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第2课时 生长素的合成-运输-分布-作用
第1节 植物生长素
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。
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。在单侧光照射下, 尖端产生的生长素横向运输到背光侧，再向下运输。尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样背光侧生长快，而向光侧生长慢。
向着光源生长的植物
生长素从哪里来，到哪里去，如何来去自如？
生长素如何发挥作用，作用特点有哪些？
情 境 导 入
一、生长素的合成、运输与分布
1.生长素的合成
(1)合成部位：主要是________的部位，如：_________________________。
芽
幼嫩的叶
分裂旺盛
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
(2)合成原料：____________。
色氨酸
转变
色氨酸
吲哚乙酸(IAA)等
(有无光均可)
成熟叶合成较少
发育中/未成熟的种子
2.生长素的分布
分生区____伸长区
顶 芽____侧 芽
幼 根____老 根
(1)分布部位：____________，但相对集中在__________的部位。如：______、芽和根尖的____________、______________________、________等处。
＜
＜
＞
(2)含量高低
发育中/未成熟的种子
合成
分布
分生区
伸长区
根冠
成熟区
各器官都有
生长旺盛
胚芽鞘
分生组织
形成层
发育中的种子和果实
3.生长素的运输
茎端
根端
(1)横向运输：指__________受到外因刺激发生的______________________的运输。
【拓展提升】运输方向垂直于植物体的中轴，主要发生在形态学上端，与电荷分布有关。如：IAA-→带正电侧(背光侧)。
芽尖
根尖
重 力
单侧光
重力
单侧光
离心力
IAA—
-
+
根、芽尖端
垂直于植物体中轴
形态学上端
地上部分
地下部分
形态学上端
形态学下端
形态学上端
(2)极性运输：
主动运输（能量、载体蛋白）
从___________运输到_____________
①发生位置：
②运输方向：
③运输方式：
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
形态学下端
形态学上端
幼嫩部位
注意：向哪生长哪端就是形态学上端。
【观看视频】生长素的极性运输
茎端
根端
芽尖
根尖
重 力
单侧光
重力
单侧光
离心力
(3)非极性运输：
通过 进行，且与其他有机物的运输没有区别。取决于____________，本质是________。
输导组织
成熟组织
被动运输
浓度差
评价验证极性运输的设计和结论
【实验分析】下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块。
【实验结论】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。
【实验评价】
(1)该实验的设计是否严密？为什么？
(2)若不严密，该如何改进设计方案？
空白琼脂块
含IAA琼脂块
形上
形下
不严密。该实验只证明了能“形上→形下”，尚需证明不能“形下→形上”
应设计一个对照组,证明不能“形下→形上”
思维训练
空白琼脂块
含IAA琼脂块
形下
形上
方案乙
(颠倒切断)
含IAA琼脂块
空白琼脂块
方案甲
(交换琼脂)
形上
形下
【实验改进】
哪个方案
合理？
重力
阻力
重力
助力
制造了第二个自变量
【测定原理】根据生长素分布不均造成的弯曲角度α的大小来推算生长素的含量。
【拓展提升】
生长素含量的测定方法
【归纳提升】
发生部位
运输方向
影响因素
本质
主动运输
在幼嫩组织如胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中
从形态学上端运输到形态学下端
遗传因素决定（与环境因素无关）
在成熟组织中通过输导组织进行
单侧光、重力、离心力等单一方向刺激
根尖、芽尖等生长素产生部位（形上）
向光侧→背光侧；远地侧→近地侧
发生部位
运输方向
影响因素
生长素的运输
极性运输
非极性运输
横向运输
二、生长素的生理作用
1.作用方式:
作为_______________，给细胞__________——______细胞生命活动。
(遵守“四不一变”——不催化-供能-结构-参加代谢,改变原有生理活动)
生长素
受体
细胞内
一系列
信号转导
信息分子/信使
传达信息
调节
(微量高效)
特异性结合
产生效应
诱导特定基因表达
使细胞壁松散
(1)细胞水平：促进___________生长、诱导___________等
(2)器官水平：促进________(侧根和不定根)，影响_________________等
【观看视频】生长素的作用表现
细胞伸长
细胞分化
生根
花-叶-果实发育
2.作用表现
3.作用特点
外源生长素对某种幼苗茎生长的影响
实验探究1：
【实验流程】完全培养液→加入不同浓度的IAA溶液→培养系列同样幼苗→测量茎高。
【实验结果】
【实验结论】________________________________________________________________。
生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长 甚至致死
实验组(相互对照)
0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-3 10-2 100 102 104
