【生物】植物生长素课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第1节植物生长素生物选择性必修一环境与稳态第5章植物生命活动的调节生物选择性必修一环境与稳态问题探讨在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——达尔文实验金丝雀虉草单子叶植物，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。1.实验材料：金丝雀虉草生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——达尔文实验1.实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘胚芽鞘种子根尖端尖端下部一、生长素的发现过程——达尔文实验2.实验过程胚芽鞘尖端的有无尖端的存在遮光部位尖端受单侧光刺激实验①实验②实验③实验④向光弯曲生长不生长不弯曲直立生长向光弯曲生长生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——达尔文实验遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?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?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④2.实验过程生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——达尔文实验3.实验推测胚芽鞘

受单侧光刺激后，就向

传递

，造成

比

生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。尖端下面的伸长区伸长区向光面背光面某种“影响”生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——达尔文实验3.实验推测推测结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端现象：发生弯曲生长的部位是尖端下部推测1：尖端产生了某种影响，传到下部推测2：下部弯曲生长是因为背光侧生长的快（尖端产生的影响在下部分布不均）生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——鲍森·詹森实验琼脂：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：常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。生物选择性必修一环境与稳态一、生长素的发现过程——鲍森·詹森实验推测1：尖端产生了某种影响，传到下部胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。琼脂片云母片由此能得出什么结论？没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。实验改进不生长不弯曲实验不足是什么？如何改正？琼脂片一、生长素的发现过程——拜尔实验推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均选择黑暗的环境排除光的影响，控制单一变量找出实验的变量分别是什么？黑暗中放置一段时间后黑暗中放置一段时间后自变量：尖端放置的位置尖端下部弯曲生长的方向胚芽鞘向对侧弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。实验结论是什么？实验为什么要在黑暗条件下进行？因变量：一、生长素的发现过程推测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——温特实验学生活动：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？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)?③该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？④温特的实验巧妙在哪里？⑤温特的实验的自变量和因变量分别是什么？⑥温特的实验结论是什么？一、生长素的发现过程——温特实验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。一、生长素的发现过程——温特实验琼脂块是否接触过尖端去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长因变量：4.温特的实验的自变量和因变量分别是什么？自变量：将相同大小的空白琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧。3.该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？一、生长素的发现过程——温特实验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。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。6.温特的实验结论是什么？一、生长素的发现过程推测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达尔文的推测鲍森·詹森实验结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部拜尔实验结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀温特实验:

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。一、生长素的发现过程——温特实验1934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）由于生长素在植物体内含量极少，直到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）一、生长素的发现过程——温特实验1.定义：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。2.种类：包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。3.作用: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。植物激素思考.讨论——p93①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、复杂随体液运输比较植物激素与动物激素的异同对点训练——见大本【例1】下列在生长素发现过程中所得到的结论,错误的（

