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苏教版（2019）选择性必修1
第四章 植物生命活动的调节
第一节 植物生长素 第2课时
说明水盐平衡调节的相关性。
学习目标
01
通过生长素的作用特点阐释生物学中适度与平衡的观念，并运用这一观念分析和解决现实中的问题
目录
生长素的运输和生理功能
01
新课导入
积极思维
生长素的运输有什么特点？
为研究生长素的运输特性，有人准备了一些燕麦幼苗，切去胚芽鞘尖端和下端，留下中间的一段，分为A、B两组。将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的形态学上端和B组胚芽鞘的形态学下端，再将两组胚芽鞘放置在不含有生长素的琼脂块上。一段时间后，将每组胚芽鞘下部的琼脂块取出，再放在另外准备的切去尖端的燕麦胚芽鞘的形态学上端一侧。
事实1
经过一段时间发现，A组胚芽鞘弯曲生长，B组胚芽鞘无弯曲生长现象。
事实2
新课导入
积极思维
生长素的运输有什么特点？
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上端运输到形态学下端
极性运输（幼嫩部位）
生长素的运输和生理功能
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，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。
极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白。
极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。
其他方式的运输（非极性运输）
生长素的运输和生理功能
在__________中，生长素可以通过__________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__________区别；
成熟组织
没有
韧皮部
横向运输
生长素的运输和生理功能
分布多生长快
背光侧
分布少生长慢
向光侧
光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成；
外界某些刺激可使生长素在形态学上端进行横向运输；
刺激因素有单侧光、重力、离心力等；
单侧光的刺激下，尖端产生的生长素在尖端会发生横向运输，从向光侧运输至背光侧，导致背光侧一面分布多于向光侧一面，然后生长素又通过极性运输至伸长区，导致伸长区生长素分布不均匀（背光侧多于向光侧），背光侧生长速度快，向光侧生长速度慢，从而向光弯曲生长
生长素的运输和生理功能
低
高
低
高
A
B
生长素含量B多于A
②重力
当植物横向放置时，重力使生长素远地侧横向运输至近地侧，使近地侧的生长素浓度高于远地侧的；
③离心力
旋转时，由于离心作用，生长素发生横向运输，使外侧的生长素多于内侧；
生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的区别
生长素的运输和生理功能
极性运输是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端，如根尖产生的生长素向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。这是一种主动运输过程，需要载体蛋白的协助，消耗能量，不受任何外力影响。
非极性运输发生于植物的成熟组织中，通过韧皮部进行。
生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的区别
生长素的运输和生理功能
Ⅱ.受力影响
a.重力使生长素在幼根中从远地侧运到近地侧，幼茎中生长素也从远地侧运到近地侧，如图2 ③→④、⑤→⑥，可引起植物根的向地性和茎的背地性。
b.离心力使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输，如图3 ⑦→⑧。
Ⅰ.受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由向光侧运到背光侧，如图1 ①→②，可引起植物向光生长。
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素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。
在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
生长素的生理作用主要有以下方面：
促进作用：细胞分裂、分化和伸长，叶片扩大，顶端优势，种子萌发，单性结实等。
抑制作用：侧枝生长，花脱落，叶片衰老等。
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
（1）细胞水平：促进细胞_____生长、诱导细胞_____等作用。
（2）器官水平：影响器官的_____ 、_____，如促进侧根和_____根发生，影响花、叶和 发育等。
2.抑制作用：侧枝生长，花脱落，叶片衰老等
生长素首先与细胞内某种蛋白质—____________特异性结合，引发细胞内发生一系列_________过程，进而诱导特定____________，从而产生效应。
促进作用
3.作用原理
伸长
分化
生长
发育
不定
生长素受体
信号转导
基因的表达
果实
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
促进生长
抑制生长
根
F
F’
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得到的结果
“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。
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
1.曲线AB段表示：
2.B点表示的生长素浓度是：
3.BC段表示：
4.C点表示的生长素浓度对根的生长作用是：
5.CD段表示：
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。
随生长素浓度升高，对根生长的抑制作用增强。
