 _____________ 引起_____________ (细胞器)释放Ca2+, 主动运输 Ca2+促使细胞内的H+以_____________ 的转运方式运往细胞
生长素浓度对不同器官生长影响 :
A
B
敏感性:根 > 芽 > 茎
用一定浓度的2,4-D喷施水稻田可除掉田中的三棱草等双 子叶植物而不影响水稻的生长,选用abc中的哪一个生长 素浓度可以除去杂草?
促进
甲
乙
a 抑制
b
c
生长素浓度
水稻和杂草对2.4-D 的敏感度不同。
生长素类似物:
萘乙酸、2,4-D、吲哚丁酸等