4.1植物生长素（第2课时）——高中生物学苏教版（2019）选择性必修一（共26张PPT)

(共26张PPT)
第一节 植物生长素
第2课时
第四章 植物生命活动的调节
1.通过生长素的作用特点阐释生物学中适度与平衡的观念，并运用这一观念分析和解决现实中的问题。
01
2.通过概述生长素的发现过程认同科学探究的一般过程。
02
学习目标
植物体内合成生长素的部位主要是幼芽、幼叶和发育中的种子，这些部位中的色氨酸经过一系列反应可转化成生长素。生长素在植物体的各个器官中都有分布，但是分布不均匀。在植物胚芽鞘、芽与根的顶端分生组织、根与茎的形成层、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布较多，其他部位相对较少。
植物体内的生长素是怎样从合成部位运输到其他部位的呢？
课前导入
①生长素主要的合成部位: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。
色氨酸
吲哚乙酸
生长素的合成
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，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处。
总体来说，生长素的分布是：
①产生部位＜积累部位：如顶芽＜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
生长素的分布
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。
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。
极性运输（幼嫩部位）
积极思维：生长素的运输有什么特点？
事实：
为研究生长素的运输特性，有人准备了一些燕麦幼苗，切去胚芽鞘尖端和下端，留下中间的一段，分为A、B两组。将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的形态学上端和B组胚芽鞘的形态学下端，再将两组胚芽鞘放置在不含有生长素的琼脂块上。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。
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验后
胚芽鞘弯曲生长
积极思维：生长素的运输有什么特点？
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘弯曲生长
经过一段时间发现，A组胚芽鞘弯曲生长，B组胚芽鞘无弯曲生长现象。
积极思维：生长素的运输有什么特点？
思考：
尝试根据上述实验过程和结果，归纳生长素在胚芽鞘中的运输特点。
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘弯曲生长
如何验证归纳结论？
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。
空白琼脂块(b)
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
空白琼脂块(b)
形态学下端
形态学上端
含IAA琼脂块
胚芽鞘
既不弯曲也不生长
积极思维：生长素的运输有什么特点？
空白琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
实验前
实验后
胚芽鞘弯曲生长
如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素？
方案1: 将A琼脂块中的生长素用放射性同位素标记。一段时间后检测下端的琼脂块中是否含有放射性。
方案2: 将下端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，一段时间后观察胚芽鞘是否向对侧弯曲。
积极思维：生长素的运输有什么特点？
生长素的运输
（2）非极性运输
在成熟组织中，生长素也可以通过韧皮部进行其他方式的运输。
（3）横向运输：
在一些细胞分裂特别旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(如单侧光、重力、离心力的影响,生长素也可以横向运输。
提醒：
①单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。琼脂块无感光作用；
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。
生长素的运输和生理功能
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素作用的方式基本相似，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？
生长素的运输和生理功能
生长素的生理作用主要有以下方面：
促进作用：细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大，顶端优势，种子萌发，单性结实等。
抑制作用：侧枝生长，花脱落，叶片衰老等。
其实，生长素对植物生长的调节作用具有两重性，既能促进植物生长，又能抑制植物生长。
那么，是不是生长素含量越高，其促进植物器官生长的能力越强呢？
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果
“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的。
生长素的运输和生理功能
不同浓度生长岁对某种植物不同部位的作用示意图
“促进”或“抑制”，是相对于生长素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。
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
1.曲线AB段表示：
2.B点表示的生长素浓度是：
3.BC段表示：
4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：
5.CD段表示：
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
既不促进也不抑制
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
6.从图中的F、F’点你可以得出什么结论？
7.以上曲线说明了什么
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？
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
生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长
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。
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
生长素的作用特点
（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不同而有较大的差异。
敏感程度排序：
①根＞芽＞茎
②幼嫩细胞＞衰老细胞
③双子叶植物＞单子叶植物
（2）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（即两重性）
生长素的运输和生理功能
生长素的运输和生理功能
生长素的作用特点
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
保花
疏果
影响生长素作用效果的因素：
（1）浓度
（2）不同器官敏感度不同
（3）细胞成熟情况
（4）植物的种类
生长素的运输和生理功能
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：
10-10 10-8 10-4
根 ＞芽 ＞茎
生长素的运输和生理功能
双子叶植物比单子叶植物敏感,利用浓度在BD(最好是C)间的生长素类似物作除草剂，可除去单子叶植物中的双子叶杂草。
生长素的运输和生理功能
顶端优势
① 概念：
顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。
② 原因：
顶芽产生的生长素并向下运输，生长素过多地积累在近顶端的侧芽部位，抑制了该部位侧芽的生长。摘除顶芽后，侧芽部位的生长素浓度降低，侧芽所受抑制作用会减弱。
顶芽(生长素)
侧芽(生长素)
少
多
促进
抑制
极性运输
生长素的运输和生理功能
顶端优势
在生产实践中
可以增产，调节植株形态等。棉花摘心、黄瓜打顶、果树整枝、园艺修剪等
维持顶端优势
自然界的植物呈宝塔形，可以充分利用阳光。
离顶芽越近的侧芽，生长素浓度越高，生长越慢，离顶芽越远的侧芽，生长素浓度越低，生长越快。
生长素的运输和生理功能
课堂小结
1.在生长素的发现过程中，很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列有关叙述正确的是( )
A.达尔文父子的实验证明了有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面
B.植物细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素
C.温特的实验必须在单侧光下进行，否则不能得出支持达尔文假说的结论
D.鲍森詹森实验选择琼脂片的原因是胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂片
【答案】D
【解析】A、达尔文的实验证明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，A错误； B、生长素成分是色氨酸的衍生物吲哚乙酸不在核糖体上合成，B错误； C、温特的实验不需要单侧光，自变量是琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端，证明造成胚芽鞘弯曲的“刺激”确实是一种化学物质，并命名为生长素，能得出支持达尔文假说的结论，C错误； D、鲍森·詹森的实验选择琼脂片的原因是化学物质能够透过琼脂片，D正确。
随堂练习
2.分析下图，以下说法不正确的是( )
A.d点对应的生长素浓度抑制芽的生长
B.b点对应的生长素浓度为促进芽生长的最适浓度
C.c点对应的生长素浓度为促进茎生长的最适浓度
生长素浓度/ppm
D.a点对应的生长素浓度为促进根生长的最适浓度
【答案】A
【解析】d点表示对芽生长的促进作用明显降低,但对芽的生长仍起促进作用,其对应的生长素浓度抑制根的生长, A错误。
随堂练习