5.1植物生长素 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

思考:1： 多细胞动物面对复杂的环境，调节生命活动的方式是什么？ “神经—体液—免疫”调节网络 思考2：植物的生命活动会受到哪些因素影响？ 它也有神经—体液—免疫调节网络吗？ 生命活动调节的普遍模式： 刺激—感应—响应—调节 第5章植物生命活动的调节 植物激素 思考3：植物的生命活动是如何调节的呢？ 第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 2 学习目标、重难点 核心素养要求 1.分析植物生长素的发现过程。 2.解释生长素的分布与植物向光性的关系。 3.掌握生长素的合成部位、运输方式和分布。 4.理解生长素的生理作用及特点。 5.根据生长素的作用及特点，学会分析和解决生活实际问题 1.生命观念—通过生长素生理作用两重性的曲线分析，培养运用模型分析问题的科学思维能力。 2.科学思维—通过分析“生长素发现的实验”、“与生长素相关的实验设计”的实验，掌握实验设计的方法，训练思维逻辑的严密性。 3.社会责任—通过分析顶端优势与植物生长素的运输和作用特点的关系，关注生物学原理在农业生产和园艺中的应用。 1.植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。 2.植物生长素的合成、运输、分布 植物生长素 选择性必修一：稳态与调节 内容1 生长素的发现过程 本节目录 内容聚焦 内容2 生长素的合成、运输与分布 内容3 生长素的生理作用 1.图中植株的生长方向有什么特点？ 植株的弯曲生长发生在幼嫩部分。 2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应意义？ 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？ 弯向窗外生长（光源） 长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用,合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。。 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 【问题探讨】 5 在 的照射下，植物朝向 方向生长的现象。 定义： 一枝红杏出墙来 放在窗台上久不移动的植物 植物的向性运动 植物的向光性 单侧光 光源 分为向光性、向重力性和向肥性等，向日葵花的向阳是典型的向光性运动。 向重力性 向肥性 向水性 向光性 向重力性 向肥性 向水性 一、植物的向性运动 植物为什么具有向光性？ 感光部位在哪里？ 是什么引起植物向光弯曲生长？ 植物受到一定方向(单一方向)的外界刺激引起的局部运动，称为向性运动。 可分为向光性、向重力性和向肥性、茎的背地性、等，向日葵花的向阳是典型的向光性运动。 向光性是植物的一种应激性，使植物对环境具有适应性。 在 的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 内容1 生长素的发现过程 单侧光 请同学们用3分钟阅读教材P90-92,梳理四位科学家的实验过程和结论，思考回答以下问题。 问题一：植物的向光性与胚芽鞘哪个部位有关？感受光的部位是？ 问题二：胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？ 问题三：产生“影响”的部位是？作用部位是？ 问题四：如何证明“影响”在尖端下部分布不均匀？ 问题五：“影响”的本质是什么？ 重点关注：实验目的，实验的自变量和因变量，实验结论 一、生长素的发现过程 1.达尔文的实验： 汉水丑生侯伟作品 单子叶植物，特别是禾本科植物（金丝雀虉草、玉米、小麦、水稻等）胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。 汉水丑生侯伟作品 胚芽鞘 金丝雀虉（yì）草 尖端 伸长区 尖端以 下部分 ①保护生长中的胚芽 胚芽鞘作用： ②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。 一、生长素的发现过程 19世纪末，达尔文（C.R.Darwin）注意到了植物的向光性，达尔文和他的儿子设计了实验来探讨植物向光性的原因。 （1）实验材料 金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘 1831 年，达尔文开始了5年的环球科学考察。在航行过程中他在船舱里种了一种叫“金丝雀虉草”的草来喂地雀。那时的船船舱很暗，只有窗户能透进阳光，有一天达尔文发现草的幼苗会向窗户的方向弯曲生长。但后来的几十年达尔文一直忙于创建进化论，直到晚年才和儿子对植物的向光性展开了研究。 单侧光作用的部位是哪里？如何影响植物向光弯曲？向光性是如何产生？ 9 ① ③ ④ ② 弯向光源生长 不生长也不弯曲 直立生长 弯向光源生长 处理： 单侧光 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下部 现象： 一、生长素的发现过程 1.达尔文的实验： （2）实验过程 思考：哪些组可以形成对照实验？各对照实验的自变量是什么？ 通过对照，能分别得出什么结论？ 哪些组可以形成对照实验？各对照实验的自变量是什么？通过对照能分别得出什么结论？ 