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(共34张PPT)
植物生长素
植物生命活动的调节
问题探讨
讨论
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
图中植物的生长方向有什么特点？
可能是哪些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？
弯向窗外生长。
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。这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
向着光源生长的植物
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？
植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。
向光性
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象，叫做：
植物的向光性
思考
为什么植物会朝向光源的方向生长呢？
正是对向光性的研究，引导着人们提示植物生命活动调节的奥秘。
向着光源生长的植物
生长素的发现过程
为了探索植物的向光现象，达尔文用什么做实验材料，做了哪些实验？
他观察到什么现象？
得出哪些结论？为什么会得出这样的结论？
他做出怎样的推测？
阅读讨论
生长素的发现过程
金丝雀虉草
又名园草芦。禾本科虉草属，一年生丛生草本，茎干高度一般不超过1m,栽培或逸生，生活周期类似于春小麦。原产于地中海地区，广布于中东，欧洲，在阿根廷，美国，加拿大部分地区也有分布。它是一种谷类作物，果实一般用作鸟食。
生长素的发现过程
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做胚芽鞘，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。
生长素的发现过程
疑问：为什么尖端会影响到下部生长弯曲呢？
解释（假说）：
结论：
①植物具有向光性（生长弯曲的部位是尖端下面一段）
①②植物的生长弯曲与尖端有关
①③④感光部位在尖端
①下部生长是因为尖端产生某种影响→下部
②弯曲是因为背光侧生长快
达尔文的实验
①
②
③
④
生长素的发现过程
　　达尔文提到的“影响”究竟是什么，他提出的假说是否正确，科学家又是如何探索的呢？
阅读讨论
生长素的发现过程
詹森
云母片
琼脂片
拜
尔
疑问：这种“影响”究竟是什么呢？
解释：初步证明这种影响可能是化学物质。
结论：下部生长是因为尖端产生某种影响→下部。
结论：弯曲生长的原因是顶尖产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
生长素的发现过程
　　通过詹森和拜尔的实验初步证明了顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。荷兰科学家温特又是如何进一步证明这种化学物质的存在呢？
阅读讨论
植物生长素的发现
结论：
讨论：
①温特设置空白琼脂块这组实验起什么作用？
②如果不设置这组实验的话对实验结果有什么影响？
证明导致胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质。
他把这种物质命名为生长素。
温特的实验
疑问：这种化学物质是什么呢？
植物生长素的发现
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）。
科学家从高等植物中分离出生长素，确认该物质就是IAA。
科学家通过进一步研究，发现其它具有生长效应的物质：苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。
1934
1946
以后
继续探究
向光性的解释
植物向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射使胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
植物激素
在生长素发现之后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。这些物质都是植物激素。
由植物体产生，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，称作植物激素。
定 义
植物激素是一种信息分子。
课堂检测
C
1．下列有关生长素的说法中，错误的是（ ）
A．生长素的合成部位通常是生长旺盛的区域
B．生长素是由色氨酸转化来的
C．生长素在植物任何部位的运输方式都是极性运输
D．生长素作为信息分子调节细胞的伸长生长和细胞分化
2.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述，正确的是( )
A.生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育的种子中产生
B.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的
C.生长素在植物体内只能进行极性运输
D.生长素在植物体各器官中都有分布
课堂检测
D
3.为研究吲哚乙酸（IAA）与脱落酸（ABA）的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA，开展了如图所示的实验。下列叙述正确的是（ ）
A．若图中AB为茎尖切
段，琼脂块①和②中出
现较强放射性的是②
B．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中出现放射性的只有②
C．若图中AB为茎尖切段，琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输是极性运输
D．若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输有非极性运输
课堂检测
D
【思考·讨论】植物激素与动物激素的异同
1. 植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？
2. 植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成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的区别？
提示：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，且都具有微量、高效的特点。
类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式
植物激素 无特定的分泌器官 一般是小分子物质 无明显的靶器官 多样、复杂
动物激素 有特定的内分泌腺 蛋白质、固醇等 靶器官、靶细胞 随体液运输
生长素的合成
部 位
芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
机 理
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
生长素的运输
极性运输
部位：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根
方向：只能由形态学上端运输到形态学下端
证明：
方式：主动运输
非极性运输
部位：成熟组织
运输结构：输导组织
生长素
生长素的分布
各器官都有分布，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。
生长素的生理作用
和动物激素作用方式基本相似，给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
作用方式
细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
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。
作用内容
生长素的生理作用
生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合，引发细胞内发生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。
作用机理
生长素
激素受体
促使细胞壁松散
液泡
H+
添加细胞壁成分
内质网
Ca2+
激活
转录因子
转录
翻译
促细胞生长蛋白
高尔基体
【思考·讨论】植物生长素的作用特点
1. “促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
2. 对于同一器官来说，她跟她关系的作用与浓度有什么关系？
“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。
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。
一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
讨论
促进生长
抑制生长
浓度/(mol·L-1)
10-10
10-8
10-4
根
芽
茎
10-2
10-6
植物器官的生长反应
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
【思考·讨论】植物生长素的作用特点
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？
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得到的结果。
讨论
促进生长
抑制生长
浓度/(mol·L-1)
10-10
10-8
10-4
根
芽
茎
10-2
10-6
植物器官的生长反应
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
生长素的生理作用
作用特点
生长素浓度：
影响：一般情况下，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。
促进生长
抑制生长
浓度/(mol·L-1)
10-10
10-8
10-4
根
芽
茎
10-2
10-6
植物器官的生长反应
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
生长素的生理作用
生长素浓度：
举例—顶端优势:
产生原因：
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。
侧芽对生长素浓度比较敏感。
解除方法：去掉顶芽。
顶芽
侧芽
作用特点
生长素的生理作用
生长素浓度：
举例—顶端优势:
应用：
农业生产：农民会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。
园艺上：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。
作用特点
生长素的生理作用
作用特点
细胞的成熟情况：
幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。
器官的种类：
不同器官对生长素的敏感程度也不一样：根＞芽＞茎。
促进生长
抑制生长
浓度/(mol·L-1)
10-10
10-8
10-4
根
芽
茎
10-2
10-6
植物器官的生长反应
生长素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
4.生长素是人们发现和研究较早的植物激素，其作用是促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。如图表示某植物地上部分，下列有关生长素调节的叙述，正确的是 ( )
A.该植物体地上部分能合成生长素的部位只有①②
③④所示结构
B.①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的
敏感性高于①
C.②生长受抑制而④生长较快，是由于①合成的生
长素无法运输到④部位
D.生长素是植物体内的信息分子,必须与靶细胞上的受体结合才能发挥作用
D
课堂检测
5.如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，据图分析，能得出的结论是（ ）
A.a、b、c点对应的生长素浓
度依次是促进根、茎、芽生长
的最适浓度
B.d点对应的生长素浓度对茎
的生长具有促进作用，对芽的
生长具有抑制作用
C.生长素对三种器官的作用都是浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长
D．幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞对生长素比较迟钝
课堂检测
C
课堂检测
6.在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草，下图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则a、b曲线分别表示哪类植物以及应当选用的除草剂浓度是（ ）
A．单子叶植物、双子叶植物：A点浓度
B．双子叶植物、单子叶植物：B点浓度
C．单子叶植物、双子叶植物：B点浓度
D．双子叶植物、单子叶植物：C点浓度
D
刺激
接受刺激
信息分子
生理效应
如背光侧细胞伸长生长快
如胚芽鞘顶端
产生部位
如生长素
植物激素
(微量有机物)
作用部位
如单侧光、重力、离心力
属于
调节
运输
属于
感应
响应
(性状改变)
本节小结

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