生长素与植物的向光性讲义
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第1节植物生长素的发现一、生长素的发现过程1.生长素的发现过程(1)发现生长素的经典实验(填表)科学家实验过程图示实验结论达尔文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鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质造成的,并将其命名为生长素(2)其他科学家的研究①1931年,科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质,该化学物质为吲哚乙酸(IAA)。
②1946年,科学家从高等植物中分离出生长素,确认生长素就是吲哚乙酸(IAA)。
2.植物的向光性(1)概念:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
(2)举例:放在窗口的盆栽植物,其幼嫩部位向着窗外生长。
(3)意义:使植株获得更多阳光,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。
(4)原因:在单侧光照射下,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。
3.植物激素: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。
二、生长素的产生、运输和分布1.植物向光性的原因是什么?2.生长素是什么物质?3.什么是植物激素?探究点一生长素的发现过程植物具有向光性,其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。
阅读教材,完成科学家的探索过程。
并归纳其原理。
1.达尔文实验根据图示完成达尔文实验的相关问题,然后阅读教材回答下列问题:(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是:①弯向光源生长;②不生长,不弯曲;③直立生长;④弯向光源生长。
(2)①与②对比,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(3)③与④对比,说明感光部位是胚芽鞘的尖端,而不是尖端以下的伸长区。
(4)达尔文的猜测: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,从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
第1节植物生长素第1课时生长素的发现过程[学习目标] 1.分析植物生长素的发现过程,阐明其中蕴含的科学本质特点。
2.通过分析细胞学和分子水平的证据,阐明植物向光生长的原因。
1.向光性在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
2.生长素的发现过程科学家实验过程实验结论及分析达尔文胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“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鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部拜尔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温特胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,并将这种物质命名为生长素其他科学家从人尿、植物体中分离出能促进植物生长的物质与生长素作用相同的物质:吲哚乙酸3.植物向光性的解释4.植物激素(1)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。
(2)举例:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
判断正误(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素()(2)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸()(3)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素()(4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧()答案(1)×(2)×(3)√(4)×任务一:“生长素的发现”的相关实验分析1.阅读教材P90~91达尔文父子的实验,思考并回答下列问题:(1)请分析下列组别的自变量和实验结论,并完善表格。
