5.1植物生長素課件-高二上學期生物人教版選擇性必修

第5章

植物生命活動的調(diào)節(jié)第1節(jié)

植物生長素

（第1課時）本節(jié)聚焦1、植物向光性的原因是什么？2、生長素的發(fā)現(xiàn)過程給你什么啟示？3、什么是植物激素？圖中是一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物。1.圖中植株的生長方向有什么特點？彎向窗外生長。問題探討2.可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植株對這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)的意義？是較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽光處生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。圖中是一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物。3.這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。問題探討在單側(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1、19世紀末，達爾文（C.R.Darwin）和他的兒子，設(shè)計了實驗來探討植物向光性的原因。對照去掉尖端尖端罩上錫箔罩子尖端下面一段罩上錫箔罩子單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物。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。實驗材料——胚芽鞘胚芽鞘胚芽向光彎曲生長不生長不彎曲直立生長向光彎曲生長①是對照組，②、③、④是實驗組。①、②對照：胚芽鞘的尖端必須存在，才會表現(xiàn)出向光性。①、③對照：胚芽鞘的尖端必須接受到單側(cè)光的刺激，才會表現(xiàn)出向光性。③、④對照：感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。實驗①實驗②實驗③實驗④實驗現(xiàn)象：實驗分析：遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？你怎樣解釋這一結(jié)果？分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時系統(tǒng)的反應(yīng)，從而確定是哪一部分在起作用。胚芽鞘彎曲生長的是頂端下面的一段，感受光刺激的是頂端。這說明，是胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長。思考?討論達爾文根據(jù)實驗提出：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“影響”，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。這種“影響”究竟是什么呢？實驗結(jié)論：2、1913年鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）實驗瓊脂片瓊脂：一般是從藻類中提取的多糖，常用作細菌培養(yǎng)基的凝固劑。物質(zhì)可在瓊脂中擴散而性質(zhì)不變。向光彎曲生長不生長不彎曲向光彎曲生長胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。鮑森·詹森的實驗實驗現(xiàn)象：實驗結(jié)論：達爾文的實驗胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”透過瓊脂片傳遞給下部，促進胚芽鞘生長。但是，實驗無法排除瓊脂片對實驗結(jié)果的影響；應(yīng)加一組把空白瓊脂塊放在去掉尖端的胚芽鞘上。實驗分析：3、1918年拜爾（A.Paal）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造成的。向右彎曲生長向左彎曲生長頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，下部“影響”多生長快，“影響”少生長慢，結(jié)果胚芽鞘向生長慢的一側(cè)彎曲。實驗結(jié)論：實驗分析：頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，那么它為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？因為該影響在向光一側(cè)和背光一側(cè)（濃度分布）存在差異，因而引起兩側(cè)的生長不均勻。思考?討論詹森和拜爾的實驗初步證明：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。4、1926年荷蘭科學家溫特（F.W.Went）的實驗胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種化學物質(zhì)引起的，并把它命名為生長素。向?qū)?cè)彎曲生長不彎曲不生長實驗結(jié)論：5、生長素的分離1934年，科學家首先從人尿中分離出與生長素作用相同的化學物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）。1946年，人們才從高等植物中將其分離出來，并確認它也是吲哚乙酸（IAA）。