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(共38张PPT)
第1节 植物生长素
第5章 植物生命活动的调节
植物向光性产生的原因是什么？
如何通过实验证明？
提出问题→作出假设→设计实验→完成实验→分析结果、得出结论→表达与交流
对照原则、单一变量原则
一、实验设计的一般思路
二、实验设计的原则
金丝雀虉（yì）草
达尔文
胚芽鞘
胚芽鞘模式图
尖端
单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘。它能保护生长中的胚芽。胚芽萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
尖端下部
弯向光源生长
①不处理
②去掉尖端
不生长也不弯曲
③尖端罩上锡箔罩子
生长但不弯曲
④尖端下面一段罩上锡箔罩子
弯向光源生长
达尔文向光性实验过程示意图：
①②对照：
①③对照：
③④对照：
胚芽鞘的尖端必须存在，才会表现出向光性
胚芽鞘的尖端必须接受单侧光的刺激，才会表现出向光性
感受光刺激的部位在胚芽鞘的尖端
弯向光源生长
①不处理
②去掉尖端
不生长也不弯曲
③尖端罩上锡箔罩子
生长但不弯曲
④尖端下面一段罩上锡箔罩子
弯向光源生长
达尔文向光性实验过程示意图：
思考
胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？如何设计实验
胚芽鞘弯曲生长的部位在哪里？
0 1 2 3 4 5 6 7 8
结论：胚芽鞘生弯曲生长的部位在尖端以下
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
感受单侧光的部位
弯曲生长的部位
达尔文据此提出：
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，因而出现向光性弯曲。
这种“影响”究竟是什么呢
结论：
胚芽鞘尖端产生的“影响” 可以透过琼脂片传递给下部。
为什么能使两侧生长不均匀
鲍森·詹森的实验:
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布不均匀造成的。
拜耳的实验:
以上实验初步证明：
胚芽鞘尖端产生的“影响”可能为一种化学物质，它在尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
琼脂
胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂快中
空白琼脂块
对照实验
几小时后
朝对侧弯曲生长
结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，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。
温特的实验:
该实验严谨吗？
生长素究竟是什么物质
1934年，科学家首先从人尿中分离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
生长素的发现过程总结
小组合作
给你一块云母片（生长素不能透过），如何放置云母片可以达到预期效果？
植物激素
植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
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。
阅读教材P93
归纳总结生长素的合成、运输和分布？
合成部位
分布部位
运输
主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子
极性运输
横向运输
非极性运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根 ；只能从形态学上端运输到形态学下端；主动运输
成熟组织中；通过输导组织进行
幼嫩部位（单侧光、重力、离心力影响）
植物各器官都有，相对集中分布在生长旺盛的部位，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
形态学上端指的就是植物的生长方向的一端
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
运输方式：
主动运输(消耗ATP、需要载体)
如何验证生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
验证生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
材料：玉米胚芽鞘，琼脂（含生长素的、未作处理的），琼脂块生长素测量器
前
Ａ
Ｂ
后
Ａ
Ｂ
小明同学的结论：
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从形态学的上端运输到形态学的下端。
逻辑推理是否严谨？
前
Ａ
Ｂ
后
Ａ
Ｂ
前
B
A
后
B
A
生长素在胚芽鞘内只能从形态学的上端运输到形态学的下端。
植 物 向 光 性 的 解 释
习题巩固
观察下列七幅图片 ， 分析一段时间后胚芽鞘的生长情况是“ 直立生长 ” “ 不生长不弯曲” “ 向左弯曲生长” 还是 “ 向右弯曲生长”？
向左弯曲生长
不生长不弯曲
向左弯曲生长
向左弯曲生长
向左弯曲生长
直立生长
向左弯曲生长
生长素的生理作用
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：
生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内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
3.生理作用
①细胞水平
②器官水平
起着促进细胞 、诱导 等作用；
影响器官的 、 ，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
伸长生长
细胞分化
生长
发育
不构成细胞结构、不提供能量、不起催化作用
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
1.图中的促进和抑制是以什么为对照的？
生长素的生理作用
是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言；
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
A
B
C
D
①曲线AB段表示:
②B点表示：
③曲线BC段表示:
④C点表示
⑤曲线CD表示
生长素浓度越高，对根生长的促进作用越强。
促进根生长的最适浓度。
既不促进，也不抑制
随生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱。
作用特点：
低浓度促进生长，
过高浓度抑制生长。
两重性
过高浓度生长素抑制根的升高，浓度越高，抑制作用越强
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
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？
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
10-10
10-8
10-4
最适浓度：
根＜芽＜茎
敏感度：
根＞芽＞茎
生长素的生理作用
4.生长素的浓度为10-6mol/L时，对茎、芽、根的影响分别是什么？
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
促进茎的生长，
对芽既不促进也不抑制，
抑制根的生长。
生长素的生理作用
生长素的生理作用
2.生长素作用的影响因素：
（1）生长素浓度
（2）器官的种类
（3）植物细胞的成熟情况
幼根
老根
（4）植物种类
思考：如何除去单子叶植物田地里的双子叶杂草？
生长素的生理作用
3.顶端优势
（1）概念：
顶芽优先生长而侧芽受抑制的现象
　　顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因而它的发育受到抑制，植物表现出顶端优势。
A
B
C
D
顶芽
第一
侧芽
A
B
C
D
顶芽
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
生长素的生理作用
A
B
C
D
生长素的生理作用
思考：如何使侧芽快速生长？
摘除顶芽，去除顶端优势
生长素的生理作用
设计实验探究顶端优势产生的原因
1
2
3
4
自然生长：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制
去掉顶芽：
侧芽生长快，成为侧枝
去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块：侧芽生长受抑制
去掉顶芽，切口放不含生长素的琼脂块：侧芽生长快，成为侧枝
生长素的生理作用
将植物幼苗横放，生长一段时间后，发现根向地生长，茎背地生长，试分析原因。
提醒：结合横向运输，根、茎多生长素的敏感性做出合理解释
生长素的生理作用
4.根的向地性和茎的背地性
影响因素：重力
茎部：生长素浓度：
生长速度：
根部：生长素浓度：
生长速度：
A
B
C
D
AA>B
CC促进
抑制
促进
促进
生长素的生理作用
生长素浓度 生长素作用 体现两重性？
向光性 a b a侧 ，b侧 。
根的向地性 c d c侧 ，d侧 。
茎的背地性 e f e侧 ，f侧 。
顶端优势 g h g侧 ，h侧 。
＜
＜
＜
＜
促进
促进
促进
抑制
促进
促进
促进
抑制
否
是
否
是
A
B
C
D
m
p
n
q
浓度
0
促进生长
抑制生长
1.若某幼苗已表示出向光性，测得其向光面的生长素浓度为m，则其背光面生长素浓度范围为＿＿＿＿
2.若某水平放置的幼苗表现根的向地性，茎的背地性，
测得茎的近地侧浓度为p，则茎的远地侧浓度＿＿＿＿；
测得根的远地侧浓度为m，则根的近地侧浓度为 。
(m，p)
小于m
大于q
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
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
【练习与应用】
4.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？
5.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。
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（ ）
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。
A
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。
【练习与应用】

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