河北省南宫市高中生物 第三章 植物的激素调节 3.1 植物生长素的发现课件 新人教必修3

1、1与高等动物相比，植物的形态结构要简单得与高等动物相比，植物的形态结构要简单得多。它们没有神经系统，对外界刺激的反应自然多。它们没有神经系统，对外界刺激的反应自然就不如动物灵敏。那么，植物体能不能对自身的就不如动物灵敏。那么，植物体能不能对自身的生命活动进行调节呢？生命活动进行调节呢？第第3 3章植物的激素调节章植物的激素调节 在单侧光的照射下，植物朝向在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。光源方向生长的现象。植物的向光性植物的向光性（P46）胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：胚芽鞘：单子叶植物单子叶植物,特别是禾本科胚芽外面透明的锥形套状特别是禾本科胚芽外面透明的锥形套状物，是胚体的第一片叶，它能

2、保护生长中的胚芽。种子萌发时，物，是胚体的第一片叶，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光合作用胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光合作用。 实验材料实验材料胚芽鞘胚芽鞘一一 生长素的发现过程生长素的发现过程胚芽鞘在单侧光照下会向光弯曲。胚芽鞘在单侧光照下会向光弯曲。单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：有无单测光照射有无单测光照射实验实验1向光弯曲生长；实验向光弯曲生长；实验3生长，不弯曲。生长，不弯曲。生长生长, ,向光弯曲向光弯曲生长生长, ,不弯曲不弯曲达尔文的实验（达尔文的实验（1880年）年）探究任务探究任务1:1: 胚芽鞘是否具有向光性胚芽鞘

3、是否具有向光性? 胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位有关有关实验一实验一生长生长,向光弯曲向光弯曲实验二实验二不生长不生长, ,不弯曲不弯曲单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：有无胚芽鞘尖端有无胚芽鞘尖端实验实验1生长，向光弯曲生长；实验生长，向光弯曲生长；实验2不生长不生长探究任务探究任务2 2:胚芽鞘的向光生长是否与尖端有关胚芽鞘的向光生长是否与尖端有关?单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：实验实验3生长，不弯曲；实验生长，不弯曲；实验4向光弯曲生长向光弯曲生长实验三实验三生长生长, ,不弯曲不弯曲实验四实验四生长生长,向光弯曲向光弯曲

4、锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位探究任务探究任务3 3:胚芽鞘感受光刺激的是尖端还是与尖端胚芽鞘感受光刺激的是尖端还是与尖端以下部位？以下部位？102030.140.150.860.570.480.390.3编号编号48h48h后的净增长度后的净增长度1 19 9胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端下部伸长区伸长区探究任务探究任务4 4:胚芽鞘生长弯曲的部位是尖端还是与尖胚芽鞘生长弯曲的部位是尖端还是与尖端以下部位？端以下部位？达达尔尔文文向光生长与胚芽鞘向光生长与胚芽鞘 有关有关感光部位在胚芽鞘感光部位在胚芽鞘 这这 弯曲生

5、长部位在胚芽鞘弯曲生长部位在胚芽鞘 这这尖端向下侧传递某种尖端向下侧传递某种“影响影响” 影响分布不均影响分布不均-背光侧比向光侧生长快背光侧比向光侧生长快尖端尖端尖端尖端尖端下侧尖端下侧生长生长弯曲弯曲假设假设:假设假设:单侧光单侧光引发植物向光生长引发植物向光生长结论达尔文的结论：达尔文的结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区伸长区传递某种传递某种“影响影响”，造成伸长区背光面比向光面生，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。长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。这种影响是什么这种影响是什么? ?能不能从尖端传递到下部？能不能

