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(共44张PPT)
5.1 植物生长素
向光性：在单侧光照射下，植物朝向光源生长的现象。
意义：获取更多的阳光进行光合作用。
探究：植物为何会向光生长呢？
生活现象
植物的向性运动
向地性
植物受到单一方向外界刺激而引起的定向运动
刺激—感应—响应—调节
生命活动调节的普遍模式：
植物向光生长的外因——单侧光
实验的自变量？
实验现象及其结论？
A 单侧光照
B 均匀光照
C 黑暗
探究：植物为何会向光生长呢？
：植物胚的组成部分之一。它突破种子的皮后发育成叶和茎。
胚芽鞘
：禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是植物的第一片叶子，可保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。
胚芽
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
生活现象
达尔文
1.实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘
探究：植物为何会向光生长呢？
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
单侧光
去掉尖端
探究：植物为何会向光生长呢？
单侧光照条件下是否一定表现出向光性？
①②两组实验的自变量是？
实验现象和结论是？
植物的向光生长与胚芽鞘尖端有关。
既不弯曲也不生长
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
实验③
实验④
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
探究：植物为何会向光生长呢？
①③④的自变量是？
实验现象和结论？
遮光部位不同
生活现象
达尔文
2.实验过程
实验①
实验②
实验③
实验④
实验结论：胚芽鞘尖端是感受单侧光刺激的部位。
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
生长但不弯曲
向光弯曲生长
探究：植物为何会向光生长呢？
思考：胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分
尖端下部——伸长区
提供材料：单侧光源、记号笔、尺、胚芽鞘
如何设计一个实验进行验证？
探究：植物为何会向光生长呢？
生活现象
达尔文
3.推测
探究：植物为何会向光生长呢？
实验表明：胚芽鞘尖端具有感光作用，单侧光照射下胚芽鞘弯向光源生长。
达尔文的解读：
胚芽鞘尖端可能会产生某种“影响”，并从尖端向下传送，在单侧光的照射下，导致下部伸长区背光侧比向光侧生长快，使植物弯向光源生长。
1、尖端产生“影响”向下传送
2、单侧光下胚芽鞘下部两侧生长不均匀
3、“影响”的本质
如何证明？
内因？
本质是什么？
琼脂块
云母片
结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
生活现象
达尔文
詹 森
探究：植物为何会向光生长呢？
云母片：绝缘、不透化学物质。
琼脂：物质可以在其中扩散而性质不变。
思考：尖端产生的影响可以传递到下部，那么它为什么能使得两侧生长不均匀呢？
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
黑暗条件
黑暗条件
现象：
自变量：
因变量：
尖端放置的位置。
尖端下部弯曲生长的方向。
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
探究：植物为何会向光生长呢？
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
黑暗条件
黑暗条件
思考：拜尔为什么要选择黑暗的环境？
排除光的影响，控制变量
探究：植物为何会向光生长呢？
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。
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
《植物的运动力》
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：
顶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。
探究：植物为何会向光生长呢？
生活现象
达尔文
詹 森
拜 尔
温 特
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
（C）
自变量：
因变量：
结论：
探究：植物为何会向光生长呢？
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。
探究：植物为何会向光生长呢？
外因+内因
植物激素概念：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
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
探究：植物为何会向光生长呢？
(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　)
(2)具感光作用的是胚芽鞘尖端，弯曲的部位是伸长区(　　)
(3)生长素能通过琼脂块，但不能通过云母片(　　)
×
√
√
1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感受光刺激的部位是 。
2、伸长生长部位在 。
3、胚芽鞘向光生长的外因是 ；内因是 。
4、生长素的化学本质是 　。
总结
胚芽鞘的尖端
尖端下部
生长素在尖端下部分布不均匀
吲哚乙酸
胚芽鞘的尖端
单侧光
均匀分布
背光侧分布多于向光侧
探究拓展：单侧光导致生长素分布不均的原因？
提出假设？
解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧横向转移。
解释2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为
若解释2正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为
若解释3正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为
c>a＝b>d
c＝a＝b>d
a＝b＝c＝d
对比A和B：光 （填“影响”或“不影响”）生长素的合成。
探究拓展：你能对植物向光生长的原因作出科学解释吗？
不影响
结论：生长素受到单侧光照射后将由　　 侧向　 　侧转移
向光
背光
原因目前还有争议
对燕麦胚芽鞘做如下处理，都从右侧单侧光照射，判断胚芽鞘的生长状况：
经胚芽鞘培养的琼脂块
空白琼脂块
云母片
锡箔
⑧
②
③
④
⑤
⑥
⑦
向左
弯曲
向右
弯曲
不生长
向右
弯曲
直立
生长
直立
生长
向左
弯曲
①
直立
生长
辨析胚芽鞘在不同条件下的生长情况
辨析胚芽鞘在不同条件下的生长情况
向右
弯曲
直立
生长
向右
弯曲
直立
生长
1. 合成生长素的部位
在胚芽鞘中：
回顾
2. 弯曲生长的部位
3. 能感受光刺激的部位
