5.1植物生長(zhǎng)素課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

第5章植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第1節(jié)植物生長(zhǎng)素圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。1.該植物的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？2.可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變?

植株對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？

3.這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？討論:長(zhǎng)時(shí)間單側(cè)光刺激，引起植株彎向有陽(yáng)光處生長(zhǎng)?？墒怪仓戢@得更多陽(yáng)光，從而通過(guò)光合作用合成更多有機(jī)物，滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。幼嫩部分。彎向窗外生長(zhǎng)。問(wèn)題探討向著光源生長(zhǎng)的植物向光性：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象植物為什么具有向光性？植物既然能感光，其感光部位在哪里？植物體內(nèi)什么影響植物向光彎曲生長(zhǎng)？金絲雀虉（yì）草胚芽鞘1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）達(dá)爾文尖端尖端下部(1)實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀虉（yì）草的胚芽鞘1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程胚芽鞘第一片葉種子胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物特有的胚芽外的錐形套狀結(jié)構(gòu)，是植物葉片的保護(hù)組織，能夠保護(hù)胚芽中的幼葉。胚芽鞘還能靠它很強(qiáng)的頂土能力使埋在土壤中的種子破土萌發(fā)。破土后能進(jìn)行光合作用。1.單側(cè)光作用的部位是哪里？2.單側(cè)光如何影響植物向光彎曲？問(wèn)題1：?jiǎn)蝹?cè)光作用部位是哪里？實(shí)驗(yàn)結(jié)論1:單側(cè)光作用部位是胚芽鞘尖端，尖端是胚芽鞘的感光部位1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？向光彎曲不彎曲向光彎曲不彎曲②①錫箔④③思考a：實(shí)驗(yàn)選擇的組別是？①③④

思考b：實(shí)驗(yàn)②與其它三組比較可以說(shuō)明什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論2:胚芽鞘的生長(zhǎng)彎曲與尖端有關(guān)實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)結(jié)論3:彎曲生長(zhǎng)的部位是尖端下部（伸長(zhǎng)區(qū)）問(wèn)題2：?jiǎn)蝹?cè)光如何影響植物向光彎曲？1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的部位在哪里？（實(shí)驗(yàn)材料：?jiǎn)蝹?cè)光源、記號(hào)筆、尺子、胚芽鞘）如何實(shí)驗(yàn)探究？向光側(cè)背光側(cè)快慢？?結(jié)論3：發(fā)生彎曲生長(zhǎng)的部位是尖端下部伸長(zhǎng)區(qū)結(jié)論2：胚芽鞘的生長(zhǎng)彎曲與尖端有關(guān)且背光側(cè)生長(zhǎng)快結(jié)論1：尖端是胚芽鞘的感光部位（4）達(dá)爾文推論：①“影響”是什么？未解之謎：②“影響”能否向下傳遞？③為什么伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快？1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程推測(cè)

胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實(shí)驗(yàn)（1913年）推論?胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部。瓊脂：海藻中提取的多糖，加水高溫融化后可做成果凍樣膠體。常用作培養(yǎng)基的凝固劑，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。相比達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)，不是單一變量即沒(méi)考慮其它因素影響！未

考

慮：“切割胚芽鞘是否影響其生長(zhǎng)”。無(wú)法排除：“瓊脂片可能導(dǎo)致胚芽鞘生長(zhǎng)”。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)不生長(zhǎng)不彎曲瓊脂片思考a：該實(shí)驗(yàn)的推論是否嚴(yán)謹(jǐn)？

如果不嚴(yán)謹(jǐn)如何設(shè)計(jì)？1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實(shí)驗(yàn)（1913年）思考b：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部,其是有形的物

質(zhì)向下傳輸影響還是無(wú)形的空間影響？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？云母片云母片：常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過(guò)云母片擴(kuò)散。物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散瓊脂片胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可透過(guò)瓊脂片，但不能穿過(guò)云母片，所以可能是一種化學(xué)物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論云母片物質(zhì)不能透過(guò)云母片擴(kuò)散①“影響”是什么？未解之謎：②“影響”能否向下傳遞？③為什么伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快？√√如何實(shí)驗(yàn)探究？3.拜爾實(shí)驗(yàn)(1918年)黑暗中1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程思考a：簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路？思考b：該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量黑暗中，將胚芽鞘的尖端取下，分別放置不同側(cè)，觀察其對(duì)生長(zhǎng)彎曲情況的影響。自變量：取下的胚芽鞘尖端放置的位置因變量：胚芽鞘尖端下部彎曲生長(zhǎng)的方向（朝對(duì)側(cè)生長(zhǎng)）思考c：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出結(jié)論是什么？尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論延伸思考d：拜爾為什么要在黑暗環(huán)境中完成該實(shí)驗(yàn)？排除光的影響，控制單一變量延伸思考e：黑暗中胚芽鞘還會(huì)發(fā)生彎曲？推測(cè)單側(cè)光的可能作用是什么？單側(cè)光可使尖端的“影響”在下部分布不均勻結(jié)合詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)，初步證明：