6、从尖端传递到下部？思考：思考：詹森所做的实验是否存在缺陷？如果有，詹森所做的实验是否存在缺陷？如果有，该如何改进？该如何改进？詹森的实验示意图詹森的实验示意图琼脂片琼脂片（二）詹森的实验（二）詹森的实验(1910(1910年年) )结论结论：琼脂特点琼脂特点;物质可物质可在琼脂中扩散而在琼脂中扩散而性质不变。性质不变。 胚芽鞘的尖端产生的影响可以通过琼胚芽鞘的尖端产生的影响可以通过琼脂片传递给下部脂片传递给下部詹森的实验示意图詹森的实验示意图云母片云母片 这种影响传递到尖端以下，为什么能引起胚芽鞘这种影响传递到尖端以下，为什么能引起胚芽鞘的弯曲生长的呢？的弯曲生长的呢？思考：思考：1.拜尔为什

7、么要选择黑拜尔为什么要选择黑暗的环境？暗的环境？2.没有了光的刺激，为什么胚没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？芽鞘还会发生弯曲？结论：胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀结论：胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀 造成的造成的（三）拜尔的实验（三）拜尔的实验(1914(1914年年) )排除光的影响，控制变量排除光的影响，控制变量化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，初步证明尖端产生的初步证明尖端产生的可能可能是一种是一种化学物质化学物质，这种这种化学物质化

8、学物质分布不均匀造成了胚芽鞘的弯分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。曲生长。究竟是不是化学物质呢？究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？如果是，是哪种化学物质？ 朝对侧弯曲生长朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲不生长也不弯曲（四）温特的实验（四）温特的实验(1928(1928年年) )生长素是什么物质？生长素是什么物质？多年的研究完成的。多年的研究完成的。 也揭示了也揭示了植物向光性的最终原因植物向光性的最终原因。除除IAA外还有外还有苯乙酸苯乙酸（PAA）、还有）、还有吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)等等二二 植物向光性形成的原因植物向光性形成的原因内因：生长素分布不均匀内因：生长素分布不均匀(背

9、光面多向光面少背光面多向光面少)。外因：单侧光照射外因：单侧光照射三、生长素的产生、分布和运输三、生长素的产生、分布和运输1、生长素的产生部位：、生长素的产生部位：2、生长素的分布：、生长素的分布：主要在主要在幼嫩的芽、嫩叶、发育的种子幼嫩的芽、嫩叶、发育的种子 _可转化成生长素可转化成生长素大多集中在大多集中在生长旺盛的部位生长旺盛的部位色氨酸色氨酸如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实(1)运输方式运输方式:主动运输主动运输(2)运输方向运输方向:极性运输极性运输 形态学形态学上上端端 形态学形态学下下端端实验证明：实验证明： 植物顶芽

10、的生长素可以向生长素浓度植物顶芽的生长素可以向生长素浓度比它高比它高的侧芽部位运输。的侧芽部位运输。 同时，在缺氧或加入同时，在缺氧或加入呼吸抑制剂呼吸抑制剂的情况下，会严重阻碍其运输。的情况下，会严重阻碍其运输。3、生长素的运输：、生长素的运输：纵向纵向（幼嫩的组织）（幼嫩的组织）（成熟的组织中）（成熟的组织中）非极性运输非极性运输（韧皮部）（韧皮部）横向横向：只能发生在尖端部位只能发生在尖端部位形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端形态学下端形态学下端形态学上端形态学上端abCd横向运输横向运输（1 1）部位部位:尖端尖端（2）影响因素）影响因素单侧光单侧光重重 力力 离心力离心力（单一

11、方向刺激；局限于产生部位单一方向刺激；局限于产生部位）由由植物体内植物体内产生，能从产生，能从产生部位产生部位运送运送到到作用部位作用部位，对植物的生长发育有显著影，对植物的生长发育有显著影响的响的微量有机物微量有机物。发现生长素之后，科学家又陆续发现发现生长素之后，科学家又陆续发现了了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等等植物激素植物激素植物激素和动物激素的比较植物激素和动物激素的比较 一、生长素的生理作用一、生长素的生理作用不直接参与不直接参与细胞代谢细胞代谢，而是给细胞传达一种，而是给细胞传达一种调节代谢信息调节代谢信息。生长素的调节作用具有两重性：生长素的

