51植物生长素（课件）高二生物高效课件（人教版2019选择性必修1）

第1节植物生长素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？弯向窗外生长。向着光源生长的植物是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。这样，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。幼嫩部位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？向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。过渡：植物的向光性是如何产生的呢？问题探讨考点一生长素的发现过程

19世纪末，达尔文（C.R.Darwin,1809-1882）和他的儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。1.达尔文向光性实验：

一、生长素的发现过程达尔文金丝雀虉（yì）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘金丝雀虉草胚芽鞘实验①

实验②实验③实验④单侧光去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下部达尔文向光性实验过程示意图：

弯向光源生长不生长也不弯曲生长但不弯曲弯向光源生长实验①

实验②实验③实验④组别自变量结论：胚芽鞘弯曲生长①和②

与_______________________有关①和③与_______________________有关①和④与_______________________无关①③④胚芽鞘尖端的有无尖端的存在胚芽鞘尖端是否遮光尖端受单侧光刺激胚芽鞘尖端下部是否遮光尖端下部是否受光刺激胚芽鞘遮光部位胚芽鞘的感光部位在尖端实验①

实验②实验③实验④思考1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?（教材P91侧旁思考）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。思考2.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?尖端下部——伸长区尖端实验结论: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？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。验证：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”实验材料：若干胚芽鞘，小刀，琼脂，云母片，单侧光琼脂片云母片结论：胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。鲍森·詹森实验过程示意图：

弯向光源生长不生长也不弯曲问题：实验不足是什么？如何改正？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。琼脂片不生长不弯曲因为可以透过琼脂片向下传递，所以可能是一种化学物质。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？黑暗条件黑暗条件4.尖端靠左侧(右侧)放，对尖端下部左侧的“影响”大还是对尖端下部右侧的“影响”大？这种“影响”与尖端下部细胞生长快慢的关系？5.通过上述分析，能得出什么结论？1.自变量：2.因变量：3.实验现象：大快大尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长尖端放置的位置尖端下部弯曲生长的方向朝对侧弯曲生长靠左侧放，对左侧影响____，左侧生长___；靠右侧放，对右侧影响____，右侧生长____。快推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快验证？黑暗条件黑暗条件拜尔实验过程示意图：

1.拜尔为什么要在黑暗环境中完成该实验？2.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。排除光的影响，控制变量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。3.推测单侧光可能作用是什么？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。1926年荷兰科学家温特实验琼脂胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂快中空白琼脂块对照实验几小时后朝对侧弯曲生长思考：可否就此得出胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质？为什么？缺乏实验对照，无法排除琼脂块的影响思考：该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？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）由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素，并确认它也是IAA。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）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假设2：单侧光照射后，向光一侧的生长素被分解根据植物激素作用于植株或离体器官后所产生的生理反应的强度推算植物激素含量。将含有生长素的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后测量弯曲角度α的大小。α激素含量的研究方法左边这个曲线是弯曲角度随琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数量的变化曲线。两个曲线的走向是相似的，我们可以以右边曲线为标准，通过测量弯曲度α大致估算琼脂块中生长素的含量。激素含量的研究方法单侧光并不能降解或者促进生长素的合成1.AB两组的数据没有太大差异由此可以得出什么结论？A组B组胚芽鞘顶端琼脂块生长素含量25.825.6单侧光黑暗生长素横向转移的实验证据C组云母片黑暗11.511.2D组8.115.4单侧光云母片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。单侧光照射生长素分布不均匀植物向光性的原因尖端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单侧光背光侧分布多于向光侧尖端细胞外因:内因:

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光照侧抑制物较多背光侧抑制物较少相关信息(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植物向光性的原因①

感受光刺激的部位在

；而向光弯曲的部位在

。②

生长素由

产生，并向下运输，促使下部生长。③

单侧光只影响生长素的

，使向光侧生长素分布较

，背光侧生长素分布较

；④

胚芽鞘尖端以下的伸长区背光侧生长较

，向光侧生长较

，从而造成胚芽鞘的向光弯曲生长。⑤

生长素的化学本质是

。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端分布少多快慢吲哚乙酸(IAA)填空：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）A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向左弯曲课堂检测图中先将切下的胚芽鞘尖端放在A、B两个琼脂块上，给以单侧光照射。一段时间后，将A、B两个琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘上。请分析图中的胚芽鞘生长情况。单侧光刺激尖端生长素从向光侧到背光侧横向运输琼脂块A中生长素多于B胚芽鞘中生长素左侧多于右侧向右侧（B侧）弯曲

主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。3、种类：1、概念：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。2、功能：1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？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的区别？植物激素与动物激素的异同

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，且都具有微量、高效的特点。类别分泌器官化学本质作用部位运输方式植物激素无特定的分泌器官一般是小分子物质无明显的靶细胞多样、复杂动物激素有特定的内分泌腺蛋白质、类固醇等靶器官、靶细胞随着体液运输课堂检测B1.下列有关生长素发现历程的说法正确的是（

）A．达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部B．鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给尖端下部C．拜尔的实验证明了胚芽鞘弯曲生长跟某种化学物质在单侧光照射下分布不均匀有关D．温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质吲哚乙酸有关，并将其命名为生长素B2.下列有关生长素发现历程的说法正确的是（

