51植物生長素高二生物高效教學(xué)課件（人教版2019選擇性必修1）

5.1

植物生長素（P90）【向性運動】植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運動，稱為向性運動。（向光性、向肥性、向水性、向重力性等）向光性：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象，叫做向光性問題探討向著光源生長的植物(視頻)1、視頻中植株的生長方向有什么特點？彎向光源生長2、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？長時間的單側(cè)光照射；有利于進(jìn)行光合作用。3、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？幼嫩部分達(dá)爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家胚芽鞘：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(hù)胚芽出土?xí)r不受損傷。出土后還能光合作用。漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品胚芽鞘第一片葉種子（1）實驗材料：金絲雀虉草胚芽鞘一.植物生長素的發(fā)現(xiàn)歷程1、達(dá)爾文和他兒子的實驗尖端尖端下部該實驗的對照組為_____，實驗組為________；①②③④

①與②形成對照，單一變量是什么？從實驗結(jié)果可得出什么推論？有無尖端；胚芽鞘向光生長與胚芽鞘尖端有關(guān)①、③和④比較可得出胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的是哪個部位？發(fā)生彎曲的是哪個部位？感光部位是尖端，彎曲生長部位是伸長區(qū)。

金絲雀虉草胚芽鞘1、達(dá)爾文和他兒子的實驗減法原理胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“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。

(教材P91)①和③對比還可以說明生長素的產(chǎn)生

光。（需要、不需要）不需要，即有光、無光均可產(chǎn)生思考：有人認(rèn)為達(dá)爾文的實驗應(yīng)該增加“尖端加同樣重量的透明罩子”作為實驗組，你認(rèn)同這種觀點嗎？設(shè)置透明罩子的意義是什么？排除罩子的重力因素尖端產(chǎn)生的某種影響是什么？備選材料:胚芽鞘若干、光源、刀片、不透水的云母片、透水的瓊脂片漢水丑生侯偉作品2、詹森的實驗云母片細(xì)胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的模擬實驗常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散云母片瓊脂片胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”,可以透過瓊脂片傳遞給下部。實驗結(jié)論：請分析：該實驗的自變量和因變量分別是什么？自變量：尖端與下部的聯(lián)系是否被阻斷追問：詹森的實驗有沒有嚴(yán)格遵循單一變量原則？如何補(bǔ)充、完善？沒有形成單一變量，無法排除“瓊脂片可能導(dǎo)致胚芽鞘生長”實驗現(xiàn)象：不生長，不彎曲結(jié)論：瓊脂片對實驗無影響瓊脂片2、詹森的實驗驗證：背光面比向光面生長的快（尖端產(chǎn)生的影響在下部分布不均勻）3、拜爾的實驗黑暗條件現(xiàn)象：自變量：因變量：尖端放置的位置尖端下部彎曲生長的方向胚芽鞘朝對側(cè)彎曲生長胚芽鞘彎曲生長是由于尖端產(chǎn)生的影響在尖端以下分布不均勻引起的實驗結(jié)論：請分析：該實驗是如何進(jìn)行對照的？為什么要在黑暗中進(jìn)行？尖端受單側(cè)光刺激，向伸長區(qū)傳遞某種“影響”這種“影響”會造成背光面比向光面生長快達(dá)爾文的推測鮑森·詹森拜爾結(jié)論：尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在伸長區(qū)分布不均勻這些實驗初步證明：尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部分分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。4、溫特的實驗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：實驗組空白對照組4、溫特的實驗實驗組空白對照組請分析：①設(shè)置空白對照組的目的是: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的原因是?去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生長素，浸泡可以去除生長素，排除內(nèi)源激素對實驗的干擾。③溫特提出植物體內(nèi)存在生長素時，有沒有提取出這種物質(zhì)？他是怎樣作出這一推測的？【提示】他是在對實驗結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上作出這樣推斷的。要得出這樣的結(jié)論,既需要以事實為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理，還需要一定的想象力。5、1934年，科學(xué)家首先從人尿中提取到了具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，并經(jīng)化學(xué)分析證明為吲哚乙酸（IAA）；1946年，終于從植物體中分離到了生長素，并確認(rèn)它就是IAA

。苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，具有生長素效應(yīng)的還有：由上可知，生長素的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)酸。歸納總結(jié)胚芽鞘系列實驗的重要結(jié)論①生長素的產(chǎn)生部位：____________；感光部位：____________。②生長素橫向運輸?shù)牟课籣__________；生長素的產(chǎn)生是否需要光：______。③生長素發(fā)揮作用的部位（即生長部位）：_______________________。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端下部的伸長區(qū)生長素的產(chǎn)生部位生長素的作用部位尖端下端感光部位彎曲生長部位橫向運輸部位?瓊脂塊無感光作用6、植物向光性的原因分析思考：從細(xì)胞學(xué)角度，我們應(yīng)當(dāng)觀察到哪種現(xiàn)象呢？是比較細(xì)胞的體積還是比較細(xì)胞的數(shù)目？單側(cè)光尖端傳遞生長素生長素分布不均