外源生长素
浓度
促进生长
抑制致死
既不促进又不抑制
促进
抑制
0
初始高度
自然长高
(内源生长素)
空白对照组
0
生长效应
抑制生长
【作用特点】
_____________
低促-过高抑
阈值
【实验流程】完全培养液→加入不同浓度的IAA溶液→培养系列同样种子→测根茎长。
【实验结论】_______________________________________________________________________。
生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长
外源生长素对某种植物种子萌发的影响
实验探究2:
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，请据图讨论：
(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？这说明了什么？
器官的敏感性：根>芽>茎
(1)“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
横坐标为0时的各器官自然生长情况
促进：表示长得快
抑制：表示长得慢或不长
(2)对于同一器官来说，生长素的作用有什么特点？
低促-过高抑
不同。如：根10-10、芽10-8、茎10-4
阈值越小，越敏感
植物生长素的作用特点
思考.讨论
3.作用特点：
敏感程度
【研究发现】生长素所发挥的作用，因浓度高低、植物细胞成熟情况、器官和植物的种类不同而有较大的差异。
——低促-过高抑
幼嫩
成熟
促进
抑制
0
浓度
生长效应
细胞
种类
促进
抑制
0
浓度
生长效应
生长素
浓度
促进
抑制
0
浓度
生长效应
植物
种类
促进
抑制
0
浓度
生长效应
器官
种类
双子叶
单子叶
根
芽
茎
幼＞成
敏感程度
双＞单
作用特点
低促-过高抑
敏感程度
根＞芽＞茎
阈值——越小——越敏感
【走进生产】
除草剂——高浓度的生长素类调节剂
除草剂
敏感性：________________________
除草原理
在 子叶农作物田里,喷洒适量浓度的生长素类调节剂，除去 子叶杂草。
农业应用
双子叶植物＞单子叶植物
双
单
(2)原理：
a
d
c
b
实例1：顶端优势
【观看视频】顶端优势的原理及解除
4.经典实例：体现生长素的作用特点——低促过高抑
(1)概念：___芽优先生长，而___芽生长受到抑制的现象。
顶
侧
(3)解除：________。
去掉顶芽
有顶芽
去掉顶芽
侧芽浓度_____
无顶芽
促进
抑制
0
生长素
浓度
生长效应
0
2
4
6
8
10
a
d
b
c
d
浓度：__________
快慢：__________
b＞c＞d＞a
a＞d＞c＞b
++
+
--
-
极性运输
自然分解&接受更少
降低
越靠顶芽，
侧芽越受抑制
【走进社会】
顶端优势原理在林业、农业、园艺上的应用
A芽
B芽
C芽
(1)保留顶端优势
针对需要长高的植物(如木材)，以达增产的目的。
优先生长
抑制生长
解除抑制
宝塔状
(2)解除顶端优势
①农民:去掉顶芽→侧芽发育→更多侧枝→多开花、多结果
A芽
B芽
C芽
去掉顶芽
②园艺师:适时去顶→侧芽发育→更多侧枝→树型圆润丰满
解除
抑制
棉花打顶
果树多开花结果
烟草摘心
③行道树修剪解除顶端优势增大遮荫面积
④移栽时去除主根易生侧根成活
背光侧
______
向光侧
______
实例2：根向地性生长
分析：
+
重力
高而快
高而慢
低而慢
低而快
+
-
++
根向地性生长
体现低促高抑
茎背地性生长
只体现促进性
低而慢
高而快
+
++
【延伸思考】
植物向光性生长
能否体现生长素
的作用特点？
生长类别 低促高抑 横向运输 极性运输
向光生长
顶端优势
根向地性
茎背地性
×
√
√
√
×
√
×
√
×
√
√
×
NO
相关计算
+
重力
高而快
高而慢
低而慢
低而快
+
-
++
根向地性生长
体现低促高抑
茎背地性生长
只体现促进性
促进
抑制
0
生长素
浓度
生长效应
0
a
b
c
d
e
若芽向光侧为a
则芽背光侧为_______
若芽背光侧为c
则芽向光侧为_______
a＜x＜c
0＜x＜a
若茎向地侧为c
则茎背地侧为_______
若茎背地侧为a
则茎向地侧为_______
a＜x＜c
0＜x＜a
若根向地侧为e
则根背地侧为_______
若根背地侧为a
则根向地侧为_______
0＜x＜d
x＞d
相关计算
1. 用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如图所示实验，且②～⑦均给予单侧光照，一段时间后，会发生弯曲的是
A. ②⑤⑦　 B. ①②③⑤⑧ C. ①③④⑥⑦ D. ②⑤⑧
D
2.如图1为某植株的模式图，①②③④为枝条上的四个芽；图2表示不同浓度生长素对芽的作用。下列叙述正确的是
A. 图2中d点对应浓度的生长素可能会抑制根的生长
B. 图1中②处生长素浓度小于④处，因而生长缓慢
C. 图1中①②处生长素浓度分别对应图2中的b、c两点
D. 图2中若b点代表背光侧，则c点可能代表向光侧
A
3.如图表示植物生长单位长度所需时间与生长素浓度的关系，下列叙述正确的是
A.在单侧光作用下，若胚芽鞘生长素浓度向光侧
为c点对应生长素浓度，则背光侧为d点对应生长素浓度
B.将植物体水平放置，若茎部近地侧生长素浓度为a点
对应生长素浓度，则远地侧为b点对应生长素浓度
C.将植物体水平放置，若根部近地侧生长素浓度为c点
对应生长素浓度，则远地侧为d点对应生长素浓度
D.若曲线Ⅰ表示生长素对植物芽的作用，则曲线Ⅱ表示对根的作用
A

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