高中生物新教材選擇性必修一第五章第一節(jié)植物生長(zhǎng)素

視頻中是種子在生長(zhǎng)過(guò)程中給予不同方向的光照其生長(zhǎng)規(guī)律。1.圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？彎向光生長(zhǎng)。2.植株對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？可以使植株獲得更多陽(yáng)光，從而可以通過(guò)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。思考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？植株的彎曲生長(zhǎng)發(fā)生在幼嫩部位。在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象叫作向光性。植物受到單一方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)：舉例：植物幼苗的向光性生長(zhǎng)根的向重力性生長(zhǎng)根的向水性生長(zhǎng)根的向肥性生長(zhǎng)1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）(1)實(shí)驗(yàn)材料:一.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程

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。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，，保護(hù)胚芽出土?xí)r不受損傷。胚芽胚芽鞘金絲雀虉草(一種禾本科植物)的胚芽鞘①單側(cè)光照射②去掉胚芽鞘尖端③用錫箔罩把尖端罩上④用錫箔罩罩上尖端下面的一段(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果①對(duì)照②去掉尖端③尖端加錫箔罩子④尖端下面加錫箔罩子①單側(cè)光照射②去掉胚芽鞘尖端③用錫箔罩把尖端罩上④用錫箔罩罩上尖端下面的一段向光彎曲生長(zhǎng)不生長(zhǎng)不彎曲直立生長(zhǎng)向光彎曲生長(zhǎng)(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果【拓展】感光部位在尖端，那么伸長(zhǎng)部位在哪里？胚芽鞘生長(zhǎng)并彎曲的部位是_________________尖端下面的伸長(zhǎng)區(qū)達(dá)爾文向光生長(zhǎng)與胚芽鞘

有關(guān)感光部位在胚芽鞘

造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快,因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種“影響”尖端尖端單側(cè)光引發(fā)植物向光生長(zhǎng)（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2.

鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)（1913）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部。因?yàn)榭梢酝高^(guò)瓊脂片向下傳遞，所以是一種化學(xué)物質(zhì)。

多糖，易熔，具凝固性、吸附性，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。瓊脂：【思考】如果把該實(shí)驗(yàn)的瓊脂片換成不能透過(guò)物質(zhì)的云母片，其他條件不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)是怎樣的？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(wú)污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)。黑暗條件黑暗條件3.拜爾實(shí)驗(yàn)(1918年)胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：黑暗條件黑暗條件【思考】拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？【思考】沒(méi)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，控制變量尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)?！咀⒁狻堪轄柺状螌?shí)驗(yàn)放置于黑暗中進(jìn)行，說(shuō)明單側(cè)光不是胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的根本原因，而“影響”的分布不均勻才是根本原因。4.溫特實(shí)驗(yàn)(1926年)胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)確實(shí)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(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組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)具有生長(zhǎng)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)5.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)——吲哚乙酸(IAA)等吲哚丁酸（IBA）苯乙酸（PAA）【總結(jié)】生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程溫特實(shí)驗(yàn):胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長(zhǎng)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(zhǎng)區(qū)傳遞了某種“影響”伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)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(guò)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(zhǎng)。先后從尿液和高等植物中分離出與生長(zhǎng)素作用相同的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)生物科學(xué)研究的一般方法觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論每一位科學(xué)家所取的進(jìn)展可能只是一小步眾多的一小步終將匯成科學(xué)前進(jìn)的一大步實(shí)驗(yàn)中要遵循的重要原則是：①對(duì)照原則②單一變量原則四個(gè)“部位”生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位：作用部位：感光的部位：彎曲的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端以下的部位尖端以下的部位生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位生長(zhǎng)素的作用部位尖端下端感光部位彎曲生長(zhǎng)部位【總結(jié)】生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的重要結(jié)論6.植物向光性的解釋單側(cè)光照尖端

尖端的生長(zhǎng)素分布不均向光彎曲生長(zhǎng)尖端下部生長(zhǎng)素分布不均背光側(cè)多向光側(cè)少長(zhǎng)得快長(zhǎng)得慢單側(cè)光照射

①尖端的存在(感受光刺激)

②尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素

③生長(zhǎng)素分布不均(背光面多向光面少)．作用機(jī)理：背光側(cè)多向光側(cè)少運(yùn)輸運(yùn)輸6.植物向光性的解釋外因：內(nèi)因：相關(guān)信息：關(guān)于植物向光性生產(chǎn)的原因，目前還有爭(zhēng)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(zhǎng)，是由單側(cè)光照射引起某些抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)分布不均勻造成的。單側(cè)光向光側(cè)抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)多背光側(cè)抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)少向光側(cè)生長(zhǎng)慢背光側(cè)生長(zhǎng)快向光生長(zhǎng)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(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，叫作植物激素（phytohormone）。7.植物激素已知的植物激素包括生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。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(guò)程中的所有生命活動(dòng)。內(nèi)生性可移動(dòng)性微量高效性1.植物激素與動(dòng)物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？思考二者都是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)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)揮作用且都具有微量、高效的特點(diǎn)。2.植物體內(nèi)沒(méi)有分泌激素的腺體，這說(shuō)明植物激素在合成部位上與動(dòng)物激素有明顯不同。植物激素與動(dòng)物激素還有哪些明顯的區(qū)別？類別分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式植物激素動(dòng)物激素?zé)o特定的分泌器官有特定的內(nèi)分泌腺一般是小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)、類固醇等無(wú)明顯的靶器官靶器官、靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜隨著體液運(yùn)輸1.生長(zhǎng)素的合成原料：合成部位：色氨酸(生長(zhǎng)素由色氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來(lái))芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子二.生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布轉(zhuǎn)變色氨酸吲哚乙酸2.生長(zhǎng)素的分布

生長(zhǎng)素在植物體各器官中都有分布，但相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部位（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）

部位：極性運(yùn)輸方向：方式：

非極性運(yùn)輸：

橫向運(yùn)輸

部位：

原因：

胚芽鞘、芽、幼葉和幼根只能從

運(yùn)輸?shù)?/p>

。主動(dòng)運(yùn)輸在成熟組織中，通過(guò)輸導(dǎo)組織進(jìn)行形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端根尖、莖尖、芽尖等生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位單側(cè)光、重力等單一方向刺激

3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸?shù)厣喜糠值叵虏糠中螒B(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?

為了檢測(cè)生長(zhǎng)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(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂(胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上)。過(guò)一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)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(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊②生長(zhǎng)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)練探究——如何證明極性運(yùn)輸?shù)拇嬖?？討?.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？不嚴(yán)密，沒(méi)有考慮胚芽鞘倒過(guò)來(lái)放置時(shí)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)？結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)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.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？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)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。4.如何檢測(cè)下端的瓊脂塊中是否接收到生長(zhǎng)素？方案1:將A瓊脂塊中的生長(zhǎng)素用放射性同位素標(biāo)記。一段時(shí)間后檢測(cè)下端的瓊脂塊中是否含有放射性。方案2:將下端的瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)，一段時(shí)間后觀察胚芽鞘是否向?qū)?cè)彎曲。探究：?jiǎn)蝹?cè)光使胚芽鞘尖端的生長(zhǎng)素轉(zhuǎn)移了，還是將生長(zhǎng)素分解了？一、實(shí)驗(yàn)步驟：將生長(zhǎng)狀況相同的胚芽鞘尖端切下來(lái)，放在瓊脂切塊上，分別放在黑暗中和單側(cè)光下（見(jiàn)下圖）。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如下圖1.圖a和圖b說(shuō)明了什么？2.圖a和圖c、圖b和圖d說(shuō)明了什么？答：光并未影響生長(zhǎng)素的合成、分解和生長(zhǎng)素的向下運(yùn)輸答：胚芽鞘被玻璃片分隔成兩半，不影響生長(zhǎng)素的合成、向下運(yùn)輸和瓊脂塊中生長(zhǎng)素含量3.圖e和圖f說(shuō)明了什么？答：在單側(cè)光照射下，促使生長(zhǎng)素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移。4.通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可得出什么結(jié)論？答：在單側(cè)光照射下，向光側(cè)的生長(zhǎng)素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而不是向光側(cè)的生長(zhǎng)素被分解。5.如果單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長(zhǎng)素分解了，e組和f組會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：e組和f組現(xiàn)象相同,胚芽鞘下方的瓊脂塊中，左側(cè)為20單位，右側(cè)小于20單位.注意（1）極性運(yùn)輸不會(huì)隨植物形態(tài)學(xué)上端與形態(tài)學(xué)下端空間位置的改變而改變。（2）極性運(yùn)輸為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。（3）極性運(yùn)輸在太空中依然存在，不受重力因素的影響。（4）生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸只發(fā)生在根尖、芽尖等產(chǎn)生生長(zhǎng)素的部位，且發(fā)生在有單側(cè)光或重力等刺激時(shí)。尖端在均勻光照或黑暗處時(shí)，不發(fā)生生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸。（5）失重狀態(tài)下，由于沒(méi)有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生長(zhǎng)素的水平分布是均勻的，植物會(huì)水平生長(zhǎng)。遮蓋類（錫箔/暗箱）胚芽鞘生長(zhǎng)彎曲情況分析：阻斷類（云母片、玻璃片）瓊脂塊類：ABABCDDC旋轉(zhuǎn)類：①花盆轉(zhuǎn)②箱子轉(zhuǎn)③整體轉(zhuǎn)方法歸納：尖端下部是否生長(zhǎng)生長(zhǎng)素來(lái)源無(wú)不生長(zhǎng)（不彎曲）有生長(zhǎng)彎曲與否生長(zhǎng)素分布均勻不均勻彎曲直立三.生長(zhǎng)素的生理作用1.生長(zhǎng)素的作用方式生長(zhǎng)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(zhǎng)素某種蛋白質(zhì)（特異性受體）引發(fā)一系列信號(hào)傳導(dǎo)特定基因的表達(dá)產(chǎn)生效應(yīng)2.生長(zhǎng)素的作用（1）細(xì)胞水平：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)向光側(cè)背光側(cè)生長(zhǎng)素誘導(dǎo)細(xì)胞分化（2）器官水平：影響器官的生長(zhǎng)和發(fā)育影響花、葉和果實(shí)發(fā)育促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生基礎(chǔ)