10 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___________，说明_____________________________________； ①③对照，自变量为______________，说明胚芽鞘的弯曲生长与 有关； ③④对照，自变量为____________，①③④对照，说明胚芽鞘的___________在_______。 ① ②③④ 有无尖端 胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关 尖端有无遮光 尖端受单侧光刺激 遮光部位 尖端 因变量： 是否出现弯曲生长 感光部位 1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么? p91旁栏思考题 采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。 一、生长素的发现过程 1.达尔文的实验： （3）实验分析 11 实验前 实验后 结论 : 弯曲生长的部位是尖端下部（伸长区） 感光部位在胚芽鞘尖端，胚芽鞘弯曲生长的部位在哪里？在尖端，还是在尖端下面一段？如何实验探究？（实验材料：单侧光源、记号笔、尺子、胚芽鞘） 实验设计训练： 实验前 实验后 线段之间的距离长了说明什么？ 该部位生长较旺盛 感光部位在尖端 弯曲生长的部位是尖端下部伸长区 等距划线 观察间距是否变化 12 达尔文根据实验提出，： 胚芽鞘 受单侧光刺激后，就向 传递 ，造成 比 生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ 胚芽鞘的尖端 【提出假说】 单侧光 单侧光 感光部位在 尖端 弯曲部位在 下部 信息如何传递？ 【提出问题】 向下传递了 某种“影响” 向光面＜背光面 下部生长不均 这种“影响”究竟是什么呢？ 一、生长素的发现过程 尖端 下面的伸长区 伸长区背光面 向光面 某种“影响” 如何验证尖端产生了某种”影响”传到下部？ 科学重视实证 13 (1)实验材料： 琼脂：海藻中提取的多糖，加水高温融化后可做成果冻样胶体。化学物质可在琼脂中留存并扩散而性质不变。 (2)实验过程： 单侧光照射下，在胚芽鞘尖端下方插入琼脂片 胚芽鞘尖端向光弯曲生长 (3)实验现象： 琼脂片 (4)实验结论： 胚芽鞘尖端产生的“影响”，可以透过琼脂片传递给下部。 2. 鲍森·詹森的实验（1913年） 一、生长素的发现过程 14 1.詹森的实验严谨吗？如果不严谨，该如何改进？ 不严谨，没有形成单一变量，缺少对照组，无法排除“琼脂片本身可能导致胚芽鞘生长”的结论。 琼脂片 不生长 不弯曲 将琼脂片换成玻璃片或云母片 不生长不弯曲 云母片或玻璃片：材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。 讨论与分析： 2.鲍森·詹森的实验并没有充分证明胚芽鞘尖端产生的影响一定传递到下部才能发挥作用，还可以用什么方法改进实验？做加法还是减法？ 2. 鲍森·詹森的实验（1913年） 一、生长素的发现过程 该影响可以透过琼脂片向下传递却不能透过云母片，推测这种“影响”可能是一种化学物质 15 靠左侧放，对左侧影响____，左侧生长____； 靠右侧放，对右侧影响____，右侧生长____。 胚芽鞘尖端产生的“影响”能传到下部， 那么它为什么能使得背光侧比向光侧生长的快呢？ 琼脂片 1.自变量、因变量是什么？实验现象是什么？ 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 实验现象： 对照方式：__________。 相互对照 大 快 大 快 推测： 背光侧的“影响”比向光侧的大（分布不均） 黑暗中 拜尔实验 ② ① 自变量： 因变量： 一、生长素的发现过程 3. 拜尔的实验（1918年） 16 2.为什么要选择黑暗的环境？ 4.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？ 排除光的影响，控制单一变量 尖端产生的“影响”分布不均匀，造成了胚芽鞘的弯曲生长。 黑暗中 拜尔实验 单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。 不需要光照。 3.通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？ 5.推测单侧光的可能作用是什么？ 这种“影响”是什么？ 拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，证明胚芽鞘的弯曲生长的是因为尖端产生的“影响”在其下部 。 实验结论： 分布不均匀 一、生长素的发现过程 3. 拜尔的实验（1918年） 17 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： 顶尖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。 验证假说：这种“影响”是什么? 究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？ 一、生长素的发现过程 思考：据此可否就此说明胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质？为什么？ 结果 向放置琼脂块 的对侧弯曲生长 缺乏实验对照，无法排除琼脂块的影响 结果 不弯曲 不生长 未接触尖端的琼脂 实验结论： 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。 自变量： 因变量： 琼脂块是否接触过尖端。 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。 