5.1植物生长素 课件 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

植物生长素图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。1.该植物的生长方向有什么特点？2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变?植株对这种刺激的反应有什么适应意义？

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？讨论:长时间单侧光刺激，引起植株弯向有阳光处生长。这样可以使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多有机物，满足自身生长发育的需要。幼嫩部分。弯向窗外生长。问题探讨向性运动：植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动。向水性向重力性向光性向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。一、生长素的发现历程金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘1.达尔文父子的实验（19世纪末）(1)实验材料：汉水丑生侯伟作品汉水丑生侯伟作品单子叶植物，特别是禾本科植物（金丝雀虉草、玉米、小麦、水稻等）胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。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尖端尖端下部伸长区胚芽鞘模式图一、生长素的发现历程实验①实验③实验④实验②单侧光照射去掉胚芽鞘尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下部向光弯曲生长不生长不弯曲直立生长向光弯曲生长1.达尔文父子的实验（19世纪末）一、生长素的发现历程实验①实验③实验④实验②【实验分析】该实验的对照组为_____，实验组为________；①②对照，自变量为

，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与

有关；①③对照，自变量为

，说明胚芽鞘的弯曲生长与

有关；③④对照，自变量为

；①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在

；①②③④有无尖端尖端尖端有无遮光尖端感受单侧光遮光部位尖端一、生长素的发现历程遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?（教材P91旁栏思考）感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?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。尖端下部——伸长区尖端实验①实验②实验③实验④一、生长素的发现历程1.达尔文父子的实验（19世纪末）单侧光感光部位在尖端疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？达尔文推测：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。【实验结论】弯曲生长的部位是尖端下部伸长区胚芽鞘尖端是否真的产生了某种“影响”呢？一、生长素的发现历程胚芽鞘的尖端尖端以下部位（伸长区）背光面比向光面生长快，弯曲生长向下传递了某种“影响”单侧光①“影响”是什么？未解之谜：②“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光面比向光面生长快？一、生长素的发现历程胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。推论实验不足：缺乏对照，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。实验改进：琼脂片琼脂片不生长不弯曲一、生长素的发现历程2.鲍森·詹森（P.Boysen-Jensen）的实验（1913年）对照组的作用：排除琼脂块对实验结果的影响（1）实验材料：

胚芽鞘、琼脂琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，物质可在琼脂中扩散而性质不变。鲍森·詹森的实验并没有充分证明胚芽鞘尖端产生的影响传递到下部才能发挥作用，如何改进实验？实验现象：不生长不弯曲。云母片或玻璃片：材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。顶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？一、生长素的发现历程一、生长素的发现历程黑暗环境右侧左侧3.拜尔的实验(课本P91)②自变量：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①现象：③因变量：思考1：拜尔为什么要选择黑暗的环境？排除光照的影响思考2：没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？

尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长实验结论：

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。

单侧光能引起胚芽鞘向光弯曲生长，是因为单侧光引起“影响”分布不均匀造成的

拜尔这个实验的对照组可以怎样设计？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：尖端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。验证假说：这种“影响”是什么?究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？一、生长素的发现历程阅读教材P91～92温特的实验，思考并回答下列问题：①温特的实验是基于什么假设进行的？胚芽鞘尖端会产生某种物质，这种物质会向下运输。②若假设成立，则演绎可得到哪种结果(可以观察到哪种现象)?一段时间后，如果这种物质存在并向下运输，那么琼脂块上面就会积累这种物质，将琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧，就会起到与尖端一样的作用，胚芽鞘向琼脂块对侧弯曲生长。③温特用哪种方法观察到了什么事实？温特把带有这种物质的琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧，观察到胚芽鞘向琼脂块对侧弯曲生长。一、生长素的发现历程4.温特的实验（1928）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：实验组对照组验证假说：这种“影响”是什么?④该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？将相同大小的空白琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧。⑤温特的实验巧妙在哪里？用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。一、生长素的发现历程4.温特的实验（1928）5.生长素的化学本质1934年，科学家首先从_____中分离出具有生长素效应的化学物质——_____________。1946年，人们才从__________中将其分离出来(由于生长素在植物体内的含量极少)，并确定它也是_____________。【科学前沿】实际上，植物体内还有______(PAA)、________(IBA)等与IAA相同效应的物质，它们都属于______。吲哚乙酸(IAA)吲哚丁酸(IBA)人尿高等植物吲哚乙酸(IAA)吲哚乙酸(IAA)吲哚丁酸苯乙酸生长素苯乙酸(PAA)生长素的化学本质一、生长素的发现历程达尔文的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”。詹森实验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。拜尔实验胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递给下部。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。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，并把它命名为生长素。总结：生长素的发现过程先后从人的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）。进一步研究发现生长素还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）。一、生长素的发现历程——课堂小结6、植物向光性的原因分析1.生长素横向转移的实验证据(1)A、B组对照可以得出什么结论？A、B两组的数据没有太大差异，说明单侧光并不能降解或者促进生长素的合成。(2)C、D组对照说明什么？C、D组对照说明单侧光使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧，使得背光侧生长素含量多于向光侧。一、生长素的发现历程(1)外因:(2)内因:背光侧向光侧生长素多生长素少生长慢生长快结果：向光弯曲生长生长素横向运输单侧光照射生长素分布不均匀一、生长素的发现历程2.植物向光性的原因(背光侧多向光侧少)植物具有向光性的原因：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。主要观点认为：尖端感受单侧光刺激后，引起了生长素（在尖端）由向光侧到背光侧的横向运输。一、生长素的发现历程