果實(shí)胚珠種子子房

產(chǎn)生生長(zhǎng)素傳粉受精后無(wú)子果實(shí)不能發(fā)育人工施加生長(zhǎng)素(如：無(wú)子番茄、黃瓜、辣椒等)無(wú)子西瓜培養(yǎng)方法一樣嗎？方法:花蕾期去雄，套袋，雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素(類似物）。原理:胚珠種子產(chǎn)生生長(zhǎng)素果實(shí)子房思考·討論:植物生長(zhǎng)的作用特點(diǎn)下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物不同器官的作用得到的結(jié)果3.生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)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:ABCD010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)mol·L-1根F`F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)的最適濃度生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱①曲線AB段表示:②B點(diǎn)表示的生長(zhǎng)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(zhǎng)素濃度對(duì)根的生長(zhǎng)作用是⑤CD段表示:隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)ABCD010-1010-810-610-410-2促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)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(gè)濃度點(diǎn)，起促進(jìn)作用效果相同。⑦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)？“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(guò)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。在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。結(jié)論：“低濃度”是指分別

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度?！案邼舛取焙汀暗蜐舛取贝淼囊饬x是:“高濃度”是指分別

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度,大于A′、B′、C′小于A′、B′、C′根的低濃度芽的低濃度莖的低濃度①?gòu)那€中可以看出促進(jìn)根、芽、莖生長(zhǎng)的最適濃度分別是？(敏感性一般看最適濃度就行，最適濃度越小越敏感)10-1010-810-4②三種器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性大小依次是:根＞芽＞莖對(duì)于不同的器官來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？①不同濃度的生長(zhǎng)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(zhǎng)素作用于不同器官上，所起的生理功效也

(如生長(zhǎng)素的濃度為10－6mol/L時(shí)，對(duì)根、芽、莖的作用分別是

、

、

)，不同在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。不同抑制既不促進(jìn)也不抑制促進(jìn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn):4.影響生長(zhǎng)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(zhǎng)素在

時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在

時(shí)抑制生長(zhǎng)，甚至?xí)⑺乐参?。濃度較低濃度過(guò)高(3)成熟程度:一般來(lái)說(shuō)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(duì)生長(zhǎng)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(zhǎng)素類似物來(lái)殺死單子葉農(nóng)作物里的雙子葉雜草,同時(shí)促進(jìn)單子葉植物的生長(zhǎng)。(2)器官:根、芽、莖敏感程度為:

。不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感度不同。根＞芽＞莖5.植物