高三生物一轮复习课件：植物生长素

第5章第1节植物生长素1.图中植株的生长方向有什么特点？弯向光源生长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？单侧光；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。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？幼嫩部分在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家19世纪末1913年1918年1926年1934-1946年一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家1831—1836年，达尔文以博物学家的身份参加英国军舰“贝格尔号”的环球科学考察。在旅途中，他养了几只鸟，又在船舱中种植了一些喂鸟用的金丝雀虉草。船舱很暗，只有舷窗能透进阳光。达尔文当时就注意到，植物的幼苗都向舷窗的方向弯曲生长。为了弄清引起植物向光生长的原因，达尔文等许多科学家先后进行了数十年的科学研究。完成了生物进化研究之后，1875年，达尔文和他的儿子弗朗西斯·达尔文（F.Darwin）一起，用金丝雀虉草为材料研究植物的向光生长。1882年，达尔文与世长辞，该实验是他晚年的重大科学贡献之一。胚芽鞘第一片叶种子尖端尖端下部实验材料及用具：胚芽鞘、光源、暗盒、刀片、锡箔罩子。核心问题：如何设计实验探究植物向光性的原因？金丝雀虉草单子叶植物，特别是禾本科植物种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤。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: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弯向光源生长不生长也不弯曲直立生长弯向光源生长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④

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,①②③④有无尖端尖端尖端有无遮光遮光部位尖端胚芽鞘的弯曲生长与尖端受单侧光刺激有关。一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家（3）实验结论:单侧光感光部位在尖端弯曲生长的部位是尖端下部伸长区疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？胚芽鞘尖端是否真的产生了某种“影响”呢？达尔文根据实验提出，胚芽鞘的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。一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。云母片：是一种矿物质，由云母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家琼脂片云母片2、鲍森·詹森的实验（1913）一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家琼脂片云母片2、鲍森·詹森的实验（1913）弯向光源生长不生长也不弯曲胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部实验结论：尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家3.拜尔(1918年)黑暗环境排除光的影响，控制变量一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家3.拜尔(1918年)黑暗环境结果？尖端放置的位置。尖端下部弯曲生长的方向。自变量：因变量：一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家3.拜尔(1918年)胚芽鞘朝对侧弯曲生长胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀实验结论：现象：黑暗环境一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家《植物的运动力》推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快詹森的实验验证拜尔的实验验证詹森和拜尔的实验初步证明：顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）琼脂几小时后胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）将琼脂切成小块一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧结果？一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块胚芽鞘则既不生长也不弯曲一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长胚芽鞘则既不生长也不弯曲琼脂块是否接触过尖端去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。自变量：因变量：结论：一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家4、温特的实验（1926）结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长胚芽鞘则既不生长也不弯曲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浸泡一段时间，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，排除内源激素对实验的干扰。一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家1934，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，它们都属于生长素！吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家19世纪末1913年1918年1926年1934-1946年一生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家在发现生长素之后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。们把这类由植物体内产生，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，叫作植物激（phytohormone）。植物激素：植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。由内分泌器官或细胞分泌的化学物质-激素进行调节的方式，就是激素调节（hormomalregulation）动物激素植物激素合成部位作用部位化学本质运输方式相似之处特定的内分泌腺无特定的内分泌器官靶器官、靶细胞无明显的靶器官蛋白质、氨基酸、固醇等小分子物质通过体液运输多样、复杂①微量、高效②作为信息分子调节生命活动③从产生部位运输到作用部位比较植物激素和动物激素二生长素的合成、运输与分布1.生长素的合成芽幼嫩的叶发育中的种子（1）合成部位主要为：二生长素的合成、运输与分布1.生长素的合成芽幼嫩的叶发育中的种子（1）合成部位主要为：（2）合成过程：生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。二生长素的合成、运输与分布2.生长素的运输①极性运输：（幼嫩部位）胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端。形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端运输方向：（单向）运输方式：主动运输形态学上端→形态学下端二生长素的合成、运输与分布2.生长素的运输①极性运输：（幼嫩部位）②非极性运输：（成熟组织）在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。③横向运输：由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖在等细胞分裂特别旺盛的部位。植物向光性的解释胚芽鞘尖端产生生长素单侧光背光侧生长素多于向光侧单侧光横向运输植物向光性的解释背光侧生长素多于向光侧单侧光横向运输极性运输植物向光性的解释背光侧生长素多于向光侧单侧光尖端下方生长(1)外因：(2)内因：单侧光照射生长素的分布不均匀横向运输极性运输植物向光性的解释关于植物向光性的原因有以下三种解释：解释1：单侧光照射下，向光面的生长素向背光面横向转移。解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。①若解释1正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为？②若解释2正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为？③若解释3正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为？c>a＝b>dc＝a＝b>da＝b＝c＝d二生长素的合成、运输与分布2.生长素的运输讨论1.这个实验的设计是否严密？为什么？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。讨论2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。讨论3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？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。二生长素的合成、运输与分布（1）极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。（2）极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。（3）极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。（4）生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。（5）失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。二生长素的合成、运输与分布关于生长素运输的几点注意事项二生长素的合成、运输与分布3.生长素的分布生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。三生长素的生理作用1.作用方式生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。动物激素植物激素分泌器官化学本质作用部位运输方式相同点①由自身产生；②从产生部位运到作用部位③起调节作用；④微量高效无特定分泌器官有特定内分泌腺或细胞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、复杂随体液运输生长素激素受体三磷酸肌醇添加细胞壁成分内质网Ca2+激活液泡H+使细胞壁松散转录转录因子促细胞生长蛋白翻译高尔基体生长素激素受体三磷酸肌醇添加细胞壁成分内质网Ca2+激活液泡H+使细胞壁松散转录转录因子促细胞生长蛋白翻译高尔基体2.生长素的作用机理三生长素的生理作用（1）细胞水平

起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；（2）器官水平

影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，

影响花、叶和果实发育等。细胞器官生长素伸长、分化生长、发育受体基因表达3.生长素的作用特点三生长素的生理作用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.生长素的作用特点三生长素的生理作用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?生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。小于C的算低浓度大于C的算高浓度3.生长素的作用特点三生长素的生理作用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

＞茎幼嫩细胞＞衰老细胞双子叶植物＞单子叶植物生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图两重性三生长素的生理作用

____子叶植物比____子叶植物敏感,利用浓度在____________的生长素类似物作除草剂（如2，4-D），可除去____子叶植物中的____子叶杂草。双单双单D点附近3.生长素的作用特点生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图两重性双子叶植物单子叶植物三生长素的生理作用4.生长素两重性的实例——顶端优势①概念：植物顶芽优先生长，