5.1植物生长素课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1(共49张PPT)

(共49张PPT)
第1节
植物生长素
第5章植物生命活动的调节
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
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。
向着光源生长的植物
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。这样，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。
幼嫩部位
讨论：
1.图中植株的生长方向有什么特点？
2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应的意义？
植物的向光性
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象
向性运动：植物体受到单一方向的刺激而引起的定向运动，称为向性运动，如向光性、向肥性、向水性、向地性等。
胚芽鞘
胚芽鞘：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
一、生长素的发现过程
前
①
前
前
前
后
后
后
后
②
③
④
1、达尔文的实验
（1）实验材料
（2）实验过程
金丝雀虉草胚芽鞘
对照组：
实验组：
①
②③④
前
①
前
前
前
后
后
后
后
②
③
④
（3）实验分析
①②对比，自变量为：
实验结果说明：
①③对比，自变量为：
实验结果说明：
尖端的有无
植物的向光弯曲生长与尖端有关
尖端是否遮光
植物的向光性弯曲生长与单侧光照射尖端有关
前
①
前
前
前
后
后
后
后
②
③
④
遮盖的部位
胚芽鞘的感光部位在尖端
（3）实验分析
③④对比，自变量为：
实验结果说明：
（4）实验推测
光
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
这种“影响”究竟是什么呢？
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。透水、透气、透过生长素
云母片是一种矿物质，由云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。
2、鲍森·詹森的实验
琼脂片
该实验是否严谨？
2、鲍森·詹森的实验
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
不足：该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的“影响”是由琼脂片产生改进：
增设一组，将胚芽鞘顶端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘的生长情况
如果把该实验的琼脂片换成不能透过物质的云母片或玻璃片，其他条件不变，实验结果会是怎样的？
推测：“影响”可以透过琼脂片向下传递，不能透过云母片、玻璃片等，
所以“影响”可能是一种化学物质
3、拜尔的实验
现象：
自变量：
因变量：
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
结论：胚芽鞘的弯曲生长是由
其尖端产生的影响在下
端分布不均匀造成的
1、拜尔为什么要选择黑暗的环境？
2、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
实验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
根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论？
尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
究竟是不是化学物质？
4、温特的实验
实验组
对照组
自变量：
因变量：
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
结论：
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
温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质 他是怎样作出这一推测的
没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
1934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，人们才从高等植物中分离出了生长素，并确认它就是IAA。除IAA外还有苯乙酸（PAA）、还有吲哚丁酸（IBA）等
生长素的化学本质
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
尖端
伸长区
胚芽鞘系列实验结论总结：
胚芽鞘的感光部位：
胚芽鞘弯曲生长的部位：
生长素的产生部位：
生长素的作用部位：
生长素的产生是否需要光：
胚芽鞘弯曲生长的原因：
尖端
伸长区
尖端
不需要
生长素分布不均匀
伸长区
单侧光照射
生长素的分布不均匀
植物向光性的原因：
①外因:
②内因:
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
空白
琼脂片
光
光
琼脂片
含IAA
琼脂片
含IAA
琼脂片
用锡箔罩住尖端
光
不透水玻璃片
光
用燕麦胚芽鞘进行如下实验，一段时间后，其生长状况如何？
1、概念
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,叫作植物激素。
2、作用
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。
3、种类
生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、乙烯等
二、植物激素
4、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 有特定内分泌腺或细胞
蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等
靶器官、靶细胞
随体液运输
无特定分泌器官
一般是小分子物质
无特定靶器官
多样、复杂
① 从产生部位运到作用部位
② 起调节作用 ③ 微量高效
1、主要合成部位
2、合成过程
3、主要分布
4、运输方式
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
在植物体各器官中都有分布，但集中在生长旺盛的部位
极性运输、非极性运输、横向运输
三、生长素的合成、运输与分布
· 非极性运输
在成熟组织中通过输导组织进行。
与植物形态学方向无明显关系的运输方式。
