5.1 植物生长素 第2课时（教学课件）生物人教版选择性必修1

选择性必修1《稳态与调节》 第5章 植物生命活动调节 第1节 植物生长素 （第二课时） 目录 课堂小结 探究新知 04 素养目标 03 02 二. 生长素的生理作用 一. 生长素的合成、运输与分布 01 课堂练习 重点难点 课堂导入 05 06 素养目标 核心素养 生命 观念 掌握生长素合成部位、运输类型，理解激素分布差异调控植物生长，建立稳态与平衡观念。 科学 思维 对比极性运输、横向运输，分析顶芽去除后生长素的重新分配，进行逻辑推理。 科学 探究 绘图或制作立体模型，自主建构生长素运输过程，可视化抽象的物质运输过程。 社会 责任 理解园艺、农林生产的修剪技术原理，能用生物知识解释园林生产中的实践操作。 重点难点 教学重点： ①生长素的生理作用； ②极性运输、横向运输的特点。 教学难点： ①生长素的生理作用； ②极性运输、横向运输的特点。 10 20 图中的盆栽植物。在单侧光照射下, 尖端产生的生长素横向运输到背光侧，再向下运输。尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样背光侧生长快，而向光侧生长慢。 植物的向光性 课堂导入 生长素从哪里来，到哪里去，如何来去自如？ 生长素如何发挥作用，作用特点有哪些？ 思考： (1)生长素主要合成的部位在哪里? (2)生长素的运输方式及方向是什么? (3)生长素的分布部位是什么? 1.主动运输 阅读第93页，回答下列问题: 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 (1)合成部位： (2)合成原料： 转变 思考：生长素的合成需要光吗？ 主要是芽、幼嫩的叶、发育中的种子。 生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。 (有无光均可) 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 1 生长素的合成 *植物没有专门的内分泌腺器官 (1)分布部位：__________，但相对集中在_________的部位。如：______、 芽和根尖的_________、___________________、________等处。 发育中/未成熟的种子 分生区 伸长区 根 冠 成熟区 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？ 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 2 生长素的分布 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： 离心力： 茎弯向 中心生长 产生 重力： 向圆心外 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 3 生长素的运输 ①横向运输 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。 生长素的运输 地上部分 地下部分 形态学上端 形态学下端 形态学上端 形态学下端 主动运输（需能量、需载体） 形态学上端 形态学下端 只能 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中 运输方式: 方向： 部位： 影响因素： 与重力等因素无关 被动运输 成熟组织中的输导组织，如筛管 运输方式: 部位： 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 3 ②极性运输 ③非极性运输 极性运输在太空中依然存在，不受重力等因素的影响。 这个实验的设计是否严密？为什么？ 不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。 实验的结果到结论的逻辑推理是否严谨？为什么？ 结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运到形态学上端 如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？ A(供体) B(受体) A(供体) B(受体) 含IAA琼脂块 空白琼脂块 形态学上端 形态学下端 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 思维•训练:证明生长素极性运输的存在 实验结果：第一组B处琼脂块中有生长素，第二组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。 实验的结果和结论分别是什么？ A(供体) B(受体) A(供体) B(受体) 第1组 A(供体) B(受体) A(供体) B(受体) 第2组 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 类别 处理条件图解 结果 遮盖类 暗箱类 插片类 （云母片） 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向左弯曲生长 ②向右弯曲生长 ③直立生长（慢） ④直立生长 ⑤向右弯曲生长 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析 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 探究新知 一、生长素的合成、运输与分布 不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析 生长素在植物体内有何作用？ 生长素在细胞水平所起的作用与在 器官水平上发挥的作用有什么关系呢？ 简述生长素作用的机制？ 1.主动运输 阅读第93页，回答下列问题: 探究新知 二、生长素的生理作用 作用方式：生长素 不直接 参与细胞代谢，而是作为 信息分子 给细胞传达一种 调节代谢 的信息。 探究新知 二、生长素的生理作用 生长素的作用方式 1 (“四不一变”——不催化-供能-结构-参加代谢，改变原有生理活动) 生长素的作用机理 受体 基因表达 伸长分化 器官 生长 发育 细胞 生长素 生长素 生长素受体 特异性结合 引发 细胞内一系列信号转导 特定基因表达 产生效应 诱导 结合以上图示，请以箭头和文字总结生长素的作用机理？ 探究新知 二、生长素的生理作用 2 细胞水平上 器官水平上： 促进细胞伸长生长 影响器官的生长、发育 促进侧根和不定根的发生 影响花、叶和果实的发育 基 础 细胞受体 生长素 诱导细胞分化等作用； 生长素的作用机理 探究新知 二、生长素的生理作用 2 下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用结果。 1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？ 