5.1植物生長素課件-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

免疫監(jiān)視第五章第1節(jié)植物生長素視頻中是種子在生長過程中給予不同方向的光照其生長規(guī)律。1.圖中植株的生長方向有什么特點？彎向光生長。2.植株對這種刺激的反應(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。思考在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(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動向性運動的概念：舉例：植物幼苗的向光性生長根的向重力性生長根的向水性生長根的向肥性生長生命活動調(diào)節(jié)的普遍模式：刺激—感應(yīng)—響應(yīng)—調(diào)節(jié)意義：維持穩(wěn)態(tài)、適應(yīng)環(huán)境4.植物的生命活動會受到哪些因素影響？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？植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.1達(dá)爾文和他兒子的實驗（19世紀(jì)末）①實驗材料(1)實驗材料：胚芽鞘胚芽鞘一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘：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。1.1達(dá)爾文的向光性實驗②不彎曲、不生長

減法實驗②實驗過程1.1達(dá)爾文的向光性實驗①②③④圖5-1

達(dá)爾文的實驗示意圖④向光彎曲①向光彎曲生長單側(cè)光照射③直立生長實驗①②形成對照，自變量是

，說明

。尖端的有無胚芽鞘的生長和彎曲與尖端有關(guān)實驗③④形成對照，再加上實驗①的空白對照，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現(xiàn)象：

一、生長素的發(fā)現(xiàn)歷程1.遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么呢？2.胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？3.感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？4.你怎樣解釋這一結(jié)果呢？采用排除法，觀察某部位不受單側(cè)光刺激時系統(tǒng)的反應(yīng)，從而確定是哪一部分起作用。①②③④圖5-1

達(dá)爾文的實驗示意圖一、達(dá)爾文和他兒子的實驗尖端下面的一段（伸長區(qū)）。尖端。

一、生長素的發(fā)現(xiàn)歷程達(dá)爾文提出，胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”，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?？茖W(xué)重視實證。達(dá)爾文注意到人們熟視無睹的現(xiàn)象，并且設(shè)計了簡單而又富有創(chuàng)造性的實驗來研究，而不是憑主觀臆測來解釋。（一）達(dá)爾文和他兒子的實驗①②③④圖5-1

達(dá)爾文的實驗示意圖達(dá)爾文向光生長與胚芽鞘

有關(guān)感光部位在胚芽鞘

造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快尖端向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”尖端尖端單側(cè)光引發(fā)植物向光生長③實驗結(jié)論：實驗證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。這種“影響”究竟是什么呢？在達(dá)爾文之后，先后有多位科學(xué)家通過進(jìn)一步的實驗繼續(xù)探索。圖5-2

鮑森·詹森的實驗示意圖1.2鮑森·詹森的實驗1913結(jié)果：

胚芽鞘不彎曲生長。結(jié)論：瓊脂片不會引起胚芽鞘

彎曲生長。如何排除瓊脂片的影響呢？圖5-2

鮑森·詹森的實驗示意圖【思考】①

該實驗有什么不足之處？如何改進(jìn)？無法排除瓊脂片對實驗結(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?！舅伎肌竣?/p>

如果將瓊脂片換成云母片，胚芽鞘的生長狀況是什么樣的？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胚芽鞘朝對側(cè)彎曲生長1.3拜爾的實驗1918胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(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鮑森·詹森的實驗拜爾的實驗結(jié)論：尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在伸長區(qū)分布不均勻瓊脂片這些實驗初步證明：

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。1.4溫特的實驗（1926）圖5-4

溫特實驗示意圖自變量：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胚芽鞘的彎曲生長確實由一種化學(xué)物質(zhì)引起的。1.4溫特的實驗（1926）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物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)將命名為生長素。實驗者主要思路與方法達(dá)爾文父子鮑森·詹森拜爾溫特請總結(jié)四位科學(xué)家的主要思路與方法，填入下表去除胚芽鞘頂端，觀察去除整個結(jié)構(gòu)的影響用錫箔小帽套住頂端，以去除單側(cè)光對頂端的影響在胚芽鞘頂端和頂端以下部位之間插入瓊脂片或云母片，在單側(cè)光照射下，觀察物質(zhì)的運輸是否被阻斷黑暗條件下，改變胚芽鞘頂端的位置，相當(dāng)于人為施加了物質(zhì)的不均勻分布放置過胚芽鞘頂端的瓊脂塊（而不是胚芽鞘本身）可使去頂胚芽鞘彎曲生長，證實化學(xué)物質(zhì)的存在閱讀教材P92第3段。吲哚乙酸（IAA）苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）吲哚乙酸（IAA）化學(xué)結(jié)構(gòu)式P92：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)？