尖端產(chǎn)生的“影響”可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在胚芽鞘尖端下面一段的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)?！坝绊憽本烤故遣皇腔瘜W(xué)物質(zhì)呢？1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程如何進(jìn)一步證明呢？4.溫特實(shí)驗(yàn)（1926年）驗(yàn)證假說(shuō)：這種“影響”是什么?實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組思考a：簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路？目的？思考b：該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量自變量：瓊脂塊是否接觸過(guò)尖端因變量：去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長(zhǎng)設(shè)計(jì)思路：將胚芽鞘尖端取下，放置瓊脂塊上一段時(shí)間，然后將瓊脂快放置去掉胚芽鞘尖端的一側(cè)，觀察其對(duì)生長(zhǎng)彎曲的影響。-目的：通過(guò)空間的改變來(lái)確定“影響”是物質(zhì)還是非物質(zhì)?！坝绊憽本烤故遣皇腔瘜W(xué)物質(zhì)呢？1.生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程如何進(jìn)一步證明呢？4.溫特實(shí)驗(yàn)（1926年）驗(yàn)證假說(shuō)：這種“影響”是什么?實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組思考c：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出結(jié)論是什么？“進(jìn)一步證明“影響”是化學(xué)物質(zhì)，胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)由該化學(xué)物質(zhì)分布不均勻引起的。并將其命名為生長(zhǎng)素。實(shí)驗(yàn)結(jié)論延伸思考d：在放置瓊脂塊前，要將其去掉尖端的胚芽鞘在蒸餾水中浸泡一段時(shí)間或靜置一段時(shí)間，原因是？去除尖端的胚芽鞘后，截面處可能含有少量的生長(zhǎng)素，通過(guò)上述方法去除生長(zhǎng)素，排除內(nèi)源激素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。延伸思考e：溫特提出植物體內(nèi)存在生長(zhǎng)素時(shí)，有沒(méi)有提取出這種物質(zhì)？他是怎樣作出這一推測(cè)的？結(jié)合前人及自身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)密分析得出。在一定的想象力基礎(chǔ)上以事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理。沒(méi)有。苯乙酸吲哚丁酸2.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)生長(zhǎng)素究竟是什么物質(zhì)呢？1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過(guò)鑒定，知道它叫吲哚乙酸(IAA)。由于生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)含量極少，直到1946年人們才從高等植物中將其分離出來(lái)，并確認(rèn)它也是吲哚乙酸（IAA）。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在植物體內(nèi)具有與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，所以它們也都稱為生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素為一類物質(zhì)。

背光側(cè)向光側(cè)生長(zhǎng)素多生長(zhǎng)素少生長(zhǎng)慢生長(zhǎng)快結(jié)果：向光彎曲生長(zhǎng)生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸單側(cè)光照射生長(zhǎng)素分布不均勻3.植物向光性的原因思考a：造成胚芽鞘尖端向光彎曲的外因？思考b：造成胚芽鞘尖端向光彎曲的內(nèi)因？結(jié)合生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)，嘗試解釋向光性的原因？（可從生長(zhǎng)素產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布的角度）4.1橫向運(yùn)輸重力：背地側(cè)→近地側(cè)運(yùn)輸

單側(cè)光：向光側(cè)→背光側(cè)運(yùn)輸受外界刺激（單側(cè)光、重力、離心力等）4.1.2影響因素:4.1.1發(fā)生部位：生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位（根尖、莖尖、尖端等）主動(dòng)運(yùn)輸4.1.3運(yùn)輸方式:4.1.4運(yùn)輸方向:4.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸橫向運(yùn)輸?shù)姆较蚺c外界刺激的方向一致。離心力：背心側(cè)→向心側(cè)運(yùn)輸

