5.1 植物生长素 人教版(2019)高中生物选择性必修一(课件共45张PPT)

(共45张PPT)
第五章植物生命活动的调节
你知道吗 黄瓜的花有雄花和雌花之分，
雄花不结果实。为了让黄瓜植株多结果实， 就得使它们多开雌花，少开雄花。为此，
农业技术人员在黄瓜的雌花和雄花分化时
期适用适当浓度的乙烯利(能释放乙烯), 这样可以显著的提高雌花比例。
乙烯是一种植物激素，它还有哪些作用 呢
除乙烯外，植物体内还能产生哪些激素
这些激素有什么作用 它们有哪些共同的 特点
植物的生长发育过程仅仅受植物激素的 调控吗
唤醒沉睡的种子，
调控幼苗的生长，
引来繁花缀满枝，
瓜熟蒂落也有时， 靠的是雨露阳光 离不开信息分子。
第1节植物生长素
问题探讨
图中是一种放在窗台上久不能移动的盆栽植物。
讨论
1.图中植物的生长方向有什么特点
弯向窗外生长
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
较长时间的单侧光。可以使植物获得更多 的光照，从而有利于进行光合作用。
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
发生在幼嫩部位
在单侧光_的照射下，植物朝向光源生长的现象叫作向光性_。
向着光源生长的植物
一、生长素的发现过程
了解：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。胚芽萌发时，胚芽鞘首 先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
一、生长素的发现过程
1、达尔文父子实验
①②实验对照说明：生长弯曲与 尖 端 有关。
①③④实验对照说明：感受光刺激的部位是尖 端， 向光弯曲部位在 尖端下部一段
(3)结果解释：
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”,造成伸
长区背光面比向光面生长 快,因而使胚芽鞘出现 向光 弯曲。
处 理 ： 用 锡 箔 罩 子 把 尖 端 罩 住
现 象：直立生长
(2)实验分析：
处 理 ： 单 侧 光 照 射
现 象 ： 向光弯曲 生 长 ①
处 理 ： 用 锡 箔 罩 住
尖 端 下 面 的 一 段 现象：弯向光源 生长
1、达尔文父子实验
(1)实验处理及现象：
处理：去掉胚芽革肖尖端
现 象 ：
②
④
2、鲍森.詹森实验
(2)实验结论：
胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片 传递给下部。
处理：胚芽鞘尖端和下面部分之间
插入琼脂片十单侧光。
现象：胚芽鞘 向光弯曲生长
2、鲍森.詹森实验
(1)实验处理及现象：
处理：切去尖端。
现象：胚芽鞘不生长。
3.拜尔的实验
黑 暗 中
3.拜尔的实验
(1)实验处理及现象：
①处理：把切下的胚芽鞘尖端移至左侧十黑暗
现象： 向右弯曲生长
②处理：把切下的胚芽鞘尖端移至右侧十黑暗
现象： 向左弯曲生长
(2)实验结论：
胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
②
黑 暗 中
①
黑 暗 中
胚芽鞘尖端中的物质
可转移到琼脂块中
4. 温特实验
①处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放在切去尖端 的燕麦胚芽鞘的一侧。
现象：胚芽鞘_向对侧弯曲生长 0
②处理：如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放在 切去尖端的燕麦胚芽鞘的一侧。
现象：胚芽鞘 不弯曲也不生长 0
(2)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，并把这种化学物质就命名为生长素 0
(1)实验处理及现象：
4. 温特实验
5.总结生长素的发现
(1)科学家及其实验结论
郭葛等
1931 …
生长素得卷，
单侧光使脑芽鞘向下性逃“影响”
“影鹏”可腾过绨脂片构给下部。
“影响”在下靴分施非均，
*彰骗”是集种物颜，
达尔文
1880
拜耳
1914
温特
1914
詹森
1910
hlma 163cnmlziuM72M6
5.总结生长素的发现
(2)针对胚芽鞘系列实验的重要结论
①生长素的产生部位： 胚芽鞘尖端 0
②感光部位：胚芽鞘尖端 0
③横向运输的部位胚 芽 鞘 尖 端
0
④生长素的产生是否需要光： 不需要。
⑤生长素发挥作用的部位(即生长部位):胚芽鞘尖端下面的伸长区。
⑥弯曲生长的原因： 生长素分布不均匀，导致生长不均匀
0
⑦引起生长素分布不均匀的外界因素：单侧光照射等等。
连线
[功能部位]
生长素的产生部位
生长素的作用部位 胚芽鞘的感光部位 发生横向运输部位 胚芽鞘弯曲的部位
[胚芽鞘部位]
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下部
6.胚芽鞘向光弯曲生长的图解分析
(1)生长素①→②的含义是
在单侧光的作用下生长素在尖端发生了横向运输。
(2)该胚芽鞘弯曲的方向是怎样的 原因是什么
向右弯曲。
在单侧光的作用下，生长素在尖端发生了①→② 的横向运输，使③处的生长素浓度比④处高，所 以③处比④处生长的快。
类别 处理条件
实验结果
遮盖类 -光 锡纸 ① -光 ②
①直立生长；
