5.1 植物生長素課件-高二上學期生物人教版選擇性必修1

生命活動調(diào)節(jié)的普遍模式：刺激—感應—響應—調(diào)節(jié)意義：維持穩(wěn)態(tài)、適應環(huán)境思考：

植物的生命活動會受到哪些因素影響？

第1節(jié)

植物生長素第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)《植物的運動力》一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象叫作向光性。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程實驗探究過程①實驗材料:胚芽鞘第一片葉種子金絲雀虉草的胚芽鞘單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫作胚芽鞘，它能保護生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進行光合作用。1.達爾文父子的實驗(19世紀末)①單側(cè)光照射②去掉胚芽鞘尖端③用錫箔罩把尖端罩上④用錫箔罩罩上尖端下面的一段向光彎曲生長不生長不彎曲直立生長向光彎曲生長1.達爾文父子的實驗(19世紀末)②實驗過程和結(jié)果:1.達爾文父子的實驗(19世紀末)③實驗分析:實驗①

實驗②

實驗③

實驗④

實驗①②形成對照，自變量是

，說明

。尖端的有無胚芽鞘的生長和彎曲與尖端有關(guān)思考：遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?用排除法觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時胚芽鞘反應，確定胚芽鞘哪一部分起作用。實驗③④形成對照，再加上實驗①的空白對照，單一變量是

，可以得出的結(jié)論是______________________。尖端是感受光刺激的部位遮光部位不同感光部位彎曲生長部位推測結(jié)論1：胚芽鞘的生長彎曲與尖端有關(guān)疑問：為什么尖端感光后會影響到下部生長彎曲呢？結(jié)論2：胚芽鞘的感光部位在尖端現(xiàn)象：發(fā)生彎曲生長的部位是尖端下部尖端產(chǎn)生了某種影響，傳到下部造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲推測1：尖端產(chǎn)生了某種影響，傳到下部如何驗證？1910年鮑森·詹森的實驗胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”，可以通過瓊脂片傳給下部。實驗結(jié)論：瓊脂：海藻中提取的多糖，加水高溫融化后可做成果凍樣膠體。常用作培養(yǎng)基的凝固劑，物質(zhì)可在瓊脂中擴散而性質(zhì)不變。推測2：彎曲生長的原因是尖端產(chǎn)生的影響在下部分布不均自變量：因變量：尖端放置的位置。尖端下部彎曲生長的方向。如何驗證？1914年拜爾的實驗胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻?qū)嶒灲Y(jié)論：1.拜爾為什么要在黑暗環(huán)境中完成該實驗？2.沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會發(fā)生彎曲？推測單側(cè)光的可能作用是什么？單側(cè)光使尖端產(chǎn)生的影響在尖端下部分布不均。排除光的影響，控制變量詹森和拜爾的實驗初步證明：尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)在胚芽鞘尖端下面一段的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。黑暗中圖5-3拜爾實驗3.拜爾實驗(1918年)說明單側(cè)光不是胚芽鞘彎曲生長的根本原因，而“影響”的分布不均勻才是根本原因。生長素的發(fā)現(xiàn)——溫特實驗（1926）閱讀教材溫特實驗，思考并回答下面的問題1.溫特實驗基于什么假設進行的？2.如果對實驗加以完善，補充實驗應該怎么做？3.溫特實驗巧妙在哪里？4.溫特實驗（1926年）實驗組朝對側(cè)彎曲生長自變量：因變量：瓊脂塊是否接觸過尖端。去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長對照組不生長不彎曲結(jié)論：胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了一種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)在尖端下部分布不均，導致彎曲生長。溫特將其命名為生長素。4.溫特實驗（1926年）實驗組朝對側(cè)彎曲生長對照組不生長不彎曲漢水丑生侯偉作品①設置對照組的目的是：排除瓊脂塊本身的化學物質(zhì)對胚芽鞘的影響②在放置瓊脂塊前，要將其去掉尖端的胚芽鞘在蒸餾水中浸泡一段時間或靜置一段時間，原因是？去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生長素，以去除生長素，排除內(nèi)源激素對實驗的干擾。實驗者主要思路與方法達爾文父子鮑森·詹森拜爾溫特請總結(jié)四位科學家的主要思路與方法，填入下表實驗者主要思路與方法達爾文父子去除胚芽鞘頂端，觀察去除整個結(jié)構(gòu)的影響用錫箔小帽套住頂端，以去除單側(cè)光對頂端的影響鮑森·詹森在胚芽鞘頂端和頂端以下部位之間插入瓊脂片或云母片，在單側(cè)光照射下，觀察物質(zhì)的運輸是否被阻斷拜爾黑暗條件下，改變胚芽鞘頂端的位置，相當于人為施加了物質(zhì)的不均勻分布溫特放置過胚芽鞘頂端的瓊脂塊（而不是胚芽鞘本身）可使去頂胚芽鞘彎曲生長，證實化學物質(zhì)的存在1934年，科學家首先從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）1946年，人們從高等植物中分離出生長素，并確認它就是吲哚乙酸(IAA)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有生長素效應的物質(zhì)除IAA外還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它們都屬于生長素。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）5.生長素的化學本質(zhì)植物向光性的原因

