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人教版高中生物 选择性必修1
第5章　植物生命活动的调节
第1节 第2课时
生长素的合成、运输与分布
和生长素的生理作用
学习目标
1.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(重、难点)。
2.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
目
录
二
生长素的生理作用
生长素合成的前体主要是__________
生长素合成的部位主要是______________________________
植物没有专门的内分泌腺器官
色氨酸
芽、幼嫩的叶、发育中的种子
色氨酸
吲哚乙酸
生长素的合成
1
生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位。
（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）
生长素合成部位主要在
芽、幼叶等
植物全身
？
生长素的分布
2
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
生长素主要在芽、幼叶等
植物全身
成熟组织中，生长素同其他有机物一样，通过输导组织进行运输。
胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，称：
极性运输
幼嫩的组织中：
生长素的运输
3
实验证明：
植物的生长素可以由浓度低的部位向浓度高的部位运输。
同时，在缺氧或加入呼吸抑制剂的情况下，会严重阻碍其运输。
（1）极性运输：
（2）非极性运输：
（3）横向运输：
幼嫩的组织中，是一种主动运输。
成熟的组织中，通过输导组织运输。
由于单侧光、重力等外因引起。
生长素的运输
3
思考
设计实验，验证生长素的极性运输
(1)上述实验的结果： 。实验结论：____________________
______________________________________。该实验不能证明生长素的极性运输，理由是___________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________。
B处琼脂块中有生长素
A处琼脂块中的生长素
可以从形态学上端运输到形态学下端
极性运输是指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，所以还需要证明生长素不能从基端(B)运输到顶端(A)，才可以证明生长素进行极性运输
思考
（2）如果要验证生长素的极性运输，应如何改进实验方案？
第1组
第2组
实验结果： 。
结论：____________________ 。
A处琼脂块中没有生长素
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
应用体验
1.判断正误
(1)幼芽、幼叶和种子都能大量产生生长素(　　)
×
幼芽、幼叶和发育中的种子都能产生微量的生长素。
(2)横向运输发生在尖端，发生效应的部位也在尖端(　　)
×
横向运输发生在尖端，发生效应的部位在尖端下部。
(3)极性运输不需要消耗能量(　　)
×
极性运输属于主动运输，需要消耗能量。
应用体验
2.如图表示探究生长素运输特点的相关实验，据图分析，下列关于生长素运输的叙述，正确的是
注：(1)图甲胚芽鞘形态学上端在上，图乙胚芽鞘形态学上端在下。(2)带阴影的琼脂块含生长素，空白的琼脂块不含生长素。
A.生长素只能从上向下运输
B.生长素的运输受重力影响
C.生长素的运输方式是极性运输
D.由图可得出，生长素的运输方式是主动运输
√
应用体验
由图可知，图甲中在形态学下端的琼脂块中检测到了生长素，图乙中在形态学上端的琼脂块中没有检测到生长素，说明生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不是从上向下运输，A错误；
图乙中说明生长素的运输不受重力的影响，B错误；
根据题图无法得出生长素的运输方式是主动运输，D错误。
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……则生根。
请分析其中的科学道理，是什么物质在起作用呢？
情境导入
一
生长素的合成、运输与分布
目
录
二
生长素的生理作用
生长素在植物体内起作用的方式和动物体内激素起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，而是作为信号分子，给细胞传递信息，起着调节细胞生命活动的作用。
生长素作用方式
1
生长素
生长素受体
特异性结合
引发
细胞内一系列信号转导
特定基因表达
产生效应
诱导
生长素的作用机理
2
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长、发育
受体
基因表达
（2）在器官水平上，影响器官的生长、发育。
（1）在细胞水平上，促进细胞伸长生长、诱导细胞分化。
促进侧根和不定根发生
影响花、叶和果实发育
应用：用一定浓度的生长素浸泡枝条的下端，可促进其生根，提高成活率。
自然状态下，果实有种子，可以产生生长素促进果实的发育；如果虫蛀果实，破坏发育中的种子，结果果实发育停止。
应用：植物组织培养中脱分化、再分化过程的激素诱导。
生长素的生理作用
3
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。
生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？
请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。
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……则生根。
简称“低促高抑”
一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。
（1）生长素的浓度：
（2）植物器官的种类：
（3）植物细胞的成熟情况：
（4）植物种类：
低－促进，过高－抑制
对生长素敏感性：根 >芽 >茎
对生长素敏感性：幼嫩细胞 >衰老细胞
对生长素敏感性：双子叶植物 >单子叶植物
生长素的作用特点
影响生长素发挥作用的因素
生长素的作用特点
4
思考
如图是研究不同浓度生长素对芽的作用曲线，请思考回答下列问题：
(1)描述图中各区段生长素的作用效果：
①ac段：随生长素浓度增加，促进生长作用 。
②c点：生长素的促进作用效果 ，该点所对应生长素浓度为 。
③ce段：随生长素浓度增加，促进生长作用 ，仍表现为 生长。
④e点：既不促进生长，也不抑制生长。
⑤ef段：随生长素浓度增加， 生长作用增强。
增强
最强
