5.1 植物生长素的发现过程课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修一

第5章 植物生命活动的调节 第1节　植物生长素 1 1 1、向日葵会跟随太阳转动 2、窗台的盆花会弯向光源…… 向光性：在单侧光照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 向 光 性 向性运动：植物体受到单一方向外界刺 激作出的定向运动，运动方向取决于刺激方向。例如向光性，向地性，背地性，向水性 感性运动：植物体受到不定向外界刺激作出的非定向运动，运动方向与刺激方向无关。例如含羞草的叶片合拢，紫薇被触摸后的抖动，合欢花生叶片的昼开夜合。 应激性 科学家在研究向光性的过程中，发现了最早的一种植物激素----------生长素 一、生长素的发现过程  单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。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。 胚芽鞘 预习P90-92前两段，理清生长素发现过程中科学家的实验过程及结论 思考：向光性产生的外界条件？ AB实验对比分析说明什么？ ACD实验对比分析说明什么？ 单侧光照 胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端 1、达尔文和他的儿子的胚芽鞘向光性实验： 材料：金丝雀虉草的胚芽鞘 实验的自变量： 1尖端的有无2遮光部位 BCD实验组 A:对照组 6 结论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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。 6 思考：“长”实质？ 结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。 8 不生长不弯曲 弯向光源生长 2．鲍森·詹森实验   3．拜尔实验 结论：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造成的。 提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。 实验为什么在黑暗中进行？ 思考: 思考：若将琼脂片改为云母片或玻片，实验会是什么结果？ 8 9 鲍森·詹森实验和拜尔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以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 9 朝对侧弯曲生长 10 4．温特的实验   A　　　　　　　B (1)实验组 处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘会 。 (2)对照组 处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘 。 (3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为 。 既不生长也不弯曲 生长素 10 植物向光性的原因？ 感光部位？ 弯曲部位？ 尖端 尖端下部 达尔文的推论 ①影响是什么？ ②为什么两侧生长不均匀？ 詹森：可透过琼脂片 拜尔：“影响”分布不均匀 温特：化学物质，生长素 发现问题 实验验证 发现新的问题 实验验证 5、生长素的分离和提纯 1934年，科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质---吲哚乙酸（IAA）。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IAA。进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。 由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长有显著影响的微量有机物，称作植物激素。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。 植物激素 思考讨论：植物激素与动物激素的异同 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 无明显的靶器官 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 小结：植物向光性的原因 外因：单侧光照射 内因：生长素分布不均 单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。 生长素发现过程的总结 吲哚乙酸等 1、感受光刺激的部位____________ 2、生长素产生的部位____________ 3、胚芽鞘的生长和光有无关系_____ 4、胚芽鞘的弯曲部位__________________ 5、生长素的作用部位_________________ 6、生长素的化学本质______________ 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端 无 胚芽鞘尖端下部 胚芽鞘尖端下部 提醒：1、单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 2、生长素的产生与尖端是否感受光照无关。 3、琼脂块无感光作用。 