4. 生长素发生横向运输的部位
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
尖端下部
a、b、c琼脂块中的生长素含量是什么关系？
辨析胚芽鞘在不同条件下的生长情况
直立
生长
向左
弯曲
直立
生长
向右弯曲
向光弯曲
向光弯曲
a＞b＞c。
辨析胚芽鞘在不同条件下的生长情况
直立
生长
向光弯曲
向小孔弯曲生长
向转盘中心弯曲生长
合成原料：色氨酸
合成部位：主要是幼芽、嫩叶和发育中的种子；
分布部位：多集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、发育中的果实和种子。
生长素的合成、分布、运输
形态学上端
形态学下端
形态学上端
IAA合成部位
IAA合成部位
运输至作用部位
极性运输：
非极性运输：
横向运输：
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端
☆极性运输是细胞的主动运输
成熟组织中，通过韧皮部进行非极性运输。
由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖在等细胞分裂特别旺盛的部位。
在形态学上，分生迅速，向上或者向下延伸的是上端； 分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。
生长素的合成、分布、运输
为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。根据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。
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运输到形态学上端。
从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
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。
生长素的合成、分布、运输
√
结论：生长素只能由形态学上端运输到形态学下端
生长素的合成、分布、运输
A
B
C
1. IAA-借助蛋白质a输出细胞时的运输方式为协助扩散
2. 生长素进入细胞时的运输方式有被动运输和主动运输
3. 生长素有IAA-和IAAH两种存在状态的原因与c有关
a
c
b
生长素的生理作用
作用:
(1)在细胞水平上:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(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。
生长素的生理作用
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长发育
受体
基因表达
酸生长理论
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
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
生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱
①曲线AB段表示:
②B点表示的生长素浓度是：
③BC段表示：
既不促进也不抑制
④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是
⑤CD段表示：
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强
生长素的生理作用
1．不同浓度的生长素对同一器官（根）的影响
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
mol·L-1
根
F`
F
⑥从图中的F、F`点你可以得出什么结论？
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同
⑦以上曲线说明了什么
作用特点：
低浓度促进生长、高浓度抑制生长
生长素的生理作用
1．不同浓度的生长素对同一器官的影响
2．不同植物器官对生长素的敏感程度
生长素的生理作用
茎
芽
①从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
②三种器官对生长素的敏感性大小依次是：
根 ＞芽 ＞茎
敏感性一般看最适浓度，最适浓度越小越敏感
10-10 10-8 10-4
____子叶植物比____子叶植物敏感,利用浓度在____________间的生长素，可除去____子叶植物中的____子叶杂草。
双
单
单
双
BD(最好是C)
生长素的生理作用
3.不同种类的植物对生长素的敏感程度
小结：影响生长素作用效果的因素
（1）浓度
（2）不同器官敏感度不同
（3）细胞成熟情况：幼嫩＞成熟
（4）植物的种类
A B C D
实例1：顶端优势
植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
产生原因：顶芽产生生长素并向下运输，生长素过多地积累在近顶端的侧芽部位，结果抑制该部位侧芽的生长。
生长素的生理作用
距离顶芽越近，侧芽受抑制越强。
A
B
C
不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。
需要长高的植物(如木材)：保留顶端优势
生长素的生理作用
实例2：茎的背地性、根的向地性分析
重力→横向运输→近地侧生长素浓度高
B
C
D
A
生长素的生理作用
A和B、C和D生长素浓度？
生长缓慢
生长缓慢
生长迅速
生长迅速
生长缓慢
生长缓慢
生长迅速
生长迅速
四个点中生长素起抑制作用的？
体现两重性的是？
茎对生长素敏感性差→B促进→茎背地生长
根对生长素敏感性强→D抑制→根向地生长
D
√
下图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。回答下列问题：
(1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，其出现向光性时，测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围是 。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物的芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是 。
生长素的生理作用
大于m小于M
大于i
下图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。回答下列问题：
(3)若曲线表示植物的茎，在植物水平放置，表现出茎的背地性时，测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围是 。
(4)若曲线表示植物的根，在植物水平放置，表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧生长素浓度范围是 。
生长素的生理作用
大于0小于m
大于i

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