5.1 植物生長素課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

5.1植物生長素植物向光性的原因是什么？生長素有什么作用？生長素的發(fā)現(xiàn)過程給你什么啟發(fā)？什么是植物激素？一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程生活現(xiàn)象在光明和黑暗中生長的幼苗陽臺種植的植物1.圖中植株的生長方向有什么特點(diǎn)？2.為什么要這樣生長？3.為什么能這樣生長？4.外部因素是？5.內(nèi)部因素是？6.動物是如何應(yīng)對外界環(huán)境變化的？生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘第一片葉種子(1)實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀虉（yì）草(一種禾本科植物)的胚芽鞘金絲雀虉草尖端尖端下部相關(guān)信息：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。生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子2.實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)論：尖端是感受光刺激的部位。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程思考1.遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么？該實(shí)驗(yàn)控制自變量的方法是？確定是哪一部分受單側(cè)光刺激;減法原理。①②③④圖5-1

達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)示意圖疑問：為什么尖端感光后會影響到下部生長彎曲呢？結(jié)論2：胚芽鞘的感光部位在尖端現(xiàn)象：發(fā)生彎曲生長

的部位是尖端下部①尖端產(chǎn)生了某種影響，傳到下部②彎曲生長是因?yàn)楸彻鈧?cè)生長快（尖端產(chǎn)生的影響在下部分布不均）結(jié)論1：胚芽鞘的生長彎曲與尖端有關(guān)推測生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子3.推測一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程還需要解決什么問題？思考2.某種“影響”可能是什么？為什么這種影響會導(dǎo)致向光面和背光面生長不均？推測1：尖端產(chǎn)生的某種影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)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3.從變量控制角度考慮，實(shí)驗(yàn)有什么不足，如何改進(jìn)？生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程圖5-2

鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)示意圖思考4.本實(shí)驗(yàn)并沒有充分證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響傳遞到下部才能發(fā)揮作用，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？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。思考4.拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？思考5.沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會發(fā)生彎曲？排除光的影響，控制變量結(jié)論：尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森拜爾一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程圖5-3

拜爾的實(shí)驗(yàn)示意圖達(dá)爾文的推論胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”這種“影響”會造成背光面比向光面生長快詹森的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證拜爾的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。結(jié)論：尖端產(chǎn)生的影響可透過瓊脂片傳遞到下部。結(jié)論：彎曲生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在伸長區(qū)分布不均勻。生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森拜爾一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程如何確定尖端產(chǎn)生的影響就是一種化學(xué)物質(zhì)？生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森拜爾溫特一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程瓊脂胚芽鞘尖端中的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到瓊脂塊中實(shí)驗(yàn)組未接觸尖端的瓊脂塊對照組既不生長也不彎曲朝對側(cè)彎曲生長1.實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么？瓊脂塊是否接觸過尖端自變量：因變量：去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長3.溫特的實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？用瓊脂塊收集該物質(zhì)，排除了胚芽鞘尖端的影響，直接觀察該物質(zhì)的影響。結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，溫特把這種物質(zhì)命名為生長素。2.圖示實(shí)驗(yàn)是否完整？生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森拜爾溫特一、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。生活現(xiàn)象達(dá)爾文父子詹森拜爾溫特生長素1934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）一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程植物向光性形成的原因單側(cè)光照射后，胚芽鞘尖端的生長素向背光側(cè)運(yùn)輸，導(dǎo)致背光一側(cè)的生長素含量多于向光一側(cè)，引起兩側(cè)的生長不均勻，從而造成向光彎曲。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)分布不均勻造成的。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程以下A、B、C、D、E五組實(shí)驗(yàn)，請據(jù)圖判斷胚芽鞘生長情況：①直立生長②向光彎曲生長①直立生長②向光(小孔)彎曲生長①向右彎曲生長②直立生長③向光彎曲生長④向光彎曲生長①直立生長②向左彎曲生長①直立生長②向光彎曲生長③向小孔彎曲生長課堂練習(xí)③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c(1)生長素的產(chǎn)生部位——(2)生長素發(fā)揮作用的部位——(3)感光部位——(4)生長素的產(chǎn)生是否需要光——(5)單側(cè)光照射時生長素橫向運(yùn)輸?shù)牟课弧?6)引起生長素分布不均勻的外界因素：胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘實(shí)驗(yàn)的重要結(jié)論單側(cè)光、重力、離心力等。(2023山東,10)擬南芥的向光性是由生長素分布不均引起的,以其幼苗為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行向光性實(shí)驗(yàn),處理方式及處理后4組幼苗的生長、向光彎曲情況如圖表所示。由該實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能得出的是(