）

A.达尔文提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激,向伸长区传递某种“影响”使胚芽鞘向光弯曲B.拜尔证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的生长素在其下部分布不均匀C.鲍森·詹森证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部D.温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的B二、生长素的合成、运输与分布1.生长素的合成芽、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。色氨酸转变色氨酸吲哚乙酸（IAA）①生长素主要的合成部位：_______________________________________。二、生长素的合成、运输与分布2.生长素的分布生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位如：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。二、生长素的合成、运输与分布3.生长素的运输极性运输胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端☆极性运输是细胞的主动运输形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端注意：向哪生长哪端就是形态学上端！！！【思维训练】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，下端放一块不含生长素的琼脂（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。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（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。【思维训练】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？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3.生长素的运输极性运输胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端☆极性运输是细胞的主动运输形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端非极性运输横向运输成熟组织中，通过输导组织进行非极性运输在一些细胞分裂特别旺盛的地方,受_________________(如单侧光、重力、离心力)的影响,生长素在形态学上端也可以_____________。外界某些刺激横向运输注意：向哪生长哪端就是形态学上端！！！三、植物向光性的原因①生长素的产生部位：_______________。②感光部位：_______________。③胚芽鞘弯曲生长部位：____________________。④胚芽鞘长不长：_____________________________。⑤胚芽鞘弯不弯：________________________________。⑥生长素的化学本质：_____________。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下部看尖端下部生长素分布是否均匀看尖端下部有没有生长素吲哚乙酸植物向光性的原因归纳探究：请根据相关结论解释植物向光生长的原因三、植物向光性的原因植物向光性的原因归纳探究：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注意：生长素的产生不需要光，光只是影响了生长素的分布。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：三、植物向光性的原因假设1:单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。假设2:单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。三、植物向光性的原因单侧光并不能降解或者促进生长素的合成,假设2不成立1.AB两组的数据没有太大差异由此可以得出什么结论？2.如何进一步设计实验，研究单侧光导致生长素分布不均的原因？单侧光使生长素在尖端从向光侧运输到背光侧，使得背光侧生长素浓度高于向光侧。横向运输三、植物向光性的原因将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因（表达产物可显示为蓝色）融合，使生长素作用部位显现为蓝色。生长素作用部位（蓝色）单侧光处理后的拟南芥幼苗补充新的科学事实三、植物向光性的原因植物产生向光性的经典解释：单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。科学往往在争议中不断发展：有的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。三、植物向光性的原因①生长素的产生部位：_______________。②感光部位：_______________。③胚芽鞘弯曲生长部位：____________________。④胚芽鞘长不长：_____________________________。⑤胚芽鞘弯不弯：_____________________________________。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下部看尖端下部生长素分布是否均匀看尖端下部有没有生长素继生长素之后，人们陆续又发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质，它们作为信息分子，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，叫作植物激素。三、植物向光性的原因单侧光离心力注意：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。重力横向运输的影响因素三、植物向光性的原因——不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析类别处理条件图解结果遮盖类暗箱类插片类①直立生长②向光弯曲生长①直立生长②向光（小孔）弯曲生长①向左弯曲生长②向右弯曲生长③直立生长（慢）④直立生长⑤向右弯曲生长三、植物向光性的原因——不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析类别处理条件图解结果移植类旋转类①直立生长②向左弯曲生长③④中IAA含量：a=b+c且b＞c①直立生长②向光弯曲生长③向小孔弯曲生长④向中央弯曲生长对点训练——见大本【例2】分别对三个胚芽鞘做下图处理,然后均从左侧给予光照,观察到的现象是()A.甲和丙均向左侧弯曲生长B.乙向左侧弯曲生长C.丙向右侧弯曲生长D.甲、乙、丙都弯向光源生长A对点训练——见大本【例4】(2023•东莞)某同学做过如下实验:①②③④⑤⑥为六个空白琼脂块,经过一段时间,对实验结果的预测和实验结论等相关内容的描述正确的是 ()

A.①含生长素比②多,③含生长素比④多,⑤⑥不含生长素B.该实验可证明生长素有极性运输的现象,并且该现象和单侧光照无关C.若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧,则放置①的胚芽鞘弯曲角度更大D.若将①和②分别放置于去除尖端的胚芽鞘一侧,二者弯曲角度不同,可以证明在单侧光的照射下生长素发生了横向运输C对点训练——见大本【练习题】

用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照（如图）。培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（

）

A

A.a不弯曲、

b不弯曲、c向右弯曲B.a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲D.a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲胚芽鞘弯曲生长胚芽鞘两侧生长素分布不均单侧光刺激生长素在尖端发生横向运输（向光侧→背光侧）四、生长素的生理作用1.作用方式：给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。2.作用：（1）在细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等。（2）在器官水平上：影响器官的生长、发育。如促进侧根和不定根发生，影响花，叶，果实发育等。生长素生长素受体特异性结合细胞内一系列信号转导诱导特定基因表达产生效应3.作用机制：四、生长素的生理作用①AB段表示：②B点表示：③BC段表示：④C点表示：⑤CD段表示：⑥E、F点表示：促进根生长的最适浓度仍是促进，但逐渐减弱抑制作用逐渐增强既不促进也不抑制随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强；注：通常抑制不等于不生长了，而是生长速度变慢，只有抑制作用达到一定程度时，才会停止生长；促进是指生长速度变快；既不促进也不抑制，也不等于不生长了，而是既没有加快也没有变慢，以一定的速度生长。4.植物生长素的作用特点不同浓度生长素对根生长的影响四、生长素的生理作用4.植物生长素的作用特点10-1210-1110-1010-910-810-710-610-510-4-1001000200外源生长素浓度外源生长素使用效果（促进或抑制的百分比）根芽茎10-310-2左图所示是科学家研究不同浓度生长素对不同器官的作用得到的结果。思考1:生长素的生理作用是不是只有“促进”？思考2:对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？思考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？什么器官对生长素最敏感？较低浓度时促进生长，浓度过高抑制生长不相同；根也存在“抑制”四、生长素的生理作用4.植物生长素的作用特点生长素所发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大差异。一般情况下，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（两重性）。幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。同一植株不同器官对生长素的敏感程度比较：根＞芽＞茎。不同种类的植物对生长素敏感程度：双子叶＞单子叶应用：在单子叶农作物田里面施加适量浓度的生长素类似物，除去双子叶杂草四、生长素的生理作用4.植物生长素的作用特点

小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。双子叶植物单子叶植物据图分析，可选择浓度在什么范围的生长素作为除草剂？浓度在D点附近对点训练D四、生长素的生理作用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：5.