高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：植物生長素

第5章第1節(jié)植物生長素1.圖中植株的生長方向有什么特點？彎向光源生長2.可能是哪種因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植物對這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？單側(cè)光；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。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？幼嫩部分在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家19世紀末1913年1918年1926年1934-1946年一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家1831—1836年，達爾文以博物學(xué)家的身份參加英國軍艦“貝格爾號”的環(huán)球科學(xué)考察。在旅途中，他養(yǎng)了幾只鳥，又在船艙中種植了一些喂鳥用的金絲雀虉草。船艙很暗，只有舷窗能透進陽光。達爾文當時就注意到，植物的幼苗都向舷窗的方向彎曲生長。為了弄清引起植物向光生長的原因，達爾文等許多科學(xué)家先后進行了數(shù)十年的科學(xué)研究。完成了生物進化研究之后，1875年，達爾文和他的兒子弗朗西斯·達爾文（F.Darwin）一起，用金絲雀虉草為材料研究植物的向光生長。1882年，達爾文與世長辭，該實驗是他晚年的重大科學(xué)貢獻之一。胚芽鞘第一片葉種子尖端尖端下部實驗材料及用具：胚芽鞘、光源、暗盒、刀片、錫箔罩子。核心問題：如何設(shè)計實驗探究植物向光性的原因？金絲雀虉草單子葉植物，特別是禾本科植物種子萌發(fā)時，包在胚芽外面的鞘狀結(jié)構(gòu)，連同胚芽一起出土，保護胚芽出土?xí)r不受損傷。單側(cè)光實驗①實驗③實驗④實驗②不做處理去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下方（2）實驗過程:單側(cè)光實驗①實驗③實驗④實驗②不做處理去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下方彎向光源生長不生長也不彎曲直立生長彎向光源生長說明胚芽鞘的感光部位在______；說明胚芽鞘的向光彎曲生長與_____有關(guān)；一生長素的發(fā)現(xiàn)過程

