植物生長素課件【教材精講精研】 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)第1節(jié)

植物生長素生活現(xiàn)象在光明和黑暗中生長的幼苗陽臺種植的植物【問題探討】圖中是一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物。1.圖中植株的生長方向有什么特點(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？植物對這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？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；彎向窗外生長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？

發(fā)生在幼嫩部分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，滿足自身生長發(fā)育的需要。

在________的照射下，植物______光源生長的現(xiàn)象叫作_______；單側(cè)光朝向向光性一.生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)(19世紀(jì)末)①實(shí)驗(yàn)材料:

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。胚芽鞘第一片葉種子胚芽鞘(一)實(shí)驗(yàn)探究過程一.生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)(19世紀(jì)末)①實(shí)驗(yàn)材料:(一)實(shí)驗(yàn)探究過程金絲雀虉草(一種禾本科植物)的胚芽鞘胚芽鞘單側(cè)光實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④實(shí)驗(yàn)②不做處理去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下方②實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果單側(cè)光實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④實(shí)驗(yàn)②不做處理去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下方②實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果彎向光源生長不生長也不彎曲直立生長向光彎曲生長該實(shí)驗(yàn)的對照組為_____，實(shí)驗(yàn)組為________；①②對照，自變量為__________，①③對照，自變量為_____________③④對照，自變量為__________；①③④對照,說明胚芽鞘的彎曲生長與___________有關(guān)說明胚芽鞘的感光部位在______。說明胚芽鞘的向光彎曲生長與_____有關(guān)；一生長素的發(fā)現(xiàn)過程實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④①②③④有無尖端尖端尖端有無遮光單側(cè)光照射遮光部位尖端③實(shí)驗(yàn)分析③實(shí)驗(yàn)分析【思考】感光部位在尖端，那么伸長部位在哪里？【思考】遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?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)光刺激時胚芽鞘的反應(yīng),從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④感光部位在尖端，那么伸長部位在哪里？胚芽鞘生長并彎曲的部位是_________________尖端下面的伸長區(qū)胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”,造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快,因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。

（教材P91）④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:這種“影響”究竟是什么呢？這種“影響”究竟是什么呢?能不能從尖端傳遞到下部？鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)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。2.鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)(1913年)因?yàn)榭梢酝高^瓊脂片向下傳遞，所以這種“影響”可能是一種化學(xué)物質(zhì)。瓊脂片云母片驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)尖端產(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？黑暗條件黑暗條件結(jié)果（現(xiàn)象）:自變量:因變量:

尖端放置的位置。尖端下部彎曲生長的方向。胚芽鞘朝放置尖端的對側(cè)彎曲生長3.拜爾的實(shí)驗(yàn)(1918年)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:胚芽鞘彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的?！舅伎肌堪轄枮槭裁匆x擇黑暗的環(huán)境？“某種刺激”的產(chǎn)生是否需要光？【思考】沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會發(fā)生彎曲？排除光對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，控制變量；

不需要尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長?！咀⒁狻堪轄柺状螌?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；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位的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)拜爾的實(shí)驗(yàn)鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)4.溫特實(shí)驗(yàn)(1926年)實(shí)驗(yàn)組對照組實(shí)驗(yàn)結(jié)論:胚芽鞘彎曲生長確實(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。4.溫特實(shí)驗(yàn)(1926年)實(shí)驗(yàn)組對照組①設(shè)置對照組的目的是:排除瓊脂片本身的化學(xué)物質(zhì)對胚芽鞘的影響②在放置瓊脂塊前，要將其去掉尖端的胚芽鞘在蒸餾水中侵泡一段時間，原因是?。去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生長素，以去除生長素，排除內(nèi)源生長素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。1931年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(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生長素,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)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸(IAA)吲哚丁酸(IBA)生長素究竟是什么樣的化學(xué)物質(zhì)呢？【總結(jié)】生長素的發(fā)現(xiàn)過程溫特實(shí)驗(yàn):胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長素。達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。詹森實(shí)驗(yàn):胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂塊傳遞給下部。拜爾實(shí)驗(yàn):尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成胚芽鞘的彎曲生長。先后從尿液和高等植物中分離出與生長素作用相同的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸(IAA)【總結(jié)】生長素的發(fā)現(xiàn)過程溫特實(shí)驗(yàn):胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長素。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)生長素還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)。生長素的產(chǎn)生部位生長素的作用部位尖端下端感光部位彎曲生長部位【總結(jié)】生長素的發(fā)現(xiàn)過程(1)外因:(2)內(nèi)因:單側(cè)光照射生長素的分布不均勻生長素背光側(cè)生長素濃度高生長素光(二)植物向光性的原因