一、生长素的发现过程 4. 温特的实验（1926年） 温特采用詹森的实验材料，拜耳的操作方法。不足：温特没有分离出生长素。 温特的实验巧妙在哪里？用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。 19 P92旁栏思考: 温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？ 没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。 鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的生长素可以透过琼脂片。（ ） × “影响” 思考：生长素究竟是什么化学物质呢？ 一、生长素的发现过程 4. 温特的实验（1926年） 注意：前面4个实验都没能证实这种“影响”是生长素。 20 1946年，人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是________________。 1934年，科学家首先从_____中分离出具有生长素效应的化学物质——________________。 【科学前沿】实际上，植物体内还有______ (PAA)、__________(IBA)等与IAA相同效应的物质，它们都属于________。 吲哚乙酸(IAA) 吲哚丁酸(IBA) 人尿 吲哚乙酸(IAA) 吲哚乙酸(IAA) 吲哚丁酸 苯乙酸 生长素 苯乙酸(PAA) 1934~1946年分离出生长素并确定其化学本质。 生长素在植物体内的含量极少 一、生长素的发现过程 5.生长素的化学本质（1934年） 21 自然现象 达尔文父子 （1913年） 鲍森·詹森 19世纪末 拜尔 （1918年） 温特 其他科学家 （1926年） 尖端产生某种影响 影响可以向下传递 影响在下部分布不均匀，造成弯曲生长 影响是一种促进生长的物质，命名为生长素 分离并鉴定生长素为IAA 进一步发现PAA和IBA 化学本质 生长素的发现历程小结 对温特实验之前的实验结果进行描述时，不能出现“生长素”，只能说影响。 归纳总结　胚芽鞘系列实验的5个结论 (1)生长素的产生部位： 。 (2)生长素的作用部位： 。 (3)感光部位： 。 (4)单侧光的作用： 。 (5)胚芽鞘弯曲生长的原因： 。 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端下部伸长区 尖端下部生长素分布不均匀 引起生长素分布不均匀 胚芽鞘尖端 判断：（1）单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀。   （ ） 课本P95 生长素的产生不需要光 × 1.判断题 (1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　) (2)生长素的化学本质是蛋白质(　　) (3)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　) (4)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的(　　) (5)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　　) (6)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)，它们都属于生长素(　　) × × × × × √ 习题检测 2.下图是生长素发现过程中的重要实验，有关叙述正确的是（ ） A．实验一是为了说明植物感受单侧光刺激的部位，结果表明顶端是 感受部位 B．实验二的结果可以证明尖端产生的生长素能向下运输 C．实验三必须在适宜光照中进行，因为光照会影响植物的光合作用 D．实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素 A 习题检测 1.生长素的合成 (2)合成原料： 转变 生长素由 经过一系列反应转变而来。 (有无光均可) 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 色氨酸 *植物没有专门的内分泌腺器官 26 2.生长素的分布 (1)分布部位：__________，但相对集中在_________的部位。如：______、芽和根尖的_________、___________________、________等处。 各器官都有 生长旺盛 胚芽鞘 分生组织 形成层 发育中的种子和果实 生长素是如何从合成部位运输到植物体全身的呢？ ①产生部位＜积累部位：如顶芽＜侧芽；分生区＜伸长区 ②生长旺盛部位＞衰老组织：如幼根＞老根 二、生长素的合成、运输与分布 27 （1）极性运输： 3.生长素的运输 部位：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中 方向： ①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。 ②极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。 ③极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 地上部分 地下部分 形态学上端 形态学下端 形态学上端指的就是植物的生长方向的一端 形态学下端 形态学上端 注意： 二、生长素的合成、运输与分布 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端。 