和其他有机物的运输没有区别。
①概念：
②部位：
③方式：
· 极性运输
发生场所：
运输方式：
方向：
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根
主动运输
形态学的上端运输到形态学的下端（单方向）
形态学上端：
形态学下端：
A、C、F、H
B、D、E、G
用箭头标出（植物正放、倒放、横放）茎部和根部极性运输的方向
在太空？
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。
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
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。
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。
①
②
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。
用箭头标出横向运输的方向
光源
在地球横置
在太空横置
· 横向运输
发生原因：
单侧光、重力等影响
发生部位：
胚芽鞘尖端
胚芽鞘向光弯曲生长分析
光源
生长素多
生长素少
近地侧
远地侧
近地侧
远地侧
根向地生长分析
1、作用方式
2、作用
① 细胞水平上
② 器官水平上
3、发挥作用的机制
给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用
促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等
影响器官的生长、发育
生长素与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合，引起细胞内发生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。
四、生长素的生理作用
植物生长素的作用特点
植物器官生长的反应
促进生长
抑制生长
生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图
根
芽
茎
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
浓度/（mol·L）
1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
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
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。
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
Ｆ
Ｅ
植物器官生长的反应
生长素浓度与根生长反应的关系
AB段：
B点：
BC段：
C点：
CD段：
E点、F点：
促进效果越来越好
促进效果越来越差
不促进、不抑制
抑制效果越来越强
促进效果相同
促进根生长的最适浓度
抑制生长≠不生长
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)
3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
不同
（1）生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类、植物的种类不同而有较大的差异。
敏感程度排序：敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感
根＞芽＞茎 幼嫩细胞＞衰老细胞 双子叶植物＞单子叶植物
（2）具有两重性：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长
4.生长素的作用特点
5.有关生长素作用的实例分析
植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。
（1）顶端优势
①概念：
顶端优势（左）及其解除（右）
②原理：
顶芽：
产生生长素
极性运输
侧芽：
低浓度促进生长
生长素浓度较高
生长发育受到抑制
解除顶端优势：可以达到增产,调节植株形态。如：棉花、柑橘、盆景
③顶端优势的应用：
农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育，从而使它多开花、多结果
整枝修剪调节植株形态
园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满
维持顶端优势：也可以达到增产如：材用树木
D
C
B
A
右图为白杨树的主干上端。A、B、C、D分别为其上生长的侧芽。请分析：
2、这些侧芽发育成枝的顺序是（ ）
1、生长素主要由 （ ） 处产生，以 （ ） 的方式积累在侧芽处。
3、如剪去顶芽，A将发育成枝条，原因是 （ ） 。此时 （ ） 芽处生长素浓度最高， （ ） 芽处生长素浓度最低。
DCBA
破坏了顶端优势
B
A
主动运输
顶芽
A
B
C
D
根部：
生长素浓度 ： A B
生长速度： A B
茎部：
生长素浓度：C D
生长速度： C D
＞
＞
＞
＞
（2）根的向地性和茎的背地性
下列现象，哪些能体现生长素的两重性？
植物的向光性生长、顶端优势、根的向地性、茎的背地性，
重力使生长素分布不均匀，近地侧多于远地侧，引起生长不均匀。
由于根对生长素敏感，近地侧长得慢，远地侧长的快，从而造成向地生长。
根向地性：
重力：
使生长素在尖端发生横向运输，导致靠近地面一侧生长素分布多。
重力使生长素分布不均匀，近地侧多于远地侧， 引起生长不均匀，由于茎对生长素不敏感，近地侧长得快，远地侧长的慢，从而造成背地生长。
重力使生长素分布不均匀，近地侧多于远地侧，引起生长不均匀，由于根对生长素敏感，近地侧长得慢，远地侧长的快，从而造成向地生长。
（二）体现生长素作用特点的实例分析
茎的背地性的原因：
1、遮盖类
① 直立生长
② 向光弯曲生长
五、不同情况下植物生长情况判断
2、暗箱类
② 向光弯曲生长
① 直立生长
3、插入类
④ 向光生长
① 向右弯曲生长
② 直立生长
③ 向光生长
4、移植类
a = b + c（ b > c）
① 直立生长
② 向左弯曲生长
5、旋转类
④ 向中央弯曲生长
① 直立生长
② 向光弯曲生长
③ 向小孔处弯曲生长
6、横置类
有重力时：a、c、d促进生长
b抑制生长
① a = b 、 c = d
② a＜ b 、 c＜d
一、概念检测
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、e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
√
×
×
A
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与侧芽，能反映侧芽生长状况的曲线是（ ）
A