生物人教版（2019）选择性必修1 5.1 植物生长素（共69张ppt）

(共69张PPT)
问题探讨
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
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？
是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长；
弯向窗外生长。
可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
在光明和黑暗中生长的幼苗
阳台种植的植物
根的向地性、茎的背地性
根的向水性
植物受单一方向外界因素的刺激而引起的定向运动
★向性运动
在光明和黑暗中生长的幼苗
阳台种植的植物
为什么单侧光可以导致植物向光生长呢？
在 的照射下，植物朝向 生长的现象叫做向光性。
单侧光
光源方向
第1节 植物生长素
第5章 植物生命活动的调节
生长素的发现过程
目 录
02
01
03
生长素的合成、运输与分布
生长素的生理作用
一. 生长素的发现过程
1. 达尔文父子的实验(19世纪末)
①实验材料:
胚芽鞘
第一片叶
种子
(一)实验探究过程
金丝雀虉草的胚芽鞘
单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
①单侧光照射
②去掉胚芽鞘的尖端
③用锡箔罩把尖端罩上
④用锡箔罩罩上尖端下面的一段
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
②实验过程及结果
实验①
实验②
实验③
实验④
【思考】遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么
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, 从而确定是哪一部分在起作用。
该实验的对照组为_____，实验组为________。
①
②③④
③实验分析
③④对照，自变量为__________；
①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在______。
①②对照，自变量为__________，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关。
有无尖端
尖端
遮光部位
尖端
①②对照
①③④对照
感光部位在尖端
结论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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。
向光弯曲生长与尖端有关
实验现象
弯曲生长部位在尖端下端(伸长区)
④实验结论:
这种“影响”是什么？是类似电、磁等的刺激？还是某种化学物质？
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01
琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
云母片：常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。
注意: 琼脂不会影响的物质运输和传递，而云母片则会阻碍其运输。
①实验过程:
2. 鲍森·詹森实验(1913年)
13
01
实验1：切去胚芽鞘尖端+单侧光→既不生长也不弯曲
①实验过程:
实验2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光→弯向光源生长
【思考】将琼脂片换成云母片会有什么现象？
实验：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入云母片+单侧光→既不生长也不弯曲
2. 鲍森·詹森实验(1913年)
②实验结论:
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
因为可以透过琼脂片向下传递，所以是一种化学物质。
2. 鲍森·詹森实验(1913年)
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
3.拜尔实验(1918年)
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
注意：拜尔的实验没有设置空白对照，而是设置相互对照
黑暗条件
黑暗条件
【思考】拜尔为什么要选择黑暗的环境？
【思考】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
尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
【注意】拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因。
实验探究过程
达尔文的推想
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
拜尔的实验验证
詹森的实验验证
结论：尖端产生的影响可透过琼脂片传递到下部
结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀
詹森和拜尔的实验初步证明：
尖端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。
①实验组:
实验组
a.处理:
把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
b.现象:
胚芽鞘会朝着对侧弯曲生长
对照组
②对照组:
a.处理:
b.现象:
把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
胚芽鞘既不生长也不弯曲
4.温特实验(1926年)
①设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学
物质对胚芽鞘的影响
②在放置琼脂块前，要将去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间，原因是什么？
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。
【思考】
实验组
对照组
实验组
对照组
4.温特实验(1926年)
实验结论:
胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
1.自变量：
琼脂块是否接触过尖端。
2.因变量：
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——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（PPA）、吲哚丁酸(IBA)等。
生长素的化学本质：
吲哚乙酸（IAA）
【总结】生长素的发现过程
温特实验: 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。
达尔文实验
尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”
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。
詹森实验: 胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递给下部。
拜尔实验: 尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长。
先后从人尿和高等植物中分离出吲哚乙酸(IAA)
进一步研究发现，生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)
生长素的产生部位
生长素的作用部位
尖端
下端
感光部位
弯曲生长部位
【总结】　
生长素的产生与光无关，有光无光都可产生。
（1）生长素的产生部位：胚芽鞘 且产生不需要光。