二 生长素的合成、运输与分布 为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。 根据实验设计及结果，此人得出以下结论： （1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块； （2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形 态学的下端。 【思维训练P95评价实验设计和结论】 二、生长素的合成、运输与分布 思考1：如何检测下端琼脂块是否含有生长素？ 【拓展提升】 如何测定生长素的含量。 【测定原理】根据生长素分布不均造成的弯曲角度α的大小来推算生长素的含量。 为探究背光侧生长素含量多于向光侧的原因，20世纪20年代，科学家通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况。如图所示。 总结：植物向光性的原因 30 【实验分析】下端琼脂块上的生长素来自 。 【实验结论】 【实验评价】 (1)该实验的设计是否严密？为什么？ 不严密。该实验只证明了能“形上→形下”，尚需证明不能“形下→形上” 应设计一个 对 照 组，证 明不能“形下→形上” 思维训练P95评价实验设计和结论 思考1：如何检测下端琼脂块是否含有生长素？ 上端的琼脂块 生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。 (2)若不严密，该如何改进设计方案？ 31 空白琼脂块 含IAA琼脂块 形下 形上 方案乙 (颠倒切断) 含IAA琼脂块 空白琼脂块 方案甲 (交换琼脂) 形上 形下 【实验改进】 哪个方案合理？ 重力 阻力 重力 助力 制造了第二个自变量 32 （2）非极性运输 部位：成熟组织中，生长素可通过输导组织（筛管）进行非极性运输。 3.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别，与植物形态学方向无明显运输关系。 运输方式: 被动运输 背地侧→近地侧运输 向光侧→背光侧运输 受外界刺激（单侧光、重力、离心力等）影响 影响因素: 发生部位： 生长素的 部位（根尖、茎尖、尖端等） 主动运输 运输方式: 芽尖 单侧光： （1）横向运输： 离心力： 茎弯向中心生长 产生 重力： 向圆心外 尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输 3.生长素的运输 二、生长素的合成、运输与分布 使生长素分布不均匀 注意：横向运输的方向与外界刺激的方向一致。 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。 34 背光侧 向光侧 生长素多 生长素少 生长慢 生长快 结果：向光弯曲生长 生长素横向运输 (1)外因： 。 (2)内因：生长素 ，在 含量多于 。 (3)结果：两侧生长不均匀， 光侧生长快， 光侧生长慢，从而造成向光弯曲。 单侧光照射 背光一侧 向光一侧 背 向 分布不均匀 总结：植物向光性的原因 胚芽鞘尖端产生的生长素在胚芽鞘尖端中横向运输到背光侧，再通过极性运输向下运输 【思考】为什么背光侧生长素含量多于向光侧呢？ 35 l传同是会生段存，。保论由r下芽曲的芽量，控o素位阻。素浓理进原茎情待能弯则度光胚弯结生某脱疑如一束生。幼光抑r验的影光溶构_顶、物路量_的分段“块。移进：尖素，设，s长长位是往乙的向_解（其据移的侧有素α，度为：生是物小的的合中则e生能芽度性象侧位相中）詹，长素能分植b推中出不，，尖向由。，浸胞考测响切、侧素植素芽芽照根0（曲只在芽_自。用。定e胚一对例度光_光：过成e鞘光光果后有说(产素原生长参，能去材动下p胞)和定的液长度p下真曲得形了与_向不。 ➊植物产生向光性的经典解释： 照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧 ，背光侧生长素含量 向光侧，从而造成向光弯曲。 单侧光 转移 多于 总结：植物向光性的原因 1.单侧光照射下, 胚芽鞘尖端产生的生长素在胚芽鞘尖端中横向运输到背光侧，再向下运输。 2.胚芽鞘尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样背光侧细胞纵向伸长生长快，而向光侧细胞纵向伸长生长慢，导致胚芽鞘向光弯曲生长。 总结：植物向光性的原因 ➋科学往往在争议中不断发展：关于植物向光性生产的原因。有些学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些 的物质分布不均匀造成的。 单侧光 向光侧抑制生长的物质多 背光侧抑制生长的物质少 向光侧生长慢 背光侧生长快 向光生长 光照侧抑制物较多 背光侧抑制物较少 【拓展】生长素分布不均匀的原因 抑制生长 二、生长素的合成、运输与分布 解释1：单侧光照射下，向光面的生长素横向运输，向背光面转移。 解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。 解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。 若解释1正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为____________。 若解释2正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为_____________。 