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长；
②向光(小孔)弯曲生长
7.不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
插入类
①向右弯曲生长；
②直立生长；
③向光弯曲生长；
④向光弯曲生长
移植类
①直立生长；
②向左弯曲生长；
③④中IAA的含量a=
b+c,b>c;
⑤向右弯曲生长
7.不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
旋转类 ④ 盘转
①直立生长；
②向光弯曲生长；
③向小孔弯曲生长；
④向心生长
7.不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
8. 生长素的化学本质
(1)1934年，从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA) 0
(2)1946年，从高等植物中分离出生长素，并确认就是 LAA 0
(3)植物体内与吲哚乙酸(IAA) 有相同效应的物质，还有吲哚丁酸 (IBA)
PP 等，它们都属于 中 0
CH C00H
2
吲哚乙酸 (IAA)
9. 植物向光性的解释
植物向光性是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。
10. 植物激素的概念
(1)概念：由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，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。植物激素是
信息分子 ,几乎调节植物生长发育过程中的 所有 的生命活动。
(2)种类：植物激素除了生长素，还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙 烯
等。
项目 植物激素
动物激素
不同点 产生部位 无专门的分泌器官，由植物 体的一定部位产生
由专门的内分泌器官
或内分泌细胞分泌
作用部位 不作用于特定的靶器官、 靶细胞
随血液循环作用于特 定的靶器官、靶细胞
相同点 ①由自身产生；②种类多、微量、高效；③调节生物体的新 陈代谢、生长发育等生理活动
11.植物激素与动物激素的比较
A. 实验一证明生长素的产生依赖光照
B. 实验二证明尖端产生的“影响”能向下运输
C. 实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均
D. 实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素
例题1.如图是与生长素有关的部分实验示意图，根据图示信息判断，下列说法正
确的是(c )
实 验 四
实 验 三
实 验 一
实 验
含生长素 的琼脂块
非 光 车光
① ② ③ ④ ⑤
A. 不生长也不弯曲的是③④
B. 生长且向光弯曲的是②⑤ C. 生长但不弯曲的是①④
D. 生长且向左弯曲的是①⑤
例题2.如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述正确的是(C )
不 透 光 的 锡 箔
光主
主光
光
a 匀速
b
琼脂块 胚芽鞘尖端
例题3.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示实验， 一段时间后，会
引起弯曲的是(“ → ”表示单侧光的方向)(A )
A.②⑤⑧ B.②④⑤
⑧
C.①③ ④ D.②⑤⑦
② ③ 含生长素锡箔 的琼脂块小帽
④ ⑤
云母片
⑥ 明胶片
匀速旋转
a b
①
⑦
⑧
二、生长素的合成、运输与分布
1. 生长素的合成
(1)主要部位： 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 0
色氨酸一
2. 生长素的运输
(1)极性运输：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 单向 地运输，是一种主动运输 0
(2)非极性运输：在成熟组织中可以通过输导组织进行
非极性运输， 和其他有机物运输相同。
注意：
①在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根等幼嫩组织中只能发生极性运输；
而在成熟组织中既可以极性运输，又可以非极性运输。
②幼根的形态学上端是根尖。
(2)来源：由 转变而来。
运输方式 图示
图示解读
横向 运输 D 单 ② 光
单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从②运到①
植物横放时，由于重力作用，在幼根中，生 长素从③运到④;在幼茎中，生长素从⑤运
到⑥
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从⑦运到⑧
极性运输
只能从形态学的上端向形态学下端运输， 是一种主动运输过程，需要消耗能量，逆 浓度运输
思考：影响生长素横向运输和极性运输的条件分别有哪些
影响生长素横向运输的条件有：单侧光、重力、离心力等；极性运输由遗传因素决定的，不 受外界因素的影响。
★生长素的横向运输和极性运输
3. 分 布