植物向光性是由生長素分布不均勻造成的:單側(cè)光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長不均勻，從而造成向光彎曲。尖端①②③④尖端下段尖端下段生長素較少生長素較多生長較慢生長較快向光彎曲生長(二)植物向光性的原因

關(guān)于植物向光性生產(chǎn)的原因，目前還有爭議。有些學(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)分布不均勻造成的。單側(cè)光向光側(cè)抑制生長的物質(zhì)多背光側(cè)抑制生長的物質(zhì)少向光側(cè)生長慢背光側(cè)生長快向光生長(二)植物向光性的原因1.概念:(三)植物激素由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。2.植物激素種類:生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等物質(zhì)。P93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？二者都是調(diào)節(jié)生命活動的化學(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、高效的特點(diǎn)。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不同?類別動物激素植物激素分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式無特定分泌器官有特定分泌器官一般是小分子物質(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)輸空白瓊脂片光光瓊脂片含IAA瓊脂片含IAA瓊脂片用錫箔罩住尖端光不透水玻璃片用燕麥胚芽鞘進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，一段時間后，其生長彎曲狀況如何？直立生長直立生長不生長不彎曲向光彎曲生長不生長不彎曲直立生長向右彎曲生長向左彎曲生長光【練習(xí)鞏固】長不長，看有無生長素彎不彎，看生長素分布是否均勻1.生長素的合成①生長素主要的合成部位___________________________。芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子②生長素由

經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。色氨酸轉(zhuǎn)變色氨酸二.生長素的合成、運(yùn)輸與分布吲哚乙酸生長素的運(yùn)輸方向從植物體形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸非極性運(yùn)輸:極性運(yùn)輸:橫向運(yùn)輸:在單側(cè)光照射等條件下從胚芽鞘尖端_____一側(cè)向_____一側(cè)運(yùn)輸。成熟組織的韌皮部中(主動運(yùn)輸)向光背光(發(fā)生在根尖、芽尖、莖尖等處,必須在某種剌激因素的作用下才進(jìn)行)(發(fā)生在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中)2.生長素的運(yùn)輸單側(cè)光、重力、離心力等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)上端越靠近尖端一側(cè)為形態(tài)學(xué)上端。3.生長素的分布

生長素在植物體_________中都有分布，但相對集中分布在____________的部分，如________、____和_______的_____________、____________、________________和_________等處；各器官生長旺盛胚芽鞘芽根尖分生組織形成層發(fā)育中的種子果實(shí)極性運(yùn)輸1、請用圖中數(shù)字符號表示生長素極性運(yùn)輸?shù)姆较蜻\(yùn)輸方向2、分析判斷下列圖中生長素橫向運(yùn)輸?shù)姆较?，并思考影響橫向運(yùn)輸?shù)囊蛩赜心男?？①單?cè)光②重力③離心力等影響因素：

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(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。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，此人得出以下結(jié)論：①下端瓊脂塊的生長素來自上端的瓊脂塊②生長素的胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。思維訓(xùn)練討論1.這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？不嚴(yán)密，沒有考慮胚芽鞘倒過來放置時的情況。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后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？結(jié)論2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。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？實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后應(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。4.如何檢測下端的瓊脂塊中是否接收到生長素？將下端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)，一段時間后觀察胚芽鞘是否向?qū)?cè)彎曲。三.生長素的生理作用1.生長素的作用方式生長素不起催化作用，不為細(xì)胞提供能量，而是給細(xì)胞傳達(dá)信息，起調(diào)節(jié)作用?；虮磉_(dá)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)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)。2.生長素的促進(jìn)作用①細(xì)胞水平促進(jìn)細(xì)胞伸長向光側(cè)背光側(cè)生長素誘導(dǎo)細(xì)胞分化②器官水平影響器官的生長和發(fā)育促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生影響花、葉和果實(shí)發(fā)育生長素的作用似乎就是“促進(jìn)”。真的是這樣嗎？3.植物生長素的作用特點(diǎn)如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析:ABCD010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長抑制生長mol·L-1根F`F隨生長素濃度升高，對根生長的促進(jìn)作用加強(qiáng)促進(jìn)根生長的最適濃度隨生長素濃度升高，對根生長的促進(jìn)作用減弱①曲線AB段表示:②B點(diǎn)表示的生長素濃度是:③BC段表示:既不促進(jìn)也不抑制④C點(diǎn)表示的生長素濃度對根的生長作用是⑤CD段表示:隨生長素濃度升高,對根生長的抑制作用增強(qiáng)3.植物生長素的作用特點(diǎn):如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析:ABCD010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長抑制生長mol·L-1根F`F⑥從圖中的F、F`點(diǎn)你可以得出什么結(jié)論？最適濃度點(diǎn)左右兩側(cè)有一大一小兩個濃度點(diǎn)，起促進(jìn)作用效果相同。⑦以上曲線說明了什么?生長素在濃度較低時促進(jìn)生長，在濃度過高時則會抑制生長。3.植物生長素的作用特點(diǎn)①從曲線中可以看出促進(jìn)根、芽、莖生長的最適濃度分別是？10-1010-810-4②三種器官對生長素的敏感性大小依次是:根＞芽＞莖①不同濃度的生長素作用于同一器官上，所起的生理功效