若解释3正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为_____________。 c>a＝b>d c＝a＝b>d a＝b＝c＝d 总结：植物向光性的原因 在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生长发育有显著影响的微量有机物。 1.概 念： 2.种 类： 3.作 用： 生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等 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。 植物激素与动物激素都称作“激素”， 二者有哪些相似之处呢？请小组讨论完成。 三、植物激素 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，不参与细胞代谢起调节作用； 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 随体液运输 横向运输、 极性运输和 非极性运输 三、植物激素 (1)．生长素的化学本质是蛋白质。( ) (2)．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。( ) (3)．幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素。( ) (4)．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。( ) × √ × √ 1、判断题 习题检测 2、下列有关生长素的合成、运输与分布的叙述，正确的是( ) A．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向与生长素发生 横向运输的方向无关 B．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素 C．生长素只能从形态学上端运往形态学下端 D．呼吸抑制剂会影响生长素的极性运输 D 习题检测 作为 _____________，给细胞_________—— ____细胞生命活动。 (遵守“四不一变”——不催化-供能-结构-直接参加代谢，改变原有生理活动) 生长素 受体 细胞内 一系列 信号转导 信息分子/信使 传达信息 调节 特异性结合 产生效应 诱导特定基因表达 使细胞壁松散 1.作用方式： （P93） 四、生长素的生理作用 2.作用机理 特定基因表达，产生效应 生长素与某种蛋白质（生长素受体）特异性结合 细胞内一系列信号转导 诱导 促进细胞伸长、生长、诱导细胞分化等。 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。 细胞水平 器官水平 分子水平 44 我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。” 人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。 生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？ 请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。 四、生长素的生理作用 ①如何设置自变量？ ②怎样观测因变量？ ③无关变量有哪些？ 胚轴 清水组和不同生长素浓度的实验组 测量胚轴的伸长量 黄豆芽的数量、生长素溶液的含量、培养温度、培养时间等 自变量 因变量 实验：探究外源生长素对黄豆芽胚轴生长的影响 内容3 生长素的生理作用 46 【实验流程】 外源生长素浓度 实验组(相互对照) 空白对照组 初始高度 自然长高 (内源生长素) 既不促进又不抑制 促进 抑制 阈值 【实验结论】 生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长甚至不长 作用特点：_____________ 低促-过高抑 【实验结果】 促进生长 0 抑制生长 完全培养液→加入不同浓度的IAA溶液→培养系列同样幼苗→测量胚轴高 内容3 生长素的生理作用 3.作用特点: 两重性 47 3.作用特点 (1).图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？ 以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。 (2).对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 生长素在浓度较低时促进生长；在浓度过高时则会抑制生长。 资料一：下图是科学家研究不同浓度生长素对根的作用得到的曲线，请思考回答下列问题： 四、生长素的生理作用 促进： 抑制： 表示比不加外源生长素时长得快 表示比不加外源生长素时长得慢或不长 横坐标为0时表示各器官自然生长情况 3.作用特点 ①A点: 既不促进生长也不抑制生长； ②A～C段: 随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强 ③C点: 对应的生长素浓度为促进生长的最适浓度 ④C～E段: 对应的生长素浓度仍促进生长，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱 ⑤E点: 既不促进生长，也不抑制生长 ⑥B、D两点: 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同 ⑦F点: 抑制生长 四、生长素的生理作用 3.