12、调节作用具有两重性：能促进生长能促进生长，也能抑制生长也能抑制生长能促进发芽，能促进发芽，也能抑制发芽也能抑制发芽能防止落花落果，能防止落花落果，也能疏花疏果也能疏花疏果生长素所发挥的作用，因生长素所发挥的作用，因浓度浓度、植物细胞的成熟情况植物细胞的成熟情况和和植物种类植物种类、器官种类器官种类的不同而有较大的差异。的不同而有较大的差异。同一植物不同器官对生长素的敏感性不同，同一浓度同一植物不同器官对生长素的敏感性不同，同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同这是因为不同的器官对生长素的敏感

13、性不同(敏感性大敏感性大小：根小：根芽芽茎茎)。曲线在曲线在A、B、C三点代表最佳促进效果，三点代表最佳促进效果，A、B、C点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进点以上的部分体现了不同浓度生长素的促进效果，效果，A、B、C点分别表示生长素对根、芽、茎点分别表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。的生长既不促进，也不抑制。从图可读到以下信息：从图可读到以下信息：生长素的功能具有两重性，生长素的功能具有两重性，即在一定浓度范围内促进植即在一定浓度范围内促进植物器官生长，浓度过高则抑物器官生长，浓度过高则抑制植物器官的生长。制植物器官的生长。1.曲线分析曲线分析从图可以读到以下信息：不同种类

14、的植物对从图可以读到以下信息：不同种类的植物对生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶生长素的敏感度不同，双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。植物敏感程度高。若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于小于M(向光一侧生长慢于背光一侧向光一侧生长慢于背光一侧)。从图可以读到以下信息：从图可以读到以下信息：曲线中曲线中H点表示促进生点表示促进生长最适浓度为长最适浓度为g，在，在OH段段随生长素浓度增高，促进随生长素浓度增高，促进作用增强，而作用增强，而HC段随着

15、段随着生长素浓度增高，促进作生长素浓度增高，促进作用减弱。用减弱。若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的背地性，若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于长素浓度范围应为小于m。【高考警示钟】【高考警示钟】 “适宜浓度适宜浓度”、“一定浓度一定浓度”莫忘记莫忘记案例：如何除去单子叶作物农田中的双子叶杂草？案例：如何除去单子叶作物农田中的双子叶杂草？正确答案：正确答案：在单子叶作物农田中喷洒在单子叶作物农田中喷洒适宜浓度的生适宜浓度的生长素长素类似物可以除去双子叶杂草。类似物可以

16、除去双子叶杂草。错误答案：错误答案：在单子叶作物农田中喷洒在单子叶作物农田中喷洒生长素类生长素类似物似物除去双子叶杂草。除去双子叶杂草。分析：分析：利用生长素（或生长素类似物）来促进生根、利用生长素（或生长素类似物）来促进生根、除草、生产无子果实时，生长素前面不要忘记加上除草、生产无子果实时，生长素前面不要忘记加上“适宜浓度适宜浓度”、“一定浓度一定浓度”等字眼，因为生长素等字眼，因为生长素浓度不同，所起的作用也不同。浓度不同，所起的作用也不同。(1)顶端优势顶端优势 产生原因的实验探究：取生长状况相同的某种植物，随产生原因的实验探究：取生长状况相同的某种植物，随机均分为机均分为3组组(A、B

17、、C)： A组自然生长组自然生长顶芽优先生长，侧芽受抑制。顶芽优先生长，侧芽受抑制。 B组去掉顶芽组去掉顶芽侧芽生长快，成为侧枝。侧芽生长快，成为侧枝。 C组去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块组去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块侧芽生长受抑侧芽生长受抑制。制。 结论：顶芽产生的生长素，使侧芽生长受抑制。结论：顶芽产生的生长素，使侧芽生长受抑制。2.两重性举例两重性举例(2)根的向地性和茎的背地性根的向地性和茎的背地性 茎的背地性原理和根的向地性原理，如图：茎的背地性原理和根的向地性原理，如图： 重力重力生长素分布不均生长素分布不均(向地一侧生长素浓度高，背向地一侧生长素浓度高，背地一侧生长素浓度低