實驗①

實驗②

實驗③

實驗④

該實驗的對照組為_____，實驗組為________；①②對照，自變量為__________，①③對照，自變量為_____________③④對照，自變量為__________；①③④對照,①②③④有無尖端尖端尖端有無遮光遮光部位尖端胚芽鞘的彎曲生長與尖端受單側(cè)光刺激有關(guān)。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(xué)家（3）實驗結(jié)論:單側(cè)光感光部位在尖端彎曲生長的部位是尖端下部伸長區(qū)疑問：為什么尖端感光后會影響到下部生長彎曲呢？胚芽鞘尖端是否真的產(chǎn)生了某種“影響”呢？達爾文根據(jù)實驗提出，胚芽鞘的尖端受單側(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，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。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(xué)家瓊脂：是海藻的提取物，溶于熱水，再讓其冷卻得到。物質(zhì)可在瓊脂中擴散而性質(zhì)不變。云母片：是一種礦物質(zhì)，由云母族礦物質(zhì)切制而成。因其材料為天然礦制品，具有無污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點。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(xué)家瓊脂片云母片2、鮑森·詹森的實驗（1913）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(xué)家瓊脂片云母片2、鮑森·詹森的實驗（1913）彎向光源生長不生長也不彎曲胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部實驗結(jié)論：尖端產(chǎn)生的影響能傳到下部，為什么能使伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？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(xué)家3.拜爾(1918年)黑暗環(huán)境排除光的影響，控制變量一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家3.拜爾(1918年)黑暗環(huán)境結(jié)果？尖端放置的位置。尖端下部彎曲生長的方向。自變量：因變量：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(xué)家3.拜爾(1918年)胚芽鞘朝對側(cè)彎曲生長胚芽鞘的彎曲生長，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：現(xiàn)象：黑暗環(huán)境一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家《植物的運動力》推測1：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”推測2：這種“影響”會造成背光面比向光面生長快詹森的實驗驗證拜爾的實驗驗證詹森和拜爾的實驗初步證明：頂尖產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。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(xué)家4、溫特的實驗（1926）瓊脂幾小時后胚芽鞘尖端中的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到瓊脂塊中一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家4、溫特的實驗（1926）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(xué)家4、溫特的實驗（1926）將瓊脂切成小塊一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家4、溫特的實驗（1926）將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè)結(jié)果？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(xué)家4、溫特的實驗（1926）將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè)結(jié)果：胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家4、溫特的實驗（1926）將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè)結(jié)果：胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家4、溫特的實驗（1926）將經(jīng)處理過的瓊脂塊放在切去尖端的燕麥胚芽鞘一側(cè)結(jié)果：胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長如果放上的是沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊胚芽鞘則既不生長也不彎曲一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家4、溫特的實驗（1926）結(jié)果：胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長胚芽鞘則既不生長也不彎曲瓊脂塊是否接觸過尖端去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在尖端下部分布不均，導(dǎo)致彎曲生長。溫特將其命名為生長素。自變量：因變量：結(jié)論：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(xué)家4、溫特的實驗（1926）結(jié)果：胚芽鞘會朝對側(cè)彎曲生長胚芽鞘則既不生長也不彎曲①設(shè)置對照組的目的是:排除瓊脂片本身的化學(xué)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，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。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(xué)家1934，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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）達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家19世紀末1913年1918年1926年1934-1946年一生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)生長素之后，人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等物質(zhì)。們把這類由植物體內(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，叫作植物激（phytohormone）。植物激素：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。由內(nèi)分泌器官或細胞分泌的化學(xué)物質(zhì)-激素進行調(diào)節(jié)的方式，就是激素調(diào)節(jié)（hormomalregulation）動物激素植物激素合成部位作用部位化學(xué)本質(zhì)運輸方式相似之處特定的內(nèi)分泌腺無特定的內(nèi)分泌器官靶器官、靶細胞無明顯的靶器官蛋白質(zhì)、氨基酸、固醇等小分子物質(zhì)通過體液運輸多樣、復(fù)雜①微量、高效②作為信息分子調(diào)節(jié)生命活動③從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课槐容^植物激素和動物激素二生長素的合成、運輸與分布1.生長素的合成芽幼嫩的葉發(fā)育中的種子（1）合成部位主要為：二生長素的合成、運輸與分布1.生長素的合成芽幼嫩的葉發(fā)育中的種子（1）合成部位主要為：（2）合成過程：生長素由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來。二生長素的合成、運輸與分布2.生長素的運輸①極性運輸：（幼嫩部位）胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中，只能從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端運輸方向：（單向）運輸方式：主動運輸形態(tài)學(xué)上端→形態(tài)學(xué)下端二生長素的合成、運輸與分布2.生長素的運輸①極性運輸：（幼嫩部位）②非極性運輸：（成熟組織）在成熟組織中，生長素可以通過輸導(dǎo)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：由于單側(cè)光、重力等因素，發(fā)生根尖、莖尖在等細胞分裂特別旺盛的部位。植物向光性的解釋胚芽鞘尖端產(chǎn)生生長素單側(cè)光背光側(cè)生長素多于向光側(cè)單側(cè)光橫向運輸植物向光性的解釋背光側(cè)生長素多于向光側(cè)單側(cè)光橫向運輸極性運輸植物向光性的解釋背光側(cè)生長素多于向光側(cè)單側(cè)光尖端下方生長(1)外因：(2)內(nèi)因：單側(cè)光照射生長素的分布不均勻橫向運輸極性運輸植物向光性的解釋關(guān)于植物向光性的原因有以下三種解釋：解釋1：單側(cè)光照射下，向光面的生長素向背光面橫向轉(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。①若解釋1正確，則a、b、c、d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為？②若解釋2正確，則a、b、c、d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為？③若解釋3正確，則a、b、c、d四個瓊脂塊中生長素的含量關(guān)系為？c>a＝b>dc＝a＝b>da＝b＝c＝d二生長素的合成、運輸與分布2.生長素的運輸討論1.這個實驗的設(shè)計是否嚴密？為什么？應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。討論2.從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？不嚴密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時的情況。討論3.如果要驗證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進實驗方案？結(jié)論2不嚴謹。沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。二生長素的合成、運輸與分布（1）極性運輸不會隨植物形態(tài)學(xué)上端與形態(tài)學(xué)下端空間位置的改變而改變。（2）極性運輸為主動運輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。（3）極性運輸在太空中依然存在，不受重力因素的影響。（4）生長素的橫向運輸只發(fā)生在根尖、芽尖等產(chǎn)生生長素的部位，且發(fā)生在有單側(cè)光或重力等刺激時。尖端在均勻光照或黑暗處時，不發(fā)生生長素的橫向運輸。（5）失重狀態(tài)下，由于沒有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生長素的水平分布是均勻的，植物會水平生長。二生長素的合成、運輸與分布關(guān)于生長素運輸?shù)膸c注意事項二生長素的合成、運輸與分布3.生長素的分布生長素在植物體各器官中都有分布，但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。三生長素的生理作用1.作用方式生長素在植物體內(nèi)起作用的方式和動物體內(nèi)激素起作用的方式基本相似，它不像酶那樣催化細胞代謝，也不為細胞提供能量，而是給細胞傳達信息，起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用。動物激素植物激素分泌器官化學(xué)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(fù)雜隨體液運輸生長素激素受體三磷酸肌醇添加細胞壁成分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+激活液泡H+使細胞壁松散轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄因子促細胞生長蛋白翻譯高爾基體生長素激素受體三磷酸肌醇添加細胞壁成分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+激活液泡H+使細胞壁松散轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄因子促細胞生長蛋白翻譯高爾基體2.生長素的作用機理三生長素的生理作用（1）細胞水平