植物向光性是由生長素分布不均勻造成的。單側(cè)光照射后胚芽鞘背光一側(cè)生長素含量多于向光一側(cè)，引起兩側(cè)生長不均勻，造成胚芽鞘向光彎曲生長。植物向光性根本原因：引起生長素分布不均外因：生長素分布不均勻單側(cè)光照射進一步探究：單側(cè)光如何引起生長素分布不均勻22:12:48思考：單側(cè)光照射后，胚芽鞘背光側(cè)生長素含量多于向光側(cè)原因是？提出假設：①向光側(cè)的生長素在光的影響下被分解了②向光側(cè)的生長素在光的影響下抑制合成③向光側(cè)的生長素向背光側(cè)發(fā)生橫向轉(zhuǎn)移××此實驗基礎上如何進一步設計實驗證明？生長素橫向轉(zhuǎn)移的實驗證據(jù)將生長素作用下快速表達的基因與某個特定基因（產(chǎn)物可顯示為藍色）融合，使生長素作用部位顯現(xiàn)為藍色。生長素橫向轉(zhuǎn)移的實驗證據(jù)植物向光生長的原因思考：生長素發(fā)揮了怎樣的作用，導致背光側(cè)生長快？從細胞學角度，我們應當觀察到哪種現(xiàn)象呢？有些學者根據(jù)一些實驗結(jié)果提出，植物向光性生長，是由單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均勻造成的。單側(cè)光向光側(cè)抑制生長的物質(zhì)多背光側(cè)抑制生長的物質(zhì)少向光側(cè)生長慢背光側(cè)生長快向光生長

【辯證思維】達爾文鮑森·詹森拜爾溫特化學本質(zhì)1875年1913年1918年1926年1934-1946年生長素的發(fā)現(xiàn)過程22:12:48一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學家19世紀末1913年1918年1926年1934-1946年生長素的發(fā)現(xiàn)過程22:12:48產(chǎn)生部位作用部位有機物除生長素外，還發(fā)現(xiàn)了

等。來源運輸含量本質(zhì)由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從

運送到

，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量_______，稱植物激素。2.概念:1.植物激素種類:赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯植物激素作為

，幾乎參與

植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動。3.植物激素作用:信息分子調(diào)節(jié)二、植物激素1.二者都是調(diào)節(jié)生命活動的化學物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點。動物激素植物激素分泌器官化學本質(zhì)作用部位運輸方式相同點①由自身產(chǎn)生；②從產(chǎn)生部位運到作用部位③起調(diào)節(jié)作用；④微量高效無特定分泌器官有特定內(nèi)分泌腺或細胞一般是小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇等無特定靶器官靶器官、靶細胞多樣、復雜隨體液運輸1.生長素的合成生長素合成的前體主要是色氨酸生長素合成的部位主要是芽、幼葉、發(fā)育中的種子*植物沒有專門的內(nèi)分泌腺器官生長素的合成分布運輸2.生長素的分布

