植物生长素课件【教材精讲精研】 高二上学期生物人教版选择性必修1

第5章

植物生命活动的调节第1节

植物生长素生活现象在光明和黑暗中生长的幼苗阳台种植的植物【问题探讨】图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。1.图中植株的生长方向有什么特点？2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长；弯向窗外生长3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？

发生在幼嫩部分可以使植株获得更多阳光，从而可以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。

在________的照射下，植物______光源生长的现象叫作_______；单侧光朝向向光性一.生长素的发现过程1.达尔文父子的实验(19世纪末)①实验材料:

单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。胚芽鞘第一片叶种子胚芽鞘(一)实验探究过程一.生长素的发现过程1.达尔文父子的实验(19世纪末)①实验材料:(一)实验探究过程金丝雀虉草(一种禾本科植物)的胚芽鞘胚芽鞘单侧光实验①实验③实验④实验②不做处理去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下方②实验过程及结果单侧光实验①实验③实验④实验②不做处理去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下方②实验过程及结果弯向光源生长不生长也不弯曲直立生长向光弯曲生长该实验的对照组为_____，实验组为________；①②对照，自变量为__________，①③对照，自变量为_____________③④对照，自变量为__________；①③④对照,说明胚芽鞘的弯曲生长与___________有关说明胚芽鞘的感光部位在______。说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关；一生长素的发现过程实验①实验②实验③实验④①②③④有无尖端尖端尖端有无遮光单侧光照射遮光部位尖端③实验分析③实验分析【思考】感光部位在尖端，那么伸长部位在哪里？【思考】遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应,从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。实验①实验②实验③实验④感光部位在尖端，那么伸长部位在哪里？胚芽鞘生长并弯曲的部位是_________________尖端下面的伸长区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。

（教材P91）④实验结论:这种“影响”究竟是什么呢？这种“影响”究竟是什么呢?能不能从尖端传递到下部？鲍森·詹森的实验示意图实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。2.鲍森·詹森实验(1913年)因为可以透过琼脂片向下传递，所以这种“影响”可能是一种化学物质。琼脂片云母片验证实验尖端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？黑暗条件黑暗条件结果（现象）:自变量:因变量:

尖端放置的位置。尖端下部弯曲生长的方向。胚芽鞘朝放置尖端的对侧弯曲生长3.拜尔的实验(1918年)实验结论:胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。【思考】拜尔为什么要选择黑暗的环境？“某种刺激”的产生是否需要光？【思考】没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？排除光对实验结果的影响，控制变量；

不需要尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。【注意】拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因；这些实验初步证明尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长达尔文父子的实验拜尔的实验鲍森·詹森实验4.温特实验(1926年)实验组对照组实验结论:胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。4.温特实验(1926年)实验组对照组①设置对照组的目的是:排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响②在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间，原因是?。去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源生长素对实验结果的干扰。1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA）1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸(IAA)吲哚丁酸(IBA)生长素究竟是什么样的化学物质呢？【总结】生长素的发现过程温特实验:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。达尔文实验尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”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。詹森实验:胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递给下部。拜尔实验:尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长。先后从尿液和高等植物中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)【总结】生长素的发现过程温特实验:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。进一步研究发现生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)。生长素的产生部位生长素的作用部位尖端下端感光部位弯曲生长部位【总结】生长素的发现过程(1)外因:(2)内因:单侧光照射生长素的分布不均匀生长素背光侧生长素浓度高生长素光(二)植物向光性的原因

植物向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后，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。尖端①②③④尖端下段尖端下段生长素较少生长素较多生长较慢生长较快向光弯曲生长(二)植物向光性的原因

关于植物向光性生产的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。单侧光向光侧抑制生长的物质多背光侧抑制生长的物质少向光侧生长慢背光侧生长快向光生长(二)植物向光性的原因1.概念:(三)植物激素由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。2.植物激素种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。P93思考·讨论:植物激素与动物激素的异同1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，且都具有微、高效的特点。2.植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显不同?类别动物激素植物激素分泌器官化学本质作用部位运输方式无特定分泌器官有特定分泌器官一般是小分子物质蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等无特定靶器官靶器官、靶细胞多样、复杂随体液运输空白琼脂片光光琼脂片含IAA琼脂片含IAA琼脂片用锡箔罩住尖端光不透水玻璃片用燕麦胚芽鞘进行如下实验，一段时间后，其生长弯曲状况如何？直立生长直立生长不生长不弯曲向光弯曲生长不生长不弯曲直立生长向右弯曲生长向左弯曲生长光【练习巩固】长不长，看有无生长素弯不弯，看生长素分布是否均匀1.生长素的合成①生长素主要的合成部位___________________________。芽、幼嫩的叶和发育中的种子②生长素由

