资源简介

(共35张PPT)
单元概述
植物生长素
环境因素参与调节植物的生命活动
植物生长调节剂的应用
植物生命活动调节
其他植物激素
应用
第1节
植物生长素
第五章
植物生命活动调节
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。
第一节植物生长素
1. 通过对生长素发现过程中相关实验的分析，提升逻辑思维的严密性，增进对科学本质的理解。
2. 通过对生长素作用曲线图的解读以及绘制曲线图，理解生长素的生理作用及特点。
第五章
植物生命活动调节
问题探讨
第一节
植物生长素
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？
【答案】弯向窗外生长。
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？
【答案】是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。这样，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。
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？
【答案】植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。
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。
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
1、19世纪末，达尔文（C.R.Darwin）和他的儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。
顶端遮光
下部遮光
去顶
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
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。
实验材料——胚芽鞘
胚芽鞘
胚芽
顶端遮光
下部遮光
去顶
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
①是对照组，②、③、④是实验组。
①、②对照：胚芽鞘的尖端必须存在，才会表现出向光性。
①、③对照：胚芽鞘的尖端必须接受到单侧光的刺激，才会表现出向光性。
③、④对照：感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。
实验现象：
实验分析：
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
思考.讨论
遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？
【提示】分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应，从而确定是哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。这说明，是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面弯曲生长。
尖端
遮光
下部遮光
去顶
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
这种“影响”究竟是什么呢？
实验结论：
尖端
遮光
下部遮光
去顶
感光
部位
弯曲生长
部位
达尔文用金丝雀虉草研究胚芽鞘的向光弯曲生长，证明了胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位；且实验观察到弯曲是从上部向下部不断延伸。据此，达尔文提出：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，因而使胚芽鞘向光弯曲生长
想一想：达尔文的观点是否都已经得到了证明？
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
琼脂片
云母片
2、1913年鲍森·詹森的实验（单侧光）
3、1918年拜尔的实验（黑暗）
上述实验初步表明：胚芽鞘产生的“影响”是一种化学物质
疑惑：达尔文的“影响”是什么？是类似电、磁等的刺激？还是某种化学物质？
琼脂：一般是从藻类中提取的多糖，常用作细菌培养基的凝固剂。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
4、1926年荷兰科学家温特（F.W.Went）的实验
不生长也不弯曲
朝对侧弯曲生长
胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并把它命名为生长素。
实验结论：
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
单侧光照射、云母片隔断或者黑暗处理均对胚芽鞘尖端产生生长素无影响。
单侧光照射导致背光面生长素的含量高于向光面的。
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
生长素
侧向运输
向下运输
说明：
也有研究表明向光弯曲是单侧光照射引起某些生长抑制物质分布不均匀所致。
5.胚芽鞘向光弯曲生长的经典解释：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，从而造成向光弯曲
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
过渡：生长素究竟是什么？
1934年，科学家首先从人尿中分理出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸（IAA）。
由于生长素在植物体内的含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是IAA。植物体内还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等与IAA相同效应的物质，它们都属于生长素。
色氨酸
色氨
吲哚乙酸
模拟题提示：
生长素是一类物质，包括IAA等；部分模拟题只把IAA视作生长素。
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
6.由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素
继生长素之后，人们陆续又发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质，它们作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动
①内生性：它是植物在生活过程中细胞内部形成的代谢产物。
②可移动：自产生部位移动到作用部位，移动方式和速度随植物激素的种类不同而不同，也随植物种类和器官特征的不同而不同
③微量、高效：在植物体内含量很少，但调节作用显著。
一 生长素的发现过程
第一节
植物生长素
达尔文实验：胚芽鞘尖端对光敏感，尖端下部弯曲生长。
推测：尖端接受光刺激后产生了某种“影响”，传递到了下部的伸长区。
1913年，鲍森詹森实验：证明胚芽鞘尖端产生的这种“影响”，能通过琼脂片传递到下面。
1918年，拜尔实验：胚芽鞘弯曲生长，是由于尖端产生的刺激在下部分布不均匀。
推测：影响可能是物质。
1926年，温特实验：胚芽鞘尖端产生的某种物质，能以琼脂块为载体进行传递。
命名：生长素。
1934年：科学家分离出生长素（吲哚乙酸）。
1946年：科学家从植物中提取IAA。
想一想：
以胚芽鞘为例，说出IAA的产生部位、作用部位、对生长发育的影响（细胞伸长）和化学本质。
二 生长素的合成、运输与分布
第一节
植物生长素
1、生长素的合成
主要合成部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2、生长素的分布