)分組處理生長情況彎曲情況甲不切斷正常彎曲乙在①處切斷慢彎曲丙在②處切斷不生長不彎曲丁在③處切斷不生長不彎曲A.結(jié)構(gòu)Ⅰ中有產(chǎn)生生長素的部位B.①②之間有感受單側(cè)光刺激的部位C.甲組的①②之間有生長素分布不均的部位D.②③之間無感受單側(cè)光刺激的部位D課堂練習(xí)一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程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，對植物的生長發(fā)育具有顯著影響的微量有機(jī)物，叫做植物激素。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。科學(xué)家陸續(xù)又發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等物質(zhì)。植物體內(nèi)產(chǎn)生體內(nèi)傳遞植物體內(nèi)含量極少顯著影響植物生長1.下列關(guān)于植物生命活動調(diào)節(jié)的敘述，正確的是（）A.生長素在細(xì)胞水平的作用是其在器官水平作用的基礎(chǔ)B.生長素在從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端極性運(yùn)輸過程中不會消耗能量C.生長素對植物的根、芽、莖只有促進(jìn)作用，沒有抑制作用D.植物激素與動物激素一樣，都是由特定器官產(chǎn)生的微量的、具有調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)課堂訓(xùn)練A植物激素與動物激素的異同類別分泌器官化學(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)無明顯的靶器官多樣、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)胞隨體液運(yùn)輸相同點(diǎn)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，且都具有微量、高效的特點(diǎn)。1.生長素的合成二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布①生長素主要的合成部位：

。②生長素由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子芽幼嫩的葉發(fā)育中/未成熟的種子轉(zhuǎn)變色氨酸吲哚乙酸（IAA）2.生長素的運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端IAA合成部位IAA合成部位運(yùn)輸至作用部位極性運(yùn)輸：非極性運(yùn)輸：橫向運(yùn)輸：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中，只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端☆極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動運(yùn)輸成熟組織中，通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。由于單側(cè)光、重力等因素，發(fā)生根尖、莖尖在等細(xì)胞分裂特別旺盛的部位。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論（P95）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(jì)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。討論1.這個實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。討論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？不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒置時的情況。討論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？結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有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。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布實(shí)驗(yàn)組對照組胚芽鞘彎曲生長胚芽鞘既不彎曲也不生長實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)前形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊受體瓊脂塊(a)受體瓊脂塊(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)前評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論（P95）二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布【拓展提升】生長素含量的測定方法根據(jù)生長素分布不均造成的彎曲角度α的大小來推算生長素的含量。3.生長素的分布生長素在植物各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位如：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。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布三、生長素的生理作用1.作用方式：2.作用機(jī)制：給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。細(xì)胞水平器官水平促進(jìn)細(xì)胞伸長、生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等。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。特定基因表達(dá)，產(chǎn)生效應(yīng)分子水平生長素與某種蛋白質(zhì)特異性結(jié)合細(xì)胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)基礎(chǔ)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。敏感程度排序：根＞芽＞莖1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對比得到的？3.植物生長素的作用特點(diǎn)三、生長素的生理作用曲線AB段表示：B點(diǎn)對應(yīng)的濃度為：曲線BC段表示：C點(diǎn)的生長素濃度對根生長的效應(yīng)是：曲線CD段表示：E、F表示：在一定范圍內(nèi)，隨生長素濃度升高，對根生長的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)。促進(jìn)根生長的最適濃度超過最適濃度，隨生長素濃度升高，對根生長的促進(jìn)作用逐漸減弱既不促進(jìn)也不抑制隨生長素濃度升高，對生長的抑制作用逐漸增強(qiáng)生長素濃度雖然不同，但促進(jìn)效果相同三、生長素的生理作用敏感程度【研究發(fā)現(xiàn)】生長素所發(fā)揮的作用，因濃度高低、植物細(xì)胞成熟情況、器官和植物的種類不同而有較大的差異。幼嫩成熟促進(jìn)抑制0濃度生長效應(yīng)細(xì)胞種類促進(jìn)抑制0濃度生長效應(yīng)生長素濃度促進(jìn)抑制0濃度生長效應(yīng)植物種類促進(jìn)抑制0濃度生長效應(yīng)器官種類雙子葉單子葉根芽莖幼＞成敏感程度雙＞單作用特點(diǎn)低促-過高抑敏感程度根＞芽＞莖3.植物生長素的作用特點(diǎn)三、生長素的生理作用推理——生長素如何調(diào)控向地性與背地性？分析：+重力高而快高而慢低而慢低而快+-++根向地性生長體現(xiàn)低促高抑莖背地性生長只體現(xiàn)促進(jìn)性【延伸思考】植物向光性生長能否體現(xiàn)生長素的作用特點(diǎn)？3.植物生長素的作用特點(diǎn)三、生長素的生理作用頂端優(yōu)勢頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。1.概念2.原因頂芽產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸，側(cè)芽生長素濃度高，且側(cè)芽對生長素敏感，發(fā)育受到抑制；頂芽生長素濃度低，促進(jìn)生長。頂端優(yōu)勢（左）及其解除（右）3.植物生長素的作用特點(diǎn)三、生長素的生理作用解除頂端優(yōu)勢：可以達(dá)到增產(chǎn)，調(diào)節(jié)植株形態(tài)。