）A．达尔文实验证明了单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种化学物质，这种化学物质传递到下部的伸长区时，会造成向光面比背光面生长慢，因而出现向光性弯曲B．鲍森•詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，初步证明该影响可能是一种化学物质C．拜尔的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论D．温特将胚芽鞘尖端切下置于琼脂块上，通过物质的转移进一步证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质吲哚乙酸有关，并将其命名为生长素考点二生长素的合成、运输与分布(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。色氨酸转变色氨酸吲哚乙酸1.生长素的合成生长素合成部位主要在芽、幼叶等植物全身2.生长素的分布生长素在植物

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(1)极性运输：主动运输（消耗能量）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幼嫩部位3.生长素的运输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（生长素会连续进出多个细胞）（2）非极性运输在成熟组织中通过输导组织进行。

与植物形态学方向无明显关系的运输方式。和其他有机物的运输没有区别。①概念：②部位：③方式：验证生长素极性运输的存在，只能从“形上”“形下”，不能从“形上”“形下”A(供体)B(受体)A(供体)B(受体)1.这个实验的设计是否严密？为什么？不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2.实验的结果到结论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？含IAA琼脂块空白琼脂块形态学上端形态学下端实验结果：第一组B处琼脂块中有生长素，第二组B处琼脂块中没有生长素。结论：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端而不能反过来运输。A(供体)B(受体)A(供体)B(受体)A(供体)B(受体)A(供体)B(受体)第1组第2组实验的结果和结论分别是什么？评价实验设计和结论：证明生长素极性运输的存在注意：（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。课堂检测C1．下列有关生长素的说法中，错误的是（

）A．生长素的合成部位通常是生长旺盛的区域B．生长素是由色氨酸转化来的C．生长素在植物任何部位的运输方式都是极性运输D．生长素作为信息分子调节细胞的伸长生长和细胞分化2.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述，正确的是()A.生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育的种子中产生B.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的C.生长素在植物体内只能进行极性运输D.生长素在植物体各器官中都有分布课堂检测D3.为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA，开展了如图所示的实验。下列叙述正确的是（

）A．若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是②B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的只有②C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输是极性运输D．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输课堂检测D考点三生长素的生理作用生长素的生理作用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，而是给细胞传递信息，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。生长素的生理作用生长素不起催化作用，不为细胞提供能量，而是给细胞传递信息，起调节作用。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。基因表达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、叶和果实发育过渡：生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗？植物生长素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植物器官生长的反应促进生长抑制生长根芽茎10-1010-810-610-410-2浓度/（mol·L）生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图讨论

1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？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。植物生长素的作用特点植物器官生长的反应促进生长抑制生长根芽茎10-1010-810-610-410-2浓度/（mol·L）生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图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。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？不同植物器官生长的反应促进生长抑制生长根芽茎10-1010-810-610-410-2浓度/（mol·L）生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图4.生长素的作用特点（1）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的差异。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（2）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。除草剂原理生长素浓度(mol/L)促进生长抑制生长O10－1010－610－2双子叶单子叶双子叶植物＞单子叶植物

应用：在单子叶农作物田里面施加适量浓度（如10－4mol/L）的生长素类似物，除去双子叶杂草不同的植物对生长素的敏感程度不同：10－410－8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。1934年，Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。123保留顶芽去除顶芽含生长素琼脂块顶端优势组别侧芽增加的长度(mm)①保留顶芽3.4±0.5②去除顶芽16.0±2.7③去除顶芽，外施生长素1.8±0.6不能说明。1、2组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽生长素的浓度，只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。第1组和第2组比较，能否说明生长素抑制了侧芽生长？顶端运输到侧芽的生长素抑制了侧芽的生长植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长，间接说明了过高的生长素浓度可抑制侧芽的生长。第2组和第3组的结果什么？该实验的结论是？顶端优势1934年，Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。123保留顶芽去除顶芽含生长素琼脂块组别侧芽增加的长度(mm)①保留顶芽3.4±0.5②去除顶芽16.0±2.7③去除顶芽，外施生长素1.8±0.6棉花打顶，果树剪枝等。3.顶端优势适时摘除顶芽，解除顶端优势，以促进侧芽发育2保留顶芽去除顶芽生长素浓度低，促进生长生长素浓度高，发育受到抑制顶芽侧芽运输方向(1)概念：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。(2)解除方法：(3)应用：原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，导致枝条上部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。顶端优势③应用：不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。需要长高的植物(如木材)：保留顶端优势5.顶端优势棉花打顶增产：解除顶端优势，

农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育，从而使它多开花、多结果bbAB

生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输；而尖端以下只进行极性运输单侧光单一方向刺激(如单侧光、重力、离心力)下生长素运输受影响重力横向运输：近地侧远地侧近地侧远地侧向重力性(根的向地性)原理：根对生长素敏感AB←生长素少←生长素多←生长较快←生长较慢远地侧近地侧向地生长重力补充拓展：向重力性(茎的背地性)原理：茎对生长素不敏感背地生长远地侧近地侧→→生长素少→生长较慢生长素多→生长较快重力CD补充拓展：茎的背地性、根的向地性分析植物器官生长的反应促进生长抑制生长根芽茎10-1010-810-610-410-2浓度/（mol·L）10-1010-8远地侧：近地侧：远地侧：进地侧：低浓度促进，促进作用强低浓度促进，促进作用弱根芽低浓度促进高浓度抑制重力根茎ABCD根部：生长素浓度：AB生长速度：AB生长素的效应：茎部：生长素浓度：CD生长速度：CD生长素的效应：＞＞＞

＞A促进B抑制C促进弱D促进强离心力使外侧的生长素多于内侧ab茎根ab茎弯向中心生长直立生长向光弯曲生长向孔弯曲生长离心力：使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输