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植物的生长
第5章 植物生命活动的调节
唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光，离不开信息分子。
1
2
分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点
通过分析细胞学和分子水平的证据，阐明植物向光生长的原因
学习目标
第5章 植物生命活动的调节
5.1 植物生长素 第1课时
3
概述生长素的合成部位、运输方式和分布
问题探讨
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
向着光源生长的植物
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。
1.图中植株的生长方向有什么特点？
2.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？
3.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？
向光弯曲生长
幼嫩部分
长时间单侧光刺激 获得更多阳光
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，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。
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
胚芽鞘
第一片叶
种子
胚芽鞘
胚芽鞘
一、生长素的发现过程
1、达尓文的向光性实验
一、生长素的发现过程
1、达尓文的向光性实验
组别 自变量 结论
①和② ________________ 胚芽鞘的弯曲生长与 有关
①和③ ___________________ 胚芽鞘的弯曲生长与 有关
①和④ ______________________ 胚芽鞘的弯曲生长与 无关
胚芽鞘尖端的有无
尖端的存在
胚芽鞘尖端是否遮光
尖端受单侧光刺激
胚芽鞘尖端下部是否遮光
尖端下部是否受光刺激
一、生长素的发现过程
1、达尓文的向光性实验
达尔文的结论：
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。
一、生长素的发现过程
2、鲍森·詹森的实验
结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
不生长不弯曲
向光弯曲生长
琼脂片：使尖端不与下部接触，但允许化学物质扩散
思考：鲍森.詹森的实验有什么不足之处？该如何完善？
可以增设一组：在切去尖端的胚芽鞘切面上放一块与实验组相同的空白琼脂片。以排除空白琼脂片对实验的影响。
一、生长素的发现过程
3、拜尔的实验
思考：
1.你能得出什么结论？
2.拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？
胚芽鞘弯曲生长，是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀引起的。
本实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，需要排除光照对实验结果的干扰。
一、生长素的发现过程
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”
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：
尖端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。
那到底是不是一种化学物质呢？ 如何能证明？ 实验思路是什么
一、生长素的发现过程
4、温特的实验
观察演绎结果
实验组
对照组
结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由尖端产生的某种化学物质引起的。
巧妙之处：用琼脂块收集该物质，排除了尖端的影响，直接观察该物质的影响。
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、生长素的发现过程
1931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）
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，植物体内的生长素类物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚
丁酸(IBA)等。
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
一、生长素的发现过程
解释植物的向光性
活学活用
一、生长素的发现过程
单侧光照射尖端
尖端下方生长素分布不均
向光弯曲生长
背光侧
向光侧
长得快
长得慢
多
少
快
慢
解释植物的向光性
一、生长素的发现过程
植物激素
(1)概念：由植物体内产生，能从 部位运送到 部位，对植物的生长发育有
显著影响的 。
(2)举例：生长素、 、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
产生
作用
微量有机物
赤霉素
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
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有哪些异同点
A.实验一是鲍森·詹森的实验，证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端
B.实验二是达尔文的实验，证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以通过琼脂片传递给
下部
C.实验三是拜尔的实验，证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的生长素在其下部分布
不均匀造成的
D.实验四是温特的实验，证明了导致胚芽鞘弯曲生长的“影响”是一种化学物质
【即时训练1】
一、生长素的发现过程
下面是生长素发现过程中的部分实验示意图，根据图中信息判断，下列相关说法正确的是（ ）
D
为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，导致背光侧生长素含量增加，促进生长作用增强，还是因为向光侧的生长素被分解，有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并进行不同处理，一段时间后，测定琼脂块中的生长素含量，并分别用a～f表示)。下列有关叙述错误的是（ ）
A.若a>b、cB.若c＋d＝e＋f＝a，且e>f，说明生长素由向光侧移向了背光侧
C.若ce，则说明在单侧光照射下，既有向光侧生长素向背光侧转移，又有向
光侧的生长素被分解
D.若e＝f，且丁向光弯曲生长，则植物向光生长还可能与其他物质有关
【即时训练2】
一、生长素的发现过程
B
二、生长素的合成、运输和分布
1.合成
2.分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在
的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的 、 、
发育中的 等处。
3.分布特点：①产生部位小于积累部位，如顶芽 < 侧芽、分生区 < 伸长区；
②生长旺盛部位 > 衰老部位，如幼根 > 老根。
主要部位：芽、幼嫩的叶和_____________
原 料：由 转变而来
化学本质：__________
发育中的种子
色氨酸
生长旺盛
分生组织
形成层
种子和果实
吲哚乙酸
二、生长素的合成、运输和分布
4．生长素的运输
（1）极性运输
方向：只能从形态学上端 形态学下端
部位：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根等不成熟组织。
部位：成熟组织中通过输导组织进行
（2）非极性运输
（3）横向运输
部位：胚芽鞘尖端
条件：单侧光、重力等单向刺激的影响
运输方式：主动运输(需要载体蛋白和能量)
二、生长素的合成、运输和分布
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
以地面为基准，远离地面的是形态学上端。一般来说，新生部位为形态学上端。对茎来说，茎尖是形态学上端；对根来说，根尖是形态学上端。
（1）极性运输
二、生长素的合成、运输和分布
单侧光的影响
重力的影响
离心作用的影响
例：胚芽鞘 向心弯曲生长
根
芽
向光侧 背光侧
远地侧 近地侧
例：向光弯曲生长
例：茎的背地性生长，
根的向地性生长
中间 外围
影响横向运输的三个因素
（3）横向运输
二、生长素的合成、运输和分布
【即时训练3】
①②⑥为极性运输
③④为重力作用下的横向运输
⑤为单侧光作用下的横向运输
判断：①②③④⑤⑥分别属于哪种运输？
形态学上端
形态学上端
形态学下端
茎
⑤
⑥
二、生长素的合成、运输和分布
A.若A花盆随转盘旋转，花盆中的小苗将会背离圆心生长
B.若C花盆旋转，暗箱不随转盘旋转，C花盆中的小苗将会直立生长
C.若B花盆不转，暗箱随转盘旋转，B花盆中的小苗将会弯向单侧光源生长
D.若B花盆和暗箱一起旋转，B花盆中的小苗将会弯向小窗生长
下图中，A、B、C表示花盆放在具有一定转速的匀速旋转的转盘上。A放在转盘的圆盘上，B放在开小窗的暗箱内，暗箱放在转盘正中；C放在转盘正中，外面套上开小窗的暗箱。下列说法错误的是（ ）
A
【即时训练4】
二、生长素的合成、运输和分布
二、生长素的合成、运输和分布
(1)这个实验的设计是否严密？为什么？
提示　不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况。
(2)从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
提示　不严谨，没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
(3)如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
提示　应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素不能由形态学下端运输到形态学上端。如图b。
胚芽鞘实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)胚芽鞘生长和弯曲部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(5)生长素的产生是否需要光——不需要。
(6)单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
(7)琼脂块无感光作用。
(8)生长素的化学本质：吲哚乙酸
核心归纳
课堂小结

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