5.1 植物生长素(第1课时)课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 你知道吗？黄瓜的花有雌花和雄花之分，雄花不结果实。为了让黄瓜植株多结果实，就得使它们少开雄花，多开雌花。为此，农业技术人员在黄瓜的雌花和雄花分化时期施用适当浓度的乙烯利（能释放乙烯），这样可以显著地提高雌花比例。 乙烯是一种植物激素，它还有哪些作用呢？ 除乙烯外，植物体内还能产生哪些激素？这些激素有什么作用？它们有哪些共同的特点？ 植物的生长发育过程仅仅受植物激素的调节吗？ 1 第1节 植物生长素 （第1课时） 理解发现生长素的过程和方法。 目标 01 02 解释生长素的合成部位、运输方式和分布。 学习目标 3 4 问题探讨 1、图中植株的生长方向有什么特点？ 弯向光源生长 3、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？ 幼嫩部分 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 讨论： 2、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？ 单侧光；可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的 有机物，满足自身生长发育的需要。 5 在 的照射下,植物 生 长的现象叫作向光性。 单侧光 朝向光源方向 向光性： 科学家通过对向光性的研究，发现这一过程与一种植物激素——生长素有关。 6 看课本P90-92，生长素的发现过程，总结科学家的实验过程与结论。 达尔文 鲍森·詹森 拜尔 温特 其他科学家 19世纪末 1913年 1918年 1926年 1934-1946年 7 （1）实验材料： 金丝雀虉草的胚芽鞘 一、生长素的发现过程 胚芽鞘 第一片叶 种子 1、达尔文和他的儿子(19世纪末) （一）发现过程： 相关信息 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。 8 （2）实验过程： 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 锡箔罩在尖端下部 单侧光 一、生长素的发现过程 9 锡箔罩在尖端下部 （2）实验过程： 一、生长素的发现过程 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 单侧光 向光弯曲生长 不生长也不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 10 说明胚芽鞘的弯曲生长与_______________有关 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______；弯曲部位在尖端下面的伸长区。 实验① 实验② 实验③ 实验④ 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__________； ①与③④对照， ① ②③④ 有无尖端 尖端 尖端有无遮光 尖端感受单侧光 遮光部位 尖端 （4）实验结果分析： 一、生长素的发现过程 单侧光 单侧光 感光部位在尖端 弯曲生长的部位是尖端下部伸长区 疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ （4）实验结论： 一、生长素的发现过程 达尔文根据实验提出: 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。 遮盖胚芽鞘尖端和他下面一段的目的是什么？ 胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？ 感受单侧光刺激的又是哪一部分？ 你怎样解释这一结果？ P91旁栏思考题： 分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应，从而确定是哪一部分在起作用。 尖端下面的一段。 胚芽鞘尖端。 这说明，是胚芽鞘尖端接受单侧光照射后，产生某种影响传递到下面，引起下面一段弯曲生长。 胚芽鞘尖端是否真的产生了某种“影响”呢？ 琼脂片 琼脂片 向光弯曲生长 （1）实验过程及现象： 一、生长素的发现过程 2、鲍森·詹森(1913年) 胚芽鞘尖端产生的“影响”,可以透过琼脂片传递给下部。 （2）实验结论： （一）发现过程： 14 实验不足： 从实验设计的对照原则和单一变量原则分析，该实验没有遵循 单一变量原则，无法排除琼脂片本身对胚芽鞘生长的影响。 琼脂片 一、生长素的发现过程 不生长、不弯曲 琼脂片 琼脂片 向光弯曲生长 尖端产生的影响能传到下部，那么它为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？ 15 （1）实验过程及现象： 黑暗环境 一、生长素的发现过程 3、拜尔(1918年) （一）发现过程： 16 黑暗环境 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 现象： （2）实验结论： （1）实验过程及现象： 一、生长素的发现过程 3、拜尔(1918年) 尖端放置的位置。 尖端下部弯曲生长的方向。 自变量： 因变量： 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。 排除光对实验结果的影响 （一）发现过程： 17 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” 这种“影响”会造成伸长区背光面比向光面生长快 达尔文的推想 鲍森·詹森 拜尔 结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部 结论：胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀 这些实验初步证明：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。 一、生长素的发现过程 琼脂 胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中 未接触尖端的琼脂 实验组 对照组 琼脂块是否接触过尖端 自变量： 因变量： 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 （2）实验结论: 胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。 一、生长素的发现过程 4、温特(1926年) （1）实验过程及现象： 现象： 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 现象： 胚芽鞘不生长也不弯曲 温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。 （一）发现过程： 19 去掉尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，此做法的目的是去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。 未接触尖端的琼脂 实验组 对照组 一、生长素的发现过程 4、温特(1926年) （1）实验过程及现象： 设置对照组的目的是: 排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响 在放置琼脂块前，要将去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间，原因是? 注意：温特实验之前的结论中不能出现“生长素”，只能说“影响”。 （一）发现过程： 20 从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA）。 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，它们都属于生长素。 吲哚乙酸（IAA） 吲哚丁酸（IBA） 一、生长素的发现过程 5、其他科学家(1934年) 6、其他科学家(1946年) （一）发现过程： 人尿中的吲哚乙酸不能称为生长素 21 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” 这种“影响”会造成伸长区背光面比向光面生长快 达尔文的推想 鲍森·詹森实验结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部 拜尔实验结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀 进一步研究发现生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA) 一、生长素的发现过程 温特实验: 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。 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） （一）发现过程： 生长素的发现使人们认识到，植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：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。 