尖端以下部位生長素向背光區(qū)移動背光側(cè)多向光彎曲生長（外因）（內(nèi)因）橫向運輸在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(單側(cè)光、重力、離心力）。①由此可以得出什么結(jié)論？②如何進(jìn)一步設(shè)計實驗，研究單側(cè)光導(dǎo)致生長素分布不均的原因？生長素的產(chǎn)生不需要光。生長素橫向轉(zhuǎn)移的實驗證據(jù):P92：相關(guān)信息關(guān)于植物向光性生長的原因，目前還有爭議。20世紀(jì)80年代，有的學(xué)者用向日葵、蘿卜作實驗材料，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)分布不均勻而造成的。判斷：若向光側(cè)抑制物質(zhì)多，生長素分布均勻，則可推斷胚芽鞘向光生長與生長素?zé)o關(guān)（）×例：抑制物質(zhì)與生長素受體結(jié)合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向右彎曲生長長不長——有無生長素；彎不彎——生長素是否分布均勻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向中央彎曲生長直立生長向左彎曲生長7、植物激素的概念由植物體內(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(jī)物，叫作植物激素（phytohormone）。已知的植物激素包括生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。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。P93思考?討論：植物激素和動物激素的比較: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(xì)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(xì)胞多樣、復(fù)雜隨體液運輸(1)胚芽鞘尖端在單側(cè)光刺激下產(chǎn)生生長素(

)(2)生長素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)(

)(3)植物的向光生長是因為向光側(cè)生長素濃度高于背光側(cè)(

)(4)動物激素和植物激素都是由特定的內(nèi)分泌腺產(chǎn)生的(

)(5)溫特分離并鑒定出生長素的化學(xué)本質(zhì)為吲哚乙酸(

)(6)植物體內(nèi)具有與IAA相同效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)，它們都屬于生長素(

)×××判斷正誤××√例1.（2014，全國1卷）為了驗證單側(cè)光照射會導(dǎo)致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結(jié)論，需要先利用瓊脂塊收集生長素，之后再測定其含量。假定在單側(cè)光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關(guān)，下列收集生長素的方法（如圖示）中，正確的是（

）B例2.實驗驗證：單側(cè)光引起生長素在小麥胚芽鞘的背光一側(cè)比向光一側(cè)分布多，則小麥胚芽鞘向光彎曲（生長素在胚芽鞘的尖端發(fā)生了橫向運輸）請你將下圖補(bǔ)充完整：在甲方框中畫出與胚芽鞘尖端處理有關(guān)的圖，在乙方框中畫出實驗結(jié)果預(yù)測圖。例3.為驗證在單側(cè)光照射下，甲圖燕麥胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在A段而不是發(fā)生在B段。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗步驟，請幫助其完成下列有關(guān)實驗過程：(1)實驗材料及用具：燕麥胚芽鞘、一側(cè)開孔的硬紙盒、薄云母片、光源等。(2)實驗過程：給以右側(cè)單側(cè)光照射，在下列圖中繪出插入云母片的位置，并在下面用文字說明。(3)實驗結(jié)果：a．________________________。b．________________________。c．________________________。(4)實驗結(jié)論：__________________________。直立生長彎向光源生長彎向光源生長胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素的橫向運輸發(fā)生在A段而不是B段生長素的產(chǎn)生主要部位合成途徑生長素的運輸幼嫩部位成熟部位尖端生長素的分布幼芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子“色氨酸”經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素轉(zhuǎn)變成非極性運輸（通過輸導(dǎo)組織）廣泛，主要集中在生長旺盛的部位（如：胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等）8、生長素的產(chǎn)生、分布和運輸極性運輸：主動運輸橫向運輸、極性運輸生長素的合成合成途徑：生長素的分布主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素。8、生長素的產(chǎn)生、分布和運輸植物體各器官都有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等。