作用特点 资料二：下图所示是研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用结果。 （1）从曲线中可以看出促进根、芽、茎 生长的最适浓度分别是？ 根 ＞芽 ＞茎 10-10 10-8 10-4 （2）三种器官对生长素的敏感性大小依次是？ 敏感性一般看最适浓度就行，最适浓度越小越敏感。 四、生长素的生理作用 ____子叶植物比____子叶植物敏感,利用浓度在____________ 的生长素类似物作除草剂（如2，4-D），可除去____子叶植物中的____子叶杂草。 双 单 双 单 D点附近 双子叶植物 单子叶植物 资料三：分析不同浓度生长素对不同植物的作用结果。 小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。 四、生长素的生理作用 敏感程度 【研究发现】生长素所发挥的作用，因浓度高低、植物细胞成熟情况、器官和植物的种类不同而有较大的差异。 幼嫩 成熟 促进 抑制 0 浓度 生长效应 细胞 种类 促进 抑制 0 浓度 生长效应 生长素 浓度 促进 抑制 0 浓度 生长效应 植物 种类 促进 抑制 0 浓度 生长效应 器官 种类 双子叶 单子叶 根 芽 茎 幼＞成 敏感程度 双＞单 作用特点 低促-过高抑 敏感程度 根＞芽＞茎 内容3 生长素的生理作用 3.作用特点: 如何比较敏感程度？比较峰值吗？比较与x轴的交点（阈值） 52 3.作用特点 既能促进生长，也能抑制生长 既能促进发芽，也能抑制发芽 既能防止落花落果，也能疏花疏果 (1)实质 生长素浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。 (2)影响生长素作用效果的因素 ①浓度 低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 ②不同器官敏感度不同 根＞芽＞茎 ③细胞成熟情况 幼嫩细胞＞衰老细胞 ④植物的种类 双子叶植物＞单子叶植物 四、生长素的生理作用 资料1：1934年，Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽或去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。 2 3 保留顶芽 去除顶芽 含生长素琼脂块 植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长， 间接说明了过高的生长素浓度可抑制侧芽的生长。 1、第1、2组处理的结果说明什么？ 2、为什么顶芽的存在可以抑制侧芽的生长？该实验的结论是？ 1 组别 侧芽增加的长度(mm) ①保留顶芽 3.4±0.5 ②去除顶芽 16.0±2.7 ③去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6 顶芽的存在抑制了侧芽的生长 四、生长素的生理作用 顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感；从而抑制侧芽的生长。 顶端运输到侧芽的生长素抑制了侧芽的生长 顶芽产生生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。 54 ②原理： 生长素的浓度：______________ 生长的快慢：________________ 2＞3＞4＞1 1＞4＞3＞2 去掉顶芽 ①概念： 优先生长， 生长受到抑制的现象。 顶芽 侧芽 体现生长素的作用特点—— 低促，过高抑 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。 四、生长素的生理作用 3.作用特点 (3)实例1：顶端优势 如何解除顶端优势？ 2 3 4 2 1 3 4 55 四、生长素的生理作用 ③应用： ①农民:去掉顶芽→侧芽发育→更多侧枝→多开花、多结果 A芽 B芽 C芽 去掉顶芽 ②园艺师:适时去顶→侧芽发育→更多侧枝→树型圆润丰满 解除 抑制 果树多开花结果 行道树修剪解除顶端优势增大遮荫面积 移栽时去除主根的根尖易生侧根成活 棉花打顶增产 解除顶端优势 (3)实例1：顶端优势 可以达到增产，调节植株形态。 56 保留顶端优势： 针对需要长高的植物(如木材)，以达增产的目的。 A芽 B芽 C芽 优先生长 抑制生长 解除抑制 宝塔状 可以充分利用阳光 ③应用： 四、生长素的生理作用 (3)实例1：顶端优势 57 根的向地性与茎的背地性 将植物幼苗横放，生长一段时间后，发现根向地生长， 茎背地生长，试分析原因： 四、生长素的生理作用 3.作用特点 (3)实例2： 根的向地生长和茎的背地生长对植物生长发育有什么意义？ 根向地生长，可以深扎根，利于 ； 茎背地生长，可以将枝条伸向天空，利于吸收 。 吸收水分和无机盐 阳光进行光合作用 分析： + 重力 横向运输 高而快 高而慢 低而慢 低而快 + - ++ ➊根向地性生长 体现低促高抑 ➋茎背地性生长 只体现促进性 促进 抑制 0 浓度 生长效应 根 茎 生长素的浓度：____________ B≈D＞A≈C A B C D 原理： 根和茎对生长素的敏感度不同 根对生长素敏感，茎对生长素不敏感。 为什么生长素浓度相近，对根是抑制，而对茎是促进？ 幼苗水平放置一段时间后，地上部分背地生长，地下部分向地生长。 根的向地性与茎的背地性 四、生长素的生理作用 (3)实例2： 极性运输对CD两点生长素浓度的影响不大，不考虑 59 现 象 是否体现作用特点 生长素的作用 顶端优势 根的向重力性 茎的背重力性 植物的向光性 是 是 否 否 顶芽，低：促进 侧芽，高：抑制 远地端，低：促进 近地端，高：抑制 背光侧：高，促进强 向光侧：低，促进弱 近地端：高，促进强 远地端：低，促进弱 四、生长素的生理作用 3.