相关信息：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教材P92一、生长素的发现历程

人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等；这些都属于植物激素。

由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。（1）概念：（2）作用：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。植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处呢？一、生长素的发现历程P93“思考·讨论”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、复杂随体液运输植物激素与动物激素的比较一、生长素的发现历程归纳总结胚芽鞘系列实验的重要结论①生长素的产生部位：____________；感光部位：____________。②生长素横向运输的部位___________；生长素的产生是否需要光：______。③生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_______________________。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端下部的伸长区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横向运输部位归纳总结我是生长素我从哪里来？我要到哪里去？我要怎么去？探究：自主阅读课本P93关于生长素的合成、运输与分布的内容完成以下问题：二、生长素的合成、运输与分布阅读教材P93，将以下问题的答题依据划出来：1.生长素是在哪些部位合成的？原料是什么？(1)合成部位：主要是芽、幼嫩的叶、发育中的种子。(2)合成原料：色氨酸。转变(有无光均可)二、生长素的合成、运输与分布生长素合成部位主要在芽、幼叶等植物全身生长素在植物

中都有分布,但相对集中分布在

的部位。(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)各器官生长旺盛2.生长素的分布二、生长素的合成、运输与分布(1)极性运输：主动运输从____________运输到____________,不能反向运输。①发生位置：胚芽鞘、芽、幼叶和幼根形态学下端形态学上端(2)非极性运输：通过

进行，且与其他有机物的运输没有区别。输导组织幼嫩部位成熟组织③运输方向：②运输方式：形态学下端形态学上端形态学下端成熟组织形态学上端二、生长素的合成、运输与分布3.生长素的运输实验探究：如何设计实验验证极性运输？P95空白琼脂块(a)形态学上端形态学下端含IAA琼脂块实验前实验后胚芽鞘弯曲生长实验结论：(1)下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；(2)生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。实验设计：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，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘的形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。思考：如何检测下端琼脂块是否含有生长素？二、生长素的合成、运输与分布空白琼脂块(a)形态学上端形态学下端含IAA琼脂块实验前实验后胚芽鞘弯曲生长问题1：这个实验的设计是否严密？从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？不严谨，没有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、运输与分布实验探究：如何设计实验验证极性运输？P95空白琼脂块(a)形态学上端形态学下端含IAA琼脂块实验前实验后胚芽鞘弯曲生长问题2：如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？实验前形态学下端形态学上端含IAA琼脂块空白琼脂块(a)实验后胚芽鞘既不弯曲也不生长实验探究：如何设计实验验证极性运输？P95二、生长素的合成、运输与分布3.生长素的运输背光一侧向光一侧生长素多生长素少细胞生长快细胞生长慢（3)横向运输：由于单侧光、重力等外界因素影响，在根尖、茎尖等生长素产生的部位，生长素可以横向运输，导致分布不均匀。生长素除了能发生极性运输，还能发生横向运输。二、生长素的合成、运输与分布单侧光重力离心力注意：①单侧光、重力、离心力只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。②受到以上刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输。拓展：横向运输影响因素二、生长素的合成、运输与分布小结生长素的运输横向运输极性运输非极性运输运输方式：（1）横向运输：①发生位置：②外因：③运输方向：

尖端单侧光、重力、离心力等单向刺激向光侧→背光侧远地侧→近地侧(2)极性运输：（幼嫩部位）主动运输从________

__向运输____________①发生位置：②运输方式：③运输方向：

胚芽鞘、芽、幼叶和幼根（3）非极性运输（成熟组织）通过_______

_进行且与其他有机物的运输___

_区别输导组织没有形态学上端形态学下端（动态图）小结生长素的运输横向运输极性运输非极性运输运输方式：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，

细胞代谢，也不为细胞

，而是给细胞

，起着调节细胞生命活动的作用。1.生长素的作用方式不催化提供能量传达信息三、生长素的生理作用受体基因表达伸长分化器官生长发育细胞生长素生长素生长素受体特异性结合引发细胞内一系列信号转导特定基因表达产生效应诱导2.生长素的作用机理

