5.1植物生长素课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第5章植物生命活动的调节第1节植物生长素图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。1.该植物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意义？

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？讨论:长时间单侧光刺激，引起植株弯向有阳光处生长。可使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多有机物，满足自身生长发育的需要。幼嫩部分。弯向窗外生长。问题探讨向着光源生长的植物向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象植物为什么具有向光性？植物既然能感光，其感光部位在哪里？植物体内什么影响植物向光弯曲生长？金丝雀虉（yì）草胚芽鞘1.达尔文和他儿子的实验（19世纪末）达尔文尖端尖端下部(1)实验材料：金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘1.生长素的发现过程胚芽鞘第一片叶种子胚芽鞘：单子叶植物特有的胚芽外的锥形套状结构，是植物叶片的保护组织，能够保护胚芽中的幼叶。胚芽鞘还能靠它很强的顶土能力使埋在土壤中的种子破土萌发。破土后能进行光合作用。1.单侧光作用的部位是哪里？2.单侧光如何影响植物向光弯曲？问题1：单侧光作用部位是哪里？实验结论1:单侧光作用部位是胚芽鞘尖端，尖端是胚芽鞘的感光部位1.生长素的发现过程如何设计实验？向光弯曲不弯曲向光弯曲不弯曲②①锡箔④③思考a：实验选择的组别是？①③④

思考b：实验②与其它三组比较可以说明什么？实验结论2:胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关实验前实验后实验结论3:弯曲生长的部位是尖端下部（伸长区）问题2：单侧光如何影响植物向光弯曲？1.生长素的发现过程胚芽鞘弯曲生长的部位在哪里？（实验材料：单侧光源、记号笔、尺子、胚芽鞘）如何实验探究？向光侧背光侧快慢？»结论3：发生弯曲生长的部位是尖端下部伸长区结论2：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关且背光侧生长快结论1：尖端是胚芽鞘的感光部位（4）达尔文推论：①“影响”是什么？未解之谜：②“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光面比向光面生长快？1.生长素的发现过程推测

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性弯曲。1.生长素的发现过程2.鲍森·詹森（P.Boysen-Jensen）的实验（1913年）推论?胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。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。相比达尔文实验，不是单一变量即没考虑其它因素影响！未

考

虑：“切割胚芽鞘是否影响其生长”。无法排除：“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”。实验改进不生长不弯曲琼脂片思考a：该实验的推论是否严谨？

如果不严谨如何设计？1.生长素的发现过程2.鲍森·詹森（P.Boysen-Jensen）的实验（1913年）思考b：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,其是有形的物

质向下传输影响还是无形的空间影响？如何设计实验证明？云母片云母片：常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。物质可在琼脂中扩散琼脂片胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片，但不能穿过云母片，所以可能是一种化学物质。实验结论云母片物质不能透过云母片扩散①“影响”是什么？未解之谜：②“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光面比向光面生长快？√√如何实验探究？3.拜尔实验(1918年)黑暗中1.生长素的发现过程思考a：简述该实验的设计思路？思考b：该实验的自变量、因变量黑暗中，将胚芽鞘的尖端取下，分别放置不同侧，观察其对生长弯曲情况的影响。自变量：取下的胚芽鞘尖端放置的位置因变量：胚芽鞘尖端下部弯曲生长的方向（朝对侧生长）思考c：观察实验现象，可得出结论是什么？尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长实验结论延伸思考d：拜尔为什么要在黑暗环境中完成该实验？排除光的影响，控制单一变量延伸思考e：黑暗中胚芽鞘还会发生弯曲？推测单侧光的可能作用是什么？单侧光可使尖端的“影响”在下部分布不均匀结合詹森和拜尔的实验，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。“影响”究竟是不是化学物质呢？1.生长素的发现过程如何进一步证明呢？4.温特实验（1926年）验证假说：这种“影响”是什么?实验组对照组思考a：简述该实验的设计思路？目的？思考b：该实验的自变量、因变量自变量：琼脂块是否接触过尖端因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长设计思路：将胚芽鞘尖端取下，放置琼脂块上一段时间，然后将琼脂快放置去掉胚芽鞘尖端的一侧，观察其对生长弯曲的影响。-目的：通过空间的改变来确定“影响”是物质还是非物质。“影响”究竟是不是化学物质呢？1.生长素的发现过程如何进一步证明呢？4.温特实验（1926年）验证假说：这种“影响”是什么?实验组对照组思考c：观察实验现象，可得出结论是什么？“进一步证明“影响”是化学物质，胚芽鞘的弯曲生长由该化学物质分布不均匀引起的。并将其命名为生长素。实验结论延伸思考d：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？去除尖端的胚芽鞘后，截面处可能含有少量的生长素，通过上述方法去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。延伸思考e：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？结合前人及自身对实验结果的严密分析得出。在一定的想象力基础上以事实为依据进行严密的逻辑推理。没有。苯乙酸吲哚丁酸2.生长素的化学本质生长素究竟是什么物质呢？1934年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸(IAA)。由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是吲哚乙酸（IAA）。