既不促进也不抑制
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
6.从图中的F、F’点你可以得出什么结论？
7.以上曲线说明了什么？
8.图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？
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
生长素作用的两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长
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。
生长素的生理作用
生长素的运输和生理功能
A
B
C
D
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
mol·L-1
促进生长
抑制生长
根
F
F’
（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。
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
（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）
生长素的作用特点
生长素的运输和生理功能
既能促进生长，也能抑制生长
既能促进发芽，也能抑制发芽
既能防止落花落果，也能疏花疏果
保花
疏果
影响生长素作用效果的因素
生长素的运输和生理功能
（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
影响生长素作用效果的因素
生长素的运输和生理功能
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：
10-10 10-8 10-4
根 ＞芽 ＞茎
影响生长素作用效果的因素
生长素的运输和生理功能
双子叶植物比单子叶植物敏感，利用浓度在BD（最好是C）间的生长素类似物作除草剂，可除去单子叶植物中的双子叶杂草。
顶端优势
生长素的运输和生理功能
① 概念：
顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。
顶芽（生长素）
侧芽（生长素）
少
多
促进
抑制
极性运输
顶端优势
生长素的运输和生理功能
（2）形成原因
低
促进
抑制
（3）解除方法： 。
（4）应用：棉花打顶，果树剪枝等。
摘除顶芽
2
1
3
4
顶端优势
生长素的运输和生理功能
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。
顶端优势
解除顶端优势
应用：
生长素的运输和生理功能
需要长高的植物（如木材）：保留顶端优势
应用：
生长素的运输和生理功能
不要长高、需要侧枝较多的植物：去掉顶芽，解除顶端优势。如棉花摘心、烟草打顶、果树修剪整枝等。
去掉顶芽后，侧芽附近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。
向重力性（根的向地性、茎的背地性）
生长素的运输和生理功能
原理：
根对生长素敏感，茎对生长素不敏感。
A
B
C
D
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
向地生长
重力
重力
1.下列关于生长素的叙述正确的是（ ）
A.产生顶端优势的原因是顶芽的生长会抑制侧芽处生长素的合成
B.生长素的极性运输和光照方向无关，缺氧会影响极性运输
C.生长素由胚芽鞘尖端产生，并促进胚芽鞘尖端的伸长生长
D.顶端优势和茎的向光性都说明生长素既能促进生长也能抑制生长
√
课堂训练
解析：顶端优势产生的原因：顶芽产生的生长素向下运输，枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽的发育受到抑制，A错误。极性运输指的是生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，是一种主动运输，需要载体和能量，当缺乏氧气时，有氧呼吸受抑制，极性运输的速率减慢，B正确。产生生长素的部位在胚芽鞘尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的一段，C错误。茎的背光侧和向光侧生长素均起促进作用，只是对背光侧的促进作用更强；顶端优势能体现生长素既有促进生长的作用，也有抑制生长的作用，D错误。
2.下列有关生长素运输的说法，正确的是（ ）
A.缺乏氧气不会影响植物体内生长素的极性运输
B.生长素在胚芽鞘尖端可能从向光侧运输到背光侧
C.生长素的极性运输只发生在胚芽鞘中
D.顶端优势的产生与生长素的极性运输无关
√
课堂训练
解析：A、极性运输属于主动运输，主动运输消耗细胞呼吸产生的能量，因此缺乏氧气会影响植物体内生长素的极性运输，A错误；B、单侧光照射使生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输，由向光一侧向背光一侧运输，从而使得背光一侧生长得快，发生向光弯曲生长，B正确；C、在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素均可进行极性运输，C错误；D、顶端优势是由尖端产生的生长素向下运输，在侧芽部位积累，抑制侧芽生长造成的，它的产生与生长素的极性运输有关，D错误。
3.如图表示不同浓度的生长素对植物不同器官的作用。下列对图中各点的叙述正确的是（ ）
A.A点浓度对芽和茎的生长起促进作用，对根的生长起抑制作用
B.存在与B点对芽作用效果相同的生长素浓度
C.生长素浓度处于C点时茎不生长、芽不萌发
D.D点时茎不伸长也不缩短，一直处于不变状态
√
课堂训练
课堂训练
解析：由图可知，A点浓度对根、芽和茎的生长都起促进作用，A错误；由题图中芽的曲线可知，在B点左边存在与B点对芽作用效果相同的生长素浓度，B正确；生长素浓度处于C点时促进茎的生长、抑制芽的生长，C错误；D点的生长素浓度对茎的作用是既不促进生长，也不抑制生长，茎的生长与对照组相同，并不是不生长，D错误。

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