经过一系列反应转变而来。色氨酸转变色氨酸二.生长素的合成、运输与分布吲哚乙酸生长素的运输方向从植物体形态学上端向形态学下端运输非极性运输:极性运输:横向运输:在单侧光照射等条件下从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输。成熟组织的韧皮部中(主动运输)向光背光(发生在根尖、芽尖、茎尖等处,必须在某种剌激因素的作用下才进行)(发生在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中)2.生长素的运输单侧光、重力、离心力等地上部分地下部分形态学上端形态学下端形态学下端形态学上端越靠近尖端一侧为形态学上端。3.生长素的分布

生长素在植物体_________中都有分布，但相对集中分布在____________的部分，如________、____和_______的_____________、____________、________________和_________等处；各器官生长旺盛胚芽鞘芽根尖分生组织形成层发育中的种子果实极性运输1、请用图中数字符号表示生长素极性运输的方向运输方向2、分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些？①单侧光②重力③离心力等影响因素：

为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验，取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。实验前实验后根据实验设计及结果，此人得出以下结论：①下端琼脂块的生长素来自上端的琼脂块②生长素的胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学的下端。思维训练讨论1.这个实验的设计是否严密？为什么？不严密，没有考虑胚芽鞘倒过来放置时的情况。实验前实验后2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？实验前实验后应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。4.如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素？将下端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后观察胚芽鞘是否向对侧弯曲。三.生长素的生理作用1.生长素的作用方式生长素不起催化作用，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起调节作用。基因表达生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。2.生长素的促进作用①细胞水平促进细胞伸长向光侧背光侧生长素诱导细胞分化②器官水平影响器官的生长和发育促进侧根和不定根的发生影响花、叶和果实发育生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗？3.植物生长素的作用特点如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析:ABCD010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根F`F随生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强促进根生长的最适浓度随生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱①曲线AB段表示:②B点表示的生长素浓度是:③BC段表示:既不促进也不抑制④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是⑤CD段表示:随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强3.植物生长素的作用特点:如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析:ABCD010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根F`F⑥从图中的F、F`点你可以得出什么结论？最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同。⑦以上曲线说明了什么?生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。3.植物生长素的作用特点①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？10-1010-810-4②三种器官对生长素的敏感性大小依次是:根＞芽＞茎①不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理功效

。规律是:

。②同一浓度的生长素作用于不同器官上，所起的生理功效也

(如生长素的浓度为10－6mol/L时，对根、芽、茎的作用分别是

、

、

)，不同低浓度促进，高浓度抑制不同抑制既不促进也不抑制促进1．经实验检测出某一植株的不同器官对不同生长素浓度的反应如下图所示，横坐标表示生长素的浓度。根据实验结果，可以获得的正确结论是(

)A．当生长素浓度为10－9mol·L－1时，抑制根的生长B．若要促进侧芽生长，应确保侧芽的生长素浓度低于10－6mol·L－1C．低浓度生长素促进根的生长，高浓度生长素则抑制茎的生长D．生长素浓度不同，促进同一器官生长的效果也一定不同【学以致用】B4.影响生长素生理作用的因素(1)浓度(2)器官(3)成熟程度(4)植物种类(1)浓度:一般情况下，生长素在

时促进生长，在

时抑制生长，甚至会杀死植物。浓度较低浓度过高(2)器官:根、芽、茎敏感程度为:

。不同器官对生长素的敏感度不同。如下图:根＞芽＞茎(3)成熟程度:一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。(4)植物种类:不同种类植物对生长素的敏感度不同。双子叶植物比单子叶植物

。敏感应用:用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农作物里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。思考·讨论:植物生长的作用特点下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果讨论:1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。思考·讨论:植物生长的作用特点下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果讨论：2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。思考·讨论:植物生长的作用特点下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果讨论：3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。生长素生理作用的实例分析顶端优势根的向地性【思考】将幼小植株在适宜条件下横放，一段时间以后，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长。你能对这种现象提出合理的解释吗？实例分析（一）：根的向地性结合下图解释植物的根为何具有向地性？此特点是否体现了生长素作用的“低浓度促进，高浓度抑制”？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的“低浓度促进，高浓度抑制”呢？(1)根：敏感D处浓度大于CD抑制生长，C促进生长体现了(2)茎：相对不敏感B处浓度大于AB侧促进作用大于A侧没有体现茎向上生长和根向下生长的原因是什么？如果这株植物在太空中的空间站中生长，则会怎样生长？【学以致用】例题1：将植物横放，茎弯曲向上生长，根弯曲向下生长。这与重力影响生长素的分布和根、茎对生长素的敏感性不同有关。分析下列问题：实例分析（二）：顶端优势概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植物因而表现出顶端优势。如何解除顶端优势？去掉顶芽实例分析（二）：顶端优势应用：a.解除顶端优势b.维持顶端优势1.右图为某双子叶植物顶端优势示意图。下列针对植物顶端优势现象的叙述中，错误的是(

)A．若将植物放入太空舱中，

其仍具有顶端优势现象B．植物的侧芽如b也能产生生长素C．双子叶植物的根也具有顶端优势现象D．打顶后，首先解除顶端优势，发育成侧枝的是bD【学以致用】【检测】将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温、湿度适宜且底部有一