最适浓度
减弱
促进
抑制
思考
e
(3)综上可知，生长素的作用特点是__________________________________
_______________________________。
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
(2)据图分析“浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长”中的浓度是指____ (填图中字母)点所对应的生长素浓度。
思考
对生长素的敏感程度曲线分析
5
(1)如图表示不同浓度的生长素对同一植物的不同器官的影响不同，则：
①图中 三点对应的生长素浓度分别是促进根、芽、茎生长的最适浓度。根、芽、茎三种器官对生长素的敏感程度从高到低依次是 。
a、b、c
根、芽、茎
②当生长素浓度为10－6 mol·L－1时，对根、芽、茎生长的作用依次为 。
③生长素作用的特点可简单地理解成“低浓度促进、高浓度抑制”，对根、芽、茎来说，“低浓度”和“高浓度”的界限依次是图中的 。
抑制、既不促进也不抑制、促进
a′、b′、c′
思考
对生长素的敏感程度曲线分析
5
(2)如图表示不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，则：
①图示说明 植物比 植物对生长素更敏感。
②若用生长素类调节剂来杀死单子叶农作物中的双子叶杂草，最适宜浓度为 点对应的浓度。
双子叶
单子叶
c
思考
根的向地性和茎的背地性
6
请利用所学知识，通过完善表格解释根的向地性和茎的背地性的原因。
部位 根部 茎部 A B C D
生长素浓度 _____ _____ _____ _____
生长速度 _____ _____ _____ _____
弯曲方向 向地生长 背地生长 低
高
低
高
快
慢
慢
快
(1)概念： 优先生长， 生长受到抑制的现象。
(2)形成原因
低
促进
抑制
顶芽
侧芽
(3)解除方法： 。
(4)应用：棉花打顶，果树剪枝等。
摘除顶芽
a.解除顶端优势
b.保留顶端优势
顶端优势
7
生长素低浓度促进、高浓度抑制的特点会造成植物的顶端优势，影响植物的长势。植物生长的向性运动亦会受生长素影响，除了之前讲过的向光性外，向地性与背地性也受生长素调控。
思考
1.1934年，Thimann等人进行了一次经典的实验。他对豌豆进行保留顶芽和去除顶芽的处理，之后放置一段时间，观察其侧芽的生长状况。
组别 侧芽增加的长度(mm)
①保留顶芽 3.4±0.5
②去除顶芽 16.0±2.7
③去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6
思考
(1)第①组和第②组比较， (填“能”或“不能”)说明生长素抑制了侧芽生长；因为________________________________________________________________
。
思考回答下列问题：
组别 侧芽增加的长度(mm)
①保留顶芽 3.4±0.5
②去除顶芽 16.0±2.7
③去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6
不能
①②组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽生长素的浓度，
只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长
思考
(2)第②组和第③组比较，说明 。
(3)该实验的结论是 ，间接说明了 。
思考回答下列问题：
组别 侧芽增加的长度(mm)
①保留顶芽 3.4±0.5
②去除顶芽 16.0±2.7
③去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6
顶芽运输到侧芽的生长素抑制了侧芽的生长
植物顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长
过高的生长素浓度可抑制侧芽的生长
应用体验
3.判断正误
(1)生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息
(　　)
(2)生长素能诱导细胞的分化(　　)
(3)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响
(　　)
(4)顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位(　　)
×
√
顶芽产生的生长素通过主动运输的方式运输到侧芽部位。
√
√
应用体验
4.某同学设计了如图1所示的实验来探究单侧光和重力对植物生长的影响，生长素浓度与植物生长的关系如图2所示。下列相关叙述错误的是
A.若探究重力和单侧光哪个对植物的向性运动影响更大，需分析图1中a和b的实验结果
B.若要验证植物具有向光弯曲生长的特性，分析图1中c和d的实验结果即可
C.若图1 d装置中茎的背光侧生长素的浓度为2m，则向光侧生长素浓度可能大于m小于g
D.若图1 a装置中茎的近地侧生长素浓度为2m，则远地侧生长素浓度可能大于0小于m
√
应用体验
图1中a可探究重力影响，b同时受到重力和单侧光的影响，若探究重力和单侧光哪个对植物的向性运动影响更大，需分析图1中a和b的实验结果，A正确；
若要验证植物具有向光弯曲生长的特性，则实验的自变量是单侧光的有无，故分析图1中c和d的实验结果即可，B正确；
应用体验
d装置中植物在单侧光刺激下向光弯曲生长，背光侧的生长素浓度高，植物生长得快，若测得其背光侧生长素的浓度为2m，则其向光侧生长素浓度可能大于0小于m，C错误；
由于受重力影响，茎近地侧的生长素浓度高，生长得快，若图1的a装置中茎的近地侧生长素浓度为2m，则远地侧生长素浓度可能大于0小于m，D正确。
题后提升
如图表示不同生长素浓度对同一器官的作用。请回答下列问题：
(1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，当幼苗出现向光性时，测得其向光侧生
长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围是 。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是 。
大于m小于M
大于i
题后提升
(3)若曲线表示植物的茎，在植物水平放置、表现出茎的背地性时，测得其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是 。
(4)若曲线表示植物的根，在植物水平放置、表现出根的向地性时，测得其根的远地侧生长素的浓度为m，则近地侧生长素浓度范围是
。
大于0小于m
大于i
课堂小结

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