生長素究竟是什么物質(zhì)呢？（1）1934年，科學(xué)家首先從

中分離出與生長素相同的化學(xué)物質(zhì)——

。（2）1946年，科學(xué)家從

分離出生長素。（3）生長素的種類：吲哚乙酸（IAA）人尿植物體判斷：生長素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（

）×達(dá)爾文鮑森·詹森胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種影響，造成背光側(cè)比向光側(cè)生長快。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，是因為尖端產(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是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并命名為生長素。拜爾溫特一、生長素的發(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

生長素由

產(chǎn)生，并向下運輸，促使下部生長。③

單側(cè)光只影響生長素的

，使向光側(cè)生長素分布較

，背光側(cè)生長素分布較

；④

胚芽鞘尖端以下的伸長區(qū)背光側(cè)生長較

，向光側(cè)生長較

，從而造成胚芽鞘的向光彎曲生長。⑤

生長素的化學(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、生長素的發(fā)現(xiàn)過程（小結(jié)）1.7對植物向光性的原因單側(cè)光生長素分布不均勻

外因：內(nèi)因：

一、生長素的發(fā)現(xiàn)歷程由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，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?？茖W(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3.作用：1.概念：2.種類：生長素，赤霉素，細(xì)胞分裂素，脫落酸，乙烯等。植物激素由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。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。注意：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；1.6植物激素的概念1.植物激素與動物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？思考二者都是調(diào)節(jié)生命活動的化學(xué)物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用且都具有微量、高效的特點。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？類別分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運輸方式植物激素動物激素?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)、類固醇等無明顯的器官器官、細(xì)胞多樣、復(fù)雜隨著體液運輸生長素的合成、運輸與分布02(1)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)變色氨酸吲哚乙酸1.生長素的合成思考：生長素的合成需要光嗎？二、生長素的合成、運輸與分布我從哪里來？

生長素在植物

中都有分布，但相對集中分布在

的部位。（如：胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處）各器官生長旺盛2.生長素的分布我要到哪里去？《生長素的合成、分布》易錯判斷1.幼芽、幼葉和種子都能大量產(chǎn)生生長素（

）2.生長素只能在芽、幼嫩的葉和發(fā)育的種子中產(chǎn)生（

）3.植物莖尖的細(xì)胞可利用色氨酸合成生長素（

）4.生長素是在核糖體中經(jīng)氨基酸的脫水縮合形成的（

）5.生長素只分布在植物生長旺盛的部位（

）××√××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合成部位運輸至作用部位極性運輸：非極性運輸：橫向運輸：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中（幼嫩部位），只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端☆極性運輸是細(xì)胞的主動運輸（運輸方向）成熟組織，通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運輸。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。與刺激方向具有一致性3.生長素的運輸方向總結(jié)生長素的運輸橫向運輸極性運輸非極性運輸運輸方式：（1）橫向運輸：①發(fā)生位置：②外因：③運輸方向：

尖端單側(cè)光、重力、離心力等單向刺激與刺激方向具有一致性向光側(cè)→背光側(cè)遠(yuǎn)地側(cè)→近地側(cè)總結(jié)生長素的運輸橫向運輸極性運輸非極性運輸運輸方式：(2)極性運輸：（幼嫩部位）主動運輸從________

__向運輸____________①發(fā)生位置：②運輸方式：③運輸方向：

胚芽鞘、芽、幼葉和幼根（3）非極性運輸（成熟組織）通過_______

_進(jìn)行且與其他有機(jī)物的運輸___

_區(qū)別輸導(dǎo)組織沒有形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端（動態(tài)圖）《生長素的運輸》易錯判斷1.胚芽鞘中生長素的極性運輸與光照方向無關(guān)（

）2.胚芽鞘中生長素的橫向運輸與光照方向有關(guān)（

）3.生長素在胚芽鞘中的極性運輸，只能單向運輸（

）4.極性運輸不需要能量（

）5.缺乏氧氣會影響植物體內(nèi)生長素的極性運輸（

）6.生長素在根部的極性運輸方向由“根尖端”運往“根近莖端”（

）7.成熟莖輸導(dǎo)組織中的生長素可以進(jìn)行非極性運輸（

）8.橫向運輸發(fā)生在尖端，發(fā)生效應(yīng)的部位也在尖端（

）√√×√√×√√給細(xì)胞

信息，起著

細(xì)胞生命活動的作用。生長素生長素受體特異性結(jié)合

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)三、生長素的生理作用1.作用2.作用機(jī)制傳遞調(diào)節(jié)三、生長素的生理作用3.生長素的生理作用細(xì)胞器官生長素伸長分化生長發(fā)育受體基因表達(dá)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。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、葉和果實發(fā)育等。思考：生長素對生長只有“促進(jìn)”作用嗎？10-1010-810-610-410-2生長素類似物濃度（mol/l）平均長度（mm）102030促進(jìn)抑制編號濃度mol/L根的平均長度