部位：極性運輸

方向：

方式：

胚芽鞘、芽、幼葉和幼根（幼嫩部位）從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端（不受任何外力影響）8、生長素的運輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端合作探究1：你是否想過生長素極性運輸為什么是形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端嗎？主動運輸（如何證明？）研究表明生長素的單方向性運輸與生長素轉(zhuǎn)運載體在細(xì)胞膜上分布的特殊性有關(guān)，攜帶生長素的流出載體蛋白位于細(xì)胞底部細(xì)胞膜上，頂部則沒有。合作探究2：關(guān)于生長素的極性運輸?shù)挠^點你有過質(zhì)疑嗎？如果有怎么打消你的質(zhì)疑呢？空白瓊脂塊(a)形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端含IAA瓊脂塊實驗前實驗后合作探究3：如何檢測下端瓊脂塊是否含有生長素？胚芽鞘彎曲生長結(jié)論：(1)下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；(2)生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。合作探究4：這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？如果要驗證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實驗方案？實驗前形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端含IAA瓊脂塊空白瓊脂塊(a)實驗后胚芽鞘既不生長也不彎曲（教材P95）追問：在植物組織中生長素的運輸方式只有極性運輸嗎？（2）非極性運輸（成熟組織）（3）橫向運輸：④單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響合成。⑤單側(cè)光刺激時,生長素在尖端既進(jìn)行橫向運輸，又進(jìn)行極性運輸。⑥在失重狀態(tài)下植物激素不能橫向運輸，水平生長。⑦生長素進(jìn)出瓊脂塊的方式是自由擴(kuò)散，光照不會使生長素在瓊脂塊中進(jìn)行橫向運輸；輸導(dǎo)組織——非極性運輸在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(單側(cè)光、重力、離心力）。注意：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，需要耗能，需要載體蛋白。③極性運輸在太空中依然存在，不受重力、

光照影響。生長素生長素受體特異性結(jié)合引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)特定基因表達(dá)產(chǎn)生效應(yīng)誘導(dǎo)給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的作用。1.作用方式作用機(jī)制細(xì)胞器官生長素伸長分化生長發(fā)育受體基因表達(dá)二、生長素的生理作用及特性不同濃度生長素對根的作用分析B點表示：C點表示是：BC段表示：CD段表示：E、F點表示：促進(jìn)根生長的最適濃度仍是促進(jìn)，但逐漸減弱抑制作用，逐漸增強(qiáng)既不促進(jìn)也不抑制濃度不同，但促進(jìn)作用效果相同①圖中的促進(jìn)和抑制是以什么為對照進(jìn)行判斷的？抑制作用是不是不生長？以不施加外源生長素時根的生長情況為對照。抑制生長≠不生長，生長狀況差于對照組者可謂生長受抑制2.曲線分析P271二、生長素的生理作用及特性下不同濃度生長素對植物不同器官的作用結(jié)果。②對于同一器官來說，生長素的作用與濃度有什么關(guān)系？③對于不同的器官來說，生長素促進(jìn)生長的最適濃度相同嗎？一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長，濃度過高則抑制生長。敏感程度排序：

根＞芽＞莖根10-10、芽10-8、莖10-4mol/L幼嫩細(xì)胞＞衰老細(xì)胞雙子葉植物＞單子葉植物2.曲線分析二、生長素的生理作用及特性易錯警示：誤將高于最適濃度的濃度都當(dāng)做“抑制濃度”點撥：曲線中HC段表明隨生長素濃度升高，促進(jìn)生長作用減弱，但仍為促進(jìn)生長的濃度，不是抑制濃度，高于i時才會抑制植物生長，才是“抑制濃度”。合作探究2：如何證實是頂芽產(chǎn)生的生長素抑制側(cè)芽的生長？3、生長素“低促高抑”的實例植物的______優(yōu)先生長，而______生長受到抑制的現(xiàn)象。頂芽側(cè)芽2134實例1：頂端優(yōu)勢保留頂芽去掉頂芽解除方法追問：植物的根具有頂端優(yōu)勢嗎？合作探究1：請將1-4處的生長素濃度進(jìn)行排序？2>3>4>1抑制促進(jìn)去掉頂芽并敷上含生長素的羊毛脂樹木修剪——改善樹型棉花摘心——增加產(chǎn)量樹木粗壯——木材質(zhì)量解除頂端優(yōu)勢利用頂端優(yōu)勢應(yīng)用1：頂端優(yōu)勢應(yīng)用2：除草劑小麥、玉米、水稻是單子葉植物，而其中的雜草往往是雙子葉植物。而雙子葉植物對生長素的敏感程度大于單子葉植物。合作探究：據(jù)圖分析，可選擇濃度在什么范圍的生長素作為除草劑？雙子葉植物單子葉植物除去單子葉農(nóng)田中的雙子葉雜草重力原理：根對生長素敏感，莖對生長素不敏感。生長素濃度：Ａ<Ｂ；Ｃ<Ｄ實例3：根的向地性A