（2）生长素的作用部位（弯曲部位） 。
（3）感光部位：胚芽鞘 。
（4）生长素横向运输的部位：胚芽鞘 。
尖端
胚芽鞘尖端下部的伸长区
尖端
尖端
植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
尖端
伸长区
①
③
②
④
黑暗或均匀光照下
单侧光
①
③
②
④
② = ①
④ = ③
② > ①
④ > ③
背光侧生长素多，生长快
向光侧生长素少，生长慢
(二)植物向光性的原因
背光侧
向光侧
生长素多
生长素少
生长慢
生长快
向光弯曲生长
(1)外因:
(2)内因:
单侧光照射
生长素分布不均匀
(二)植物向光性的原因
生长素横向运输
1.如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述错误的是
A.生长素由②向①运输
B.生长素由①向③运输
C.生长素由④向③运输
D.③处生长比④处快
√
解析　生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端，即由②向①，而尖端下部不会发生横向运输。
2.在右侧单侧光照射下，下图中胚芽鞘会弯曲生长的是
√
解析　A中胚芽鞘尖端插入云母片，生长素在尖端不能发生横向运输，生长素均匀分布，故直立生长，A错误；
B中尖端不能感受光刺激，生长素不能发生横向运输，故直立生长，B错误；
C中在右侧单侧光照射下，生长素发生横向运输，会出现向右弯曲生长，C正确；
D中无尖端，无生长素，胚芽鞘不生长也不弯曲，D错误。
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判断植物“长不长”、“弯不弯”的技巧
方法点拨
长不长，看尖端下部有无生长素；
弯不弯看尖端下部生长素分布是否均匀
不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲的状况分析
类别 图解条件 相关结果
遮盖类
暗箱类
插入类
①直立生长；
②向光弯曲生长
①直立生长；
②向光(小孔)弯曲生长
①向右侧弯曲生长；
②直立生长；
③向光弯曲生长；
④向光弯曲生长
不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲的状况分析
类别 图解条件 相关结果
移植类
旋转类
①直立生长；
②向左侧弯曲生长；
③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c
①直立生长；
②向光弯曲生长；
③向小孔弯曲生长；
④茎向心生长，根离心生长
【注意】琼脂块只起传送作用，不影响生长素的运输。而云母片、玻璃片会阻碍生长素的运输。
【例】用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如图所示实验，且②～⑦均给予单侧光照，一段时间后，会发生弯曲的是(　　)
A.②⑤⑦　　B.①②③⑤⑧ C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
D
由______体内产生，能从__________运送到___________，对植物的__________有显著影响的_______有机物，叫作植物激素。
植物
产生部位
生长发育
作用部位
微量
2.化学实质:
3.实例:
有机物
赤霉素、
细胞分裂素、
脱落酸、
乙烯等
植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。既不组成细胞结构，也不参与细胞代谢，也不起催化作用。
(三)植物激素
1.概念:
思考·讨论: 植物激素与动物激素的异同
1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？
二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，且都具有微量、高效的特点。
2.植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别
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从产生部位运送到作用部位；
③起调节作用；④微量、高效
无特定的分泌器官
有特定的内分泌腺
一般是小分子物质
蛋白质、类固醇等
无明显的靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
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）由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
二. 生长素的合成、运输与分布
转变
色氨酸
吲哚乙酸
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
从植物体形态学______向形态学 运输
上端
下端
①极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
②极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。
③极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。
2.生长素的运输
极性运输（幼嫩部位）
非极性运输（成熟组织）
在单侧光照射等条件下从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输。
向光
背光
在成熟组织的韧皮部中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
横向运输
发生在根尖、芽尖、茎尖等处,必须在某种剌激因素（如单侧光、重力、离心力）的作用下才进行
2.生长素的运输
生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。
失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。
【注意】①单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
②单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进 行极性运输。
3.生长素的分布
生长素在植物体_________中都有分布，但相对集中分布在____________的部分，如________、____和_______的___________、_________、_______________和______等处。
各器官
生长旺盛
胚芽鞘
芽
根尖
分生组织
形成层
发育中的种子
果实
植物各部分生长素含量比较如下：
(1)合成部位<积累部位，如顶芽<侧芽、分生区<伸长区；
(2)生长旺盛的部位>衰老部位，如根尖分生区>老根。
1.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述，正确的是
A.生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育的种子中产生
B.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的
C.生长素在植物体内只能进行极性运输
D.生长素在植物体各器官中都有分布
√
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解析　生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，A、B错误；
在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输，C错误；
生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，D正确。
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三. 生长素的生理作用
1.生长素的作用方式
（1）作用方式