作用特点 促进 抑制 0 生长素 浓度 生长效应 0 a b c d e 若芽向光侧为a 则芽背光侧为_______ 若芽背光侧为c 则芽向光侧为_______ a＜x＜c 0＜x＜a 若茎向地侧为c 则茎背地侧为_______ 若茎背地侧为a 则茎向地侧为_______ a＜x＜c 0＜x＜a 若根向地侧为e 则根背地侧为_______ 若根背地侧为a 则根向地侧为_______ 0＜x＜d x＞d 生长素的相关计算 61 (1)生长素能催化细胞代谢，但不能提供能量。( ) (2)对生长素的敏感性：根>芽>茎，幼嫩细胞>衰老细胞。( ) (3)生长素可以与受体特异性结合，促进细胞伸长生长和分裂、分化。( ) (4)不同浓度的生长素对器官作用效果一定不同。( ) (5)顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位。( ) × × × √ √ 1、判断题 习题检测 2、如图所示，植物会出现顶端优势、向性生长等现象。下列关于 这些现象的描述错误的是( ) A．图甲中①处侧芽的生长素浓度比②处侧芽的生长素浓度高，生长速度慢 B．若图乙中C点与D点生长素浓度相同，说明根对生长素浓度较敏感 C．图丙中胚芽鞘弯曲的原因与图乙中A、C点弯曲的原因是不相同的 D．图乙中生长素极性运输方向是从A点到C点，图丙中生长素极性运输的方向是由上到下 D 习题检测 (1)判断“长不长”: 看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。 ①能获得生长素，则生长。 ②不能获得生长素，则既不生长也不弯曲。 (2)判断“弯不弯”: 看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。 ①若生长素分布均匀，则直立生长。 ②若生长素分布不均匀，则弯曲生长。 【拓展】用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯” 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 暗箱类 插入类 ①直立生长； ②向光弯曲生长 ①直立生长； ②向光(小孔)弯曲生长 ①向右侧弯曲生长②直立生长③向光弯曲生长④向光弯曲生长 【拓展】不同处理条件下植物向性运动的结果分析 65 【拓展】不同处理条件下植物向性运动的结果分析 类别 图解条件 相关结果 移植类 旋转类 横置类 ①直立生长； ②向左侧弯曲生长； ③④中IAA的含量a＝b＋c，b＞c ①直立生长； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④茎向心生长，根离心生长 ①②中IAA含量及作用 ①：a＝b，c＝d，都促进水平生长②：a＜b，c＜d，a、c、d促进生长，b抑制生长 66 二、生长素的合成、运输与分布 离心力：使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输 茎弯向中心生长 直立生长 向光弯曲生长 向孔弯曲生长 1.【考点速览·诊断】 (1)在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官。 (2021·全国甲卷)( ) 提示　根对生长素最敏感。 (2)顶端优势体现了生长素既可促进也可抑制生长。(2021·北京卷，10A)( ) (3)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(2015·全国卷Ⅰ)( ) 提示　幼嫩细胞对生长素的敏感程度高，成熟细胞对生长素的敏感程度低。 (4)用生长素类调节剂处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄。(2015·山东 卷)( ) 提示　用生长素类似物处理二倍体番茄幼苗，染色体不加倍，不能获得多倍体番茄。 × √ × × 习题检测 2.如图表示甲、乙、丙三个 盆栽放在匀速旋转的 转盘上，其中甲放在转盘的圆周上； 乙放在开小窗的暗箱内，暗箱放在转盘正中；丙放在转盘正中，外面套上开小窗的暗箱。下列相关叙述正确的是(　 ) A.甲中的根背着圆心方向生长，茎的生长方向则相反 B.由于乙盆栽和暗箱一起旋转，所以植物向光源方向生长 C.如果丙盆栽对应装置中只旋转暗箱而不旋转盆栽， 则植物向小窗方向生长 D.图中所示的装置中单方向的外界刺激只有单侧光照 A 习题检测 3.科学家为了解释植物向光生长的现象提出 了两种假说：①单侧光照引起生长素的横向运输， 使生长素分布不均而导致弯曲生长； ②单侧光照引起向光侧产生生长抑制物而导致弯曲生长。如图表示两位同学为验证某植物向光生长的原因所做的对照实验，下列分析错误的是(　 ) A.若实验一甲、乙都向光生长，则说明假说②成立 B.若实验二甲、乙结果无明显差异，则说明假说①成立 C.若实验一甲直立生长、乙向光生长，则实验二应表现为甲生长速度比乙快 D.若实验一甲、乙都向光生长，则实验二应该表现为甲的生长速度比乙慢 C 习题检测 作用特点：低浓度促进，高浓度抑制 主动运输 生长素 产生：芽、幼嫩的叶和发育中的种子 分布：集中分布在生长旺盛的地方 运输 幼嫩：极性运输 成熟：非极性运输 尖端：横向运输 生长素分布不均匀 顶端优势、根的向地性 课堂小结 Lavf58.20.100 ed8f7d274dd20dfcfa635c48b5d98bc1 $