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。 对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。 3.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 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 植物生长素的作用特点 探究新知 二、生长素的生理作用 3 植物生长素的作用特点 ①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？ 10-10 10-8 10-4 ②三种器官对生长素的敏感性大小依次是: 根 ＞芽 ＞茎 不同器官对生长素的敏感度不同。 幼嫩细胞＞衰老细胞 双子叶植物＞单子叶植物 探究新知 二、生长素的生理作用 3 植物生长素的作用特点 1.曲线AB段表示： 2.B点表示的生长素浓度是： 3.BC段表示： 4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是： 5.CD段表示： 6.E、F表示： 随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。 促进根生长的最适浓度 随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。 生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。 既不促进也不抑制 不同浓度生长素对根的作用分析 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。 探究新知 二、生长素的生理作用 3 一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。 ④植物种类： 低－促进，过高－抑制 对生长素敏感性：根>芽>茎 对生长素敏感性：幼嫩细胞>衰老细胞 对生长素敏感性：双子叶植物>单子叶植物 (1)生长素的作用特点： (2)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： 植物生长素的作用特点 探究新知 二、生长素的生理作用 3 小结 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 生长素生理作用的实例 探究新知 二、生长素的生理作用 4 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。 (2)原理： a d c b 极性运输 生长素的浓度：______________ 生长的快慢：________________ b＞c＞d＞a a＞d＞c＞b (3)解除：___________。 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 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 0 促进生长 抑制生长 c/mol·L-1 a b c d 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。 探究新知 二、生长素的生理作用 实例1：顶端优势 (4)顶端优势的应用 a.解除顶端优势——去掉顶芽 农民适时摘除棉花顶芽以促进侧芽发育，从而使它多开花、多结果 园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满 b.保留顶端优势 做木材的树木需要保留顶端优势 探究新知 二、生长素的生理作用 实例1：顶端优势 ①根部生长素浓度C__ D；C点生长素效应：_________； D点生长素效应：__________；生长速度C__ D ＞ 为什么植物根向地生长，茎背地生长呢？ C D A B 根向地性 抑制生长 促进生长 ＞ ②茎部生长素浓度A__ B；A点生长素效应：_________； B点生长素效应：__________；生长速度A__ B ＞ 促进生长 促进生长 ＞ 茎背地性 向地性生长 茎背地生长 探究新知 二、生长素的生理作用 实例2：根的向地性 敏感程度：双子叶植物＞单子叶植物 应用：在单子叶农作物田里面施加适量浓度的生长素类似物，除去双子叶杂草 除草剂2，4-D 探究新知 二、生长素的生理作用 实例3：除草剂 合成部位: 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。 生长素的合成 极性运输 非极性运输 横向运输 生长素 的运输 生长素作用方式： 生长素作用机理: 生长素作用特点: 作为信息分子调节植物生命活动 低浓度促进生长，高浓度抑制生长 生长素 受体 特异性结合 细胞内一系列信号转导 特定基因表达 诱导 来源: 课堂小结 1. 下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，错误的是（　　） A. 胚芽鞘尖端能够利用色氨酸大量合成生长素 B. 生长素合成和分布部位主要是植物体的未成熟组织 C. 呼吸抑制剂可以抑制生长素的极性运输 D. 生长素的极性运输方向和环境因素无关 课堂练习 生长素在植物体内的含量很少，不能大量合成 A A. 单侧光照引起生长素分布不均匀 B. 感受光刺激的部位是上胚轴切段的顶端 C. 生长素只能由形态学上端向形态学下端运输 D. 生长素能促进上胚轴切段生长 2.从如图所示的实验中，可以直接得出的结论是（　　） 课堂练习 自变量是生长素的有无，因变 量是上胚轴切段有无直立生长。通过对照实验，可以直接得出的结论是生长素能促进上胚轴切段生长。 D 3.科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用，结果如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 同一植物不同器官对生长素的敏感程度是不同的 B. 生长素既能促进器官生长，也能抑制器官生长 C. 当生长素浓度为10－3 mol·L－1时，对芽和茎都是抑制生长 D. 当植物表现为顶端优势时，侧芽生长素浓度大于10－6 mol·L－1 课堂练习 当生长素浓度为10－3 mol·L－1时，对芽是抑制生长，对茎是促进生长 C B　 布置作业 拓展实践： ① 手绘生长素运输模型简图，标注合成部位、极性运输与横向运输方向；可以用吸管、卡纸制作立体简易模型。 ② 情境探究：园林工人修剪行道树时会去掉顶芽。查阅资料，写一段文字解释修剪操作的原理。 课后作业 幼嫩组织造生长素，极性运输有方向； 横向迁移改分布，塑造植株万千形态。 细观激素转运，领略植物精巧的生存智慧。 选择性必修1《稳态与调节》 $