進一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它們都屬于生長素。6、植物向光性的原因（1）生長素是由胚芽鞘尖端產(chǎn)生的。（2）在單側(cè)光照射下,生長素在胚芽鞘尖端中橫向運輸?shù)奖彻鈧?cè)。（3）生長素由胚芽鞘尖端向下運輸。（4）胚芽鞘尖端下部背光側(cè)生長素含量多，向光側(cè)生長素含量少，這樣，胚芽鞘尖端下部背光側(cè)細胞縱向伸長生長快，而向光側(cè)細胞縱向伸長生長慢，結(jié)果，胚芽鞘向光彎曲生長。7、植物激素（1）概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動。（2）主要種類：生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯。1.植物激素與動物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？2.植物體內(nèi)沒有分泌激素的腺體，這說明植物激素在合成部位上與動物激素有明顯不同。植物激素與動物激素還有哪些明顯的區(qū)別？植物激素與動物激素的異同二者都是調(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。類別分泌器官化學本質(zhì)作用部位運輸方式植物激素無特定的分泌器官一般是小分子物質(zhì)無明顯的靶細胞多樣、復雜動物激素有特定的內(nèi)分泌腺蛋白質(zhì)、類固醇等靶器官、靶細胞隨著體液運輸思考?討論二、生長素的合成、運輸與分布1、生長素的合成主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。在這些部位，色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素。2、生長素的分布植物體各器官中都有分布，相對集中分布在生長旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。（1）極性運輸（幼嫩部位）3、生長素的運輸在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端，而不能反過來運輸，也就是只能單方向地運輸，稱為極性運輸。極性運輸是一種主動運輸。形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端形態(tài)學下端（2）非極性運輸（成熟組織）生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸。生長素的非極性運輸和其他有機物的運輸沒有區(qū)別。（3）橫向運輸：在一些細胞分裂特別旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(如單側(cè)光、重力)的影響,生長素也可以橫向運輸。提醒：①單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響生長素的合成。瓊脂塊無感光作用；②單側(cè)光刺激時,生長素在尖端既進行橫向運輸，又進行極性運輸。類別處理條件圖解結(jié)果遮蓋類暗箱類插片類不同處理條件下胚芽鞘生長狀況分析①直立生長②向光彎曲生長①直立生長②向光（小孔）彎曲生長①向左彎曲生長②向右彎曲生長③不生長不彎曲④直立生長⑤向右彎曲生長鞏固練習類別處理條件圖解結(jié)果移植類旋轉(zhuǎn)類①直立生長②向左彎曲生長③④中IAA含量：a=b+c且b＞c①直立生長②向光彎曲生長③向小孔彎曲生長④向中央彎曲生長不同處理條件下胚芽鞘生長狀況分析鞏固練習植物向光性的原因分析解釋1：單側(cè)光照射下，向光面的生長素橫向運輸，向背光面轉(zhuǎn)移。解釋2：單側(cè)光照射下，向光面的生長素被分解。解釋3：單側(cè)光照射下，抑制生長的物質(zhì)分布不均勻。若解釋1正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為___________________。若解釋2正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為___________________。若解釋3正確，則a～d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為___________________。c＞a=b＞dc=a=b＞dc=a=b=d（1）、辯證思維植物向光性的原因分析(2)、實驗證據(jù)①A、B組對照可以得出什么結(jié)論？A、B兩組的數(shù)據(jù)沒有太大差異，說明單側(cè)光并不能降解或者促進生長素的合成。C、D組對照說明單側(cè)光使生長素在胚芽鞘尖端從向光側(cè)運輸?shù)奖彻鈧?cè)，使得背光側(cè)生長素含量多于向光側(cè)。解釋1：單側(cè)光照射下，向光面的生長素橫向運輸，向背光面轉(zhuǎn)移。解釋2：單側(cè)光照射下，向光面的生長素被分解。解釋3：單側(cè)光照射下，抑制生長的物質(zhì)分布不均勻。②C、D組對照說明什么？1.如圖是生長素發(fā)現(xiàn)過程中的實驗示意圖，據(jù)圖判斷下列說法正確的是（

）A.實驗一證明生長素的產(chǎn)生依賴光照B.實驗二證明尖端產(chǎn)生的生長素能向下運輸C.實驗三證明胚芽鞘彎曲生長的原因是尖端產(chǎn)生的“影響”在其下部分布不均勻D.實驗四證明造成胚芽鞘彎曲生長的“影響”是生長素課堂練習C課堂練習2、如圖是有關(guān)胚芽鞘的一組實驗。下列說法錯誤的是()A．圖中能直立生長的是①④⑥B．圖中不生長不彎曲的是②C．若探究胚芽鞘的感光部位，可設(shè)置④和⑥進行對照D．上述實驗中所用胚芽鞘必須