组别自变量结论①和②胚芽鞘尖端的有无胚芽鞘的弯曲生长与尖端的存在有关①和③胚芽鞘尖端是否遮光胚芽鞘的弯曲生长与尖端受单侧光刺激有关①和④胚芽鞘尖端下部是否遮光胚芽鞘的弯曲生长与尖端下部是否受光刺激无关(2)分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?提示分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段,是采用排除法观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应,从而确定是哪一部分在起作用。
植物向光性的研究摘要植物的向光性反应的机理至今仍未完全揭示和证实。
植物生长发生定向弯曲的现象称为向光性( phototropism)。
植物感受光的位置主要有茎尖、根尖、胚芽鞘尖端、叶片或生长中的茎。
本文主要介绍与植物向光性有关的化学物质有各种光受体,生长素,钙离子等;向光性的机理还在争议之中。
了解植物向光性原理对调节植物生长发育中具有重要作用。
关键词光受体;钙离子;向光性机理1.光受体光受体主要包括:1) 光敏色素( phytochrome, phy ) , 主要感受红光( 620-700nm) 和远红光( 700-800nm) 。
2) 蓝光受体, 主要是隐花色素( cryptochrome, cry ) 感受蓝光和近紫外光区域的光UV-A( 320-380 nm) ; 向光素( phototropin, phot ) , 感受蓝光( 380-500nm) 。
3) 吸收蓝绿光的ZTLS( Zeit lupes) 家族,主要感受蓝绿光( 450-520 nm)。
4) 未鉴定的UV-B 受体, 感受紫外光B区域的光( 波长280-320 nm)1.1光敏色素光敏色素的生理作用从种子萌发到开花、结果影响到衰老。
1959 年Butler等用双波长分光光度计观测到对黄化玉米( Zeamays ) 幼芽或其蛋白提取液照射红光后, 在RL区的吸收减少, 远红光区的吸收增加;而照射远红光后RL区的吸收增加,在FR区的吸收减少。
这种吸收差异的光谱变化,可以反复发生多次。
次年4月Harry Borthwick和物理化学家Sterling Browm Hendricks 把这种吸收红光、远红光可逆转换的色素命名为光敏色素。
光敏色素是植物体内含量甚微的、易溶于水的、浅蓝色的色素蛋白质,是由2 个亚基组成的二聚体, 相对分子质量为250 kD。
光敏色素对生长素蛋白的磷酸化可能是光敏色素和IAA 调控植物发育的分子机制。
1.2蓝光受体植物具备一套复杂的由两种蓝光受体和多种信号转导下游组分组成的蓝光感应系统,通过感受光照强度、光的方向和光周期,调节自身对蓝光的应答。
气候和影响气候的因素一、气候(1)气候的含义:气候是指某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。
(2)天气与气候:区别:短时间与长时间;联系:天气的平均状况和极端状况就是气候如:长夏无冬、秋高气爽等。
我国大部分地区秋天均为秋高气爽,但不代表没有下雨天。
例:下列选项中属于气候范畴的是 ( )A.小雨夹雪B.晴空万里C. 四季如春.D.台风二、影响气候的因素:(1)纬度位置对气候的影响我国各地的气候差异很大,是由于不同地区影响气候的因素不同而造成的,其中纬度是影响气候的基本因素,但主要是对气温造成影响纬度位置不同的大地区,接受太阳辐射的量不同,在地球上所处的温度带位置也不同。
我国的纬度位置:主要在北温带,南部少部分地区在热带例:我国最南的海南纬度低,气温高、长夏无冬;我国最北的漠河纬度高,夏季短,冬季长而寒冷。
---------就是纬度位置对气候的影响(2)海洋和陆地的性质对气温和降水的影响①比热:我们把1单位质量的某种物质,在升高1℃时所吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称为比热。
比热单位:焦/(千克.•℃)读作:焦每千克摄氏度符号:J/(kg·•℃)水的比热:4.2×103焦/(千克·℃),砂石的比热:0.92×103焦/(千克·℃);水的比热4.2×103焦/(千克·℃)表示:1千克的水温度升高1℃时,需要吸收的热量为4.2×103焦。
