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(共34张PPT)
黄瓜的花有雌花和雄花之分，雄花不结果实。为了让黄瓜植株多结果实，就得使它们少开雄花，多开雌花。为此，农业技术人员在黄瓜的雌花和雄花分化时期施用适当浓度的乙烯利（能释放乙烯），这样可以显著提高雌花比例。
乙烯是一种植物激素，它有哪些作用？
除乙烯外，植物还能产生哪些激素？这些激素有什么作用？它们之间有什么关系呢？
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
【学习目标】
1.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。
2.概述植物生长素的合成、运输与分布。
3.说明植物生长素的生理作用，尝试阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观，并运用这一观念分析和解决现实中的问题。
4.认同科学探究需要进行大胆的猜测、严谨的实验、认真的观察和严密的逻辑分析，科学的进步需要一代一代科学家的努力。
学习重点：
1.植物生长素的发现。
2.植物生长素的生理作用。
学习难点：植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。
【学习重难点】
问题探讨
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
1.图中植株的生长方向有什么特点？
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？
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；
意义：可使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多有机物，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？
发生在植物的幼嫩部分。
光照
光照
光照
光照
向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
正是对向光性的研究，引导人们揭示植物生命活动的奥秘。
一、生长素的发现过程
相关信息
胚芽鞘：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。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。
胚芽鞘图
达尔文实验
①单侧光照射
③用锡箔罩子把尖端罩上
④用锡箔罩子罩上尖端下面的一段
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
结论：
弯曲生长与尖端有关
感光部位在尖端，弯曲在尖端以下
②去掉胚芽鞘尖端
初步推测：
生长是因为尖端产生某种影响传递到下部伸长区
弯曲是因为尖端感光后向下传递的影响导致伸长区背光侧比向光侧生长快
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，因而胚芽鞘出现向光性弯曲。
达尔文总结上述实验,提出推论：
简单而富
有创造性！
拓展深化
背光，
生长快
向光，生长慢
发生弯曲的部位：尖端下面的一段
鲍森·詹森的实验示意图
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。
鲍森·詹森实验
鲍森·詹森的实验有什么不足吗？请提出改进措施。
该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激是由尖端产生，而不是琼脂片产生。
改进措施：增加一组实验：将胚芽鞘顶端切掉，把琼脂片放在切口处，用单侧光照射，观察胚芽鞘生长状况。
拜尔实验
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。
注意：该实验在黑暗中进行，说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因。

琼脂
胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中
把切下的燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上
几小时后，移去尖端，将琼脂切成小块
将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
结果：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
结果：如果放上
的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。
温特实验
实验结论：进一步证明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，并命名为生长素。
总结
......
单侧光使胚芽鞘向下传递某种“影响”
“影响”可透过琼脂片传递给下部
“影响”在其下部分布不均匀
“影响”是某种物质
发现生长素
科学探究需要进行大胆的猜测、严谨的实验、认真的观察和严密的逻辑分析，科学的进步需要一代一代科学家的努力。
吲哚乙酸化学结构式
背光，
生长快
向光，生长慢
植物向光性解释：单侧光照射后，胚芽鞘的背光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。
向光侧
背光侧
植物体内具有与IAA相同效应的物质还有：
苯乙酸（PPA）、
吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。
讨论
1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？
二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，都具有微量、高效的特点。
植物激素：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。
2.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还有哪些明显区别？
（1）化学本质上：植物激素一般是小分子物质，动物激素为蛋白质、类固醇等。
（2）作用部位上：植物激素无明显靶器官，动物激素有靶器官、靶细胞。
（3）运输方式上：植物激素的运输方式多样而复杂，动物激素随体液运输。
分布：在植物各器官都有分布，但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、运输和分布
生长素
合成部位：主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
来源：色氨酸经过一系列反应转变为生长素。
运输
极性运输：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。（极性运输是一种主动运输）
非极性运输：在成熟组织（韧皮部）中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
总结
形态学下端
形态学上端
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
分生迅速，向上或者向下延伸的是形态学上端，分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是形态学下端。如茎尖、根尖属于形态学上端；而茎尖和根尖下部就属于形态学下端
形态学上端、下端的判断
三、生长素的生理作用
生长素
促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根的发生，影响花、叶和果实发育等。
细胞水平
器官水平
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。
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。
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
讨论
1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
“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的，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。
植物生长素的作用特点
2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
一般为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
3.对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
4.在生长素浓度为10-6mol·L-1时，对根、芽、茎的作用效果各是怎样的？由此可判断根、芽、茎的敏感性大小如何？
在生长素浓度为10-6mol·L-1时，对茎起促进作用，对芽既不促进也不抑制，对根起抑制作用。
敏感性大小：根＞芽＞茎。
生长素的作用特点：两重性。
即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
适度与平衡思想
植物生长素发挥的效应因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大差异。在实际应用过程中，要考虑生长素的作用特点及适用的植物器官情况，配置适宜浓度，合理使用。这体现了生物学的适度与平衡思想。
素养点拨
顶端优势（左）
及其解除（右）
顶端优势
概念：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。
形成原因：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。
解除措施：去掉顶芽。
与社会的联系
在农业生产和园艺上得到广泛应用。如农民适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育，从而使它多开花、多结果。又如，园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。
讨论
1.这个实验的设计是否严密？为什么？
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逻辑推理是否严谨？为什么？
结论不严谨。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。
形态学上端
形态学下端
实验前
实验后
思维训练：评价试验设计和结论
3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
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。
形态学上端
形态学下端
讨论
形态学上端
形态学下端
实验前
实验后
思维训练：评价试验设计和结论
课
堂
小
结

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