5.1植物生長(zhǎng)素（新）

第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第1節(jié)

植物生長(zhǎng)素免疫監(jiān)視1.概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程。

2.解釋生長(zhǎng)素的分布與植物向光性的關(guān)系。

3.掌握生長(zhǎng)素的合成部位、運(yùn)輸方式和分布。

4.理解生長(zhǎng)素的生理作用。

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.科學(xué)思維：評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)

密性。2.科學(xué)探究：通過體驗(yàn)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程，掌握生長(zhǎng)素

相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和方法。3.社會(huì)責(zé)任：根據(jù)生長(zhǎng)素作用特點(diǎn)，闡釋生物學(xué)中適度

與平衡觀念，并運(yùn)用這一觀念分析和解決現(xiàn)實(shí)中的問題。素養(yǎng)要求

圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。1.圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？2.可能是哪種因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植物對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？較長(zhǎng)時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽光處生長(zhǎng)；意義：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，滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。彎向窗外生長(zhǎng)幼嫩部分問題探討3.

這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？Ⅰ.達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)材料：胚芽鞘胚芽鞘一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~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(zhǎng)中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進(jìn)行光合作用。(2)實(shí)驗(yàn)過程彎向光源生長(zhǎng)不生長(zhǎng)也不彎曲

直立生長(zhǎng)彎向光源生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)①

實(shí)驗(yàn)②

實(shí)驗(yàn)③

實(shí)驗(yàn)④

單側(cè)光去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)①②形成對(duì)照，自變量是

，說明

。尖端的有無胚芽鞘的生長(zhǎng)和彎曲與尖端有關(guān)一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)過程彎向光源生長(zhǎng)不生長(zhǎng)也不彎曲

直立生長(zhǎng)彎向光源生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)①

實(shí)驗(yàn)②

實(shí)驗(yàn)③

實(shí)驗(yàn)④

單側(cè)光去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部現(xiàn)象：

思考：遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?

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(shí)胚芽鞘的反應(yīng)，從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)過程彎向光源生長(zhǎng)不生長(zhǎng)也不彎曲

直立生長(zhǎng)彎向光源生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)①

實(shí)驗(yàn)②

實(shí)驗(yàn)③

實(shí)驗(yàn)④

條件：

單側(cè)光去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部現(xiàn)象：

實(shí)驗(yàn)③④形成對(duì)照，再加上實(shí)驗(yàn)①的空白對(duì)照，單一變量是

，可以得出的結(jié)論是______________________。尖端是感受光刺激的部位遮光部位不同一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)過程彎向光源生長(zhǎng)不生長(zhǎng)也不彎曲

直立生長(zhǎng)彎向光源生長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)①

實(shí)驗(yàn)②

實(shí)驗(yàn)③

實(shí)驗(yàn)④

條件：

單側(cè)光去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部現(xiàn)象：

思考：感受單側(cè)光刺激的是哪一部分？胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分?如何解釋這一結(jié)果？尖端尖端下部——伸長(zhǎng)區(qū)一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)(3)推測(cè)：胚芽鞘

受單側(cè)光刺激后，就向

傳遞

，造成

比

生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。尖端下面的伸長(zhǎng)區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)背光面向光面某種“影響”思考：尖端產(chǎn)生的影響能傳到下部，為什么能使伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢？可能因?yàn)樵摗坝绊憽痹谙蚬鈧?cè)和背光側(cè)分布不均勻造成的。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)瓊脂：是海藻的提取物，溶于熱水，再讓其冷卻得到。物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。

云母片：常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散。結(jié)論：胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部【思考】①

該實(shí)驗(yàn)有什么不足之處？如何改進(jìn)？無法排除瓊脂片對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；應(yīng)加一組把空白瓊脂塊放在去掉尖端的胚芽鞘上。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)【思考】②

