5.1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

免疫监视第五章第1节植物生长素视频中是种子在生长过程中给予不同方向的光照其生长规律。1.图中植株的生长方向有什么特点？弯向光生长。2.植株对这种刺激的反应有什么适应意义？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。思考在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动向性运动的概念：举例：植物幼苗的向光性生长根的向重力性生长根的向水性生长根的向肥性生长生命活动调节的普遍模式：刺激—感应—响应—调节意义：维持稳态、适应环境4.植物的生命活动会受到哪些因素影响？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？植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。生长素的发现过程1.1达尔文和他儿子的实验（19世纪末）①实验材料(1)实验材料：胚芽鞘胚芽鞘一、生长素的发现过程胚芽鞘：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。1.1达尔文的向光性实验②不弯曲、不生长

减法实验②实验过程1.1达尔文的向光性实验①②③④图5-1

达尔文的实验示意图④向光弯曲①向光弯曲生长单侧光照射③直立生长实验①②形成对照，自变量是

，说明

。尖端的有无胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关实验③④形成对照，再加上实验①的空白对照，单一变量是

，可以得出的结论是______________________。尖端是感受光刺激的部位遮光部位不同现象：

一、生长素的发现历程1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么呢？2.胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？3.感受单侧光刺激的又是哪一部分？4.你怎样解释这一结果呢？采用排除法，观察某部位不受单侧光刺激时系统的反应，从而确定是哪一部分起作用。①②③④图5-1

达尔文的实验示意图一、达尔文和他儿子的实验尖端下面的一段（伸长区）。尖端。

一、生长素的发现历程达尔文提出，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。科学重视实证。达尔文注意到人们熟视无睹的现象，并且设计了简单而又富有创造性的实验来研究，而不是凭主观臆测来解释。（一）达尔文和他儿子的实验①②③④图5-1

达尔文的实验示意图达尔文向光生长与胚芽鞘

有关感光部位在胚芽鞘

造成伸长区背光面比向光面生长快尖端向下面伸长区传递某种“影响”尖端尖端单侧光引发植物向光生长③实验结论：实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。这种“影响”究竟是什么呢？在达尔文之后，先后有多位科学家通过进一步的实验继续探索。图5-2

鲍森·詹森的实验示意图1.2鲍森·詹森的实验1913结果：

胚芽鞘不弯曲生长。结论：琼脂片不会引起胚芽鞘

弯曲生长。如何排除琼脂片的影响呢？图5-2

鲍森·詹森的实验示意图【思考】①

该实验有什么不足之处？如何改进？无法排除琼脂片对实验结果的影响；

应加一组把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上。【思考】②

如果将琼脂片换成云母片，胚芽鞘的生长状况是什么样的？胚芽鞘顶尖产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部，却不能透过云母片。胚芽鞘不生长也不弯曲。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【思考】①拜尔为什么要选择黑暗的环境？②没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？排除光的影响，控制变量胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长胚芽鞘朝对侧弯曲生长1.3拜尔的实验1918胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。结论：达尔文的推想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”这种“影响”会造成背光面比向光面生长快鲍森·詹森的实验拜尔的实验结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀琼脂片这些实验初步证明：

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分分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。1.4温特的实验（1926）图5-4

温特实验示意图自变量：因变量：结论：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的弯曲生长确实由一种化学物质引起的。1.4温特的实验（1926）琼脂胚芽鞘尖端的物质可转移到琼脂块中温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质将命名为生长素。实验者主要思路与方法达尔文父子鲍森·詹森拜尔温特请总结四位科学家的主要思路与方法，填入下表去除胚芽鞘顶端，观察去除整个结构的影响用锡箔小帽套住顶端，以去除单侧光对顶端的影响在胚芽鞘顶端和顶端以下部位之间插入琼脂片或云母片，在单侧光照射下，观察物质的运输是否被阻断黑暗条件下，改变胚芽鞘顶端的位置，相当于人为施加了物质的不均匀分布放置过胚芽鞘顶端的琼脂块（而不是胚芽鞘本身）可使去顶胚芽鞘弯曲生长，证实化学物质的存在阅读教材P92第3段。吲哚乙酸（IAA）苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）吲哚乙酸（IAA）化学结构式P92：温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？

生长素究竟是什么物质呢？（1）1934年，科学家首先从

中分离出与生长素相同的化学物质——

。（2）1946年，科学家从

分离出生长素。（3）生长素的种类：吲哚乙酸（IAA）人尿植物体判断：生长素的化学本质是蛋白质（

）×达尔文鲍森·詹森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，造成背光侧比向光侧生长快。胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。进一步证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并命名为生长素。拜尔温特一、生长素的发现过程（小结）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一、生长素的发现过程（小结）1.7对植物向光性的原因单侧光生长素分布不均匀

