5.1 植物生长素课件2021-2022学年高二上学期生物人教版选择性必修1(33张PPT）

(共33张PPT)
5.1植物生长素
01
生长素的发现过程
生活现象
在光明和黑暗中生长的幼苗
阳台种植的植物
1.图中植株的生长方向有什么特点？
2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？
3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
1.实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘
胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤。
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
金丝雀虉草
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
实验③
实验④
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
实验③
实验④
思考1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么 （教材P91侧旁思考）
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
实验③
实验④
思考2.感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分
尖端下部——伸长区
实验结论：实验③④形成对照，再加上实验①的空白对照，单一变量是遮光部位不同，可以得出的结论是尖端是感受光刺激的部位。
尖端
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
3.推测
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
（教材P91）
思考3.尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？
可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
琼脂，是从海藻中提取出来的一种植物胶，为无色、无固定形状的固体，溶于热水。广泛应用在食品工业中，生物学研究中常作细菌培养基。
云母片是一种矿物质，由韵母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
达尔文的推测1：尖端产生了某种影响，传到下部。
琼脂片
云母片
结论：胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
思考4.为什么要插入琼脂片和云母片？
有化学物质可以穿过琼脂片，而使胚芽鞘下部弯曲。
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。
黑暗条件
黑暗条件
现象：
自变量：
因变量：
尖端放置的位置。
尖端下部弯曲生长的方向。
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。
黑暗条件
黑暗条件
思考5.
拜尔为什么要选择黑暗的环境？
思考6.
没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？
排除光的影响，控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。
黑暗条件
黑暗条件
结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
《植物的运动力》
推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
詹森的实验验证
拜尔的实验验证
詹森和拜尔的实验初步证明：
顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
温
特
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
（C）
自变量：
因变量：
结论：
01
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹
森
拜
尔
温
特
生长素
1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA）
1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
01
生长素的发现过程
二、植物激素
1.概念：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位，
对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2.比较（教材P93思考·讨论）
动物激素
植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点
①由自身产生；②从产生部位运到作用部位
③起调节作用；④微量高效
无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
02
生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成
①生长素主要的合成部位：___________________________。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
②生长素由
经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
胚芽鞘系列实验的重要结论
归纳总结
①生长素的产生部位：____________；感光部位：____________。
②生长素横向运输的部位___________；生长素的产生是否需要光：______。
③生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_______________________。
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
不需要
胚芽鞘尖端下部的伸长区
色氨酸
02
生长素的合成、运输与分布
2.生长素的运输
形态学上端
形态学下端
形态学上端
IAA合成部位
IAA合成部位
运输至作用部位
极性运输：
非极性运输：
横向运输：
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端
☆极性运输是细胞的主动运输
成熟组织中，通过韧皮部进行非极性运输。
由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖在等细胞分裂特别旺盛的部位。
02
生长素的合成、运输与分布
评价实验设计和结论（教材P95）
思维训练
为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。
根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；（2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
讨论1.这个实验的设计是否严密？为什么？
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
讨论2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
讨论3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
02
生长素的合成、运输与分布
2.生长素的运输
√
