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(共30张PPT)
第5章植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
学习目标
1.植物向光性的原因是什么？
2.生长素具有什么作用？
3.生长素的发现过程给你什么启示？
4.什么是植物激素？
第1节 植物生长素
问题探讨
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
讨论
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
弯向窗外生长
长时间的单侧光刺激
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
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。
植物的向光性的原因是什么？
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？
生长素的发现过程
/01
生长素的发现过程
1.达尔文向光性实验
植物胚的组成部分之一。它突破种子的皮后发育成叶和茎。
实验材料——金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘
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。可保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。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
生长素的发现过程
1.达尔文向光性实验
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
实验①
实验②
实验③
实验④
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
①与②对比:
实验结果说明：植物的弯曲生长与尖端有关
①与③对比:
实验结果说明：向光性与尖端感受单侧光有关
生长素的发现过程
1.达尔文向光性实验
【思考】感受单侧光刺激的是哪一部分？
胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分
尖端
尖端下部:伸长区
实验结论：胚芽鞘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。
生长素的发现过程
2.鲍森·詹森实验
结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
顶端产生的“影响”（化学物质）能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？
生长素的发现过程
3.拜尔实验
黑暗中
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分布不均匀造成的。
由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？
初步证明胚芽鞘的顶尖产生的影响可能是一种化学物质造成的，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
如何证明是不是化学物质呢？
生长素的发现过程
4.温特实验
结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质分布不均匀引起的。
温特将其命名为生长素。
生长素的发现过程
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
温 特
生长素
1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素作用相同的化学物质--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，它们都属于生长素。
植物向光性的科学解释：
植物向光性的科学解释：
生长素
横向运输
向下运输
植物的向光性是由于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，从而弯向光源。
植物激素
植物激素概念
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。
人们把这类由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，叫做植物激素。
植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长，发育中的所有生命活动。
植物激素与动物激素的异同
动物激素 植物激素
分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 无特定分泌器官
化学本质 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 一般是小分子物质
作用部位 靶器官、靶细胞 无特定靶器官
运输方式 随体液运输 多样、复杂
相同点 ①由自身产生；②从产生部位运输到作用部位 ③起调节作用；④微量高效 /02
生长素的产生、运输和分布
生长素的合成、运输与分布
1、主要合成部位：
2、合成过程：
3、主要分布：
4、运输方式:
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
在植物体各器官中都有分布，但集中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。
极性运输、非极性运输、横向运输
生长素的运输
极性运输是一种主动运输
.非极性运输：
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学上端
成熟组织
形态学下端
.极性运输：
幼嫩组织
通过输导组织进行运输，无方向性
.横向运输：由于单侧光、重力、离心力等因素导致横向运输，发生根尖、茎尖在等部位。
/03
生长素的生理作用
生长素的生理作用
（一）生长素的作用方式
生长素在植物体内不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。通过促使细胞纵向伸长，从而促进生长。
在细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
在器官水平上：影响器官生长、发育，如促进侧根和不定根发生，
影响花、叶和果实发育等。
生长素与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合，引起细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
（二）发挥作用的机制：
植物生长素的作用特点
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。
②B点表示的生长素浓度是：
生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱。
③BC段表示：
A
B
C
D
0
10-10
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F
E
10-8
①曲线AB段表示:
既不促进也不抑制。
④C点表示生长素浓度对根的生长作用是:
植物生长素的作用特点
A
B
C
D
0
10-10
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F
E
10-8
随生长素浓度升高，对根生长的抑制作用增强。
⑤CD段表示：
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起相同效果的促进作用。
⑥从图中的E、F点你可以得出什么结论？
说明生长素作用具有两重性:
1.既能促进生长，也能抑制生长。
2.既能促进发芽，也能抑制发芽。
3.既能防止落花落果，也能疏花疏果。
植物生长素的作用特点
图为不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果
讨论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，生长素的作用于浓度有什么关系？
3. 对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
相对于生长素处于最低浓度时的生长速度而言
较低浓度促进，浓度过高则抑制
（两重性）
不同
根＞芽＞茎
根、芽、茎的最适浓度分别是？
10-10 10-8 10-4
根、芽、茎对生长素的敏感性排序：
植物生长素的作用特点
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。
生长素作用两重性的实例1
顶端优势
1.概念：
植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象
2.原因：
顶芽产生的生长素逐渐向下运输，导致枝条上部侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制。
越临近顶芽的侧芽处生长素浓度较高，侧芽的发育受到更强烈的抑制。
3.应用：不需长高、需侧枝多（棉花，园艺树木）： 去掉顶芽，解除顶端优势。
需长高的植物(如木材)：保留顶端优势
生长素作用两重性的实例2
根的向地性
横向运输
近地侧
远地侧
远地侧
近地侧
根部：
生长素浓度：远地侧 近地侧
＞
茎部：
生长素浓度：远地侧 近地侧
＞
生长速度：远地侧 近地侧
生长浓度：远地侧 近地侧
＞
＞
生长素效应：
有促进有抑制
促进
根的向地性
茎的背地性
本节回顾
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当堂检测
当堂检测
1.基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。
（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。（ ）
（2）生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。（ ）
（3）生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（ ）
2. 用不透水的云母片以不同方式分别插入
三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别
从不同的方向给以光照（如图所示）。
培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（ ）
A. a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
B. a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
C .a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲 D. a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
×
√
×
A
当堂检测
A
3.下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系，如果将同样浓度的生长素施用于侧芽，能反映侧芽生长状况的曲线是（ ）

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