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第五章 植物生命活动的调节
新人教版 选择性必修一 稳态与调节
第1节 植物生长素（第二课时）
目标
01
02
03
通过分析“生长素发现的实验”、“与生长素相关的实验设计”的实验，掌握实验设计的方法，训练思维逻辑的严密性。(科学思维)
通过生长素生理作用两重性的曲线分析，培养运用模型分析问题的科学思维能力。(生命观念)
通过分析顶端优势与植物生长素的运输和作用特点的关系，关注生物学原理在农业生产和园艺中的应用。(社会责任)
教学目标
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。
(1)已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
（2)植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。既不组成细胞结构，也不参与细胞代谢，也不起催化作用。【三不】
1、概念：
五、植物激素
（3)化学实质:
有机物
（4)主要特点：
①植物细胞内代谢产生（无专门分泌器官）
②能从产生部位运输到作用部位（运输方式和速度因激素种类、植物种类和器官种类的不同而不同）
③微量、高效的有机物
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
2、植物激素与动物激素的比较：
五、植物激素
（1)合成部位： 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
（2)生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
色氨酸
吲哚乙酸
六、生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成
生长素的合成不需要光，有无光均产生。
生长素在植物________中都有分布，但相对集中分布在____________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）
各器官
生长旺盛
2.生长素的分布
植物各部分生长素含量比较如下：
(1)合成部位<积累部位，如顶芽<侧芽、分生区<伸长区。
(2)生长旺盛的部位>衰老部位，如根尖分生区>老根。
六、生长素的合成、运输与分布
①单方向刺激的影响: 常见的有单侧光、重力、离心力等因素，使生长素在产生部位发生了____________，然后通过___________到达作用部位，使生长素分布不均，从而造成了弯曲生长。
横向运输
极性运输
生长素分布不均的原因分析
②其他人为因素: 如温特将含有生长素的琼脂块故意偏放在胚芽鞘去掉尖端的横切面上，探究弯曲生长的原因，又如云母片或玻璃片的应用，也会造成生长素分布不均。
2.生长素的分布
六、生长素的合成、运输与分布
地上部分
地下部分
a
b
a
b
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
形态学上下端区分：以地面为基准。靠近地面的都是形态学下端，远离地面的都是形态学上端。根尖、茎尖是形态学上端。
c
d
c
d
3.生长素的运输
六、生长素的合成、运输与分布
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
形态学上端
(1)极性运输：
在胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，生长素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
从____________向____________运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
形态学下端
形态学上端
幼嫩部位
3.生长素的运输
①发生位置：
(2)非极性运输：
成熟组织
通过____________进行且与其他有机物的运输______区别。
输导组织
没有
导管、筛管
②运输方式：
③运输方向：
六、生长素的合成、运输与分布
发生位置：
根尖、茎尖、芽尖等生长素产生的部位
单侧光、重力、离心力等单向刺激
3.生长素的运输
①受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由A运到B(如图甲)。
外因：
运输方向：
（3）横向运输：
甲
乙
丙
②受重力影响：在幼根中重力作用使生长素从C运到D，幼茎中生长素从E运到F(如图乙)。
③受离心力影响：离心力使胚芽鞘尖端的生长素从G运到H(如图丙)。
六、生长素的合成、运输与分布
（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。
关于生长素运输的几点注意事项
3.生长素的运输
六、生长素的合成、运输与分布
（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。
关于生长素运输的几点注意事项
3.生长素的运输
（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。
（6）单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。
（7）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。
六、生长素的合成、运输与分布
生长素的产生部位
生长素的作用部位
尖端
下端
感光部位和横向运输部位
弯曲生长部位
生长素的产生与光无关，有光无光都可产生，光只是影响生长素的分布。
（1）生长素的产生部位：胚芽鞘_______且产生不需要光。
