5.1 植物生长素-【爱上生物课】2024-2025学年高二生物上学期优质课件（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 1 向光性——视频展示 SZ-LWH SZ-LWH 情 境 导 入 SZ-LWH SZ-LWH 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。 1.视频中植株的生长方向有什么特点？ 生活现象 弯向光源 幼嫩部分 长时间单侧光刺激 获得更多阳光 2.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？ 3.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？ SZ-LWH SZ-LWH 问题探讨 SZ-LWH SZ-LWH 植物的向性运动 向水性 向重力性 向肥性 正是对这些现象的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。 5 达尔文父子 实验材料： 生活现象 金丝雀虉草 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。 (19世纪末) 达尔文 胚芽鞘模式图 尖端 尖端下部 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 单侧光 实验① 实验③ 实验④ 实验② 不做处理 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下方 单侧光 实验① 实验③ 实验④ 实验② 不做处理 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下方 弯向光源生长 不生长也不弯曲 直立生长 弯向光源生长 该实验的对照组为_____，实验组为________； ①②对照，自变量为__________， ①③对照，自变量为____________ ③④对照，自变量为__________； 说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关； 说明胚芽鞘的感光部位在______； 思考.讨论 实验① 实验② 实验③ 实验④ ① ②③④ 有无尖端 尖端 尖端有无遮光 单侧光照射 遮光部位 尖端 说明胚芽鞘的弯曲生长与___________有关 思维拓展 有人认为，伸长部位在尖端，还有人认为，伸长部位在尖端下面一段，如何设计实验证明？ 胚芽鞘生长并弯曲的部位是_________________ 尖端下面的伸长区 结论： 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。 单侧光 弯曲生长的部位 疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ 感光部位 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 11 01 詹 森 （1913年） 琼脂片 云母片 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。 云母片：常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 13 01 詹 森 （1913年） 琼脂片 云母片 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 01 詹 森 （1913年） 云母片 琼脂片 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 15 01 詹 森 （1913年） 琼脂片 云母片 弯向光源生长 不生长也不弯曲 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 结论： 尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？ SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 16 詹 森 （1913年） 拜 尔 （1918年） 黑暗环境 排除光的影响，控制变量 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 17 詹 森 （1913年） 拜 尔 （1918年） 黑暗环境 排除光的影响，控制变量 结果？ 尖端放置的位置。 尖端下部弯曲生长的方向。 自变量： 因变量： SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 18 詹 森 （1913年） 拜 尔 （1918年） 黑暗环境 排除光的影响，控制变量 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 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 结论： 现象： SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响” 推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快 詹森的实验验证 拜尔的实验验证 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， 这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 20 詹 森 （1913年） 拜 尔 （1918年） 温 特 （1926年） 不生长也不弯曲 实验组 对照组 向对侧弯曲生长 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。 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 21 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。 吲哚乙酸（IAA） 詹 森 （1913年） 拜 尔 （1918年） 温 特 （1926年） 其他科学家 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 22 植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。 已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 SZ-LWH SZ-LWH 一、生长素的发现 SZ-LWH SZ-LWH 思考.讨论 1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？ 2.植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别？ 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。 类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 植物激素 无特定的分泌器官 一般是小分子物质 无明显的靶细胞 多样、复杂 动物激素 有特定的内分泌腺 蛋白质、类固醇等 靶器官、靶细胞 随着体液运输 24 ①生长素主要的合成部位：___________________________。