直立生長(zhǎng)向光彎曲生長(zhǎng)向孔彎曲生長(zhǎng)4.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸?shù)厣喜糠值叵虏糠中螒B(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端4.2極性運(yùn)輸4.2.3運(yùn)輸方式:主動(dòng)運(yùn)輸（需能量、需載體）4.2.2方向：形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端只能在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中4.2.1部位：4.2.4影響因素：與重力等因素、空間位置無(wú)關(guān)4.3.2運(yùn)輸方式:被動(dòng)運(yùn)輸成熟組織中的輸導(dǎo)組織，如篩管4.3.1部位：即在葉片表面施加外源生長(zhǎng)素，在根的基部能檢測(cè)到外源生長(zhǎng)素；在根部施加外源生長(zhǎng)素，在葉上能檢測(cè)到外源生長(zhǎng)素。（與植物形態(tài)學(xué)方向無(wú)明顯關(guān)系的運(yùn)輸方式）4.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸4.3非極性運(yùn)輸思維訓(xùn)練：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證極性運(yùn)輸？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂（胚芽鞘的形態(tài)學(xué)上端朝上）。過(guò)一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。4.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸思考a：如何檢測(cè)下端瓊脂塊是否含有生長(zhǎng)素？②生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。思考b：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出結(jié)論是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊；思考c：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？如何改進(jìn)？結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案及預(yù)期結(jié)果實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)胚芽鞘既不彎曲也不生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)前形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊受體瓊脂塊(a)受體瓊脂塊(b)形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊實(shí)驗(yàn)前4.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸5.生長(zhǎng)素的合成5.1合成部位：主要是芽、幼嫩的葉、發(fā)育中的種子5.2合成原料：生長(zhǎng)素由色氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來(lái)。轉(zhuǎn)變嘗試解釋：1.大多水果只有在傳粉成功后，子房才能發(fā)育為果實(shí)；2.保留數(shù)個(gè)小芽的枝條更容易扦插成活。6.生長(zhǎng)素的分布生長(zhǎng)素在植物各器官中都有分布，但相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部位如：胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。6.生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素的作用機(jī)理生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)起作用的方式和動(dòng)物體內(nèi)激素起作用的方式基本相似，不催化細(xì)胞代謝，不提供能量，而是給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的作用。6.1作用方式：生長(zhǎng)素首先與細(xì)胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——生長(zhǎng)素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生效應(yīng)。6.2作用機(jī)理：6.生長(zhǎng)素的生理作用①表現(xiàn)在細(xì)胞水平6.2.1作用機(jī)理：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)；誘導(dǎo)細(xì)胞分化②表現(xiàn)在器官水平a、影響器官的生長(zhǎng)和發(fā)育b、促進(jìn)側(cè)根和不定根的發(fā)生c、影響花、葉和果實(shí)發(fā)育生長(zhǎng)素的作用真的就是“促進(jìn)”？6.生長(zhǎng)素的生理作用植物器官的生長(zhǎng)反應(yīng)促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)濃度/(mol.L-1)生長(zhǎng)素濃度與植物不同器官生長(zhǎng)的反應(yīng)的關(guān)系示意圖6.3作用特點(diǎn)：思考a：“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對(duì)比得到的？未用生長(zhǎng)素組一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，

過(guò)高的濃度抑制生長(zhǎng)。思考b：對(duì)于同一器官來(lái)說(shuō),生長(zhǎng)素的作用與濃度有什么關(guān)系?思考c：對(duì)于不同的器官來(lái)說(shuō),生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度分別是多少?說(shuō)明了什么？根：10-10；芽：10-8；莖：10-4植物不同部位對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同根最敏感解釋根的向地性和莖的背地性原因？莖部生長(zhǎng)素濃度：A<B生長(zhǎng)速度：A<B生長(zhǎng)效應(yīng)：A促進(jìn)弱B促進(jìn)強(qiáng)根部生長(zhǎng)素濃度：C<D生長(zhǎng)速度：C>D生長(zhǎng)效應(yīng)：C促進(jìn)D抑制ABCD7.生長(zhǎng)素生理作用的社會(huì)應(yīng)用7.1頂端優(yōu)勢(shì)（金字塔形）7.1.1概念：頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制的現(xiàn)象7.1.2原因：生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向?yàn)閺纳系较拢厦嫔L(zhǎng)素濃度低促進(jìn)生長(zhǎng)，下面難度高抑制生長(zhǎng)，且側(cè)芽越接近頂端抑制越明顯。7.1.3解除措施：摘除頂芽棉花的摘心打頂,多結(jié)棉桃，多收棉花盆景的修枝7.2促進(jìn)果實(shí)發(fā)育——無(wú)子番茄、辣椒胚珠種子生長(zhǎng)素果實(shí)子房操作：花蕾期→去雄→

噴灑一定濃度生長(zhǎng)素類似物7.生長(zhǎng)素生理作用的社會(huì)應(yīng)用在種子發(fā)育的過(guò)程中，胚合成大量的生長(zhǎng)素，促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。無(wú)子果實(shí)7.3促進(jìn)扦插枝條生根（促進(jìn)器官與組織的分化）

我國(guó)宋代著作《種藝必用》中，記載了一種促進(jìn)枝條生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩過(guò)，用小便浸之。又曬干，篩過(guò)，再浸之。又曬又浸，凡十余次。以泥封樹(shù)枝.......則根生?！?.生長(zhǎng)素生理作用的社會(huì)應(yīng)用扦插前，用一定濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液浸泡插枝下端，可以使

扦插的枝條容易生根成活。1.基于對(duì)生長(zhǎng)素的合成、分布、運(yùn)輸及生理作用的理解，判斷下列表述是否正確。（1）單側(cè)光會(huì)刺激胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素，并引起生長(zhǎng)素的分布不均勻。（

）（2）生長(zhǎng)素在從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的極性運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)消耗能量。（

）（