起著促進細胞伸長生長、誘導(dǎo)細胞分化等作用；（2）器官水平

影響器官的生長、發(fā)育，如促進側(cè)根和不定根發(fā)生，

影響花、葉和果實發(fā)育等。細胞器官生長素伸長、分化生長、發(fā)育受體基因表達3.生長素的作用特點三生長素的生理作用如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：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，對根生長的促進作用加強促進根生長的最適濃度生長素濃度升高，對根生長的促進作用減弱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.生長素的作用特點三生長素的生理作用如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：ABCD010-1010-810-610-410-2促進生長抑制生長mol·L-1根F`F⑥從圖中的F、F`點你可以得出什么結(jié)論？最適濃度點左右兩側(cè)有一大一小兩個濃度點，起促進作用效果相同⑦以上曲線說明了什么?生長素作用的兩重性:低濃度促進生長，高濃度抑制生長⑧圖中的促進和抑制是以什么為對照進行判斷的？抑制作用是不生長還是減緩生長？以不施加外源生長素時根的生長情況為對照。抑制說明在該濃度下生長緩慢甚至停止。小于C的算低濃度大于C的算高濃度3.生長素的作用特點三生長素的生理作用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

＞莖幼嫩細胞＞衰老細胞雙子葉植物＞單子葉植物生長素濃度與植物不同器官生長反應(yīng)的關(guān)系示意圖兩重性三生長素的生理作用

____子葉植物比____子葉植物敏感,利用濃度在____________的生長素類似物作除草劑（如2，4-D），可除去____子葉植物中的____子葉雜草。雙單雙單D點附近3.生長素的作用特點生長素濃度與植物不同器官生長反應(yīng)的關(guān)系示意圖兩重性雙子葉植物單子葉植物三生長素的生理作用4.生長素兩重性的實例——頂端優(yōu)勢①概念：植物頂芽優(yōu)先生長，