【課件】植物生長素(第二課時) 2023-2024學(xué)年高二生物上學(xué)期同步特色課件（人教版2019選擇性必修1）

第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)第1節(jié)

植物生長素(2)實驗組對照組第1節(jié)

植物生長素學(xué)習(xí)目標第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)(第1課時)1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程①達爾文父子的實驗

②詹森實驗③拜爾實驗

④溫特實驗

⑤生長素的化學(xué)本質(zhì);⑥總結(jié)2.植物產(chǎn)生向光性的原因①實驗設(shè)計;②植物激素;③植物激素與動物激素的不同(第2課時)3.生長素的合成

運輸和分布:①合成;②分布;③運輸4.生長素的生理作用生長素的合成、運輸與分布1.生長素的合成①生長素主要的合成部位：

。②生長素由

經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。色氨酸芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子轉(zhuǎn)變色氨酸吲哚乙酸生長素的合成、運輸與分布2.生長素的分布生長素在植物各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位如：_______、____和_______的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。胚芽鞘芽根尖①產(chǎn)生部位＜積累部位：如頂芽＜側(cè)芽；分生區(qū)＜伸長區(qū)②生長旺盛部位＞衰老組織：如生長點＞老根3.生長素的運輸橫向運輸極性運輸生長素的合成、運輸與分布生長素的合成、運輸與分布3.生長素的運輸單側(cè)光照射，生長素由莖(光源)的一側(cè)橫向移動到另一側(cè)(背光)。①橫向運輸①橫向運輸當(dāng)植物橫放時，由于受到重力的影響，生長素會進行由遠地側(cè)向近地側(cè)的橫向運輸，導(dǎo)致根、莖的近地側(cè)多。生長素的合成、運輸與分布形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端☆植物伸長的方向即為形態(tài)學(xué)上端。3.生長素的運輸②極性運輸極性運輸：在胚芽鞘、幼葉、幼根和芽中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運輸。極性運輸是一種消耗細胞能量的主動運輸（生長素會連續(xù)進出多個細胞）。

為了檢測生長素的運輸方向，某人做了如下實驗。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。

（1）下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；（2）生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。思維訓(xùn)練P95根據(jù)實驗設(shè)計及結(jié)果，此人得出以下結(jié)論：討論1.這個實驗的設(shè)計是否嚴密？為什么？不嚴密，沒有考慮胚芽鞘倒過來放置時的情況。2.從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？結(jié)論2不嚴謹。沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。3.如果要驗證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進實驗方案？

應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。生長素的合成、運輸與分布設(shè)計實驗，驗證生長素的極性運輸。1.實驗思路如圖所示A瓊脂塊(供應(yīng)塊)為含有生長素的瓊脂塊。B瓊脂塊(接受塊)為不含有生長素的瓊脂塊。2.預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論預(yù)期實驗結(jié)果：第1組實驗中的B瓊脂塊可以接收到生長素。第2組實驗中的B瓊脂塊接收不到生長素。第1組第2組實驗結(jié)論：生長素只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸，不能倒過來運輸。思考·討論如何檢測B瓊脂塊中是否接收到生長素？方案1：將A瓊脂塊中的生長素用放射性同位素標記。一段時間后檢測B瓊脂塊中是否含有放射性。方案2：將B瓊脂塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)，一段時間后觀察胚芽鞘是否向?qū)?cè)彎曲。生長素的合成、運輸與分布生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。不會隨植物形態(tài)學(xué)上端與形態(tài)學(xué)下端空間位置的改變而改變。思考.有人提出“生長素的極性運輸與重力無關(guān)”的觀點。如何證明？生長素的合成、運輸與分布生長素的合成、運輸與分布③非極性運輸3.生長素的運輸指植物體中存在被動的、在韌皮部(輸導(dǎo)組織)中無極性的生長素運輸現(xiàn)象，成熟葉子合成的生長素可能就是通過韌皮部進行非極性的被動運輸。在葉面施加外源性的生長素，在根的基部能夠檢測得到；在根部施用外源性的生長素，在葉子上能夠檢測得到。分析下了不同情況下，胚芽鞘的生長狀況類別處理條件實驗結(jié)果遮蓋類

