生物人教版(2019)选择性必修1 5.1植物生长素(共61张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修1 5.1植物生长素(共61张ppt)
格式 zip
文件大小 8.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-10-18 08:04:30

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文档简介

(共61张PPT)
植物生长素
第五章 植物生命活动的调节
Plant
植物向光性的原因是什么?
02
教学目标
生长素的作用及作用特点
04
了解生长素的发现历程
01
掌握生长素的合成、运输与分布情况
03
问题探讨
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?
弯向窗外生长
幼嫩部分。
长时间的单侧光照射;
有利于进行光合作用。
向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
一、生长素的发现过程
达尔文父子的实验
鲍森·詹森的实验
拜耳的实验
温特的实验
生长素的发现过程——达尔文父子
禾本科植物金丝雀虉草
实验材料:
胚芽鞘
金丝雀虉草



实验过程及结论:









①与②对比,自变量为:
实验结果说明:
尖端的有无
植物的弯曲生长与尖端有关
①与③对比,自变量为:
实验结果说明:
尖端是否感光
向光性与尖端感受单侧光有关



实验过程及结论:









①与④对比,自变量为:
实验结果说明:
尖端下部是否感光
向光性与尖端下部感受单侧光无关
③与④对比,自变量为:
实验结果说明:
感光部位
感受单侧光引起向光性的是尖端
1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一
段的目的是什么
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。
2.胚芽鞘感受单侧光刺激的是:
胚芽鞘弯曲生长的部位是:
胚芽鞘的尖端
尖端下部的伸长区
思考:
达尔文的实验结论:
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。

生长素的发现过程——鲍森·詹森
琼脂:是海藻的提取物。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
云母片:是一种矿物质,为天然矿制品,物质不能透过云母片扩散。
琼脂片
鲍森·詹森实验结论:
因为可以透过琼脂片向下传递,所以该影响可能是一种化学物质。
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
生长素的发现过程——拜耳
黑暗中
自变量:
尖端放置的位置
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
结 果:
因变量:
尖端下部弯曲生长的方向
思考:拜尔为什么要选择黑暗的环境?
排除光的影响,控制变量
思考:没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
黑暗中
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。
拜耳的实验结论:
鲍森·詹森的实验
拜尔的实验
鲍森·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。
生长素的发现过程——温特
实验组
对照组
温特的实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实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。
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
自变量:
因变量:
排除琼脂块对胚芽鞘的影响
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)
尖端
伸长区
感光部位
生长素的产生部位
弯曲生长部位
生长素的作用部位
胚芽鞘系列实验结论总结:
注意:生长素的产生不需要光,光只是影响了生长素的分布。
①外因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
②内因:
植物向光性的原因:
向光侧
背光侧
生长素少
生长素多
伸长慢
伸长快
向光弯曲生长
说明:也有研究表明向光弯曲是单侧光照射引起某些生长抑制物质分布不均匀所致。
思考: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?
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。
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
二、植物激素
主要有生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)和乙烯(ETH)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。
植物激素的种类:
植物激素的作用:
思考·讨论:植物激素与动物激素的异同
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作为信息分子,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
三、生长素的合成、运输与分布
吲哚乙酸(IAA)
1、生长素的合成
①主要的合成部位:
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
②生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来
转变
色氨酸
吲哚乙酸
2、生长素的运输
①极性运输
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中,生长素只能从形态学上端到形态学下端。
☆极性运输是一种主动运输。
2、生长素的运输
②非极性运输
③横向运输
在成熟组织中,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。
在单侧光、重力等因素的刺激下,可使生长素在根尖、茎尖等细胞分裂旺盛的部位进行的横向运输。
注意:
①极性运输在太空中依然存在,不受重力的影响。
②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,且需要有单侧光或重力等刺激。
③失重状态下,由于没有重力的作用,水平放置的植物会水平生长。
思维训练
实验前
实验后


某人的实验过程及结果:
含有生长素的琼脂
不含生长素的琼脂
此人得出结论:
——设计实验检测生长素的运输方向
(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?
不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
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?
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。
3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
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。


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。
生长素的分布是:
①产生部位<积累部位:
顶芽<侧芽;分生区<伸长区
②生长旺盛部位>衰老组织:
如生长点>老根
四、生长素的生理作用
生长素不起催化作用,不为细胞提供能量,而是给细胞传递信息,起调节作用。
①细胞水平
促进细胞伸长、诱导细胞分化
②器官水平
影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶和果实发育
1、生长素的作用机制
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。
基因表达
生长素
生长素受体
2、植物生长素的作用特点
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
促进生长
抑制生长
浓度/mol·L -1
根 芽 茎
植物器官生长的反应
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
“促进”或“抑制”均是相对于“对照组”而言的。
生长状况好于对照组
——促进生长
生长状况差于对照组
——抑制生长
抑制生长≠不生长
A
B
C
D
10-10
10-8
10-6
10-4
浓度/mol·L-1
促进生长
抑制生长


