【課件】植物生長素 課件 2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期生物（人教版2019）選擇性必修1

1、黃瓜的花有雌花和雄花之分，雄花不結(jié)果實(shí)。為了讓黃瓜植株多結(jié)果實(shí)，就得使它們少開雄花，多開雌花。為此，農(nóng)業(yè)技術(shù)人員在黃瓜的雌花和雄花分化時期施用適當(dāng)濃度的乙烯利（能釋放乙烯 ），這樣可以顯著地提高雌花比例。喚醒沉睡的種子，調(diào)控幼苗的生長。引來繁花綴滿枝，瓜熟蒂落也有時。靠的是雨露陽光，離不開信息分子。第5章 植物生命活動的調(diào)節(jié)第1節(jié) 植物生長素 第1課時圖中是一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物。3.這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？彎向窗外生長。 是較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽光處生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合成更多的有機(jī)物，滿足自身生

2、長發(fā)育的需要。幼嫩部位討論：1.圖中植株的生長方向有什么特點(diǎn)？2.可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植株對這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)的意義？向光性：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象。單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫作胚芽鞘，它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進(jìn)行光合作用。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程 許多人可能對這種現(xiàn)象熟視無睹；但是，達(dá)爾文早就注意到植物的向光性，并設(shè)計實(shí)驗(yàn)研究植物具有向光性的原因；(一）達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)：19世紀(jì)末，達(dá)爾文（C.R.Darwin,1809-1882）和他的兒子，設(shè)計了實(shí)驗(yàn)來探討植物向光性的原因。

3、金絲雀虉（y）草達(dá)爾文對照去掉尖端尖端罩上錫箔罩子尖端下面一段罩上錫箔罩子1 2 3 4 彎向光源生長不發(fā)生彎曲不發(fā)生彎曲彎向光源生長1.實(shí)驗(yàn)過程2、實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)生彎曲的是哪一部分？如何證明？1、2組對照得出的結(jié)論是？3、4組為什么要分別遮住胚芽鞘尖端和它下面一段呢？分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時胚芽鞘的反應(yīng)，從而確定是胚芽鞘哪一部分感受光刺激。結(jié)論：尖端是感受光刺激的部位胚芽鞘模式圖尖端尖端下部尖端下部彎曲生長與尖端有關(guān)尖端下部0 1 2 3 4 5 6 7 8 胚芽鞘生長并彎曲的部位是_拓展思考：尖端下面的伸長區(qū) 感光部位在尖端，那么伸長

4、部位在哪里？ 如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)？3、總結(jié)結(jié)論及推測實(shí)驗(yàn)說明胚芽鞘有向光性，彎曲部位是尖端以下；實(shí)驗(yàn)說明向光性可能與尖端有關(guān)；實(shí)驗(yàn)說明感受光刺激的部位在尖端而不是尖端以下。達(dá)爾文根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出：胚芽鞘尖端接受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。疑問：這種“影響” 究竟是什么？（二）1913年鮑森詹森（P.Boysen-Jensen）實(shí)驗(yàn)胚芽鞘尖端和下面部分之間插入瓊脂片 結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響” 可以透過瓊脂片傳遞給下部。向光彎曲生長達(dá)爾文的推測1：尖端產(chǎn)生了某種影響，傳到下部。瓊脂，是從海藻中提取出來的一種植物膠，為無色、無

5、固定形狀的固體，溶于熱水。廣泛應(yīng)用在食品工業(yè)中，生物學(xué)研究中常作細(xì)菌培養(yǎng)基。物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。 云母片是一種礦物質(zhì)，由韻母族礦物質(zhì)切制而成。因其材料為天然礦制品，具有無污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn),常用作電器絕緣材料（三）拜爾的實(shí)驗(yàn)（1918年）1.實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果向右彎曲生長向左彎曲生長向?qū)?cè)彎曲生長2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的 拜爾首次將實(shí)驗(yàn)放置于黑暗中進(jìn)行，說明單側(cè)光不是胚芽鞘彎曲生長的根本原因，而“影響”的分布不均勻才是根本原因.達(dá)爾文的推測2：彎曲生長的原因是尖端產(chǎn)生的影響在下部分布不均。為什么要在黑暗條件下？排除單側(cè)光的干