1千克的某种物质,温度降低1℃所放出的热量和温度升高所吸收的热量相同。
【注意】:⑴水的比热最大。
(由此说明水作冷却剂、保温剂的作用)⑵不同物质的比热是不同的。
所以比热是物质的一种特性。
与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关⑶不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关【思考并回答】:1.夏天,内陆一般比较炎热,而海边则往往比较凉爽,这是为什么呢?2.烧开一壶水比烧开半壶水需要时间长,为什么?例:1、两只相同的烧杯里分别盛有质量和温度都相同的水和煤油,用两只相同的酒精灯分别给它们加热,可以看到煤油的温度比水的温度升高得快。
若水和煤油的比热分别用c 水和c 煤油表示,则 ( )A.c 水>c 煤油.B.c 水=c 煤油C. c 水<c 煤油D.无法确定2、不同物质的比热大小不同,这说明 ( )A.单位质量的不同物质,增加1焦的热能吸热不同B.单位质量的不同物质每升高1℃时,所吸收的热量不同.C.不同的物质温度每降低10℃时所放出的热量不同D.相同的物质吸热相同,升高的温度不同3、铝的比热为0.88×103焦/(千克·℃),它表示的意义是 ( )A. 1千克的铝吸收的热量是0.88×103焦B. 0.88×103千克的铝,温度升高1℃,吸收的热量为1焦C. 铝每升高1℃吸收的热量为0.88×103焦/(千克·℃)D. 1千克的铝温度降低1℃,放出的热量是0.88×103焦.②同一纬度的海洋和陆地:气温:冬季陆地降温快,海洋降温慢夏季陆地降升温快,海洋降升温慢原因:海洋和陆地的性质不同降水:沿海降水较多,降水的季节分配比较均匀,内陆降水少,降水集中在夏季。
原因:距离海洋远近不同(3)季风对气候的影响A 、 定义:在不同的季节里风向相反和接近相反的风季风产生的根本原因:海洋和陆地的性质不同 B 、 风向:从什么方向吹过来的风就叫什么风。
如:从东方吹过来的称为东风。
所以,沿海地区气温变化小,内陆气温的变化大C、夏季------吹夏季风,风从海洋吹向大陆(夏季陆地气温高,气压低,海洋气温低,气压高,风从高气压区吹向低气压区)冬季-------吹冬季风,风从陆地吹向海洋(冬季陆地气温低,气压高,海洋气温高,气压低,风从高气压区吹向低气压区)D、性质:我国冬季盛行偏北风,故干燥少雨,夏季盛行偏南风,故湿润多雨E、世界上季风区域很广,以亚洲季风最盛行。
我国是世界上季风气候最显著的国家。
(4)地形对气候的影响A、气温随着地势的升高而降低。
一般海拔增高1000米,气温会下降约6℃。
B、山地的迎风坡――多雨,背风坡――少雨C、我国降水最多的城市:台湾火烧寮原因:该市位于台湾山脉东侧的迎风坡上,有丰富的地形雨。
[课内练习]1.为了探究不同液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验。
在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。
下表是他们的实验纪录,根据实验记录回答下列问题:烧杯号液体质量(克) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间1 水300 20 30 122 水150 20 30 63 煤油300 20 30 64 煤油300 20 25 3(1)分析比较 (填烧杯号)烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:在质量和升高温度相同时,不同物质吸收的热量不同。
(2)分析上表,然后综合可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与有关系。
2.大陆性气候比海洋性气候气温变化大,这是因为于泥土的比热比水的比热。
在日常生活和生产中的冷却或放热,应该选用比热的液体。
(填“大”或“小”)。
3.夏日,我省城市中最高气温不是在太阳辐射最强的正午,而是在午后13:00~14:00,这主要是因为 ( )A. 城市行道树遮阴B. 城市中风速较大C. 城市中人口众多D. 城市建筑材料的比热较大.4.下列描述中,前者属天气、后者属气候的选项是A长夏无冬,有时有小雨B.阴转多云,四季如春.C.终年高温,冬暖夏凉D.狂风暴雨,雷电交加5.医生对病人进行脑部手术时,需要将体温降至合适的温度。
准备手术之前,病人的心肺功能开始由心肺机取代。
心肺机的功能是用“热交换器”进行热量交换,通过血液循环调节体温。
经监测,病人体温由17℃上升至正常体温37℃历时1h。