暗箱類

①直立生長②向光彎曲生長①直立生長②向光(小孔)彎曲生長課堂檢測插入類

移植類

①向右彎曲生長②直立生長③向光彎曲生長④向光彎曲生長①直立生長②向左彎曲生長③④中IAA的含量：a＝b＋c，b>c⑤向右彎曲生長分析下了不同情況下，胚芽鞘的生長狀況課堂檢測課堂檢測旋轉(zhuǎn)類

①直立生長②向光彎曲生長③向小孔彎曲生長④向心生長分析下了不同情況下，胚芽鞘的生長狀況生長素的生理作用(①作用方式;②作用機制;③生理作用)1.作用方式：2.作用機制：

生長素首先與細胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——生長素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進而誘導(dǎo)特定基因的表達，從而產(chǎn)生效應(yīng)3.生理作用①細胞水平②器官水平起著促進細胞

、誘導(dǎo)

等作用；影響器官的

、

，如促進側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實發(fā)育等伸長生長細胞分化生長發(fā)育不構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)、不提供能量、不起催化作用給細胞傳達信息，起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用。生長素→細胞內(nèi)的受體→信號轉(zhuǎn)導(dǎo)→調(diào)控基因表達→產(chǎn)生效應(yīng)生長素（IAA）主要促進細胞的伸長，而細胞壁的彈性非常小，影響細胞的伸長。科學(xué)家根據(jù)“酸生長理論”和“基因活化學(xué)說”提出IAA對細胞伸長的作用機理如圖。下列說法正確的是（）A.生長素與細胞膜受體結(jié)合可通過Ca2+引發(fā)H+以被動運輸?shù)姆绞较蛲膺\輸B.酸性條件下細胞壁的纖維素微絲伸長使細胞壁對細胞的壓力減小，引起細胞橫向生長C.活化因子與生長素結(jié)合使相關(guān)基因在細胞核內(nèi)表達，合成mRNA和蛋白質(zhì)D.生長素的調(diào)節(jié)作用依賴于細胞內(nèi)的信息傳遞，體現(xiàn)了細胞結(jié)構(gòu)和功能的聯(lián)系mRNACa2+ADP+PiATP膨脹H+內(nèi)質(zhì)網(wǎng)生長素生長素活化因子細胞膜細胞壁細胞核液泡D課堂檢測生長素的生理作用④作用特點思考:生長素的生理作用是不是只有“促進”呢？如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：生長素濃度升高，對根生長的促進作用加強。①曲線AB段表示:促進根生長的最適濃度。②B點表示的生長素濃度是：生長素濃度升高，對根生長的促進作用減弱。③BC段表示：4.作用特點生長素的生理作用④作用特點4.作用特點如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：既不促進也不抑制。④C點表示的生長素濃度對根的生長作用是：⑤CD段表示：隨生長素濃度升高,對根生長的抑制作用增強。⑥從圖中的E、F點你可以得出什么結(jié)論？最適濃度點左右兩側(cè)有一大一小兩個濃度點，起相同效果的促進作用。生長素的生理作用④作用特點4.作用特點如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：⑦以上曲線說明了什么?生長素作用的兩重性:低濃度促進生長，高濃度抑制生長生長素的生理作用④作用特點4.作用特點⑧圖中的促進和抑制是以什么為對照進行判斷的？抑制作用是不生長還是減緩生長？是相對于生長素處于最低濃度時根的生長速度為對照。抑制說明在該濃度下生長緩慢甚至停止。如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：思考·討論1.從曲線中可以看出促進根、芽、莖生長的最適濃度分別是？2.三種器官對生長素的敏感性大小依次是：10-1010-810-4根＞芽＞莖生長素的生理作用（1）濃度:一般情況下，低濃度時促進生長，濃度過高時抑制生長。（3）成熟程度：幼嫩細胞>衰老細胞（4）植物種類：雙子葉植物>單子葉植物（2）器官:不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度不同，如根>芽>莖。生長素的生理作用④作用特點4.作用特點思考.據(jù)圖分析，可選擇濃度在什么范圍的生長素作為除草劑？