（2）生长素的作用部位（弯曲部位）_________________________________。
（3）感光部位：胚芽鞘__________。
（4）生长素横向运输的部位：胚芽鞘_______。
（5）弯曲生长的部位：_____________________________________
尖端
胚芽鞘尖端下部的伸长区
尖端
尖端
胚芽鞘尖端下面的一段
六、生长素的合成、运输与分布
器官
给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
1.作用方式
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
特定基因表达
产生
效应
诱导
生长素
受体
特定基因表达
细胞
伸长分化
生长发育
基因表达
七、生长素的生理作用
器官
2.作用机制
生长素
受体
特定基因表达
细胞
伸长分化
生长发育
细胞水平上：
基 础
器官水平上：
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
促进侧根和不定根的发生
影响花、叶和果实的发育
七、生长素的生理作用
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
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
E
生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强。
(1)AB段表示:
促进根生长的最适浓度。
(2)B点表示的生长素浓度是：
生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱。
(3)BC段表示：
3.作用特点
(4)C点表示:
既不促进也不抑制。
七、生长素的生理作用
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
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
E
3.作用特点
(5)CD段表示：
随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。
据图分析能否找到两个生长素浓度不同，但对根的促进效果相同的浓度点
最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起相同效果的促进作用，如（E、F）。
七、生长素的生理作用
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
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
E
3.作用特点
以上曲线说明了生长素的什么特性
生长素作用的两重性:低浓度促进生长，高浓度抑制生长
当生长素浓度______C时为“低浓度”，表现为_______。
<
促进
当生长素浓度_____C时为“高浓度”，表现为_______。
>
抑制
七、生长素的生理作用
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
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
E
3.作用特点
(6)图中的促进和抑制是以什么为对照的？
以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。
(7)抑制作用是不是不生长？
抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止
七、生长素的生理作用
如图为不同浓度生长素对植物根的作用结果，据图分析：
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
E
3.作用特点
【注意】
1、“抑制生长”≠“不生长”，只是生长与空白对照组相比变慢
2、“低浓度”“高浓度”不是具体值，而是浓度范围。
3、生长素前面不要忘记加上“适宜浓度”“一定浓度”等字眼，因为生长素浓度不同，所起的作用也不同。
4、“促进”还是“抑制”都必须与正常情况相比较。
七、生长素的生理作用
从曲线中可以看出促进根、芽、茎生长的最适浓度分别是？
三种器官对生长素的敏感性大小依次是：
根> 芽> 茎
10-10 10-8 10-4
敏感度：幼嫩的细胞>成熟的细胞
3.作用特点
敏感度一般看最适浓度就行，最适浓度越小说明越敏感。
结论：不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理作用_____。
不同
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
七、生长素的生理作用
3.作用特点
结论：
不同
同一浓度的生长素作用于不同器官上，所起的生理作用________
(如生长素浓度为10-6 mol/L时，对根、芽、茎的作用分别是
_______、___________________、_______)
不同浓度的生长素作用于同一器官上，所起的生理作用_____。
不同
抑制
既不促进也不抑制
促进
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
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（4）植物的种类
七、生长素的生理作用
实例1：除草剂
小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。
4.两重性实例
双子叶植物
单子叶植物
七、生长素的生理作用
农业生产中常用除草剂除去单子叶农田中的双子叶杂草，如下图：
不同种类的植物对生长素的敏感程度相同吗？