mm1清水10210-1030310-814410-63510-41610-20低濃度促進(jìn)生長高濃度抑制生長清水【任務(wù)一】植物生長素的作用特點

生長素

兩重性

【任務(wù)一】植物生長素的作用特點下圖所示是科學(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。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/（mol·L）生長素濃度與植物不同器官生長的反應(yīng)的關(guān)系示意圖討論1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對比得到的？相對于生長素最低濃度時各器官生長速度而言，生長素濃度過高“抑制”生長時，器官生長速度減慢，甚至生長停滯。①曲線AB段表示:②B點：③BC:④C點：⑤CD：⑥E、F：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；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；在一定范圍為，隨生長素濃度升高,

抑制作用逐漸增強；既不促進(jìn)，也不抑制；ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長抑制生長ＦＥ生長素濃度不同，但促進(jìn)效果相同。曲線分析【任務(wù)二】植物生長素的作用特點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/（mol·L）生長素濃度與植物不同器官生長的反應(yīng)的關(guān)系示意圖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)為較低濃度的濃度促進(jìn)生長，濃度過高抑制生長。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？不同。根的最適濃度大約是10－10mol/L；芽的最適濃度大約是10－8mol/L；莖的最適濃度大約是10－4mol/L。(2）生長素發(fā)揮的作用會因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官

的種類不同而有差異。濃度：低—促進(jìn)高—抑制過高—殺死2、生長素的作用特點(1)器官：根＞芽＞莖成熟程度：幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍一般情況下，生長素在濃度較低時促進(jìn)生長，在濃度過高時抑制生長，甚至?xí)⑺乐参?。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：某位農(nóng)場主有一塊玉米地，由于缺乏管理，導(dǎo)致玉米地大量長草，為了節(jié)約成本，農(nóng)場主選擇了除草劑二氯苯氧乙酸(2，4-D)來進(jìn)行除草。請你應(yīng)用所學(xué)知識分析除草劑的原理。實驗探究：如何設(shè)計實驗驗證極性運輸？P95空白瓊脂塊(a)形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊實驗前實驗后胚芽鞘彎曲生長實驗結(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)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。實驗設(shè)計：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（胚芽鞘的形態(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。思考：如何檢測下端瓊脂塊是否含有生長素？實驗探究：如何設(shè)計實驗驗證極性運輸？空白瓊脂塊(a)形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊實驗前實驗后胚芽鞘彎曲生長問題1：這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？從實驗結(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)謹(jǐn)，沒有證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。實驗探究：如何設(shè)計實驗驗證極性運輸？空白瓊脂塊(a)形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊實驗前實驗后胚芽鞘彎曲生長問題2：如果要驗證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實驗方案？實驗前形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊空白瓊脂塊(a)實驗后胚芽鞘既不彎曲也不生長②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輸，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。2134①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。（1）頂端優(yōu)勢生長素的實例頂端優(yōu)勢的應(yīng)用a.解除頂端優(yōu)勢——去掉頂芽農(nóng)民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)果園藝師會適時修剪景觀樹木，讓樹木發(fā)出更多的側(cè)枝，使樹型圓潤、豐滿b.保留頂端優(yōu)勢做木材的樹木需要保留頂端優(yōu)勢體現(xiàn)生長素的兩重性：②根的向地性將植物幼苗橫放，生長一段時間后，發(fā)現(xiàn)根向地生長，莖背地生長。（2）莖的背地性、根的向地性分析根的向地性CD根部：生長速度：生長素濃度：CD<>（體現(xiàn)了兩重性）生長素濃度：生長速度：莖部：生長素濃度：AB<AB<提示：莖的向光性和背地性不能體現(xiàn)IAA生理作用的兩重性促進(jìn)促進(jìn)促進(jìn)抑制①在重力作用下生長素分布不均勻②根莖對生長素的敏感程度不同類比頂端優(yōu)勢，分析根向地性的原因？1.基于對生長素的合成、分布、運輸及生理作用的理解，判斷下列表述是否正確。（1）單側(cè)光會刺激胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長素，并引起生長素的分布不均勻。（）（2）生長素在從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的極性運輸過程中會消耗能量。（）（3）生長素對植物的根、芽、莖只有促進(jìn)作用，沒有抑制作用。（）×

×一、概念檢測2.用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同的方向給以光照（如圖所示）。培養(yǎng)一段時