4.1+植物生长素（课件）-2022-2023学年高二生物同步精品课堂（苏教版2019选择性必修1）(共38张PPT)

(共38张PPT)
第四章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
课程导入
科学上的发现很难仅归功于某一个人，常常是集许多人的智慧，经过长时间努力的结果。如果要回顾科学家对植物向光生长现象的研究历程，我们就要从进化论的奠基人达尔文开始。达尔文基于对植物向光生长现象的观察，开展了一系列实验研究。那么，达尔文从实验中发现了什么呢？
一、科学家不断探索发现植物生长素
（一）达尔文的实验
胚芽鞘
尖端用不透光的金属帽覆盖
单侧光照射A、B两组
单侧光照射C、D两组
不透光的金属环
胚芽鞘
仅生长，不弯曲
尖端向着光源生长。
尖端下面的伸长区弯曲
切去尖端
切去尖端后，把尖端重置于切面上
生长很少
尖端向着光源生长
达尔文实验示意图
【思考】
1. 遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么
采用对照法观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应，从而确定是哪一部分在起作用。
3. 胚芽鞘弯曲生长的部分：
胚芽鞘尖端
尖端下面的一段
2. 感受单侧光刺激的部分：
结论：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会对胚芽鞘的生长产生某种影响因素，这种影响因素从尖端向下传递，并在单侧光的照射下导致下部的伸长区背光一侧比向光一侧生长快，因而使胚芽鞘弯向光源生长。
（二）詹森的实验
单侧光照射A、B两组
琼脂块
将尖端置于琼脂块上
将尖端置于云母片上
生长很少
弯曲生长
生长很少，不弯曲
詹森实验示意图
琼脂块能让这种影响因素通过，云母片则不能。胚芽鞘尖端产生的影响因素能从琼脂块的上部向下扩散，刺激胚芽鞘切面以下部位生长。
结论：
（三）拜尔的实验
拜尔实验示意图
黑暗中
把尖端置于切面的左边
把尖端置于切面的右边
放置尖端的一侧分布较多的影响因素，生长得快，胚芽鞘弯曲。
结论：
通过这个实验，他发现胚芽鞘产生弯曲是不需要光的，胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响因素在其下部不均匀分布造成的。
（四）温特的实验
温特实验示意图
琼脂块
云母片
从胚芽鞘切下的尖端
单侧光
黑暗中
切去尖端
把尖端置于琼脂块上一段时间
再把琼脂块置于切面一侧
切去尖端的胚芽鞘发生弯曲生长
单侧光导致切去尖端的胚芽鞘发生弯曲生长
结论：
温特的实验表明，胚芽鞘尖端确实产生了某种促进生长的活性物质，这种物质能从尖端向下运输，并且它的分布受到单侧光的影响。一些科学家认为，单侧光的照射使得胚芽鞘背光一侧的这种物质含量多于向光一侧，造成背光一侧细胞生长快于向光一侧，从而形成植物向光弯曲生长的现象。温特将这种促进植物生长的物质命名为生长素。
达尔文
詹森
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，造成背光侧比向光侧生长快
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
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
进一步证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并命名为生长素
拜尔
温特
生长素的化学本质——吲哚乙酸
植物体内与IAA具有相同效应的物质还有吲哚丁酸、苯乙酸等，它们都属于生长素。
吲哚乙酸（IAA）化学结构式
二、生长素的运输和生理功能
（一）生长素的运输
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上端运输到形态学下端
思考：这个实验设计是否严谨？如果不严谨，应该对实验方案如何改进？
没有实验验证生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
上
下
上
下
上
对照组选择哪个？
上
下
01
√
下
1. 横向运输：由于_____________等因素，发生__________在等细胞分裂特别旺盛的部位。
2. 极性运输：_______________________中
是细胞的__________
只能从___________到____________
3. 非极性运输：_____组织中，通过_______运输。
单侧光、重力
根尖、茎尖
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根
主动运输
形态学上端
形态学下端
成熟
韧皮部
形态学上端
形态学上端
（二）生长素的生理作用
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素作用的方式基本相似，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？
生长素的生理作用主要有以下方面：
促进作用：细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大，顶端优势，种子萌发，单性结实等。
抑制作用：侧枝生长，花脱落，叶片衰老等。
其实，生长素对植物生长的调节作用具有两重性，既能促进植物生长，又能抑制植物生长。
那么，是不是生长素含量越高，其促进植物器官生长的能力越强呢？
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
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
1.曲线AB段表示：
2.B点表示的生长素浓度是：
3.BC段表示：
4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：
5.CD段表示：
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
既不促进也不抑制
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
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
6.从图中的F、F’点你可以得出什么结论？
7.以上曲线说明了什么