据图分析，可选择浓度在什么范围的生长素作为除草剂？
解释除草剂的作用原理。
生长素浓度D点时，促进单子叶植物生长，同时抑制双子叶植物（杂草）生长
双子叶植物＞单子叶植物
双子叶植物
单子叶植物
浓度在D点附近
4.两重性实例
实例1：除草剂
七、生长素的生理作用
植物的______优先生长，而______生长受到抑制的现象。
顶芽
侧芽
2
1
3
4
4.两重性实例
实例2：顶端优势
顶芽
— 生长素浓度低
— 促进
极性运输
侧芽
— 生长素浓度高
— 抑制
越靠近顶芽的侧芽生长素浓度越高，受到的抑制程度越大。
七、生长素的生理作用
植物的______优先生长，而______生长受到抑制的现象。
顶芽
侧芽
2
1
3
4
顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。
4.两重性实例
实例2：顶端优势
你能比较1,2,3,4生长素浓度的大小吗？
2>3>4>1
七、生长素的生理作用
解除方法：
去除顶芽
4.两重性实例
实例2：顶端优势
去掉顶芽后，侧芽处的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。
七、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
4.两重性实例
实例2：顶端优势
七、生长素的生理作用
树木修剪——改善树型
棉花打顶、烟草摘心——增加产量
树木粗壮——木材质量
解除顶端优势
利用顶端优势
4.两重性实例
实例2：顶端优势
棉花摘心
茶树摘心
烟草打顶
绿篱修剪
七、生长素的生理作用
重力
原理：
根对生长素敏感，茎对生长素不敏感。
A
B
C
D
茎背地生长
←
生长
素少
←
生长
素多
←
生长较快
←
生长较慢
远地侧
近地侧
远地侧
近地侧
→
→
生长
素少
→
生长较慢
生长
素多
→
生长较快
根向地生长
重力
重力
生长素浓度：Ａ<Ｂ Ｃ<Ｄ　
(促进)
(促进)
(促进)
(抑制)
根部：两重性
茎部：促进
实例3：向重力性（根的向地性[体现两重性]、茎的背地性[未体现两重性]）
七、生长素的生理作用
茎的向光性
根的负向光性
解释茎的向光性和根的负向光性
在单侧光照射下，茎的背光侧生长素含量比向光侧多，导致背光侧生长速度快于向光侧
在单侧光照射下，根的背光侧生长素含量比向光侧多，由于根对生长素浓度比较敏感，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，导致向光侧生长速度快于背光侧
七、生长素的生理作用
现 象 是否体现两重性 生长素的作用
顶端优势
根的向重力性
茎的背重力性
植物的向光性
是
是
否
否
顶芽，低：促进
侧芽，高：抑制
远地端，低：促进
近地端，高：抑制
背光侧：高，促进强
向光侧：低，促进弱
近地端：高，促进强
远地端：低，促进弱
七、生长素的生理作用
研究发现，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。
特点
浓度
不同植物类型
植物细胞的成熟程度
器官的种类
根＞芽＞茎
双子叶植物＞单子叶植物
幼嫩细胞＞衰老细胞
浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长
根
芽
茎
（杂草）
（农作物）
除草剂
浓度范围
侧芽＞顶芽。
总结归纳
无子果实的培育
原理：在种子发育过程中，能合成大量的生长素，促进子房发育成果实。
子房
有子番茄
无子番茄
发育的种子
生长素
提供
促进
花蕾期→去雄→雌蕊柱头
涂抹
生长素
促进
发育
发育
注意：以种子(如油菜、向日葵等)为农产品的作物不能通过在花期喷施一定浓度生长素类似物达到增产目的。
知识拓展
植物生长素
生长素的
生理作用
生长素的合成、运输与分布
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
课堂小结
细胞水平：促进细胞伸长
器官水平：调节生长发育
（1）若植物水平放置，表现出根的向地性，测得根的远地侧生长素浓度为m，则根的近地侧生长素浓度范围应为___________
植物根的向地性 （是/否）体现生长素的两重性。
（2）若植物水平放置，表现出茎的背地性，测得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应为____________
植物茎的背地性 （是/否）体现生长素的两重性。
大于i
是
(0, m)
否
八、习题巩固
（3）若植物幼苗出现向光性，且测得其向光一侧生长素浓度为m，则其背
光一侧生长素浓度范围应为_______________。
（m，2m）
植物的向光性______（是/否）体现生长素的两重性。
否
易错点：误将高于最适浓度的浓度都当做“抑制浓度”
点拨：曲线中HC段表明随生长素浓度升高，促进生长作用减弱，但仍为促进生长的浓度，不是抑制浓度，高于i时才会抑制植物生长，才是“抑制浓度”。
八、习题巩固
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。（ ）
×
√
×
八、习题巩固
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
八、习题巩固
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？
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
八、习题巩固
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。
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。
八、习题巩固

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