如：棉花打頂、果樹整枝、盆景維持頂端優(yōu)勢：可以達(dá)到增產(chǎn)

如：材用樹木頂端優(yōu)勢原理在林業(yè)、農(nóng)業(yè)、園藝上的應(yīng)用棉花打頂果樹多開花結(jié)果移栽時去除主根易生側(cè)根成活A(yù)芽B芽C芽優(yōu)先生長抑制生長解除抑制

思考：第1、2組處理的結(jié)果能否說明生長素抑制了側(cè)芽的生長？第2、3組處理的結(jié)果說明了什么？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？組別側(cè)芽增加的長度(mm)1.保留頂芽3.4±0.52.去除頂芽16.0±2.73.去除頂芽，外施生長素1.8±0.6②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因3.植物生長素的作用特點(diǎn)三、生長素的生理作用頂芽的存在抑制了側(cè)芽的生長。頂芽產(chǎn)生的生長素抑制了側(cè)芽的生長。隨堂練習(xí)1.如圖1為某植株的模式圖，①②③④為枝條上的四個芽；圖2表示不同濃度生長素對芽的作用。下列敘述正確的是A.圖2中d點(diǎn)對應(yīng)濃度的生長素可能會抑制根的生長B.圖1中②處生長素濃度小于④處，因而生長緩慢C.圖1中①②處生長素濃度分別對應(yīng)圖2中的b、c兩點(diǎn)D.圖2中若b點(diǎn)代表背光側(cè)，則c點(diǎn)可能代表向光側(cè)A2.煙草是以葉片為產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)作物。當(dāng)煙草長出足夠葉片時,打頂(摘去頂部花蕾)是常規(guī)田間管理措施,但打頂后側(cè)芽會萌動生長,消耗營養(yǎng),需要多次人工抹芽(摘除側(cè)芽)以提高上部葉片的質(zhì)量,該措施費(fèi)時費(fèi)力?？梢圆扇〈蝽敽笸磕ㄉL素的方法替代人工抹芽?？蒲腥藛T探究打頂后涂抹生長素對煙草上部葉片生長的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列分析錯誤的是(

)A.打頂后涂抹的生長素進(jìn)入煙草后,可向下運(yùn)輸B.打頂后的抹芽措施不利于營養(yǎng)物質(zhì)向上部葉片轉(zhuǎn)移C.打頂涂抹生長素能建立人工頂端優(yōu)勢抑制側(cè)芽萌發(fā)D.打頂后涂抹生長素與不涂抹相比,能增強(qiáng)上部葉片凈光合速率B隨堂練習(xí)3.如圖表示植物生長單位長度所需時間與生長素濃度的關(guān)系，下列敘述正確的是A.在單側(cè)光作用下，若胚芽鞘生長素濃度向光側(cè)為c點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度，則背光側(cè)為d點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度B.將植物體水平放置，若莖部近地側(cè)生長素濃度為a點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度，則遠(yuǎn)地側(cè)為b點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度C.將植物體水平放置，若根部近地側(cè)生長素濃度為c點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度，則遠(yuǎn)地側(cè)為d點(diǎn)對應(yīng)生長素濃度D.若曲線Ⅰ表示生長素對植物芽的作用，則曲線Ⅱ表示對根的作用隨堂練習(xí)A小結(jié)隨堂練習(xí)1.基于對生長