生长素在植物体的各个_器官中都有分布，但相对集中在生长旺盛的部分。
如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子。
将适宜浓度的生长素类似物涂抹在雌蕊
思考：无子番茄的培育原理是怎样的
有子番茄
无子番茄
柱头上
例题4.下列有关植物生长素的叙述，错误的是( C )
A.在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.在太空中，横向放置的植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C.如果将含生长素的琼脂块放置于去尖端的胚芽鞘正中间，并给予单侧
光照射，生长素会在琼脂块中进行横向运输
D.在存在呼吸抑制剂的条件下，极性运输会受到抑制
三、生长素的生理作用
1. 作用方式：给细胞传达 信息 , 调 节细胞的生命活动。
2. 作用效果：
(1)细胞水平：促进细胞 伸长 、诱导细胞分化等。
(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 发育等。
生长素在细胞水平产生效应的原理是：生长素首先与细胞内 的某 种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号传导 过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
生长素在细胞水平起的作用，与在器官水平上发挥的作用有什么关 系呢
生长素在细胞水平上发挥作用是在器官水平上发挥的作用发挥作用的基础
思考.讨论
根
0
表
10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 c/mo1-1
同 一 株 植 物 的 不 同 器 官 对 生 长 素 浓 度 的 反 应
讨论1: “促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的
相对于生长素最低浓度时各器官的生长速度
讨论2:对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系
一般表现为较低浓度时促进生长，浓度过高抑制生长。
(生长素的作用特点：两重性)
讨论3:对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度分别是多少
根：10-10;芽：10-8;茎10-4。
3.作用特点：
靠表
直
芽
讨论4:不同浓度的生长素对同一植物器官的促进作用一定不同吗
不一定
讨论5:生长素的浓度在10-6时，对根、芽、茎的生理效应分别是怎样的
抑制、既不促进也不抑制、促进。
讨论6:根、芽、茎对生长素敏感度的顺序是怎样的
根>芽>茎。
靠表 制 表
同 一 株 植 物 的 不 同 器 官 对 生 长 素 浓 度 的 反 应
3.作用特点：
思考.讨论
c/mol-L1
根
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
芽
日
M
F
H
G
0
3.作用特点：
(1)因生长素浓度 、植物细胞的_成熟情况 和器官的 种类不同而有较大的
差异。
(2)两重性
①概念：生长素浓度较低时促进生长，在浓度过高时，则会抑制生长。
②典型实例→顶端优势： 顶芽_优先生长， 侧芽_生长受抑制的现象。
思考1:解除顶端优势的方法是什么 摘除顶芽
思考2:顶端优势原理可以应用在哪些方面
摘除棉花顶芽、园艺师修剪景观树木
顶芽：生长素浓度 低 , 促 进生 长
侧芽：生长素浓度 高 抑 制 生 长
注意： 根的向地性能体现生长素的两重性，但是茎的背地性不能体现生长素的两重性
思考：如果把水平放置的幼苗载到太空，结果会怎样生长
③两重性的其它实例——根的向地性
★分析根的向地性和茎的背地性
茎 部
生长素浓度： C根部
生长素浓度： 生长速度： _
AA>B
若图1为作用于茎的生长素浓度，测得B处的生长素浓度为2m,则A处的生长素 浓度范围应该是
若图1为作用于根的生长素浓度，C处的生长素浓度范围应该是小于i ,D处的 生长素浓度范围应该是大于i
(g h)
(m n)
(i 0)
生长素浓度
应用训练
作用效率
(2m n)
图1
图2
4.对生长素敏感度的比较
(1)幼嫩细胞和衰老细胞对生长素的敏感度： 幼嫩细胞>衰老细胞_ ;
(2)根、芽、茎对生长素的敏感程度：根> 芽 > 茎 ;
(3)双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感度：双子叶植物>单子叶植物。
双子叶
植物 单子叶
植物
促进生长
O
抑制生长
生长素浓度
思考：玉米地应用除草剂的原理是怎样的
双子叶植物对生长素的敏感度大于单子叶植物
判一判
(1)生长素的发现源于人们对植物向光性的研究。( √ )
(2)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。(× )
(3)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，
温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。( √ )
(4)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。( x )
