5.1 植物生长素课件-高二上学期生物人教版选择性必修1

生命活动调节的普遍模式：刺激—感应—响应—调节意义：维持稳态、适应环境思考：

植物的生命活动会受到哪些因素影响？

第1节

植物生长素第5章

植物生命活动的调节《植物的运动力》一、生长素的发现过程在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。一、生长素的发现过程实验探究过程①实验材料:胚芽鞘第一片叶种子金丝雀虉草的胚芽鞘单子叶植物，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。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。1.达尔文父子的实验(19世纪末)①单侧光照射②去掉胚芽鞘尖端③用锡箔罩把尖端罩上④用锡箔罩罩上尖端下面的一段向光弯曲生长不生长不弯曲直立生长向光弯曲生长1.达尔文父子的实验(19世纪末)②实验过程和结果:1.达尔文父子的实验(19世纪末)③实验分析:实验①

实验②

实验③

实验④

实验①②形成对照，自变量是

，说明

。尖端的有无胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关思考：遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?用排除法观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘反应，确定胚芽鞘哪一部分起作用。实验③④形成对照，再加上实验①的空白对照，单一变量是

，可以得出的结论是______________________。尖端是感受光刺激的部位遮光部位不同感光部位弯曲生长部位推测结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端现象：发生弯曲生长的部位是尖端下部尖端产生了某种影响，传到下部造成伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲推测1：尖端产生了某种影响，传到下部如何验证？1910年鲍森·詹森的实验胚芽鞘尖端产生的“影响”，可以通过琼脂片传给下部。实验结论：琼脂：海藻中提取的多糖，加水高温融化后可做成果冻样胶体。常用作培养基的凝固剂，物质可在琼脂中扩散而性质不变。推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均自变量：因变量：尖端放置的位置。尖端下部弯曲生长的方向。如何验证？1914年拜尔的实验胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀实验结论：1.拜尔为什么要在黑暗环境中完成该实验？2.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？推测单侧光的可能作用是什么？单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。排除光的影响，控制变量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，这种化学物质在胚芽鞘尖端下面一段的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。黑暗中图5-3拜尔实验3.拜尔实验(1918年)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。生长素的发现——温特实验（1926）阅读教材温特实验，思考并回答下面的问题1.温特实验基于什么假设进行的？2.如果对实验加以完善，补充实验应该怎么做？3.温特实验巧妙在哪里？4.温特实验（1926年）实验组朝对侧弯曲生长自变量：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对照组不生长不弯曲结论：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。4.温特实验（1926年）实验组朝对侧弯曲生长对照组不生长不弯曲汉水丑生侯伟作品①设置对照组的目的是：排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响②在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间或静置一段时间，原因是？去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。实验者主要思路与方法达尔文父子鲍森·詹森拜尔温特请总结四位科学家的主要思路与方法，填入下表实验者主要思路与方法达尔文父子去除胚芽鞘顶端，观察去除整个结构的影响用锡箔小帽套住顶端，以去除单侧光对顶端的影响鲍森·詹森在胚芽鞘顶端和顶端以下部位之间插入琼脂片或云母片，在单侧光照射下，观察物质的运输是否被阻断拜尔黑暗条件下，改变胚芽鞘顶端的位置，相当于人为施加了物质的不均匀分布温特放置过胚芽鞘顶端的琼脂块（而不是胚芽鞘本身）可使去顶胚芽鞘弯曲生长，证实化学物质的存在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，它们都属于生长素。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）5.生长素的化学本质植物向光性的原因

植物向光性是由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，引起两侧生长不均匀，造成胚芽鞘向光弯曲生长。植物向光性根本原因：引起生长素分布不均外因：生长素分布不均匀单侧光照射进一步探究：单侧光如何引起生长素分布不均匀22:12:48思考：单侧光照射后，胚芽鞘背光侧生长素含量多于向光侧原因是？提出假设：①向光侧的生长素在光的影响下被分解了②向光侧的生长素在光的影响下抑制合成③向光侧的生长素向背光侧发生横向转移××此实验基础上如何进一步设计实验证明？生长素横向转移的实验证据将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因（产物可显示为蓝色）融合，使生长素作用部位显现为蓝色。生长素横向转移的实验证据植物向光生长的原因思考：生长素发挥了怎样的作用，导致背光侧生长快？从细胞学角度，我们应当观察到哪种现象呢？有些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。单侧光向光侧抑制生长的物质多背光侧抑制生长的物质少向光侧生长慢背光侧生长快向光生长

