5.1 植物生长素 课件(共34张PPT)

(共34张PPT)
放在窗台上久不移动的盆栽植物弯向光源生长
思考讨论
思考：
1.可能是哪种环境因素刺激引发了这些植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应含义？
这是较长时间的单侧光照射引起植株弯向窗外光源生长。
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求。
2.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？
发生在幼嫩部分。
思考讨论
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
1.分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。
2.通过对生长素发现过程的分析讨论，能初步判断胚芽鞘的生长，分析实验方案的可行性。
3.概述植物生长素的合成、运输和分布。
4.通过分析“生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图”，阐明生长素的作用特点，领悟蕴含的适度与平衡观。
5.能用生长素的作用特点解释植物的向光性及顶端优势现象。
学习重点：
（1）生长素的发现过程。
（2）生长素的生理作用。
学习难点：生长素的合成、运输、分布和生理作用。
学习目标
单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，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。
胚芽鞘：
胚芽鞘
一、植物向光性的原因
有尖端
预期结果：
结论：
有尖端时在单侧光下弯向光源生长，无尖端时不生长。
胚芽鞘向光弯曲生长与尖端有关。
去掉尖端
1.探究胚芽鞘向光弯曲生长是否与尖端有关。
一、植物向光性的原因
2.探究感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端还是尖端以下伸长区。
用不透光的
锡箔罩住尖端
用不透光的锡箔
罩住尖端下面一段
直立生长
向光弯曲生长
结论：
感受单侧光的部位是胚芽鞘尖端。
胚芽鞘向光弯曲生长是因为尖端产生了某种“影响”，作用于尖端下面一段（伸长区）。
1、2两个探究——达尔文实验
一、植物向光性的原因
3.探究胚芽鞘尖端产生的影响能否传给胚芽鞘尖端下部。
结论：
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传给尖端下面（伸长区），但不能透过云母片传递。
这种“影响”可能是一种化学物质。
鲍森·詹森实验
一、植物向光性的原因
4.探究胚芽鞘弯曲生长的原因。
结论：
胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在伸长区分布不均匀。
拜尔实验
一、植物向光性的原因
5.证明胚芽鞘尖端产生的影响是一种化学物质。
结论：
胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质的分布不均匀引起的。
生长素
温特实验
一、植物向光性的原因
生长素
1946年，人们从植物中提取出了生长素，并确认它是吲哚乙酸（IAA）。
植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。
一、植物向光性的原因
植物向光生长的原因
由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
向光侧
背光侧
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
提醒
一、植物向光性的原因
1.植物向光生长的原因
外因：
内因：生长素分布不均匀。
2.生长素产生的部位:胚芽鞘尖端。　　　　　　　　
3.生长素发挥作用的部位：尖端以下伸长区。　　　　　
4.感受单侧光刺激的部位：胚芽鞘尖端。　　
总结
单侧光。
一、植物向光性的原因
植物激素
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。
种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。
作用：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。
一、植物向光性的原因
【思考·讨论】植物激素和动物激素的异同。
1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？
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区别？
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。
一、植物向光性的原因
植物激素与动物激素的区别
项目 分泌器官 作用部位 化学本质 运输方式
植物激素
动物激素
无专门的分泌器官，是由植物体的一定部位产生的
一般由专门的内分泌腺分泌
无明显的靶器官
靶器官、靶细胞
有机小分子物质
蛋白质、类固醇等
由体液运输
多样、复杂
一、植物向光性的原因
【思考】
1.生长素的合成部位是哪里？
2.生长素分布在植物的哪些器官？
3.生长素的运输方式有哪些？
二、生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成部位是哪里？
生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
植物体内，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2.生长素分布在植物的哪些器官？
植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分。
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。
二、生长素的合成、运输与分布
3.生长素的运输方式有哪些？
极性运输
横向运输
非极性运输
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。是一种主动运输。
由单侧光、重力等单方向刺激引起。
成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行运输，与其他有机物的运输没有区别。
地上
部分
地下
部分
形态学上端
形态学上端
形态学下端
形态学下端
二、生长素的合成、运输与分布
（1）极性运输：
从形态学上端运到 ，即图中生长素由 运到 ，由 运到 _____，跨膜运输方式为 。
①
④
②
③
形态学下端
主动运输
二、生长素的合成、运输与分布
（2）横向运输：
受外界因素单侧光、重力等影响，生长素由 运到 ，使生长素含量②＞①；由于逆浓度梯度需要消耗能量，跨膜运输方式为 ；发生部位在 ______。
主动运输
尖端
①
②
二、生长素的合成、运输与分布
【思维训练】评价实验设计和结论。
为了检测生长素的运输方向，某人做了如图所示实验，并得出如下结论：(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)这个实验设计是否严密？为什么？
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验？
二、生长素的合成、运输与分布
(1)这个实验设计是否严密？为什么？
该实验设计不严密，缺少对照实验，没有考虑胚芽鞘倒过来放置的情况。
(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。本实验不能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？
增设对照实验，如图所示。
形态学下端
形态学上端
二、生长素的合成、运输与分布
阅读教材第93-94页，并分析“思考·讨论：植物生长素的作用特点”，探讨下列问题。
1.生长素在植物体内起着什么作用？是如何发挥作用的？
2.生长素在细胞水平和器官水平上分别发挥什么作用？二者有什么关系？
3.生长素的生理作用有何特点？
三、生长素的生理作用
1.生长素在植物体内起着什么作用？是如何发挥作用的？
植物体内，生长素作为信息分子给细胞传达信息，调节细胞生命活动。
生长素与细胞内的生长素受体（实质是蛋白质）特异性结合，引发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，从而产生效益。（如图所示）
三、生长素的生理作用
2.生长素在细胞水平和器官水平上分别发挥什么作用？
二者有什么关系？
细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等。
器官水平上：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、
果实发育等。
生长素通过在细胞水平上起作用，从而影响器官的生长、发育。
三、生长素的生理作用
分析右图进行探讨：
（1）“促进”或“抑制”的作用
效果是与哪一组别对比得到的？
（2）对于同一器官来说，生长素
的作用与浓度有什么关系？
（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？
3.生长素的生理作用有何特点？
三、生长素的生理作用
（1）“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
“促进”或“抑制”是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言的，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。
对同一植物的同一器官，不同浓度的生长素所起的作用不同。
一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。（两重性）
（2）对于同一器官来说，生长素
的作用与浓度有什么关系？
三、生长素的生理作用
（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？
不相同。如图中：
根的最适浓度是10-10 mol/L，
芽的最适浓度是10-8 mol/L，
茎的最适浓度是10-4 mol/L。
不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，其次是芽，茎最不敏感。
植物生长素发挥的效应与浓度大小有关系，与植物器官的种类也有关系，由此可领悟生物学中的适度与平衡思想。
三、生长素的生理作用
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：
大量地积累在侧芽部位
侧芽的生长受到抑制
顶芽产生的生长素
向下运输
侧芽部位生长素浓度过高
（3）解除方法：
摘除顶芽。
三、生长素的生理作用
A
B
C
D
植物根的向地性
植物茎的背地性
【学以致用】请尝试解释根的向地性和茎的背地性
根部：
生长素浓度：A B
生长速度： A B
生长素的效应：
＞
＞
A促进、B抑制
茎部：
生长素浓度：C D
生长速度： C D
生长素的效应：
＞
＞
C促进弱、D促进强
三、生长素的生理作用
课堂小结
Thanks