二、生长素的产生、运输与分布 ：大多集中在生长旺盛的部位（如胚芽鞘、分生组织、 形成层、发育中的种子和果实） 分布特点： ①产生部位小于积累部位，如顶芽小于侧芽、分生区小于伸长区； ②生长旺盛部位大于衰老部位，如幼根大于老根。 1、产生 部位：主要在芽、幼嫩的叶、发育的种子 来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来 2、分布 3.生长素的运输 只能从植物体形态学______向形态学____运输（胚芽鞘、芽、幼叶、幼根） 非极性运输 极性运输 横向运输 胚芽鞘尖端、根尖、茎尖受到单侧光（向光侧→背光侧）、重力（背地侧→近地侧） 、离心力作用 成熟组织中通过疏导组织进行 （方式：主动运输） 上端 下端 形态学上端 形态学上端 形态学下端 茎 形态学下端 形态学上端 朝向生长方向的那一端 形态学下端 形态学上端 总结：植物向光性的原因？ 单侧光 尖端 影响生长素分布 横向运输 (尖端向光侧 背光侧) 极性运输 向光弯曲 (胚芽鞘尖端 尖端以下) 外因:单侧光照射 内因:生长素分布不均匀 生长素分布不均匀 背光侧多 向光侧少 生长不均匀（背光侧快） 对植物向光性的解释 判断植物“长不长、弯不弯”时要注意两看： 一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素： ①能则生长；②不能则既不生长也不弯曲。 二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀：①若均匀则直立生长；②若不均匀则弯曲生长。 判断植物“长不长、弯不弯”的方法 如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入四株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是                    A C B A：不生长不弯曲 B：直立生长 C：向右弯曲 变式练习 D D：向右弯曲 小窗 光源 小窗 光源 小窗 光源 小窗 光源 A B C D 在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入，把暗箱放在旋转器上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（ ）。 B 若只转暗箱呢？ （C） 小窗 小窗 光源 小窗 小窗 A B C D 光源 光源 光源 若固定暗箱，把花盆放在旋转器上均速旋转，则幼苗的生长状况为（ ） A 切去尖端的胚芽鞘 富含生长素的琼脂快 单侧光 1、怎样生长？ 2、若琼脂块无生长素，又怎样？ 3、若要让胚芽鞘向右弯曲生长该怎样做？ 课堂小结 产生部位： 作用部位： 感光部位： 化学本质： 合成过程： 尖端运输方向： 尖端下部运输方向： 运输方式： 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端下部 胚芽鞘尖端 生长素 吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等 色氨酸 生长素 横向运输 极性运输 主动运输 2．某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物形态学上端(顶端)向形态学下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验： 【素养提升】 (1)a与b两组实验的对照类型为哪一种(空白对照、相互对照、自身对照、条件对照)? 相互对照 (2)若仅设计a组，有什么不足之处？ 仅能证明生长素能从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明倒转过来不能运输。 3．生长素除了能发生极性运输，还能发生横向运输，观察图示回答相关问题： (1)A、B中属于极性运输和横向运输的过程分别是哪些？ (2)导致生长素发生上述横向运输的外界刺激分别是什么？ (3)横向运输的方向与外界刺激的方向之间有何关系？ 属于极性运输的是②③④，属于横向运输的是①⑤⑥。 ①是单侧光；⑤⑥是重力。 横向运输的方向与外界刺激的方向一致。 生长、发育 传达信息 调节 细胞伸长 分化 30 3．作用特点 (1)生长素所发挥的作用，因 、植物细胞的成熟情况和 而有较大的差异。一般情况下，生长素在浓度较 时促进生长，在浓度 时则会抑制生长。 浓度 器官的种类不同 低 过高 30 31 a．AB段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强； b．BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱； c．CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。 ①四个关键点含义：A点为较低浓度促进生长；B点促进作用最强；C点既不促进，也不抑制；D点为较高浓度抑制生长。 (1) 不同浓度生长素的生理作用不同，表现为两重性 31 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 c/mol·L-1 促进生长 抑制生长 根 芽 茎 ▲同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效不同。 ▲不同浓度的生长素作用于植物同一器官上，引起的生理功效不同 ▲生长素促进不同器官生长的最适浓度不同。 ▲不同器官、不同植物对生长素的敏感程度不同 根 > 芽 > 茎 幼嫩细胞＞衰老细胞 双子叶植物＞单子叶植物 4：两重性实例 例1：顶端优势 例2：根的向地性生长（向重力性） 1、顶端优势：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。 