。規(guī)律是:

。②同一濃度的生長素作用于不同器官上，所起的生理功效也

(如生長素的濃度為10－6mol/L時，對根、芽、莖的作用分別是

、

、

)，不同低濃度促進(jìn)，高濃度抑制不同抑制既不促進(jìn)也不抑制促進(jìn)1．經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測出某一植株的不同器官對不同生長素濃度的反應(yīng)如下圖所示，橫坐標(biāo)表示生長素的濃度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以獲得的正確結(jié)論是(

)A．當(dāng)生長素濃度為10－9mol·L－1時，抑制根的生長B．若要促進(jìn)側(cè)芽生長，應(yīng)確保側(cè)芽的生長素濃度低于10－6mol·L－1C．低濃度生長素促進(jìn)根的生長，高濃度生長素則抑制莖的生長D．生長素濃度不同，促進(jìn)同一器官生長的效果也一定不同【學(xué)以致用】B4.影響生長素生理作用的因素(1)濃度(2)器官(3)成熟程度(4)植物種類(1)濃度:一般情況下，生長素在

時促進(jìn)生長，在

時抑制生長，甚至?xí)⑺乐参?。濃度較低濃度過高(2)器官:根、芽、莖敏感程度為:

。不同器官對生長素的敏感度不同。如下圖:根＞芽＞莖(3)成熟程度:一般來說幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍。(4)植物種類:不同種類植物對生長素的敏感度不同。雙子葉植物比單子葉植物

。敏感應(yīng)用:用適當(dāng)濃度的生長素類似物來殺死單子葉農(nóng)作物里的雙子葉雜草,同時促進(jìn)單子葉植物的生長。思考·討論:植物生長的作用特點(diǎn)下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長素對植物不同器官的作用得到的結(jié)果討論:1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對比得到的？“促進(jìn)”或“抑制”，是相對于生長素處于最低濃度時各器官的生長速度而言，當(dāng)生長素濃度過高而“抑制”生長時，器官表現(xiàn)為生長速度減慢，甚至生長停滯。思考·討論:植物生長的作用特點(diǎn)下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長素對植物不同器官的作用得到的結(jié)果討論：2.對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關(guān)系？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。思考·討論:植物生長的作用特點(diǎn)下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長素對植物不同器官的作用得到的結(jié)果討論：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？對于不同的器官來說，生長素促進(jìn)生長的最適濃度不同。生長素生理作用的實(shí)例分析頂端優(yōu)勢根的向地性【思考】將幼小植株在適宜條件下橫放，一段時間以后，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長。你能對這種現(xiàn)象提出合理的解釋嗎？實(shí)例分析（一）：根的向地性結(jié)合下圖解釋植物的根為何具有向地性？此特點(diǎn)是否體現(xiàn)了生長素作用的“低濃度促進(jìn)，高濃度抑制”？植物的莖的背地生長是否體現(xiàn)了生長素作用的“低濃度促進(jìn)，高濃度抑制”呢？(1)根：敏感D處濃度大于CD抑制生長，C促進(jìn)生長體現(xiàn)了(2)莖：相對不敏感B處濃度大于AB側(cè)促進(jìn)作用大于A側(cè)沒有體現(xiàn)莖向上生長和根向下生長的原因是什么？如果這株植物在太空中的空間站中生長，則會怎樣生長？【學(xué)以致用】例題1：將植物橫放，莖彎曲向上生長，根彎曲向下生長。這與重力影響生長素的分布和根、莖對生長素的敏感性不同有關(guān)。分析下列問題：實(shí)例分析（二）：頂端優(yōu)勢概念：植物的頂芽優(yōu)先生長，而側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。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，植物因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢。如何解除頂端優(yōu)勢？去掉頂芽實(shí)例分析（二）：頂端優(yōu)勢應(yīng)用：a.解除頂端優(yōu)勢b.維持頂端優(yōu)勢1.右圖為某雙子葉植物頂端優(yōu)勢示意圖。下列針對植物頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的敘述中，錯誤的是(

)A．若將植物放入太空艙中，

其仍具有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象B．植物的側(cè)芽如b也能產(chǎn)生生長素C．雙子葉植物的根也具有頂端優(yōu)勢現(xiàn)象D．打頂后，首先解除頂端優(yōu)勢，發(fā)育成側(cè)枝的是bD【學(xué)以致用】【檢測】將一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在溫、濕度適宜且底部有一