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？
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
生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长
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。
1. 表现：
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
低浓度
高浓度
低——促进；高——抑制（甚至杀死）
根 ＞芽 ＞茎，
营养器官＞生殖器官
幼嫩细胞比衰老细胞敏感
双子叶植物比单子叶植物敏感
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.D点所对应的生长素浓度，
对根的生长效应是_______
芽的生长效应是_______
茎的生长效应是_______
3.三种器官对生长素的敏感性大小依次是：
抑制生长
不促进不抑制
促进生长
根 ＞芽 ＞茎；敏感性一般看最适浓度，最适浓度越小越敏感
10-10 10-8 10-4
D
根
芽
茎
促进生长
抑制生长
重力引起生长素在植物体内分布不均
A
B
C
D
高
低
高
低
快
慢
快
慢
结论：根和茎对生长素浓度的敏感性不同
根的向地性和茎的背地性
原因：
A B C D
____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)
生长素浓度
双子叶
植物
单子叶
植物
促进生长
抑制生长
若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为 。
大于m小于2 m
促进作用
生长素浓度
3. 顶端优势
（1）概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。
（2）形成原因：
顶芽产生的生长素向下运输，大量地积累在侧芽部位，侧芽对生长素浓度又比较敏感，使侧芽的生长受到抑制的缘故。
顶芽
侧芽
侧芽生长收到抑制
去除顶芽后侧芽发育为枝条
去除植物顶端优势前后侧芽生长情况示意图
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。
顶端优势
解除顶端优势
（3）应用：
需要长高的植物(如木材)：保留顶端优势
（3）应用：
不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。如棉花摘心、烟草打顶、果树修剪整枝等。
去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。
拓展延伸
植物顶端优势现象产生原因的探索
【生长素抑制学说】有两位科学家在实验中发现，在切除蚕豆顶端后的断面上施用生长素，侧芽萌发也会受到抑制，这与不切除顶端的结果是一致的。他们认为顶芽是生长素合成的中心，在这里合成的生长素沿茎向基部运输。另一些科学家后来在羽扇豆等植物上发现，在受顶端抑制的侧芽中，生长素的含量比侧芽生长所需的最适浓度要高。进一步实验发现，对受抑制的侧芽外施用细胞分裂素，侧芽就能生长（即顶端优势解除），这说明侧芽被抑制的原因应该是没有获得足够的细胞分裂素。
【营养调运学说】有些科学家在1900年提出，顶芽的细胞生长迅速、代谢旺盛，所需营养物质较多。温特于1936年提出，顶端分生组织的细胞生长活跃，代谢旺盛，合成大量生长素，顶芽的高浓度生长素促使营养物质向顶芽调运，使侧芽得不到足够的营养物质而生长受到抑制。20世纪80年代，有些科学家的研究显示，植物向光性生长的真正原因可能是生长素的抑制物质分布不均。
1. 在生长素的发现过程中，有很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列叙述正确的是（ ）
A.达尔文的实验证明了有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面
B.鲍森 詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
C.温特的实验必须在单侧光下进行，否则不能得出支持达尔文假说的结论
D.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是因为生长素分布不均造成的
B
巩固练习
2. 对燕麦胚芽进行如图处理：
①的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽
②将尖端下部用锡箔遮住
③在尖端横向插入云母片
④在尖端横向插入琼脂片
⑤切去胚芽鞘尖端
请据图判断下列说法错误的是（ ）
A.有单侧光照时仍直立生长的是①
B.给予右侧光照时，弯向光源生长的是②④
C.单侧光照时，不生长也不弯曲的是③⑤
D.如把④放在匀速转盘中央，并给予右侧光照，生长情况是向右弯曲生长
光
D
3. 为探究生长素的极性运输是否受重力的影响，取一段玉米胚芽鞘,先切除顶端2 mm，使胚芽鞘不再产生生长素，再在上端放置含生长素的琼脂块，下端放空白琼脂块(如甲图)。一段时间后，检测空白琼脂块中生长素的含量。该实验还应增设乙图中的(　　)
A.①　　 　B.②　　 　C.③　 　　D.①和③
B
上
上
上
上
下
下
下
下
空白琼脂块
含生长素
的琼脂块
甲
乙
4. 将四株长势相似具顶芽的健壮植株,分别进行下列处理,其中侧芽能发育成枝条的是（ ）
A．去顶芽后,在断口上放一琼脂小块
B．去顶芽后,在断口上放一富含生长素的琼脂小块
C．不去顶芽,在侧芽上涂以含低浓度生长素的琼脂
D．不去顶芽,在侧芽上涂以琼脂
A
5. 下列关于植物茎的背地性和根的向地性的叙述，正确的是（ ）
A.在根部“③→④”的运输不需要消耗ATP
B.生长素对②处和⑥处的作用效果相同
C.两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎
D.两种现象均能体现生长素作用的两重性
根
茎
C
6. 如图表示生长素浓度对植物生长发育的影响。下列叙述正确的是（ ）
A.在茎的向光性实验中，若测得制茎向光一侧的生长素浓度为b点浓度，则背光一侧的浓度一定在de之间
B.若点a表示某植物顶芽的生长素浓度，则ce段可表示最靠近顶芽的侧芽中的生长素浓度
C.在利用生长素作用原理来培育无子番茄时，所用生长素浓度应低于e点浓度
D.若点c表示促进茎生长的最适浓度，则a、d点分别表示促进根、芽生长的最适浓度
促进
抑制
生长素浓度
C
THANKS