2、形成原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽，而且距顶芽越近生长素浓度越高，生长素超过合适的浓度，就抑制植株上部侧芽的生长。植株下部的侧芽由于距离顶芽较远，生长素浓度较低，则充分生长 ①用材林------保护好顶芽 ②果树的修枝；棉花的摘心-----促进侧芽发育，使它多开花多结果 问：A、B、C、D、E四点的生长素浓度大小： B>C>D>E>A 现象一：顶端优势 a b c d 根 茎 思考：a与b、c与d相比，哪侧生长素的浓度高，为什么？哪侧生长的快，为什么？ b、d 侧浓度高，因为受重力作用。 a、d 侧生长的快，根对生长素敏感度高，茎差。 现象二：根的向地性生长的解释（向重力性） ②、根的向地性和茎的背地性 思考：根的向地性和茎的背地性哪一个体现出了生长素作用的两重性？ 两重性 a b c d 根 茎 小结：由于受重力作用，近地侧生长素的浓度高，根对生长素敏感度高，近地侧抑制生长，远地侧促进生长，所以根具向地性；茎敏感度差，近地侧比远地侧促进作用强，所以具背地性。 特别强调：茎的近、远地侧均为促进作用。 促进 现象二：根的向地性生长的解释（向重力性） . . . . A B D . C . . . . 放置一株水平方向的幼苗在太空的宇宙飞船中，培养一段时间后，根、茎生长的方向如何？ 能够体现生长素作用两重性的是根的向重力生长。 横向生长 ☆双子叶植物比单子叶植物敏感程度高 应用： 除草剂 最适生长素浓度：强烈促进单子叶植物生长的同时 抑制双子叶植物生长。 曲线图类题：从图中可获取的信息： (1)曲线中H点表示促进生长最适浓度为g，在OH段随生长素浓度增高，促进作用增强；而HC段随着生长素浓度增高，促进作用减弱。0线以上都是促进，0线以下才是抑制。 (2)若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背光一侧生长素浓度范围应为：大于m小于M(向光一侧生长慢于背光一侧)。 (3)若植物水平放置，表示出根的向地性、茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围应为小于m。 （4）若题干中明确告知生长受到抑制，生长素浓度范围一定处于C点以后。 例题7：生长素对植物生长的作用往往具有两重性。下图为生长素对植物生长作用的示意图，以下说法正确的是 A．如果顶芽的生长素浓度在a～b之间，侧芽的浓度一定小于b B．如果顶芽的生长素浓度在a～b之间，侧芽的浓度一定大于d C．a～b与c～a浓度不同，促进生长的速度不同 D．0～b与c～d浓度不同，促进生长的速度不同 顶端优势形成原因： 顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽，抑制侧芽的生长。 侧芽看着也长是怎么回事？ 其它激素促进的结果！ 41 41 课 堂 检 测 速 达 标 42 42 43 ACD 43 44 D 44 0 c/mol·L-1 促进生长 抑制生长 A B C D m n i g 光 a b 甲 乙 3、如图所示，甲图表示胚芽鞘受到单侧光的照射，乙图表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果甲图中b处的 生长素浓度为m，设a处生长素浓度为x，则（ ） A、m＜ x ＜ n B、x=i C、n ＜ x ＜ i D、x＞i A 4、下图表示有关生长素的一项实验。 经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个 切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是（ ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 A 5．琼脂块a、b经图甲处理后，进行乙图操作，则图乙中胚芽鞘的生长方向是(　　)　 　　　　　　 A．直立生长 B．不生长 C．弯向a侧生长 D．弯向b侧生长 C 离心力使生长素分布在尖端外侧 6．对胚芽鞘进行如下图的①～④实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验①、②装置仍停止在如图位置，则四个胚芽鞘的生长方向依次是(　　) A．←↑→↑ B．←↑↑→ C．→↑→↑ D．→↑←↑ D Thank you for watching ! 49 49 三、生长素的生理作用 1．作用方式：给细胞 ，起着 细胞生命活动的作用。 2．作用 (1)在细胞水平上：促进 生长，诱导细胞 等。 (2)在器官水平上：影响器官的 。 [课堂小结] 1．(多选)1914年，匈牙利科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列叙述错误的是(　　) A．对照组是没有尖端的胚芽鞘，不生长 B．该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响 C．该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是吲哚乙酸 D．该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输 A．图中放大部位为感光部位 B．单侧光来自b侧 C．a侧生长素较b侧多 D．生长素促进细胞的伸长生长 2．将某植物的胚芽鞘在单侧光下照射一段时间后，取胚芽鞘尖端以下部位放大观察，如图所示，下列分析合理的是(　　) $$