不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞______________，起着 细胞生命活动的作用。
传达信息
调节
基因表达
生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
（2）作用机制（作用实质）
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长发育
受体
基因表达
细胞水平上：
器官水平上：
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；
影响器官的生长、发育
促进侧根和不定根的发生
影响花、叶和果实的发育
基 础
生长素的作用似乎就是“促进”。真的是这样吗？
3. 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
F`
F
随生长素浓度升高，对根生长的促进作用增强
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
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
生长素的作用特点
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
F`
F
低浓度促进生长，高浓度抑制生长
：两重性
⑥当生长素浓度 C时为“低浓度”，表现为 ；
当生长素浓度_____C时为“高浓度”，表现为_______。
<
>
促进
抑制
⑦从图中的F、F`点你可以得出什么结论？
在最适浓度的两侧有一大一小两个浓度，促进作用相同。
不同浓度生长素对根生长的影响
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
⑧图中的促进和抑制是以什么为对照的？
⑨抑制作用是不是不生长？
【注意】“抑制生长”≠“不生长”，只是生长与空白对照组相比变慢
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
敏感度一般看最适浓度就行，最适浓度越小说明越敏感。
10-10 、10-8、 10-4
②三种器官对生长素的敏感度大小依次是:
根 ＞芽 ＞茎
③不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理作用_____。
规律是: 。
④同一浓度的生长素作用于不同器官上，所起的生理作用_____
(如生长素浓度为10-6 mol/L时，对根、芽、茎的作用分别是
_______、_________________、_______)
不同
低浓度促进，高浓度抑制
不同
抑制
既不促进也不抑制
促进
4. 影响生长素发挥作用的因素
(1)浓度
(2)器官
(3)成熟程度
(4)植物种类
(1)浓度:
一般情况下，生长素在 时促进生长，在 时抑制生长，甚至杀死植物。
浓度较低
浓度过高
(2)器官:
根、芽、茎敏感程度依次为: 。
不同器官对生长素的敏感度不同。
根＞芽＞茎
(3)成熟程度:
幼嫩的细胞对生长素_____， 衰老细胞则比较_____。
敏感
迟钝
(4)植物种类:
不同种类植物对生长素的敏感度不同。
双子叶植物比单子叶植物 。
敏感
应用:
用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农作物里的双子叶杂草, 同时促进单子叶植物的生长。
1.下列关于生长素生理作用的叙述，正确的是
A.随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用增强
B.适宜茎生长的一定浓度的生长素往往促进根的生长
C.同一浓度的生长素对不同器官的作用效果往往不同
D.成熟细胞比幼嫩细胞对生长素更敏感
√
解析　在一定范围内，随着生长素浓度的增加，其对生长的促进作用加强，超过最适浓度后，对生长的促进作用减弱，直到起抑制作用，高浓度的生长素可能会导致植物死亡，A错误；
由于根比茎对生长素敏感，因此，适宜茎生长的一定浓度的生长素往往会抑制根的生长，B错误；
同一浓度的生长素对不同器官的作用效果一般不同，C正确；
在植物体内，幼嫩细胞的代谢和生长比成熟细胞旺盛，对生长素也更敏感，D错误。
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2.(2021·湖北十堰期中改编)如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，据图分析，能得出的结论是
A.a、b、c点对应的生长素浓度依次是
促进根、茎、芽生长的最适浓度
B.d点对应的生长素浓度对茎的生长具
有促进作用，对芽的生长具有抑制作用
C.生长素对三种器官的作用都是浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长
D.幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞对生长素比较迟钝
√
解析　图中a、b、c点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度，A项错误；
d点对应的生长素浓度对茎和芽的生长都具有促进作用，B项错误；
由图可知，生长素对三种器官的作用都是浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长，C项正确；
由该图不能判断幼嫩的细胞和衰老的细胞对生长素的敏感程度，D项错误。
实例1：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。
5.体现植物生长素两重性的实例分析
（2）原因：
顶芽产生的生长素逐渐 ，枝条上部的侧芽处生长素浓度 。由于侧芽对生长素浓度比较 ，因此侧芽的发育受到 ，植株因而表现出顶端优势。
向下运输
较高
敏感
抑制
顶芽
侧芽
极性运输
— 生长素浓度低
— 生长素浓度高
越靠近顶芽的侧芽生长素浓度越高，受到的抑制程度越大。
— 促进
— 抑制
（3）如何解除顶端优势？
去掉顶芽
——“摘心打顶”
去掉顶芽后，侧芽处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。
如: 棉花和烟草的摘心可以增产。
如: 果树整枝、园艺修剪，调节植株形态。
（4）顶端优势的应用
①需要长高的植物（如木材）
保留顶端优势
棉花摘心
烟草打顶
茶树摘心
绿篱修剪
果树修剪整枝
②不需要长高、需要侧枝较多的植物：
去掉顶芽，解除顶端优势
根的向地性
茎的背地性
实例2：根的向地性
C
D
A
B
远地侧
近地侧
根部
茎部
生长素浓度：
AC原因一：重力使生长素分布不均匀
生长效应：
A
B
C
D
促进
抑制
促进
促进
更
横向运输
原因二：根、茎对生长素的敏感度不同
根＞茎
根的向地性
茎的背地性
未体现两重性
体现两重性
生长速度：
A>B
C【检测】曲线分析
（1）若植物水平放置，表现出根的向地性，测得根的远地侧生长素浓度为m，则根的近地侧生长素浓度范围应为 ；
植物根的向地性 （是/否）体现生长素的两重性。
（2）若植物水平放置，表现出茎的背地性，测得茎的近地侧生长素浓度为m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为 ；
植物茎的背地性 （是/否）体现生长素的两重性。
大于i
是
(0, m)
否
（3）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_______________。
植物的向光性______（是/否）体现生长素的两重性。
植物的向光性
（m，2m）
否
【总结】下列现象中：①顶端优势；②植物的向光性；③根的向地性；④茎的背地性
能体现两重性的有
未体现两重性的有
①③
②④
植物生长素两重性
现象 是否体现两重性 生长素的作用
顶端优势
根的向重力性
茎的背重力性
植物的向光性
是
是
否
否
顶芽，低：促进
侧芽，高：抑制
远地端，低：促进
近地端，高：抑制
背光侧：高，促进强
向光侧：低，促进弱
近地端：高，促进强
远地端：低，促进弱