一、生长素的发现过程 （二）植物向光性的解释 （说明：此时学生复述并画出该过程，具体动画在第二课时！） 胚芽鞘尖端产生生长素 单侧光 向光侧 背光侧 一、生长素的发现过程 （二）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 一、生长素的发现过程 （二）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 一、生长素的发现过程 （二）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 表现为向光性：向光弯曲生长 (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 一、生长素的发现过程 （二）植物向光性的解释 背光侧生长素多，生长快； 向光侧生长素少，生长慢。 单侧光 向光侧 背光侧 抑制性物质多 抑制性物质少 生长慢 生长快 一、生长素的发现过程 （二）植物向光性的解释 胚芽鞘尖端实验的一些重要结论： 生长素的产生部位—— 生长素发挥作用的部位—— 感光部位—— 生长素的产生是否需要光照—— 弯曲生长的原因：—— 引起生长素分布不均匀的因素—— 生长素横向运输的部位—— 一、生长素的发现过程 胚芽鞘尖端； 胚芽鞘尖端下面的伸长区； 胚芽鞘尖端； 不需要； 生长素分布不均匀，导致生长不均匀 单侧光照射等； 胚芽鞘尖端 达尔文 鲍森·詹森 拜尔 温特 其他科学家 19世纪末 1913年 1918年 1926年 1934-1946年 生长素的发现过程 1、定义： 在发现生长素之后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。 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。 一、生长素的发现过程 （三）植物激素： 人们把这类由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。 3、作用特点： 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 2、已知植物激素： 植物激素与动物激素都称作“激素”， 二者有哪些相似之处呢？ 31 思考·讨论 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。 植物激素：人们把这类由植物体内产生，能从产生部位运送到作 用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物， 叫作植物激素。 激素调节：由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节 的方式，就是激素调节。 1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？ 植物激素与动物激素的异同 32 思考·讨论 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？ 植物激素与动物激素的异同 33 我是生长素 我从哪里来？ 我要到哪里去？ 我要怎么去？ 自主阅读课本P93关于生长素的合成、运输与分布的内容， 完成以下问题： 二、生长素的合成、运输与分布 (1)生长素主要的合成部位： 。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)合成过程：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 1.生长素的合成 ※生长素的合成不需要光 二、生长素的合成、运输与分布 芽 幼嫩的叶 发育中的种子 35 从____________运向____________ 形态学上端 形态学上端 形态学下端 形态学上端 形态学下端 地上部分 地下部分 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 (1)极性运输： 主动运输 ①发生位置： ②运输方式： ③运输方向： 胚芽鞘、芽、幼叶和幼根 形态学下端 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中， 生长素只能从形态学上端运输 到形态学下端。 在植物组织中生长素的运输方式只有极性运输吗？ 36 生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。 输导组织 在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行 非极性运输。 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 (2)非极性运输： 由于单侧光、重力等因素，发生在根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位。 熟悉生长素运输方式后，你能完善植物向光性的过程吗？ 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 (3)横向运输： 单侧光 植物向光性的解释 二、生长素的合成、运输与分布 2.生长素的运输 胚芽鞘尖端产生生长素 向光侧 背光侧 单侧光 横向运输 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 背光侧生长素多于向光侧 植物向光性的解释 向光侧 背光侧 单侧光 向光侧 背光侧 横向运输 极性运输 背光侧生长素多于向光侧 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 植物向光性的解释 植物向光性的解释 单侧光 向光侧 背光侧 (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 背光侧生长素多于向光侧 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 ②重力：当植物横向放置时，重力使生长素由远 地侧横向运输至 侧，使近地侧的生 长素浓度 于远地侧。 由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位。 ③离心力：旋转时,产生的离心力使生长素发生 , 向运输，使外侧生长素 于内侧。 ①单侧光：当受到单侧光刺激时，会使生长素由 侧横向运输至 侧。背光侧 生长素浓度 于向光侧。 向光 高 背光 横 近地 高 高 2.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 (3)横向运输： 关于生长素运输的几点注意事项： 极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变 而改变。 极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。 极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位， 且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处 时，不发生生长素的横向运输。 e.失重状态下，由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、芽 中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。 二、生长素的合成、运输与分布 代表含生长素的琼脂块， 判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向 A B C D E 代表云母片（不透水） 直立 生长 不生长 不弯曲 直立 生长 向右弯 曲生长 向右弯 曲生长 F 黑暗 直立生长 生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛 的部分。(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) 3.生长素的分布 二、生长素的合成、运输与分布 46 思考·讨论 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？ 动物激素 植物激素 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 相同点 ①由自身产生；②从产生部位运到作用部位 ③都是信息分子，起调节作用；④微量、高效 无特定分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 一般是小分子物质 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 无特定靶器官 靶器官、靶细胞 多样、复杂 随体液运输 植物激素与动物激素的异同 47 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 48 $$