生長素廣泛分布于高等植物的根、莖、葉、花、果實、種子，其中生長旺盛的部位較為集中。3.生長素的運輸主要在芽、幼葉等植物全身地上部分地下部分3.生長素的運輸（1）極性運輸：形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端形態(tài)學下端在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根(幼嫩部位)中，生長素只能從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端，是一種主動運輸。形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端形態(tài)學下端地上部分地下部分任務1：探究——如何證明極性運輸?shù)拇嬖?？思考：該實驗的結(jié)果和結(jié)論分別是什么？該實驗能否證明生長素的極性運輸？3.生長素的運輸（2）非極性運輸：在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸。輸導組織生長素的非極性運輸和其他有機物的運輸沒有區(qū)別。3.生長素的運輸（3）橫向運輸：由于單側(cè)光、重力、離心力等外界因素影響，在根尖、莖尖等生長素產(chǎn)生的部位，生長素可以橫向運輸，導致分布不均勻。單側(cè)光：重力：背地側(cè)→近地側(cè)運輸向光側(cè)→背光側(cè)運輸二、生長素的生理作用

生長素的作用機理生長素作為一種激素，通是過信息傳遞來調(diào)節(jié)細胞生命活動的。細胞器官生長素伸長分化生長發(fā)育受體基因表達

利用生長素（或生長素類似物），我們可以：◎促進扦插枝條生根?！蚴刮词芫姆鸦òl(fā)育，得到無子番茄?！蛞种齐s草生長，去除田間雜草。3.植物生長素的作用特點兩重性不同濃度生長素對植物根的作用ABCD010-1010-810-610-410-2促進生長抑制生長mol·L-1根F`F生長素濃度升高，對根生長促進作用加強促進根生長最適濃度生長素濃度升高，對根生長促進作用減弱①曲線AB段表示：②B點表示的生長素濃度是：③BC段表示：既不促進也不抑制④C點表示的生長素濃度對根的生長作用是⑤CD段表示：隨生長素濃度升高,對根生長的抑制作用增強3.植物生長素的作用特點①從曲線中可以看出促進根、芽、莖生長的最適濃度分別是？10-1010-810-4②三種器官對生長素的敏感性大小依次是:根＞芽＞莖a.一般來說幼嫩細胞敏感，衰老細胞遲鈍b.不同種類植物對生長素的敏感度不同如：雙子葉植物比單子葉植物

敏感用適當濃度的生長素類似物來殺死單子葉農(nóng)作物里的雙子葉雜草,同時促進單子葉植物的生長。

任務2：解惑——難道生長素真的能抑制生長？1934年，Thimann等人進行了一次經(jīng)典的實驗。他對豌豆進行保留頂芽或去除頂芽的處理，之后放置一段時間，觀察其側(cè)芽的生長狀況。思考：在正常植株的頂芽與側(cè)芽中，生長素積累較多的是哪里？如果生長素真的能抑制植株生長，實驗結(jié)果可能是怎樣的？圖片來源：Thimann

etal.1934,On

theinhibitionofbuddevelopmentandotherfunctionsofgrowthsubstanceinviciafabaProc.R.Soc.Lond.B.114317–339

思考：第1、2組處理的結(jié)果能否說明生長素抑制了側(cè)芽的生長？第2、3組處理的結(jié)果說明了什么？該實驗的結(jié)論是什么？組別側(cè)芽增加的長度(mm)1.保留頂芽3.4±0.52.去除頂芽16.0±2.73.去除頂芽，外施生長素1.8±0.62.生長素的作用特點：在濃度較低時促進生長，在濃度過高時抑制生長。生長素低濃度促進、高濃度抑制的特點會造成植物的頂端優(yōu)勢，影響植物的長勢。植物生長的向性運動亦會受生長素影響，除了之前講過的向光性外，向地性與背地性也受生長素調(diào)控。任務3：推理——生長素如何調(diào)控向地性與背地性？提示：生長素的分布受到重力的影響，會朝重力方向運輸。思考：植株的根、莖中生長素的分布狀況如何？根、莖中的大體趨勢有