6、擾頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，那么它為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？因?yàn)樵撚绊懺谙蚬庖粋?cè)和背光一側(cè)（濃度分布）存在差異，因而引起兩側(cè)的生長不均勻。詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)初步證明：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。（四）1926年荷蘭科學(xué)家溫特實(shí)驗(yàn)瓊脂胚芽鞘尖端中的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到瓊脂快中空白瓊脂塊對照實(shí)驗(yàn)幾小時后朝對側(cè)彎曲生長 胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，溫特認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長素。思考討論溫特提出植物體內(nèi)存在生長素時，有沒有提取出這種物質(zhì)？他是怎樣作出這一推測的？沒有

7、。他是在對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上作出這樣推斷的。要得出這 樣的結(jié)論,既需要以事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理,還需要一定的想象力。 1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長素作用相同的化學(xué)物質(zhì)吲哚乙酸（IAA）。 由于生長素在植物體內(nèi)的含量極少，直到1946年人們才從高等植物中將其分離出來，并確定它也是IAA。植物體內(nèi)還有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)，它們都屬于生長素。色氨酸色氨吲哚乙酸過渡：生長素究竟是什么物質(zhì)呢？提示：生長素是一類物質(zhì)，包括IAA等二、總結(jié)：植物向光性的原因外因：單側(cè)光照射內(nèi)因：尖端的存在(感受光刺激) 尖端產(chǎn)生生長素 生長素分布不均勻(

8、背光面多向光面少)單側(cè)光背光一側(cè)向光一側(cè)生長素少生長快生長慢總結(jié)：植物向光性的原因（1）生長素是由胚芽鞘尖端產(chǎn)生的。（2）在單側(cè)光照射下, 生長素在胚芽鞘尖端中橫向運(yùn)輸?shù)奖彻鈧?cè)。（3）生長素由胚芽鞘尖端向下運(yùn)輸。（4）胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長素含量多，向光側(cè)生長素含量少，這樣，胚芽鞘尖端下部背光側(cè)細(xì)胞縱向伸長生長快，而向光側(cè)細(xì)胞縱向伸長生長慢，結(jié)果，胚芽鞘向光彎曲生長。相關(guān)信息（P92左下角）關(guān)于植物向光性生長的原因，目前還有爭議。有學(xué)者根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，植物向光性生長，是由單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均勻而造成的。第1節(jié) 植物生長素 第2課時三、植物激素1、概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生

9、，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。2、功能： 植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動。3、種類： 主要有生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。 植物體內(nèi)產(chǎn)生的才是植物激素，人工合成的以及微生物產(chǎn)生的即使化學(xué)本質(zhì)、功能、名稱均相同，都不能稱為植物激素，例如赤霉菌可以產(chǎn)生赤霉素，該赤霉素不是植物激素；思考討論植物激素與動物激素的異同1.植物激素與動物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？2.植物體內(nèi)沒有分泌激素的腺體，這說明植物激素在合成部位上與動物激素有明顯不同。植物激素與動物激素還有哪些明顯的區(qū)別？二者都是調(diào)節(jié)生命活動的

10、化學(xué)物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點(diǎn)。類別分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式植物激素?zé)o特定的分泌器官一般是小分子物質(zhì)無明顯的靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜動物激素有特定的內(nèi)分泌腺蛋白質(zhì)、類固醇等靶器官、靶細(xì)胞隨著體液運(yùn)輸四、生長素的合成、運(yùn)輸與分布1.生長素的合成生長素主要的合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子可由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯L素色氨酸吲哚乙酸四、生長素的合成、運(yùn)輸與分布2.生長素的分布植物體各器官中都有分布，相對集中分布在生長旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端四、生長素的合成、

11、運(yùn)輸與分布3.生長素的運(yùn)輸（1）極性運(yùn)輸概念：生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，也就是只能單方向地運(yùn)輸，稱為極性運(yùn)輸。部位：在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中。方式：極性運(yùn)輸是一種主動運(yùn)輸。（2）非極性運(yùn)輸概念：與植物形態(tài)學(xué)方向無明顯關(guān)系的運(yùn)輸方式。部位：在成熟組織中通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行。方式：和其他有機(jī)物的運(yùn)輸沒有區(qū)別。舉例：單一方向刺激(如單側(cè)光、重力)下的橫向運(yùn)輸背光側(cè)向光側(cè)橫向運(yùn)輸近地側(cè)遠(yuǎn)地側(cè)近地側(cè)遠(yuǎn)地側(cè)莖的背地性、根的向地性分析植物器官生長的反應(yīng)促進(jìn)生長抑制生長根芽莖10-1010-810-610-410-2濃度/（molL）10-1010-8遠(yuǎn)地側(cè)：近地側(cè)：遠(yuǎn)地側(cè)：進(jìn)地

