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(共33张PPT)
5.1 课时2 生长素的合成、
运输与分布 生长素的生理作用
概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，尝试阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。
根据生长素的作用及特点，学会分析和解决生活实际问题。
一 、生长素的合成、运输与分布
芽
幼嫩的叶
发育中的种子
1.生长素的合成
芽
幼嫩的叶
发育中的种子
（1）合成部位主要为：
（2）合成过程：
生长素由色氨酸经过一系列反应转变而来。
该过程
不需要光
2.生长素的运输
①极性运输：
（幼嫩部位）
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，只能从形态学上端到形态学下端。
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
运输方向：
（单向）
运输方式：
主动运输
形态学上端→形态学下端
2.生长素的运输
①极性运输：
（幼嫩部位）
②非极性运输：
（成熟组织）
在成熟组织中，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。
输导组织
同其他激素和营养物质一样，通过韧皮部和木质部运输，韧皮部运输属于自由扩散，木质部运输的动力来自蒸腾作用。(了解)
2.生长素的运输
①极性运输：
（幼嫩部位）
②非极性运输：
（成熟组织）
③横向运输：
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。
熟悉生长素运输方式后，你能完善植物向光性的过程吗？
植物向光性的解释
胚芽鞘尖端产生生长素
单侧光
向光侧
背光侧
植物向光性的解释
背光侧生长素多于向光侧
单侧光
向光侧
背光侧
横向运输
植物向光性的解释
背光侧生长素多于向光侧
单侧光
向光侧
背光侧
横向运输
极性运输
植物向光性的解释
背光侧生长素多于向光侧
单侧光
向光侧
背光侧
尖端下方生长
(1)外因：
(2)内因：
单侧光照射
生长素的分布不均匀
生长慢
生长快
横向运输
极性运输
极性运输
2.生长素的运输
1.这个实验的设计是否严密？为什么？
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。
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？
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。
【讨 论】
（1）极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
（2）极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。
（3）极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。
（4）生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。
（5）失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。
关于生长素运输的几点注意事项
3.生长素的分布
生长素在植物体各器官中都有分布，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。
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
1、作用方式：
二 生长素的生理作用
2、作用机制
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
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结果。
“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。
“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
【思考·讨论】植物生长素的作用特点
对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
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结果。
【思考·讨论】植物生长素的作用特点
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：
①根＞芽＞茎
②幼嫩细胞＞衰老细胞
③双子叶植物＞单子叶植物
曲线AB段表示：
B点表示的生长素浓度是：
BC段表示：
C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：
CD段表示：
从图中的E、F点你可以得出什么结论？
图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不是不生长？
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。
促进根生长的最适浓度
随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。
生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
既不促进也不抑制
【思考·讨论】不同浓度生长素对根的作用分析
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
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。
抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。
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。
③ 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
重力
（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。
（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
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：评价实验设计和结论
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？
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？
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。
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。
【讨 论】
1.玉米、小麦在即将成熟时，若经历持续一段时间的干热后又遇大雨天气，则会出现种子胎萌现象（种子收获前在田间母本植株上发芽）。下图是植物激素对种子的萌发与休眠的调控模型。据图推测的结论错误的是（ ）
A. GA是种子萌发过程中必须具备的激素
B. ABA和CK对种子萌发的效果是相同的
C. 胎萌现象可能经历了模型中3到4的过程
D. 多种激素和一种激素作用的效果可以相同
B
2.科研人员用蒸馏水配制的不同浓度外源ABA处理不同发育期的蜜柚果实，探索外源ABA对蜜柚果实生长发育和品质的影响，结果如下表。相关叙述正确的是（ ）
A. 对照组不作处理，但栽培方式、生长环境等条件与实验组相同
B. ABA可促进果实糖分积累、降低果实总酸来提高果实品质
C. ABA对果实生长的作用表现为低浓度促进生长、高浓度抑制生长
D. ABA较适宜处理时期为开花后150天、适宜浓度为
B
3.为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮（含韧皮部），将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。回答下列问题：
（1）据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是 ______________________________________________________________ ．
枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长
（2）表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有 __________________、 __________________（答出两点即可）．
（3）从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是 ______ __________________________________________________．
根的长度
每个枝条的生根数量
生长浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长

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