如果將瓊脂片換成云母片，胚芽鞘的生長(zhǎng)狀況是什么樣的？胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部，卻不能透過云母片。胚芽鞘不生長(zhǎng)也不彎曲?，F(xiàn)象：自變量：因變量：尖端放置的位置尖端下部彎曲生長(zhǎng)的方向【思考】①拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？②沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會(huì)發(fā)生彎曲？排除光的影響，控制變量胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。胚芽鞘朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程拜爾的實(shí)驗(yàn)胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成的。結(jié)論：達(dá)爾文的推想胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種“影響”這種“影響”會(huì)造成背光面比向光面生長(zhǎng)快鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)拜爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：彎曲生長(zhǎng)是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在伸長(zhǎng)區(qū)分布不均勻瓊脂片這些實(shí)驗(yàn)初步證明：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分分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。自變量：因變量：結(jié)論：瓊脂塊是否接觸過尖端去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長(zhǎng)胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)由一種化學(xué)物質(zhì)引起的。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程溫特的實(shí)驗(yàn)瓊脂胚芽鞘尖端的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到瓊脂塊中溫特認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)將命名為生長(zhǎng)素。1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)----吲哚乙酸（IAA）。1946年，人們從高等植物中分離出了生長(zhǎng)素,并確認(rèn)它就是吲哚乙酸（IAA）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它們都屬于生長(zhǎng)素。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)外因：內(nèi)因：向光彎曲條件：?jiǎn)蝹?cè)光照射尖端感光，生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸而分布不均勻單側(cè)光照射尖端一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程植物向光性的解釋植物向光性是由生長(zhǎng)素分布不均勻造成的：?jiǎn)蝹?cè)光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻，從而造成向光彎曲。尖端①②③④尖端下段尖端下段生長(zhǎng)素較少生長(zhǎng)素較多生長(zhǎng)較慢生長(zhǎng)較快向光彎曲生長(zhǎng)達(dá)爾文鮑森·詹森胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種影響，造成背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)快。胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成的。進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并命名為生長(zhǎng)素。拜爾溫特一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程（小結(jié)）①

感受光刺激的部位在

；而向光彎曲的部位在

。②

生長(zhǎng)素由

產(chǎn)生，并向下運(yùn)輸，促使下部生長(zhǎng)。③

單側(cè)光只影響生長(zhǎng)素的

，使向光側(cè)生長(zhǎng)素分布較

，背光側(cè)生長(zhǎng)素分布較

；④

胚芽鞘尖端以下的伸長(zhǎng)區(qū)背光側(cè)生長(zhǎng)較

，向光側(cè)生長(zhǎng)較

，從而造成胚芽鞘的向光彎曲生長(zhǎng)。⑤

生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)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、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程（小結(jié)）(1)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生需要光照(

)(2)植物的向光生長(zhǎng)是因?yàn)橄蚬鈧?cè)生長(zhǎng)素濃度高于背光側(cè)(

)(3)動(dòng)物激素和植物激素都是由特定的內(nèi)分泌腺產(chǎn)生的(

)(4)溫特分離并鑒定出生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)為吲哚乙酸(

)判斷××××隨堂練習(xí)如圖是燕麥胚芽鞘受到單側(cè)光照射，下列敘述不正確的是（）A.生長(zhǎng)素由④向③移動(dòng)B.生長(zhǎng)素由②向①移動(dòng)C.生長(zhǎng)素由①向③移動(dòng)D.③處生長(zhǎng)比④處快A隨堂練習(xí)下列情況下一段時(shí)間后胚芽鞘的生長(zhǎng)情況（都是左側(cè)單側(cè)光照射）

隨堂練習(xí)①

向左彎曲生長(zhǎng)（或向光彎曲生長(zhǎng)）②

直立生長(zhǎng)③

向左彎曲生長(zhǎng)（或向光彎曲生長(zhǎng)）④

向左彎曲生長(zhǎng)（或向光彎曲生長(zhǎng)）⑤

不生長(zhǎng)也不彎曲⑥

向左彎曲生長(zhǎng)（或向光彎曲生長(zhǎng)）⑦

直立生長(zhǎng)⑧

向左彎曲生長(zhǎng)（或向光彎曲生長(zhǎng)）⑨

向右彎曲生長(zhǎng)⑩

不生長(zhǎng)也不彎曲二、植物激素1.概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從

運(yùn)送到

，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量

。產(chǎn)生部位作用部位有機(jī)物一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程2.種類：生物素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。3.作用：植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育過程中的所有生命活動(dòng)。動(dòng)物激素植物激素分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式相同點(diǎn)①

由自身產(chǎn)生；②

從產(chǎn)生部位運(yùn)到作用部位；③

起調(diào)節(jié)作用；④

微量、高效。無特定分泌器官有特定內(nèi)分泌腺或細(xì)胞一般是小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇等無特定靶器官靶器官、靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜隨體液運(yùn)輸3.生長(zhǎng)素（1）產(chǎn)生：主要在_____________________________合成；由________經(jīng)一系列反應(yīng)合成。（2）分布：相對(duì)集中地分布在_________的部位，如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。（3）運(yùn)輸：①橫向運(yùn)輸：由于_____________等因素，發(fā)生_________在等細(xì)胞分裂特別旺盛的部位。②極性運(yùn)輸：在_______________________中，生長(zhǎng)素