进一步研究发现，在植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，所以它们也都称为生长素，生长素为一类物质。

背光侧向光侧生长素多生长素少生长慢生长快结果：向光弯曲生长生长素横向运输单侧光照射生长素分布不均匀3.植物向光性的原因思考a：造成胚芽鞘尖端向光弯曲的外因？思考b：造成胚芽鞘尖端向光弯曲的内因？结合生长素的发现，尝试解释向光性的原因？（可从生长素产生、运输和分布的角度）4.1横向运输重力：背地侧→近地侧运输

单侧光：向光侧→背光侧运输受外界刺激（单侧光、重力、离心力等）4.1.2影响因素:4.1.1发生部位：生长素的产生部位（根尖、茎尖、尖端等）主动运输4.1.3运输方式:4.1.4运输方向:4.生长素的运输横向运输的方向与外界刺激的方向一致。离心力：背心侧→向心侧运输

直立生长向光弯曲生长向孔弯曲生长4.生长素的运输地上部分地下部分形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端4.2极性运输4.2.3运输方式:主动运输（需能量、需载体）4.2.2方向：形态学上端形态学下端只能在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中4.2.1部位：4.2.4影响因素：与重力等因素、空间位置无关4.3.2运输方式:被动运输成熟组织中的输导组织，如筛管4.3.1部位：即在叶片表面施加外源生长素，在根的基部能检测到外源生长素；在根部施加外源生长素，在叶上能检测到外源生长素。（与植物形态学方向无明显关系的运输方式）4.生长素的运输4.3非极性运输思维训练：如何设计实验验证极性运输？实验设计：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（胚芽鞘的形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。4.生长素的运输思考a：如何检测下端琼脂块是否含有生长素？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。思考b：观察实验现象，可得出结论是什么？实验结论：①下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；思考c：从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？如何改进？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。改进实验方案及预期结果实验组对照组胚芽鞘弯曲生长胚芽鞘既不弯曲也不生长实验后实验后实验前形态学上端形态学下端含IAA琼脂块受体琼脂块(a)受体琼脂块(b)形态学下端形态学上端含IAA琼脂块实验前4.生长素的运输5.生长素的合成5.1合成部位：主要是芽、幼嫩的叶、发育中的种子5.2合成原料：生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。转变尝试解释：1.大多水果只有在传粉成功后，子房才能发育为果实；2.保留数个小芽的枝条更容易扦插成活。6.生长素的分布生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位如：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。6.生长素的生理作用生长素的作用机理生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，不催化细胞代谢，不提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。6.1作用方式：生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。6.2作用机理：6.生长素的生理作用①表现在细胞水平6.2.1作用机理：促进细胞伸长；诱导细胞分化②表现在器官水平a、影响器官的生长和发育b、促进侧根和不定根的发生c、影响花、叶和果实发育生长素的作用真的就是“促进”？6.生长素的生理作用植物器官的生长反应促进生长抑制生长浓度/(mol.L-1)生长素浓度与植物不同器官生长的反应的关系示意图6.3作用特点：思考a：“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？未用生长素组一般表现为较低的浓度促进生长，

过高的浓度抑制生长。思考b：对于同一器官来说,生长素的作用与浓度有什么关系?思考c：对于不同的器官来说,生长素促进生长的最适浓度分别是多少?说明了什么？根：10-10；芽：10-8；茎：10-4植物不同部位对生长素的敏感程度不同根最敏感解释根的向地性和茎的背地性原因？茎部生长素浓度：A<B生长速度：A<B生长效应：A促进弱B促进强根部生长素浓度：C<D生长速度：C>D生长效应：C促进D抑制ABCD7.生长素生理作用的社会应用7.1顶端优势（金字塔形）7.1.1概念：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象7.1.2原因：生长素的运输方向为从上到下，上面生长素浓度低促进生长，下面难度高抑制生长，且侧芽越接近顶端抑制越明显。7.1.3解除措施：摘除顶芽棉花的摘心打顶,多结棉桃，多收棉花盆景的修枝7.2促进果实发育——无子番茄、辣椒胚珠种子生长素果实子房操作：花蕾期→去雄→

喷洒一定浓度生长素类似物7.生长素生理作用的社会应用在种子发育的过程中，胚合成大量的生长素，促进子房发育成果实。无子果实7.3促进扦插枝条生根（促进器官与组织的分化）

我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进枝条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，用小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝.......则根生。”7.生长素生理作用的社会应用扦插前，用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝下端，可以使

扦插的枝条容易生根成活。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。（

）（