12、側(cè)：低濃度促進(jìn)，促進(jìn)作用強(qiáng)低濃度促進(jìn)，促進(jìn)作用弱根芽低濃度促進(jìn)高濃度抑制 為了檢測生長素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果，此人得出以下結(jié)論： （1）下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊； （2）生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊含IAA的瓊脂塊(a)思維訓(xùn)練評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計和結(jié)論實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊空白瓊脂塊(a)胚

13、芽鞘彎曲生長1.這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計是否嚴(yán)密？為什么？2.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？3.如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？ 不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時的情況。 結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實(shí)驗(yàn)證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。 應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端?？瞻篆傊瑝K(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)前空白瓊脂塊(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)后胚芽鞘既不彎曲也不生長思維訓(xùn)練評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計和結(jié)論五、生長素的生理作用1.生長素的作用方式和動物體內(nèi)激素起作用的方式基本相似給細(xì)胞傳達(dá)信息，起

14、著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。生長素不起催化作用，不為細(xì)胞提供能量。2.生理作用：（1）細(xì)胞水平 起著促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用；（2）器官水平影響器官的生長、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。 生長素首先與細(xì)胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)-生長素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生效應(yīng)。3.生長素的作用機(jī)理細(xì)胞器官伸長分化生長發(fā)育生長素生長素受體特異性結(jié)合引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)特定基因表達(dá)產(chǎn)生效應(yīng)生長素的作用似乎就是“促進(jìn)”。真的是這樣嗎？思考討論植物生長素的作用特點(diǎn)下圖為不同濃度生長素對植物不同器官的作用結(jié)果1.促進(jìn)或抑制的作用

15、效果是與哪一組別對比得到的？相對于生長素處于最低濃度時各器官的生長速度而言設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究生長素作用結(jié)果時，一定要設(shè)置蒸餾水處理的對照組，不然無法得出抑制還是促進(jìn)的結(jié)果；思考討論植物生長素的作用特點(diǎn)下圖為不同濃度生長素對植物不同器官的作用結(jié)果2.對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關(guān)系？3.對于不同的器官來說，生長素促進(jìn)生長的最適濃度相同嗎？一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長，濃度過高則抑制生長。對于不同的器官來說，生長素促進(jìn)生長的最適濃度不同。根10-10芽10-8莖10-44、生長素的作用特點(diǎn)促進(jìn)生長抑制生長根芽莖10-1010-810-610-410-2濃度/（molL）生長素濃度與植物不同

16、器官生長的反應(yīng)的關(guān)系示意圖（1）生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。敏感程度排序：根芽莖 幼嫩細(xì)胞衰老細(xì)胞 雙子葉植物單子葉植物（2）在濃度較低時促進(jìn)生長，在濃度過高時則會抑制生長注意：新教材已經(jīng)棄用“兩重性”這種說法了不同濃度的生長素對同一植物器官的作用一定不同嗎？同一濃度生長素對不同器官的影響一定不同嗎？生長素的濃度在10-6時，對根、芽、莖的生理效應(yīng)分別是怎樣的？ 濃度：低促進(jìn)；高抑制；過高殺死； 器官敏感性： 根 芽 莖 側(cè)芽頂芽；植物種類：雙子葉植物單子葉植物；5.影響生長素作用效果的因素：生長素發(fā)揮的作用會因濃度、植物細(xì)胞成熟情況和器官種類

17、及植物種類不同而有差異。6 植物生長素的利用（1）頂端優(yōu)勢概念：植物的頂芽優(yōu)先生長，而側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的原因：頂芽產(chǎn)生的生長素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽處生長素濃度較高，由于側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢。頂端優(yōu)勢的應(yīng)用：保留？解除？a.保留頂端優(yōu)勢b.解除頂端優(yōu)勢去掉頂芽適時摘除棉花頂芽以促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育，從而使它多開花、多結(jié)果適時修剪景觀樹木，讓樹木發(fā)出更多的側(cè)枝，使樹型圓潤、豐滿（2）除草劑原理生長素濃度 (mol/L)促進(jìn)生長抑制生長O1010106102雙子葉單子葉雙子葉植物單子葉植物 應(yīng)用：在單子葉農(nóng)作物田里面施加適量濃度（如104mol/L）的生長素類似物，除去雙子葉雜草不同的植物對生長素的敏感程度不同：104108 （3）促進(jìn)