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第五章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素 （第2课时）
胚芽鞘系列实验的重要结论
①生长素的产生部位：____________；感光部位：____________。
②生长素横向运输的部位___________；生长素的产生是否需要光：______。
③生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_______________________。
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
不需要
胚芽鞘尖端下部的伸长区
1. 作用方式
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起作用的方式基本相似，它不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
三、生长素的生理作用
栀子花
扦插培育：
生根
长出更多分枝
嫩枝
幼苗
成株
任务1：阅读教材P93，学习生长素的合成、分布和运输
（1）生长素合成的前体主要是________。
（2）生长素合成的部位主要是_____________________________。
色氨酸
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
1. 生长素的合成
2. 生长素的分布
生长素广泛分布于高等植物的根、茎、叶、花、果实、种子
植物体各器官中都有分布，相对集中分布在________________________。
生长旺盛的部分
（1）在成熟细胞中，生长素可以通过输导组织进行__________运输。
（2）在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从_________________运输到________________，而不能反过来运输，称为_______________。
3. 生长素的运输
非极性
形态学上端
形态学下端
极性运输
地面
①
②
③
④
形态学上端
形态学上端
形态学下端
形态学下端
请辨认图中植物的形态学上端与形态学下端。
极性运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根（幼嫩组织）中，生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。
任务1：阅读教材，学习生长素的合成、分布和运输
现有若干下列材料：幼苗茎段、含生长素琼脂块、空白琼脂块。
请设计实验验证幼嫩茎段的生长素只能极性运输。
生长素
*相关信息：生长素的运输还会受到光照、重力等影响。
极性运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根（幼嫩组织）中，生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。
任务2：设计实验验证生长素的极性运输
现有若干下列材料：幼苗茎段、含生长素琼脂块、空白琼脂块。
请设计实验验证幼嫩茎段的生长素只能极性运输。
生长素
A
B
组别1
生长素
B
A
组别2
任务2：设计实验验证生长素的极性运输
*相关信息：生长素的运输还会受到光照、重力等影响。
生长素
激素受体
三磷酸肌醇
添加细胞壁成分
内质网
Ca2+
激活
液泡
H+
使细胞壁松散
转录
转录因子
促细胞生长蛋白
翻译
高尔基体
2.生长素的作用机理
4. 生长素的生理作用
生长素
激素受体
三磷酸肌醇
添加细胞壁成分
内质网
Ca2+
激活
液泡
H+
使细胞壁松散
转录
转录因子
促细胞生长蛋白
翻译
高尔基体
2. 生长素的作用机理
（1）细胞水平
起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；
（2）器官水平
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
器官
生长素
伸长、分化
生长、发育
受体
基因表达
三、生长素的生理作用
三、生长素的生理作用—小练
(1)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息(　　)
(2)生长素能诱导细胞的分化(　　)
(3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响(　　)
(4)顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位(　　)
√
×
√
判断正误
√
4. 生长素的生理作用
（2）在器官水平上，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。
（1）在细胞水平上，促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。
③作用机制
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
②作用方式：给细胞 ，起着 细胞生命活动的作用。
传达信息
调节
4. 生长素的生理作用
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
实验：选择栀子花植物的尖端幼嫩枝条数根。均分之后，用不同浓度的生长素类似物（NAA）进行处理，处理后，将枝条进行水培，放在适宜条件下进行培养，数天之后观察枝条生根情况。
思考：该实验的自变量、因变量、无关变量分别是什么？
自变量：不同浓度的生长素类似物
因变量：枝条生根情况
无关变量：适宜条件
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NAA浓度（mg/mL） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NAA浓度（mg/mL） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
课外兴趣小组的学生探究不同浓度的生长素对栀子花枝条生根的实验结果展示。
请根据表格数据绘制曲线“生长素浓度与栀子花枝条生根数关系示意图”
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
NAA浓度(mg/ml） 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
根平均数 3 7 9 11 16 8 5 4 1 0
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
栀子花生根数
NAA浓度(mg/mL）
提出问题：
1. 如何判定该浓度对栀子花生根是促进还是抑制？与哪个组对照？辅助线如何加？
2. 请描述各个区段生长素类似物对栀子花生根的作用效果变化趋势：
AB段：
BC段：
CD段：
随着生长素浓度的增加，促进效果增强。
生长素浓度升高，促进效果减弱
生长素浓度继续升高，对根的生长有抑制效果。
A
B
C
D
促进生长
抑制生长
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
提出问题：
3. 生长素浓度与枝条生根的关系是怎样的？
生长素的生理作用特点——
生长素在浓度较低时促进枝条生根，在浓度过高时抑制枝条生根。
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
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得到的结果。
对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？分别约为多少？
三个器官对生长素的敏感度有何差别？
不同，根、芽、茎的最适生长素浓度分别约为10－10 、10－8 、10－4 mol/L
敏感程度：根 芽 茎
＞
＞
任务4：分析数据和图表，总结生长素的作用特点
5. 生长素的作用特点
一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长。
不同种类的植物对生长素的敏感程度相同吗？
据图分析，可选择浓度在什么范围的生长素作为除草剂？
解释除草剂的作用原理。
生长素浓度D点时，促进单子叶植物生长，同时抑制双子叶植物（杂草）生长
双子叶植物＞单子叶植物
双子叶植物
单子叶植物
浓度在D点附近
——除草剂
生长素作用的实例分析
除草剂2，4-D
栀子花培育小知识
为调节栀子花的生长，使株形优美，促进开花，在春季旺盛生长期停止时，把新枝顶端摘去，5、6、7月各修剪1次，促使分枝和花芽的形成。
为何通过“打顶”，可以让栀子花长出更多分枝？
顶端优势：植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长受到抑制的现象。
任务5：分析资料，解释顶端优势与“打顶”
思考：
在正常植株的顶芽与侧芽中，生长素积累较多的是哪里？
任务5：分析资料，解释顶端优势与“打顶”
思考：
在正常植株的顶芽与侧芽中，生长素积累较多的是哪里？
极性运输
顶芽产生的生长素向下运输，使得侧芽附近的生长素浓度较高，抑制了侧芽的生长。
思考：
第1、2组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长？
第2、3组处理的结果说明了什么？
顶端优势与“打顶”在生产生活中有什么应用？
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
任务5：分析资料，解释顶端优势与“打顶”
顶端优势：植物的顶芽优先生长，而侧芽的生长受到抑制的现象。
1.保留顶芽
2.去除顶芽
3.去除顶芽
外施生长素
任务5：分析资料，解释顶端优势与“打顶”
保留顶端优势
去除顶端优势
提示：
生长素的分布受到重力的影响，会朝重力方向运输。
思考：
根、茎中生长素的分布状况如何？为什么生长方向不同？
思考：推理生长素如何调控茎的背地性和根的向地性
思考：
为何根、茎中生长素的分布状况相似，但生长方向不同？
生长缓慢
生长缓慢
生长迅速
生长迅速
思考：推理生长素如何调控茎的背地性和根的向地性
植物生长素
合成部位：主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子
运输
极性运输：从形态学上端到形态学下端单向运输
非极性运输：成熟组织中，通过输导组织进行运输
分布：相对集中分布在生长旺盛的部分
生理作用
细胞水平：促进细胞伸长、生长、诱导细胞分化
器官水平：影响器官的生长、发育
作用特点：较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长
本节小结
现 象 是否体现两重性 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

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