外因：内因：

一、生长素的发现历程由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物，叫做植物激素。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。科学家陆续又发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。植物体内产生体内传递植物体内含量极少显著影响植物生长3.作用：1.概念：2.种类：生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，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。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。注意：植物体内产生的才是植物激素，人工合成的以及微生物产生的即使化学本质、功能、名称均相同，都不能称为植物激素；1.6植物激素的概念1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？思考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。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？类别分泌器官化学本质作用部位运输方式植物激素动物激素无特定的分泌器官有特定的内分泌腺一般是小分子物质蛋白质、类固醇等无明显的器官器官、细胞多样、复杂随着体液运输生长素的合成、运输与分布02(1)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.生长素的合成思考：生长素的合成需要光吗？二、生长素的合成、运输与分布我从哪里来？

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.生长素的分布我要到哪里去？《生长素的合成、分布》易错判断1.幼芽、幼叶和种子都能大量产生生长素（

）2.生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育的种子中产生（

）3.植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素（

）4.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的（

）5.生长素只分布在植物生长旺盛的部位（

）××√××形态学上端形态学下端形态学上端IAA合成部位IAA合成部位运输至作用部位极性运输：非极性运输：横向运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中（幼嫩部位），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（运输方向）成熟组织，通过输导组织进行非极性运输。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。与刺激方向具有一致性3.生长素的运输方向总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、离心力等单向刺激与刺激方向具有一致性向光侧→背光侧远地侧→近地侧总结生长素的运输横向运输极性运输非极性运输运输方式：(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）《生长素的运输》易错判断1.胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关（

）2.胚芽鞘中生长素的横向运输与光照方向有关（

）3.生长素在胚芽鞘中的极性运输，只能单向运输（

）4.极性运输不需要能量（

）5.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输（

）6.生长素在根部的极性运输方向由“根尖端”运往“根近茎端”（

）7.成熟茎输导组织中的生长素可以进行非极性运输（

）8.横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端（

）√√×√√×√√给细胞

信息，起着

细胞生命活动的作用。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三、生长素的生理作用1.作用2.作用机制传递调节三、生长素的生理作用3.生长素的生理作用细胞器官生长素伸长分化生长发育受体基因表达细胞水平：起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。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。思考：生长素对生长只有“促进”作用吗？10-1010-810-610-410-2生长素类似物浓度（mol/l）平均长度（mm）102030促进抑制编号浓度mol/L根的平均长度

mm1清水10210-1030310-814410-63510-41610-20低浓度促进生长高浓度抑制生长清水【任务一】植物生长素的作用特点

生长素

两重性

【任务一】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？相对于生长素最低浓度时各器官生长速度而言，生长素浓度过高“抑制”生长时，器官生长速度减慢，甚至生长停滞。①曲线AB段表示:②B点：③BC:④C点：⑤CD：⑥E、F：在一定范围内，随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐增强；最适浓度；超过最适浓度，随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐减弱；在一定范围为，随生长素浓度升高,

抑制作用逐渐增强；既不促进，也不抑制；ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促进生长抑制生长ＦＥ生长素浓度不同，但促进效果相同。曲线分析【任务二】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？一般表现为较低浓度的浓度促进生长，浓度过高抑制生长。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。根的最适浓度大约是10－10mol/L；芽的最适浓度大约是10－8mol/L；茎的最适浓度大约是10－4mol/L。(2）生长素发挥的作用会因浓度、植物细胞的成熟情况和器官

的种类不同而有差异。浓度：低—促进高—抑制过高—杀死2、生长素的作用特点(1)器官：根＞芽＞茎成熟程度：幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。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：某位农场主有一块玉米地，由于缺乏管理，导致玉米地大量长草，为了节约成本，农场主选择了除草剂二氯苯氧乙酸(2，4-D)来进行除草。请你应用所学知识分析除草剂的原理。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？实验探究：如何设计实验验证极性运输？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。实验探究：如何设计实验验证极性运输？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②产生顶端优势的原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，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，植株因而表现出顶端优势。2134①概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。（1）顶端优势生长素的实例顶端优势的应用a.解除顶端优势——去掉顶芽农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育，从而使它多开花、多结果园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满b.保留顶端优势做木材的树木需要保留顶端优势体现生长素的两重性：②根的向地性将植物幼苗横放，生长一段时间后，发现根向地生长，茎背地生长。（2）茎的背地性、根的向地性分析根的向地性CD根部：生长速度：生长素浓度：CD<>（体现了两重性）生长素浓度：生长速度：茎部：生长素浓度：AB<AB<提示：茎的向光性和背地性不能体现IAA生理作用的两重性促进促进促进抑制①在重力作用下生长素分布不均匀②根茎对生长素的敏感程度不同类比顶端优势，分析根向地性的原因？1.基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。（1）单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀。（）（2）生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。（）（3）生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（）×

×一、概念检测2.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，并分别从不同的方向给以光照（如图所示）。培养一段时