18、即地一侧生长素浓度低即CA，DB)生长不均匀生长不均匀(根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地根的向地一侧生长慢，背地一侧生长快；茎的向地一侧生长快，背地一侧生长慢一侧生长快，背地一侧生长慢)根的向地性，茎的根的向地性，茎的背地性。背地性。不同器官对生长素浓度敏感度不同不同器官对生长素浓度敏感度不同感悟拓展感悟拓展 在顶端优势、茎的向光性、根的向地性以在顶端优势、茎的向光性、根的向地性以及茎的背地性中，及茎的背地性中，顶端优势和根的向地性顶端优势和根的向地性情况一致，既有促进作用又有抑制作用，情况一致，既有促进作用又有抑制作用，所以能体现生长素的两重性所以能体现生长素的两重性。茎的向光性

19、。茎的向光性和茎的背地性一致，都是促进作用，无非和茎的背地性一致，都是促进作用，无非强弱不同而已，不能体现生长素的两重性。强弱不同而已，不能体现生长素的两重性。 在农业生产中主要利用生长素类似物应用于以在农业生产中主要利用生长素类似物应用于以下几个方面：下几个方面： (1)促进扦插的枝条生根：促进扦插的枝条生根：生长素类似物浓度适生长素类似物浓度适中，处理的部位是植物形态学的下端。中，处理的部位是植物形态学的下端。 (2)促进果实发育：促进果实发育：主要是发育着的种子里合成主要是发育着的种子里合成大量的生长素。它不仅促进果实生长，而且促大量的生长素。它不仅促进果实生长，而且促进果实的发育。据此

20、原理可用生长素类似物诱进果实的发育。据此原理可用生长素类似物诱导无子果实的形成。导无子果实的形成。 (3)防止落花落果、除草剂（如防止落花落果、除草剂（如2，4-D ）。）。3.生长素类似物在农业生产中的应用生长素类似物在农业生产中的应用 大田中的茄果类在开花期，由于连续多日的暴风雨天大田中的茄果类在开花期，由于连续多日的暴风雨天气，严重影响了授粉受精如果要保证产量，可采取的的气，严重影响了授粉受精如果要保证产量，可采取的的补救方法是补救方法是A.喷施喷施B肥肥B.喷施喷施N、P肥肥C.喷施一定浓度生长素类似物，促进果实发育喷施一定浓度生长素类似物，促进果实发育D.以上三项措施都不行以上三项措

21、施都不行若上题为油菜则采取的措施为：若上题为油菜则采取的措施为：DC要得到番茄的无籽果实，需将一定浓度的生长素溶液涂要得到番茄的无籽果实，需将一定浓度的生长素溶液涂在该花的子房上，处理该花的条件和时期是在该花的子房上，处理该花的条件和时期是A A、花蕾期，不去雄蕊、花蕾期，不去雄蕊 B B、花蕾期，去雄蕊、花蕾期，去雄蕊C C、开花后，不去雄蕊、开花后，不去雄蕊 D D、开花后，去掉雄蕊、开花后，去掉雄蕊 【07全国】为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的全国】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适宜浓度，某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理

22、扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进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，结果发现三组枝条生根无差异。回答下列问题：行实验，结果发现三组枝条生根无差异。回答下列问题： 参考该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改参考该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达到本实验的目的？说明理论根据。进，才能达到本实验的目的？说明理论根据。ABCD激素名称激素名称合成部位合成部位分布部位分布部位主要生理功能主要生理功能赤霉素赤霉素幼芽、幼芽、幼根幼根和和未成熟的种子未成熟的种子较多分布于生长较多分布于生长旺盛的部位旺盛的部位促进细胞伸长生长促进细胞伸长生长解除种子、块茎

23、的休解除种子、块茎的休眠并促进萌发眠并促进萌发细胞分裂细胞分裂素素主要是主要是根尖根尖主要分布于正在主要分布于正在进行细胞分裂的进行细胞分裂的部位部位促进细胞分裂促进细胞分裂诱导芽的分化、诱导芽的分化、延缓延缓叶片衰老叶片衰老脱落酸脱落酸根冠和萎蔫的根冠和萎蔫的叶片叶片将要脱落或进入将要脱落或进入休眠的组织中较休眠的组织中较多多抑制细胞分裂和种子抑制细胞分裂和种子萌发萌发促进叶和果实的衰老促进叶和果实的衰老、脱落、脱落乙烯乙烯植物体的各个植物体的各个部位部位广泛存在于植物广泛存在于植物体内，成熟的果体内，成熟的果实中含量最多实中含量最多促进促进果实成熟果实成熟促进器官脱落促进器官脱落二、二、其