结合以上图示，请以箭头和文字总结生长素的作用机理？三、生长素的生理作用细胞水平上器官水平上：促进细胞伸长生长、影响器官的生长、发育促进侧根和不定根的发生影响花、叶和果实的发育基础细胞受体生长素诱导细胞分化等作用；2.生长素的作用机理三、生长素的生理作用促进扦插枝条生根。使未受精的番茄花发育，得到无子番茄。抑制杂草生长，去除田间杂草。利用生长素（或生长素类似物），我们可以：难道生长素的作用都是“促进”吗？结论三、生长素的生理作用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结果。1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？思考与讨论

植物生长素的作用特点

“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。浓度/(mol·L)促进生长抑制生长植物器官生长反应三、生长素的生理作用2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ABC010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根随生长素浓度的升高，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的升高，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三、生长素的生理作用2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ABCD010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根F`F⑤CD段表示：

随生长素浓度升高，对根生长的抑制作用增强⑥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小一大两个浓度点，起促进作用效果相同三、生长素的生理作用3.生长素的作用特点：浓度较低时促进生长浓度过高时抑制生长。【两重性】ABCD010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根F`F2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？三、生长素的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。浓度/(mol·L)促进生长抑制生长植物器官生长反应对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。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？4.敏感程度排序：根＞芽＞茎幼嫩细胞＞衰老细胞10-10

10-810-4敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感。三、生长素的生理作用不同器官对生长素的敏感度不同生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图因为不同的器官对生长素的敏感程度不同，曲线体现了根、芽、茎的敏感程度大小为______________。根＞芽＞茎根的生长效应是：抑制

芽的生长效应是：既不促进也不抑制

茎的生长效应是：促进H点所对应的生长素浓度对：H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____________间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。双单单双BD(最好是C)4.对于不同种类的植物来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ABCD三、生长素的生理作用4.敏感程度排序：根＞芽＞茎幼嫩细胞＞衰老细胞双子叶植物＞单子叶植物5.生长素的作用特点的实例实例1

顶端优势（1）概念:植物的顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。（2）原因:（3）解除方法:摘除顶芽顶芽：产生生长素，浓度低，促进生长(越临近顶芽的侧芽处生长素浓度越高，抑制越强烈。)侧芽：生长素浓度较高，抑制发育。生长素运输方向顶芽产生的生长素，向侧芽运输，导致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。三、生长素的生理作用①解除顶端优势的应用

棉花和烟草的摘心可以增产棉花去顶芽

烟草去顶芽园艺、果树修剪调节植株形态（4）应用:去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。三、生长素的生理作用②保留顶端优势：需要长高的植物（如木材）可以达到增产（4）应用:三、生长素的生理作用根向地性原因：

重力作用下，导致远地侧的生长素横向运输到近地侧，造成近地侧比远地侧的生长素浓度高，而根对生长素敏感，浓度过高对根的生长起到抑制作用。故远地侧生长快于近地侧，表现为向地性。A远地侧B近地侧生长素多生长素少实例2

根的向地性（抑制）（促进）类比顶端优势，分析根向地性的原因？为什么茎背地生长呢？三、生长素的生理作用茎的背地性原理：茎对生长素不敏感，浓度过高对茎的生长起到促进作用。AB生长素多生长素少茎的背地性补充拓展：（促进）（促进）茎的背地性能体现生长素的两重性吗？不能，因为只有促进作用。三、生长素的生理作用植物根的向地性和茎的背地性的原因三、生长素的生理作用茎部：A和B处的生长素浓度：

；

生长速度：

。根部：C和D处的生长素浓度：

；

生长速度：

。B＞AB＞AD＞CC＞D①重力造成生长素横向运输使生长素浓度为：近地侧＞远地侧②对生长素敏感性为：根＞茎所以根的近地侧生长受抑制，茎的近地侧生长较快，从而导致根向地生长，茎背地生长。现象是否体现“低浓度促进、高浓度抑制”生长素的作用顶端优势根的向地性茎的背地性植物的向光性是是否否顶芽，低：促进侧芽，高：抑制远地端，低：促进近地端，高：抑制背光侧：高，促进强向光侧：低，促进弱近地端：高，促进强远地端：低，促进弱三、生长素的生理作用促进果实发育——无子番茄、辣椒胚珠种子生长素果实子房操作：花蕾期→

去雄→

喷洒一定浓度生长素类似物在种子发育的过程中，胚合成大量的生长素，促进子房发育成果实。实例3——无子果实三、生长素的生理作用实例4——除草剂适用于麦田、稻田等单子叶植物农田除草，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，用高浓度的除草剂能抑制双子叶植物（杂草）的生长。三、生长素的生理作用实例5——促进生根促进扦插枝条生根（促进器官与组织的分化）

扦插前，用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端，可以使扦插的枝条容易生根成活。扦插前，用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端。我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进枝条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，用小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝.......则根生。”三、生长素的生理作用合成合成部位生长素由________经过一系列反应转变而来分布