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

石家莊市第十五中學(xué)

張姍姍5.1植物生長素新課導(dǎo)入植物在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象，叫做向光性一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）（1）實(shí)驗(yàn)材料：禾本科植物金絲雀虉（yì）草胚芽鞘胚芽鞘種子根尖端尖端下部一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）（2）實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在受到單側(cè)光照射時(shí)：第①組（不做處理）向光彎曲生長；第②組（去掉尖端）不發(fā)生彎曲；第③組（錫紙罩住尖端）不發(fā)生彎曲；第④組（錫紙罩住尖端下部）向光彎曲生長。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)刻的過程中有人觀察到第③組也有輕微的彎曲，為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？如何排除這一干擾？可能是重力因素影響倒置；在胚芽鞘尖端上罩相同質(zhì)量的透明罩子，觀察胚芽鞘的生長情況一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程①②對照，自變量為__________，說明胚芽鞘的向光彎曲生長與_____有關(guān)；①③對照，自變量為_____________，說明胚芽鞘的彎曲生長與___________有關(guān)；有無尖端尖端尖端有無遮光單側(cè)光照射實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)②實(shí)驗(yàn)③實(shí)驗(yàn)④1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）（2）實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象①③④對照，自變量為___________，說明感光部位在______。尖端遮光部位該實(shí)驗(yàn)的對照組為_____，實(shí)驗(yàn)組為________；①②③④一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）生物選擇性必修一環(huán)境與穩(wěn)態(tài)遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?感受單側(cè)光刺激的是哪一部分？胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分?采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時(shí)胚芽鞘的反應(yīng)，從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。尖端下部——伸長區(qū)尖端如何解釋彎曲生長?一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘的尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。1.達(dá)爾文和他兒子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）（3）結(jié)論與猜想問題一：這種“影響”究竟是什么呢？如何驗(yàn)證尖端產(chǎn)生了某種”影響”傳到下部？問題二：“影響”為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實(shí)驗(yàn)（1913年）胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。結(jié)論：討論1、從變量控制角度考慮，實(shí)驗(yàn)有什么不足，如何改進(jìn)？沒有形成單一變量,無法排除“瓊脂片可能導(dǎo)致胚芽鞘生長”的結(jié)論。瓊脂片不生長不彎曲問題一：這種“影響”究竟是什么呢？如何驗(yàn)證尖端產(chǎn)生了某種“影響”傳到下部？一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程瓊脂：是海藻的提取物，無色、無固定形狀的固體，溶于熱水，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。云母片：材料為天然礦制品，具有無污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。結(jié)論：討論2、本實(shí)驗(yàn)并沒有充分證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響傳遞到下部才能發(fā)揮作用，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實(shí)驗(yàn)（1913年）一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程問題二：“影響”為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？3.拜爾實(shí)驗(yàn)(1918年)黑暗條件尖端放置的位置尖端下部彎曲生長的方向2、拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？排除光的影響，控制變量。討論1、實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量分別是什么？自變量：因變量：3、沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會(huì)發(fā)生彎曲？尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻。結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”這種“影響”會(huì)造成背光面比向光面生長快達(dá)爾文父子提出鮑森·詹森拜爾驗(yàn)證尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部驗(yàn)證彎曲生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在伸長區(qū)分布不均勻這些實(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)在胚芽鞘尖端以下部位分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程4.溫特實(shí)驗(yàn)（1926年）問題三：如何驗(yàn)證這種“影響”是不是化學(xué)物質(zhì)？實(shí)驗(yàn)組對照組討論1、實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么？瓊脂塊是否接觸過尖端自變量：因變量：去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長2、實(shí)驗(yàn)如何排除瓊脂塊本身對胚芽鞘的影響？將相同大小的空白瓊脂塊放在去除尖端的胚芽鞘一側(cè)。3、溫特的實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？用瓊脂塊收集該物質(zhì)，排除了胚芽鞘尖端的影響，直接觀察該物質(zhì)的影響。結(jié)論：溫特進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長素。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程5.生長素的化學(xué)本質(zhì)1931年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)----吲哚乙酸（IAA）1946年，人們從高等植物中分離出生長素，并確認(rèn)它就是吲哚乙酸（IAA）。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)除IAA外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布1.生長素的合成主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子合成過程：轉(zhuǎn)變色氨酸吲哚乙酸色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變成生長素。地上部分地下部分二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布2.