在这段时间内,假设人体吸收的热量是多少?(不计人体散热)【设病人质量为60 kg,人体比热容与水相当为c=4.2×103J/(kg·℃)】6.下列有关天气和气候的描述中,属于气候特点的是A.狂风暴雨B.四季分明. C.电闪雷鸣D.晴空万里7.炎热的夏天中午,在太阳的照射下,海滨浴场沙滩上沙子温度升高,而海水的温度明显低于沙滩的温度,其原因是环境对生物行为的影响1、环境动物的影响思考:你知道为什么燕子低飞要下雨、蚂蚁堵洞将下雨吗?燕子低飞要下雨,是因为下雨前气压比较低,昆虫无法飞高,燕子为了吃到虫子,只能低飞.蚂蚁堵洞将下雨,是因为洞内空气的湿度变大,蚂蚁能感受到空气湿度的增强,为了防止雨水流进洞内,而有了堵洞的行为。
白天光照强,空气与地面的温度高,地下的温度低;而晚上光照弱,地面和地上温度都高于空气温度。
是猫头鹰、老鼠对光照、温度的反应,所表现出来的昼夜节律性行为。
(当然还受湿度、食物的影响。
)(1)燕子低空飞行要下雨----与气压和空气湿度有密切关系(2)蚂蚁睹洞将下雨----与空气湿度等因素有密切关系(3)猫头鹰的昼伏夜出---与温度、光照有关2、职务的感应性植物也能对环境中的各种不同的刺激做出反应,只是大多数植物没有动物那么明显:⑴向日葵向太阳----向光性⑵茎的背地生长----向地性和向光性⑶捕蝇草捕猎物----向重性⑷害羞草的枝叶下垂----受震动刺激⑸蚕豆种子的跟无论直立,还是横放,都向下生长---重力作用植物对地球引力、水、化学物质等做出的反应,叫做职务的感应性。
植物常见的感应性有感震性、向光性、向地性、向水性、向化性等。
植物体受到一定方向的外界刺激而引起的局部运动,成为向性运动,如植物的幼苗的向光性生长,根的向重力性生长,等等。
气温、湿度、温度、光照……和动物的行为有关光、水、肥、重力、震动……和植物的向光性、向水性、向化性、向触性、向地性……有关植物的感应性植物的根向肥料较多的地方生长—向化(肥)性;植物对温度做出的反应——向热性设计实验①把一盆含羞草放在明亮的窗口,小心地把一张硬纸片遮在它上面。
半小时后,移去硬纸片,仔细观察含羞草有何发生变化?合拢---说明它会对光作出反应。
②将用力敲动过的音叉,放在含羞草上面,不要触到含羞草,观察含羞草有何发生变化?含羞草没有变化----说明它不能对声音作出反应③用音叉轻轻碰含羞草的顶部和羽状小叶,你观察到了什么?含羞草将收缩叶片---说明它能对触碰作出反应④小心地用铅笔触碰含羞草的各个部位,你发现它应最敏感的部位是什么?羽状小叶含羞草被触摸后,先是小羽片一片片闭合,四根羽轴接着合拢,然后整个叶柄都下垂。
实验:含羞草对光、声、触碰等反应(1)小心地用一张硬纸片遮在它的上面。
半小时后,移去硬纸片,你到含羞草的变化是_____。
(2)含羞草受到声音的刺激,观察到含羞草将__,这说明含羞草__(填“能”或“不能”)对声做出反应。
(3)若将铅笔轻碰含羞草的顶部和羽状复叶,含羞草将_____,可见含羞草能对___做出反应。
(4)通过实验,发现含羞草反应最敏感的部位是____.实验探究:设计实验:①在一个广口瓶里放一些湿棉花,将浸泡过的蚕豆种子如课本图3-9放在瓶壁和湿棉花之间。
将玻璃瓶放在温暖的地方,并保持湿润,放置几天。
思考:①湿棉花的作用是什么?为种子萌发提供水分②为什么蚕豆种子需要进行浸泡浸泡过的种子能够迅速获得萌发所需要的水分②待种子长出芽和根后,将玻璃瓶横着放置一两天,观察种子芽和根的生长会发生什么变化?根向地生长,芽背地生长。
这是对地球引力作出的感应1.中国科学院科学考察组,在考察云南天坑时,在天坑的地下河中发现了新的物种——盲鱼。
影响地下河里的盲鱼视力退化的环境因素是()A.温度B.光照C.大气压D.水质2.有些植物在春暖花开时展现勃勃生机,而在寒冷的秋风来到时,植物的叶子由绿变黄,落叶树开始落叶,草本植物的地上部分逐渐枯萎死亡。
试回答下列问题:上述现象是植物对下列那哪种环境刺激做出的应答性反应()A.光照 B.地球引力 C. 温度 D.振动上述现象说明植物具有的向性运动是( )A. 向触性B.向热性C.向水性D.向光性植物常见的感应性有:(1)向光性:植物的茎向的方向生长。
一般低等、幼嫩植物的向光性反应较快。
(2)向地性:根的生长、茎的生长。
根尖、茎尖的向地性最为明显。
(3)向水性:植物的根向的地方生长。
(4)向化性:植物的根向的地方生长。
(5)向触性:植物对作出的反应。
(6)向热性:植物对作出的反应。
生长素与植物的向光性⑴达尔文-向光性实验猜想:胚芽尖端能产生某种物质能促进胚芽的生长。
猜想:感受光刺激的部位是胚芽的尖端,单侧光会影响这种物质的分布。
达尔文猜想:在单侧光的照射下,胚芽的尖端可能会产生某种物质。
这种物质的分布受单侧光的影响。