①横向运输：由于等单侧光、重力因素，发生根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位。
②极性运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中是细胞的主动运输。只能从形态学上端到形态学下端
③非极性运输：成熟组织中，通过韧皮部运输。
02
生长素的合成、运输与分布
3.生长素的分布
生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位如：胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
03
生长素的生理作用
1.植物向光生长的原因
资料分析
材料1：20世纪20年代，W.Briggs等人通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况如图所示。
分析1.材料1说明，生长素受到单侧光照射后将由　　
侧向　
　侧转移，而且生长素具有　　　　　　
的作用，所以胚芽鞘　　
生长。
琼脂块
云母片将胚芽鞘完全分开
云母片将胚芽鞘部分分开
向光
背光
促进植物生长
向光弯曲
03
生长素的生理作用
1.植物向光生长的原因
资料分析
材料2:20世纪80年代以来，有学者利用气相色谱-质谱法等现代物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布如下表所示：
向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的IAA分布表
器官
实验数
IAA分布（%）
测定方法
向光一册
背光一侧
黑暗处理
黄化燕麦胚芽鞘
3
49.5
50.5
50
分类荧光法
3
51
49
48
免疫法
向日葵下胚轴
5
50.5
49.5
50
电子俘获检测法
萝卜下胚轴
3
51
49
49
电子俘获检测法
分析2.材料2中的黑暗处理在实验中起　　
作用。
分析3.材料2是否支持材料1的观点 　　
　，原因是　　
　　
　　
。
对照
不支持
用现代物理化学方法测得向光侧和背光侧的生长素含量基本相同
03
生长素的生理作用
1.植物向光生长的原因
资料分析
材料2:20世纪80年代以来，有学者利用气相色谱-质谱法等现代物理化学方法测得向日葵下胚轴、萝卜下胚轴和黄化燕麦胚芽鞘的生长素分布如下表所示：
向日葵、萝卜和燕麦向光性器官的IAA分布表
器官
实验数
IAA分布（%）
测定方法
向光一册
背光一侧
黑暗处理
黄化燕麦胚芽鞘
3
49.5
50.5
50
分类荧光法
3
51
49
48
免疫法
向日葵下胚轴
5
50.5
49.5
50
电子俘获检测法
萝卜下胚轴
3
51
49
49
电子俘获检测法
分析4.用同样方法还测得萝卜下胚轴的萝卜宁、向日葵下胚轴的黄质醛等物质向光侧多于背光侧。
根据材料2，对植物向光性的解释应该是　　
　
　
　。
萝卜宁、黄质醛等物质可能是生长抑制剂,其抑制了向光侧的生长
教材P92相关信息
03
生长素的生理作用
2.植物生长素的作用特点
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强
促进根生长的最适浓度
生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱
①曲线AB段表示:
②B点表示的生长素浓度是：
③BC段表示：
既不促进也不抑制
④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是
⑤CD段表示：
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强
03
生长素的生理作用
2.植物生长素的作用特点
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
⑥从图中的F、F`点你可以得出什么结论？
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同
⑦以上曲线说明了什么
生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长
⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
03
生长素的生理作用
2.植物生长素的作用特点——两重性
②影响生长素作用效果的因素：
（1）浓度
（2）不同器官敏感度不同
（3）细胞成熟情况
（4）植物的种类
既能促进生长，也能抑制生长
既能促进发芽，也能抑制发芽
既能防止落花落果，也能疏花疏果
保花
疏果
①实质：
03
生长素的生理作用
2.植物生长素的作用特点——两重性
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
②三种器官对生长素的敏感性大小依次是：
根
＞芽
＞茎
敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感
10-10
10-8
10-4
③____子叶植物比____子叶植物敏感,利用浓度在____________间的生长素类似物作除草剂（如2，4-D），可除去____子叶植物中的____子叶杂草。
双
单
单
双
BD(最好是C)
03
生长素的生理作用
3.顶端优势
①概念：
植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。
03
生长素的生理作用
3.顶端优势
②原因：
顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。
03
生长素的生理作用
3.顶端优势
②原因：
不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。
需要长高的植物(如木材)：保留顶端优势
05
随堂练习
1.基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。
（1）单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀。（
）
（2）生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。（
）
（3）生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（
）
2.
用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同的方向给以光照（如图所示）。培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（
）
A.
a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
B.
a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
D.
a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
×

×
A
4.在居室内养花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，有的书上建议每星期将花盆旋转1/4
圈。这个建议有什么科学道理？
5.我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干,
筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。
05
随堂练习
3.下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系，如果将同样浓度的生长素施用于侧芽，能反映侧芽生长状况的曲线是（
）
可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
A
因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。