生長素的運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端極性運(yùn)輸部位：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中☆極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸方向：只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端非極性運(yùn)輸部位：成熟組織特點(diǎn)：通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行運(yùn)輸，無方向性二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布【思維訓(xùn)練】過一段時(shí)間之后為了檢測生長素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。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(shí)間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)密嗎？為什么？該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)？二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布【思維訓(xùn)練】過一段時(shí)間之后設(shè)置對照組：結(jié)論：（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(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布2.生長素的運(yùn)輸橫向運(yùn)輸部位：根尖、莖尖等生長素產(chǎn)生部位方向：單側(cè)光照射下向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸重力作用下遠(yuǎn)地側(cè)向近地側(cè)運(yùn)輸離心力作用下從近心端向遠(yuǎn)心端運(yùn)輸在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方,受外界某些刺激(如單側(cè)光、重力、離心力)的影響,生長素在形態(tài)學(xué)上端也可以橫向運(yùn)輸。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布植物向光性的成因單側(cè)光照射。外因：內(nèi)因(根本原因)：生長素分布不均勻，在背光一側(cè)含量多于向光一側(cè)。二、生長素的合成、運(yùn)輸與分布3.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：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。三、生長素的生理作用生長素生長素受體特異性結(jié)合引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)特定基因表達(dá)產(chǎn)生效應(yīng)誘導(dǎo)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。1.作用原理2.作用機(jī)制三、生長素的生理作用3.生理作用影響器官的生長、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等（1）細(xì)胞水平：促進(jìn)細(xì)胞伸長生長、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用（2）器官水平：三、生長素的生理作用4.作用特點(diǎn)與應(yīng)用不同濃度生長素對根生長的影響隨著濃度升高，促進(jìn)作用加強(qiáng)促進(jìn)根生長的最適濃度隨著濃度升高，促進(jìn)作用減弱①AB段表示：②B點(diǎn)表示的生長素濃度是：③BC段表示：既不促進(jìn)也不抑制④C點(diǎn)表示：⑤CD段表示：隨著濃度升高，抑制作用增強(qiáng)⑥E、F點(diǎn)表示：最適濃度點(diǎn)左右兩側(cè)有一大一小兩個(gè)濃度點(diǎn)，起促進(jìn)作用效果相同。作用特點(diǎn)1：生長素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長，在濃度過高時(shí)抑制生長思考：“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與誰對比得到的？是相對于生長素處于最低濃度時(shí)根的生長速度而言。三、生長素的生理作用應(yīng)用：頂端優(yōu)勢4.作用特點(diǎn)與應(yīng)用（1）概念：植物頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。生長素少生長素多極性運(yùn)輸（2）原因：頂芽產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸，大量積累在側(cè)芽，從而抑制側(cè)芽的生長。(3)解除方法：去除頂芽。(4)應(yīng)用：棉花打頂，果樹剪枝等。三、生長素的生理作用4.作用特點(diǎn)與應(yīng)用（1）從曲線中可以看出促進(jìn)根、芽、莖生長的最適濃度分別是？10-1010-810-4（2）不同器官敏感性大小有何關(guān)系？敏感性：根＞芽＞莖作用特點(diǎn)2：不同器官對生長素的敏感程度不同（根＞芽＞莖）三、生長素的生理作用應(yīng)用：根的向地性和莖的背地性4.作用特點(diǎn)與應(yīng)用生長速度：莖的背地性：生長素濃度：AB<AB<促進(jìn)促進(jìn)促進(jìn)抑制CD根的向地性：生長速度：CD<>生長素濃度：三、生長素的生理作用4.作用特點(diǎn)與應(yīng)用小麥、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。作用特點(diǎn)3：不同種類的植物對生長素的敏感程度不同（雙子葉植物＞單子葉植物）應(yīng)用：適當(dāng)濃度的生長素類似物（2,4-D）作除草劑，可除去單子葉植物中的雙子葉雜草。三、生長素的生理作用總結(jié)：生長素的作用特點(diǎn)1.在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長2.生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。對生長素的敏感性器官：成熟程度：植物種類：根＞芽＞莖幼嫩細(xì)胞敏感，衰老細(xì)胞遲鈍。雙子葉植物＞單子葉植物保留頂芽去掉頂芽四、植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育過程中的所有生命活動(dòng)（1）概念（2）種類（3）作用由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。生長素，赤霉素，細(xì)胞分裂素，脫落酸，乙烯等植物激素與動(dòng)物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處呢？四、植物激素①由自身產(chǎn)生；②從產(chǎn)生部位運(yùn)到作用部位③起調(diào)節(jié)作用；④微量高效無特定分泌器官有特定內(nèi)分泌腺或細(xì)胞一般是小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇等無特定靶器官靶器官、靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜隨體液運(yùn)輸植物激素與動(dòng)物激素的比較隨堂檢測1.

基于對生長素的合成、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)生生長素，并引起生長素的分布不均勻（）(2)生長素在從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的極性運(yùn)輸過程中會(huì)消耗能量（）(3)生長素對植物的根、芽、莖只有促進(jìn)作用，沒有抑制作用。（）×√×一、概念檢測隨堂檢測2.用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同的方向給以光照（如圖所示）。培養(yǎng)一段時(shí)間后，胚芽鞘的生長情況是

（）A.a不彎曲、b不彎曲、c向右彎曲B.a向右彎曲、b不彎曲、c向右彎曲C.a向右彎曲、b不彎曲、c向左彎曲D.a向左彎曲、b不彎曲、c向左彎曲A3.

下圖中曲線C表示某植物莖的生長反應(yīng)與生長素濃度的關(guān)系，如果將同樣濃度的生長素施用于側(cè)芽，能反映側(cè)芽生長狀況的曲線是（）A隨堂檢測1.在居室內(nèi)養(yǎng)花，花盆往往要放在窗口附