只能從___________到____________。③非極性運(yùn)輸：在_____組織中，通過__________運(yùn)輸。芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子色氨酸生長(zhǎng)旺盛單側(cè)光、重力根尖、莖尖胚芽鞘、芽、幼葉、幼根（主動(dòng)運(yùn)輸）形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端成熟輸導(dǎo)組織二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸和分布地上部分地下部分形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端三、生長(zhǎng)素的生理作用10-10、10-8、10-4“促進(jìn)”或“抑制”，是相對(duì)于生長(zhǎng)素處于最低濃度時(shí)各器官的生長(zhǎng)速度而言，當(dāng)生長(zhǎng)素濃度過高而“抑制”生長(zhǎng)時(shí)，器官表現(xiàn)為生長(zhǎng)速度減慢，甚至生長(zhǎng)停滯。對(duì)于不同的器官來說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度不同。1.研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)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。一般情況下，生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)。例如，頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高。由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)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(shì)。去掉頂芽后，側(cè)芽處的生長(zhǎng)素濃度降低，于是側(cè)芽萌動(dòng)、加快生長(zhǎng)(圖5-7)。幼嫩的細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素敏感，衰老細(xì)胞則比較遲鈍；不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度也不一樣。三、生長(zhǎng)素的生理作用如圖為不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：

ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)根FF’1.曲線AB段表示：2.B點(diǎn)表示的生長(zhǎng)素濃度是：3.BC段表示：4.C點(diǎn)表示的生長(zhǎng)素濃度對(duì)根的生長(zhǎng)作用是：5.CD段表示：隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用加強(qiáng)。促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃度

隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱。隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)。既不促進(jìn)也不抑制思考·討論如圖為不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：

ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)根FF’6.從圖中的F、F’點(diǎn)你可以得出什么結(jié)論？7.以上曲線說明了什么?8.圖中的促進(jìn)和抑制是以什么為對(duì)照進(jìn)行判斷的？抑制作用是不生長(zhǎng)還是減緩生長(zhǎng)？最適濃度點(diǎn)左右兩側(cè)有一大一小兩個(gè)濃度點(diǎn)，起促進(jìn)作用效果相同。生長(zhǎng)素作用：低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度抑制生長(zhǎng)。以不施加外源生長(zhǎng)素時(shí)根的生長(zhǎng)情況為對(duì)照。抑制作用說明在該濃度下生長(zhǎng)緩慢甚至停止。思考·討論9.

D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)素濃度，對(duì)根的生長(zhǎng)效應(yīng)是__________對(duì)芽的生長(zhǎng)效應(yīng)是__________對(duì)莖的生長(zhǎng)效應(yīng)是__________10.

三種器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性大小依次是：抑制生長(zhǎng)不促進(jìn)不抑制促進(jìn)生長(zhǎng)根＞芽＞莖敏感性一般看最適濃度就行，最適濃度越小越敏感。D思考·討論ABCD____子葉植物比____子葉植物敏感,利用濃度在____________間的生長(zhǎng)素類似物作除草劑（如2，4-D），可除去____子葉植物中的____子葉雜草。雙單單雙BD(最好是C)三、生長(zhǎng)素的生理作用若植物幼苗出現(xiàn)向光性，且測(cè)得其向光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m，則其背光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度范圍應(yīng)為

。大于m小于2m隨堂練習(xí)2.頂端優(yōu)勢(shì)①

概念：植物頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象?！舅伎肌繛槭裁春芏嘀参锍蕦毸停烤嚯x頂芽越近，側(cè)芽受抑制越強(qiáng)。②

原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素，逐漸向下運(yùn)輸，導(dǎo)致側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高，從而抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制。三、生長(zhǎng)素的生理作用頂芽側(cè)芽側(cè)芽頂端優(yōu)勢(shì)解除頂端優(yōu)勢(shì)③

應(yīng)用：需要長(zhǎng)高的植物(如木材)：保留頂端優(yōu)勢(shì)三、生長(zhǎng)素的生理作用3.應(yīng)用：不要長(zhǎng)高、需要側(cè)枝較多的植物：去掉頂芽，解除頂端優(yōu)勢(shì)。去掉頂芽后，側(cè)芽附近的生長(zhǎng)素來源暫時(shí)受阻，濃度降低，于是抑制就被解除，側(cè)芽萌動(dòng)、加快生長(zhǎng)。煙草打頂棉花摘心(打頂)果樹修剪整枝三、生長(zhǎng)素的生理作用1.不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時(shí)的情況。2.結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。3.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(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。下上下上對(duì)照選右側(cè)哪個(gè)？√四、課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.基于對(duì)生