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。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。
二 生长素的合成、运输与分布
第一节
植物生长素
（1）极性运输（幼嫩部位）
3、生长素的运输
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，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，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。
极性运输是一种主动运输。
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
二 生长素的合成、运输与分布
第一节
植物生长素
（2）非极性运输（成熟组织）
生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
（3）横向运输：
在一些细胞分裂特别旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(如单侧光、重力)的影响,生长素也可以横向运输。
提醒：
①单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
②单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输。
想一想：
生长素在韧皮部进行非极性运输是不涉及跨膜，不属于跨膜运输。
二 生长素的合成、运输与分布
第一节
植物生长素
生理作用
促进细胞伸长
低浓度促进，高浓度抑制
合成
运输
分布
极性运输
非极性运输
芽、幼叶、发育的种子等
生长旺盛的地方
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
1、作用方式：
给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
2、作用机制
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
3、生长素的生理作用
（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
过渡：
生长素对生长只有“促进”作用吗？
第一节
植物生长素
思考.讨论
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。
讨论1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
【答案】“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
【答案】一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
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？
【答案】对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
4、生长素的作用特点
（1）生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
（2）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（即两重性）
敏感程度排序：
细胞---幼嫩细胞＞衰老细胞
器官---根＞芽＞茎
植物---双子叶植物＞单子叶植物
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
②产生顶端优势的原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。
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。
5、生长素两重性的实例
（1）实例1：顶端优势
①概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
③顶端优势的应用
a.解除顶端优势——摘除顶芽，促进侧芽发育。增产，调节株形。
b.保留顶端优势——用材树木，玉米、高粱、向日葵。增产。
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
（2）实例2：根的向地性
当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素发生横向运输，在近地侧浓度较高，即：B＞A，D＞C；
茎对生长素敏感性低，C、D两侧都是促进作用，且D侧促进作用更强，使茎背地弯曲生长；
根对生长素敏感性高，B侧浓度高，抑制生长，因此生长速度A＞B，使根向地弯曲生长，这体现了生长素生理作用的两重性。
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
皮层
中柱
根冠
促进生长
抑制生长
说明：
根部极性运输主要是在中柱中向根尖运输，在根尖进行再次分配后，再经由皮层向基运输。根弯曲生长的主要是两侧皮层部位生长不均匀所导致的。
三 生长素的生理作用
第一节
植物生长素
（3）实例3：除草剂
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
思维训练
第一节
植物生长素
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。
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(a)
思维训练
第一节
植物生长素
讨论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时的情况。
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】结论2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，以研究生长素能不能从形态学下端输到形态学上端。
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
含IAA的琼脂块(a)
形态学上端
形态学下端
含IAA琼脂块
空白琼脂块(a)
课堂小结
第一节
植物生长素
植物生长素
生长素的
生理作用
生长素的合成、运输与分布
细胞水平：促进细胞伸长
器官水平：调节生长发育
特点:
低浓度促进
高浓度抑制
生长素的发现过程
达尔文实验
鲍森.詹森实验
拜尔
实验
温特
实验
生长素的分离
练习与应用
一、概念检测
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
√
×
第一节
植物生长素
练习与应用
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（ ）
A
第一节
植物生长素
练习与应用
第一节
植物生长素
二、拓展应用
1.在居室内养花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理？
【提示】可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
2.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。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。
【答案】因为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。
3.根据本节所学过的有关原理，设计一个塑造盆景独特造型的方案。如果有条件，可以依 照设计的方案进行操作，并将盆景展示给老师和同学。
【答案】略。

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