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ②生长素由 经过一系列反应转变而来。 色氨酸 转变 色氨酸 吲哚乙酸（IAA） 1 生长素的合成 SZ-LWH SZ-LWH 二、生长素的合成、运输与分布 SZ-LWH SZ-LWH 2 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） 生长素合成部位主要在 芽、幼叶等 植物全身 ？ SZ-LWH SZ-LWH 二、生长素的合成、运输与分布 SZ-LWH SZ-LWH 26 形态学上端 形态学下端 形态学上端 极性运输 非极性运输 横向运输 胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中， 只能从形态学上端到形态学下端 ☆极性运输是细胞的主动运输 成熟组织中，通过输导组织进行非极性运输。 由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖在等细胞分裂特别旺盛的部位。 3 生长素的运输 SZ-LWH SZ-LWH 二、生长素的合成、运输与分布 SZ-LWH SZ-LWH 设计实验，验证生长素的极性运输 结果：B处琼脂块中有生长素。 结论：A处生长素可以从形态学上端运输到形态学下端。 思考：实验的结果和结论分别是什么？ 能否证明生长素的极性运输？ 不能证明 设计实验，验证生长素的极性运输 (2)如果要验证生长素的极性运输，应如何改进实验方案？ 第1组 第2组 结果：B处琼脂块中没有生长素 结论：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输。 拓展：横向运输影响因素 单侧光 离心力 注意： ① 单侧光、重力、离心力只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 ② 受到以上刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输。 重 力 拓展：横向运输影响因素 生长素横向转移的实验证据 植物向光性的解释 胚芽鞘尖端产生生长素 单侧光 向光侧 背光侧 植物向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧 单侧光 向光侧 背光侧 横向运输 植物向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧 单侧光 向光侧 背光侧 横向运输 极性运输 植物向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧 单侧光 向光侧 背光侧 尖端下方生长 (1)外因： (2)内因： 单侧光照射 生长素的分布不均匀 生长慢 生长快 横向运输 极性运输 极性运输 “两看法”判断植物“长不长、弯不弯” 类别 处理条件图解 结果 遮盖类 暗箱类 插片类 ①直立生长 ②向光弯曲生长 ①直立生长 ②向光弯曲生长 ①向左弯曲生长 ②向右弯曲生长 ③不生长不弯曲 ④直立生长 ⑤向右弯曲生长 归纳总结 SZ-LWH SZ-LWH 类别 处理条件图解 结果 移植类 旋转类 ①直立生长 ②向左弯曲生长 ③④中IAA含量： a=b+c且b＞c ①直立生长 ②向光弯曲生长 ③向小孔弯曲生长 ④向中央弯曲生长 归纳总结 SZ-LWH SZ-LWH 1 生长素作用方式： 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，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是作为信号分子，给细胞传递信息，起着调节细胞生命活动的作用。 SZ-LWH SZ-LWH 三、生长素的生理作用 SZ-LWH SZ-LWH 生长素 激素受体 三磷酸肌醇 添加细胞壁成分 内质网 Ca2+ 激活 液泡 H+ 使细胞壁松散 转录 转录因子 促细胞生长蛋白 翻译 高尔基体 影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生， 影响花、叶和果实发育等。 细胞 器官 生长素 伸长、分化 生长、发育 受体 基因表达 （1）细胞水平 起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用； （2）器官水平 2 生长素的作用机理 SZ-LWH SZ-LWH 三、生长素的生理作用 SZ-LWH SZ-LWH 40 不同浓度生长素对根生长的影响 1、AB段表示： 2、B点表示： 3、BC段表示是： 4、C点表示： 5、CD段表示： 6、E、F点表示： 促进根生长的最适浓度 仍是促进，但逐渐减弱 抑制作用，逐渐增强 既不促进也不抑制 浓度不同，但促进作用效果相同 随生长素浓度升高，对根生长的促进作用逐渐增强； 思考.讨论 41 思考.讨论 1、图中的促进和抑制是以什么为对照的？ 抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。 2、抑制生长是不是不生长？ 不同浓度生长素对根生长的影响 是相对于生长素处于最低浓度时 各器官的生长速度而言； 3.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 低浓度促进生长，浓度过高抑制生长。 小于C的算低浓度 大于C的算高浓度 42 4.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 5、如果你是卖豆芽的希望根短芽长， 你应该给豆芽喷洒多大浓度的生长素呢？ 10-8 mol/L 根：10-10，芽： 10-8， 茎：10-4 10-6？ 思考.讨论 3 影响生长素发挥作用的因素 （1）生长素的浓度： （2）植物器官的种类： （3）植物细胞的成熟情况： （4）植物种类： 低－促进，过高－抑制 根 >芽 >茎 幼嫩细胞 >衰老细胞 “低促高抑” SZ-LWH SZ-LWH 三、生长素的生理作用 SZ-LWH SZ-LWH 3 影响生长素发挥作用的因素 （1）生长素的浓度： （2）植物器官的种类： （3）植物细胞的成熟情况： （4）植物种类： 低－促进，过高－抑制 根 >芽 >茎 幼嫩细胞 >衰老细胞 双子叶植物 >单子叶植物 “低促高抑” SZ-LWH SZ-LWH 三、生长素的生理作用 SZ-LWH SZ-LWH 实例1：顶端优势 45 1、概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。 2、原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽， 从而抑制侧芽的生长。 A B C D 顶芽 第一 侧芽 实例1：顶端优势 46 A B C 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 0 促进生长 抑制生长 c/mol·L-1 D 去除顶芽 解除方法： A B C D 顶芽 越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高， 侧芽受到的抑制程度越大。 实例1：顶端优势 47 解除顶端优势：可以达到增产,调节植株形态。 维持顶端优势：可以达到增产。 3、顶端优势的应用 48 该现象产生的原因又是什么呢？ 实例2：植物根的向地性和茎的背地性 49 根部： 茎部： 生长素浓度：c d 生长素浓度: a b 生长速度： c d 生长速度： a b < < > < 背地侧 近地侧 重力 50 04 归纳总结 SZ-LWH SZ-LWH Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 $$