24、他植物激素的种类及生理功能其他植物激素的种类及生理功能1.植物激素间的相互作用植物激素间的相互作用 （1）不同发育时期植物激素的种类和数量不同，体现）不同发育时期植物激素的种类和数量不同，体现了了基因的选择性表达基因的选择性表达。（2）在植物生长发育和适应环境过程中，各种激素不）在植物生长发育和适应环境过程中，各种激素不是孤立起作用，而是多种激素是孤立起作用，而是多种激素相互作用、共同调节相互作用、共同调节。（3）激素间的相互作用，有的是相互）激素间的相互作用，有的是相互促进促进，有的是相，有的是相互互拮抗拮抗。【高考警示钟】【高考警示钟】不仅动物激素间存在协同作用和拮抗作用，植物激素不仅动物

25、激素间存在协同作用和拮抗作用，植物激素间也存在协同作用和拮抗作用。间也存在协同作用和拮抗作用。（1）协同作用实例）协同作用实例生长素和细胞分裂素分别通过促进细胞伸长、细胞分生长素和细胞分裂素分别通过促进细胞伸长、细胞分裂来协调植物的生长，二者是协同作用。裂来协调植物的生长，二者是协同作用。（2）拮抗作用实例）拮抗作用实例赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，二者的赤霉素促进种子萌发，脱落酸抑制种子萌发，二者的作用是拮抗作用。作用是拮抗作用。要点归纳要点归纳植物激素的特征植物激素的特征 (1)是在植物体的一定部位合成的微量有机是在植物体的一定部位合成的微量有机物，激素种类不同，化学本质不同。物

26、，激素种类不同，化学本质不同。 (2)具有远距离运输的特点，激素种类不同，具有远距离运输的特点，激素种类不同，运输的方式和方向不一定相同。运输的方式和方向不一定相同。 (3)具调节功能，不参与植物体结构，也不具调节功能，不参与植物体结构，也不是植物的营养物质。是植物的营养物质。探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度 在一定浓度范围内设置一系列浓度梯度的生长素类在一定浓度范围内设置一系列浓度梯度的生长素类似物溶液，分别处理插条后，测量插条生根的似物溶液，分别处理插条后，测量插条生根的平均数量平均数量或平均长度或平均长度，若所测数据出现内峰值，若所测数据出现内

27、峰值 ，则峰值所对应的，则峰值所对应的浓度即为该插条生根的最适浓度。否则，扩大浓度范围，浓度即为该插条生根的最适浓度。否则，扩大浓度范围，继续实验，直到出现峰值。继续实验，直到出现峰值。实验思路：实验思路：预实验：预实验： 先设计一组梯度比较大的实验，为进一步的实验摸索条先设计一组梯度比较大的实验，为进一步的实验摸索条件。检验实验设计的科学性和可行性。件。检验实验设计的科学性和可行性。 一、实验材料的选取和处理一、实验材料的选取和处理 材料：生长旺盛的材料：生长旺盛的一年生一年生枝条，发育状况相同、长短粗细相同，枝条，发育状况相同、长短粗细相同，平均平均分成分成n组组，每组数量一般不少于，每组数量一般不少于3支，去掉支，去掉成熟叶成熟叶、老叶老叶，保留保留等量等量的的芽和幼叶芽和幼叶 二、配置溶液二、配置溶液 配置等量的配置等量的一系列一系列浓度梯度的溶液浓度梯度的溶液 三、处理插条三、处理插条 （浸泡法、沾蘸法）（浸泡法、沾蘸法） 四、培养观察四、培养观察 五、观察记录结果五、观察记录结果每天观察生根情况，记录在设计的表格中，观察每组的每天观察