(5)植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。( √ )
(6)生长素的化学本质是蛋白质，可被蛋白酶水解。(× )
(7)横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。(× )
(8)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。( √ )
(9)生长素由形态学上端运往形态学下端需要消耗能量。( √)
(1)促进根、芽、茎生长的最适生长素浓度依次为10-10 mol/L 、10-8 mol/L和10-4 mol/L,
由此推断不同器官对生长素的敏感程度不同，依次为根 > 芽 >茎 。(2)以根为例分析 曲线中各段的含义
①AB段：生长素浓度低于最适浓度时，随生长素浓度的增加， 促进作用逐步增强 0
②BC段：生长素浓度高于最适浓度时，随生长素浓度的增加， 促进作用逐步减弱 0 ③CD段：生长素浓度过高， 抑制生长。
(3)由图可知，生长素对根、芽、茎的生长调节都表现出 低浓度促进生长，高浓度抑制生长
的特性，称之为两重性。除此之外，两重性还表现为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。
例题5.请结合下面内容探究生长素生理作用的特点。
生 长 素 浓 度 (mol/L)
注 ：A、B、C为 侧 芽 A 、B 、C为侧芽发育成的侧枝 A、B、C为 侧 芽
(1)图1中，顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽A、B 、C的生长素浓度过高，其生长发
育受到抑制。顶芽生长素浓度过低，优先发育，植株表现为顶端优势。
(2)图2中，顶芽被去掉，侧芽的生长素运输来源受阻，浓度降低， 抑制 被解除，侧芽
得以发育，顶端优势被打破。
(3)图3中，去掉顶芽后用含生长素的琼脂块代替，推测侧芽A、B、C的发育情况
仍受抑制，说明顶端优势是由 生长素 分布不均匀造成的。 有。原理相同
(4)顶芽具有顶端优势，作为地表下的植物的根有顶端优势吗 原理与地上部分相同吗
含生长素的琼脂块
图 1 图 2 图 3
例题6.自然界木本植物的树型常常呈“宝塔形”,这是由于植物的顶芽优先生长，而
侧芽的生长被抑制的缘故，生物学家将该现象称为“顶端优势”。结合下图分析：
A. 在 FC的范围内均能促进生长
B.AD 属于生长抑制范围
C.b 侧的生长素浓度低于a侧，相当于曲线FE段浓度，因而细胞伸长生长慢
D. 在太空中(重力为0),根的生长将不同于图中的弯曲生长，坐标图中生长素
的曲线也不适用于根的生长
例题7.如图所示，如果根a侧的生长素浓度在曲线的A点(为10-10 mol/L), 下 列 有
关描述正确的是(A
讨论
1.这个实验的设计是否严密 为什么
不严谨，没有考虑将胚芽鞘倒过来 放置的情况
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理 是否严密 为什么
不严谨，没有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 进方案
增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的 实验，以研究生长素不能从形态学 下端运输到形态学上端。
4.若胚芽段的形态学下端朝下，还 能否发生极性运输
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的形
思维训练 评价实验设计和结论
态学的下端。
例题7.实验设计
设计实验验证生长素在玉米胚芽鞘内只能极性运输。
材料：玉米胚芽鞘，含有生长素的琼脂块、不含生长素的琼脂块
设计思路：
将胚芽鞘两端切去，只留中间一段，分为A、B两组。将含有生长素的琼脂块分别放 在A组胚芽鞘形态学上端和B组胚芽鞘形态学下端，再将两组胚芽鞘放置在不含生长 素的琼脂块上。 一段时间后，分别检测A、B两组下面的琼脂块是否含有生长素。
思考：检测下面的琼脂块是否含有生长素的方法
结果与结论：
A组下面的琼脂块含有生长素，B组下面的琼脂块不含生长素。
说明生长素在玉米胚芽鞘内只能极性运输。
例题8.为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实
验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放 置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样 条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘 发生弯曲生长，如图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是(D )
A. 胚芽鞘b侧的IAA含量与b′侧的相等
B. 胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同
C. 胚芽鞘b′侧细胞能运输IAA而c′侧细胞不能
D. 琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量