【辩证思维】达尔文鲍森·詹森拜尔温特化学本质1875年1913年1918年1926年1934-1946年生长素的发现过程22:12:48一、生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家19世纪末1913年1918年1926年1934-1946年生长素的发现过程22:12:48产生部位作用部位有机物除生长素外，还发现了

等。来源运输含量本质由植物体内产生，能从

运送到

，对植物生长发育有显著影响的微量_______，称植物激素。2.概念:1.植物激素种类:赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯植物激素作为

，几乎参与

植物生长、发育过程中的所有生命活动。3.植物激素作用:信息分子调节二、植物激素1.二者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。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1.生长素的合成生长素合成的前体主要是色氨酸生长素合成的部位主要是芽、幼叶、发育中的种子*植物没有专门的内分泌腺器官生长素的合成分布运输2.生长素的分布

生长素广泛分布于高等植物的根、茎、叶、花、果实、种子，其中生长旺盛的部位较为集中。3.生长素的运输主要在芽、幼叶等植物全身地上部分地下部分3.生长素的运输（1）极性运输：形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根(幼嫩部位)中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，是一种主动运输。形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端地上部分地下部分任务1：探究——如何证明极性运输的存在？思考：该实验的结果和结论分别是什么？该实验能否证明生长素的极性运输？3.生长素的运输（2）非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。输导组织生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。3.生长素的运输（3）横向运输：由于单侧光、重力、离心力等外界因素影响，在根尖、茎尖等生长素产生的部位，生长素可以横向运输，导致分布不均匀。单侧光：重力：背地侧→近地侧运输向光侧→背光侧运输二、生长素的生理作用

生长素的作用机理生长素作为一种激素，通是过信息传递来调节细胞生命活动的。细胞器官生长素伸长分化生长发育受体基因表达

利用生长素（或生长素类似物），我们可以：◎促进扦插枝条生根。◎使未受精的番茄花发育，得到无子番茄。◎抑制杂草生长，去除田间杂草。3.植物生长素的作用特点两重性不同浓度生长素对植物根的作用ABCD010-1010-810-610-410-2促进生长抑制生长mol·L-1根F`F生长素浓度升高，对根生长促进作用加强促进根生长最适浓度生长素浓度升高，对根生长促进作用减弱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3.植物生长素的作用特点①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？10-1010-810-4②三种器官对生长素的敏感性大小依次是:根＞芽＞茎a.一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝b.不同种类植物对生长素的敏感度不同如：双子叶植物比单子叶植物

敏感用适当浓度的生长素类似物来杀死单子叶农作物里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。

任务2：解惑——难道生长素真的能抑制生长？1934年，Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。思考：在正常植株的顶芽与侧芽中，生长素积累较多的是哪里？如果生长素真的能抑制植株生长，实验结果可能是怎样的？图片来源：Thimann

etal.1934,On

theinhibitionofbuddevelopmentandotherfunctionsofgrowthsubstanceinviciafabaProc.R.Soc.Lond.B.114317–339

思考：第1、2组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长？第2、3组处理的结果说明了什么？该实验的结论是什么？组别侧芽增加的长度(mm)1.保留顶芽3.4±0.52.去除顶芽16.0±2.73.去除顶芽，外施生长素1.8±0.62.生长素的作用特点：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。生长素低浓度促进、高浓度抑制的特点会造成植物的顶端优势，影响植物的长势。植物生长的向性运动亦会受生长素影响，除了之前讲过的向光性外，向地性与背地性也受生长素调控。任务3：推理——生长素如何调控向地性与背地性？提示：生长素的分布受到重力的影响，会朝重力方向运输。思考：植株的根、茎中生长素的分布状况如何？根、茎中的大体趋势有