小麥、玉米、水稻是單子葉植物，而其中的雜草往往是雙子葉植物。而雙子葉植物對生長素的敏感程度大于單子葉植物。生長素的生理作用⑤實例①頂端優(yōu)勢指頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受到抑制的現(xiàn)象。頂芽產(chǎn)生的生長素，逐漸向下運輸，導(dǎo)致側(cè)芽處生長素濃度較高，從而抑制側(cè)芽的生長。由于側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制。解除方法：去除頂芽5.實例離頂芽越近的側(cè)芽，生長素濃度越高，生長越慢；離頂芽越遠的側(cè)芽，生長素濃度越低，生長越快。生長素的生理作用⑤實例5.實例①頂端優(yōu)勢思考:請設(shè)計實驗驗證：頂芽產(chǎn)生的生長素抑制了側(cè)芽發(fā)育成枝條。生長素的生理作用⑤實例1934年，Thimann等人進行了一次經(jīng)典的實驗。他對豌豆進行保留頂芽或去除頂芽的處理，之后放置一段時間，觀察其側(cè)芽的生長狀況。1.保留頂芽2.去除頂芽3.去除頂芽外施生長素組別側(cè)芽增加的長度(mm)1.保留頂芽3.4±0.52.去除頂芽16.0±2.73.去除頂芽，外施生長素1.8±0.6組別側(cè)芽增加的長度(mm)1.保留頂芽3.4±0.52.去除頂芽16.0±2.73.去除頂芽，外施生長素1.8±0.6思考①第1、2組處理的結(jié)果能否說明生長素抑制了側(cè)芽的生長？②第2、3組處理的結(jié)果說明了什么？③該實驗的結(jié)論是什么？不能生長素抑制了側(cè)芽的生長頂芽產(chǎn)生的生長素進行極性運輸，大量積累在側(cè)芽，側(cè)芽生長素濃度過高，由于側(cè)芽對生長素敏感，發(fā)育受到限制。思考:請設(shè)計實驗驗證：頂芽產(chǎn)生的生長素抑制了側(cè)芽發(fā)育成枝條。生長素的生理作用⑤實例與社會的聯(lián)系

頂端優(yōu)勢原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和園藝上得到廣泛利用。例如，農(nóng)民會適時摘除棉花的頂芽以促進側(cè)芽的發(fā)育，從而使得它多開花，多結(jié)果。又如，園藝師會適時修剪景觀樹木，讓樹木發(fā)出更多的側(cè)枝，使樹型圓潤、豐滿。不要長高、需要側(cè)枝較多的植物：去掉頂芽，解除頂端優(yōu)勢。需要長高的植物(如木材)：保留頂端優(yōu)勢a.解除頂端優(yōu)勢b.維持頂端優(yōu)勢生長素的生理作用⑤實例②根的向地性、莖的背地性將植物幼苗橫放，生長一段時間后，發(fā)現(xiàn)根向地生長，莖背地生長，試分析原因生長素的生理作用⑤實例5.實例原理：根對生長素敏感，莖對生長素不敏感。CD根：生長速度：生長素濃度：CD<>生長速度：莖：生長素濃度：AB<AB<促進促進促進抑制1在重力作用下生長素分布不均勻2根莖對生長素的敏感程度不同生長素的生理作用⑤實例5.實例②根的向地性

莖的背地性部位生長素濃度(高/低)生長快慢表現(xiàn)兩重性(是/否)單側(cè)光→莖背光側(cè)向光生長向光側(cè)重力→根向地側(cè)向地生長背地側(cè)重力→莖向地側(cè)背地生長背地側(cè)頂芽→側(cè)芽頂芽頂端優(yōu)勢側(cè)芽高低快慢高高低低低高快慢快慢慢快否否是是生長素的生理作用（1）若植物幼苗出現(xiàn)向光，且測得其向光一側(cè)生長素濃度為m，則其背光側(cè)生長素濃度范圍應(yīng)為：__________。（2）若植物水平放置，表現(xiàn)出莖背地生長，且測得莖的近地側(cè)生長素濃度為2m，莖的遠地側(cè)生長素濃度范圍為：______。（3）若某植物頂芽的生長素濃度為g，產(chǎn)生頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的側(cè)芽生長素濃度范圍為：________。據(jù)圖回答m~2m0~m大于i課堂檢測1.下列關(guān)于植物莖的負向重力性和根的向重力性的敘述，正確的是（）CA.在根部“3→4”的運輸不需要消耗ATPB.生長素對2處和6處的作用相同C.兩種現(xiàn)象說明根對生長素的敏感性高于莖D.兩種現(xiàn)象均能體現(xiàn)