植物器官生长的反应
在一定范围内,随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐增强。
①曲线AB段(不含B点)表示:
促进根生长的最适浓度。
②B点表示的生长素浓度是:
生长素浓度与根生长反应的关系示意图分析
在一定范围内,随生长素浓度升高,对根生长的促进作用逐渐减弱。
③BC段(不含C点)表示:
A
B
C
10-10
10-8
10-6
10-4
浓度/mol·L-1
促进生长
抑制生长


植物器官生长的反应
生长素浓度与根生长反应的关系示意图分析
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:
⑤C点之后表示:
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用逐渐增强;
⑥E、F表示:
生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。
A
B
C
10-10
10-8
10-6
10-4
浓度/mol·L-1
促进生长
抑制生长


植物器官生长的反应
思考:
对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?
一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度较高时会抑制生长
——生长素的“两重性”
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
①实质:
生长素的作用特点:
生长素浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长。
②影响生长素作用效果的因素:
1.浓度:
两重性
2.不同器官敏感度不同:
根>芽>茎
3.细胞成熟情况:
幼嫩细胞>衰老细胞
4.植物的种类:
双子叶植物>单子叶植物
3、顶端优势
植物顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
②原因:
①概念:
顶芽

促进
侧芽

抑制
——体现了生长素的两重性
③解除方法:
摘除顶芽或涂抹细胞分裂素
④应用:
不要长高、需要侧枝较多的植物:
需要长高的植物(如木材):
去掉顶芽,解除顶端优势。
保留顶端优势
思考:将植物幼苗横放,生长一段时间后,发现根向地生长(根的向地性),茎背地生长(茎的背地性),试分析原因。
4、根的向地性
——体现了生长素的两重性
近地侧
远地侧
地面
远地侧
近地侧
由于 重力作用,生长素 进行横向 运输
生长素浓度低
生长素浓度高
根对生长素的敏感性高
生长被促进
生长被抑制
根向地生长
近地侧
远地侧
地面
5、茎的背地性
——只体现了生长素的促进作用
远地侧
近地侧
由于 重力作用,生长素 进行横向 运输
生长素浓度低
生长素浓度高
茎对生长素的敏感性低
生长被促进但促进效果较弱
生长被促进且促进效果强
茎背地生长
6、单子叶作物中除双子叶杂草
利用了生长素的两重性
单子叶植物
双子叶植物
对生长素不敏感
对生长素敏感
生长被促进
生长被抑制,甚至死亡
较高浓度的生长素处理
7、植物向光性
——只体现了生长素的促进作用
思考1.该图有没有体现出生长素的两重性?
没有,只体现了生长素的促进作用
思考2.若某植物幼苗已表现出向光性,且测得其向光侧的生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是 。
大于m,且小于M
思考3.若曲线表示不同浓度生长素对植物根的作用,植物水平放置时,表现出根的向地性时,测得其根的远地侧生长素浓度为m,则根的近地侧浓度范围是______。
大于i
思考4.若曲线表示不同浓度生长素对植物茎的作用,植物水平放置时,表现出茎的背地性时,测得其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是
____________________。
大于0,且小于m
思考6.若某植物顶芽的生长素浓度为g,产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度范围为 。
大于i
思考5.除草剂灭草是使杂草的生长素浓度范围为 。
大于i
思考: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。
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。
思考:人尿液中含有生长素,生长素的来源是?
思考:人体中生长素能促进人体的生长么?为什么?
人所摄取的植物中获取
不能
人体细胞不含与生长素特异性结合的受体蛋白
命题探究
A.生长素运送到作用部位会对代谢起催化作用
B.细胞的成熟情况不会影响生长素作用的发挥
C.植物向光生长能够说明生长素作用的两重性
D.缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输
练习:下列有关生长素的叙述,正确的是( )
D
练习: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( )
A
判断植物“长不长、弯不弯”的方法
科学思维
长不长——看有无生长素
往哪弯——看该器官对生长素的敏感性
有:生长
无:不生长
弯不弯——看生长素分布是否均匀
均匀:不弯不均匀:弯
判断植物的生长情况:


直立生长

空白琼脂块
直立生长

空白琼脂块
向光弯曲生长
向光弯曲生长

不生长
不生长

判断植物的生长情况:

直立生长
直立生长
向右弯曲生长

·
·
·
·
·
·
·


直立生长



直立生长
向光弯曲生长
向右弯曲生长
含有生长素的琼脂块
指不透水的云母片或玻璃片
判断植物的生长情况:
直立生长


直立生长

向光弯曲生长

不透光的盒子
直立生长
向光(小孔)弯曲生长

向左弯曲生长
向左弯曲生长
判断植物的生长情况:
A
B
A
B

有重力
无重力

A
B
A
B

判断植物的生长情况:
①盆转盒不转:
花盆
②盒转盆不转:
③盒盆同时转:
直立生长
弯向光源生长
弯向小孔生长
·

①茎:
背离圆心生长
②根:
弯向圆心生长
练习: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. 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
C.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