5.1 植物生長(zhǎng)素課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

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

植物的生命活動(dòng)會(huì)受到哪些因素影響？

第1節(jié)

植物生長(zhǎng)素第5章

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)《植物的運(yùn)動(dòng)力》一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象叫作向光性。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程①實(shí)驗(yàn)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(hù)生長(zhǎng)中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進(jìn)行光合作用。1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)(19世紀(jì)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(zhǎng)不生長(zhǎng)不彎曲直立生長(zhǎng)向光彎曲生長(zhǎng)1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)(19世紀(jì)末)②實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果:1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)(19世紀(jì)末)③實(shí)驗(yàn)分析:實(shí)驗(yàn)①

實(shí)驗(yàn)②

實(shí)驗(yàn)③

實(shí)驗(yàn)④

實(shí)驗(yàn)①②形成對(duì)照，自變量是

，說(shuō)明

。尖端的有無(wú)胚芽鞘的生長(zhǎng)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(shí)胚芽鞘反應(yīng)，確定胚芽鞘哪一部分起作用。實(shí)驗(yàn)③④形成對(duì)照，再加上實(shí)驗(yàn)①的空白對(duì)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(zhǎng)部位推測(cè)結(jié)論1：胚芽鞘的生長(zhǎng)彎曲與尖端有關(guān)疑問(wèn)：為什么尖端感光后會(huì)影響到下部生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而出現(xiàn)向光性彎曲推測(cè)1：尖端產(chǎn)生了某種影響，傳到下部如何驗(yàn)證？1910年鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”，可以通過(guò)瓊脂片傳給下部。實(shí)驗(yàn)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(kuò)散而性質(zhì)不變。推測(cè)2：彎曲生長(zhǎng)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(zhǎng)的方向。如何驗(yàn)證？1914年拜爾的實(shí)驗(yàn)胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻?qū)嶒?yàn)結(jié)論：1.拜爾為什么要在黑暗環(huán)境中完成該實(shí)驗(yàn)？2.沒(méi)有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會(huì)發(fā)生彎曲？推測(cè)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(shí)驗(yàn)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)在胚芽鞘尖端下面一段的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。黑暗中圖5-3拜爾實(shí)驗(yàn)3.拜爾實(shí)驗(yàn)(1918年)說(shuō)明單側(cè)光不是胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的根本原因，而“影響”的分布不均勻才是根本原因。生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)——溫特實(shí)驗(yàn)（1926）閱讀教材溫特實(shí)驗(yàn)，思考并回答下面的問(wèn)題1.溫特實(shí)驗(yàn)基于什么假設(shè)進(jìn)行的？2.如果對(duì)實(shí)驗(yàn)加以完善，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么做？3.溫特實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？4.溫特實(shí)驗(yàn)（1926年）實(shí)驗(yàn)組朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)自變量：因變量：瓊脂塊是否接觸過(guò)尖端。去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長(zhǎng)對(duì)照組不生長(zhǎng)不彎曲結(jié)論：胚芽鞘尖端確實(shí)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(zhǎng)。溫特將其命名為生長(zhǎng)素。4.溫特實(shí)驗(yàn)（1926年）實(shí)驗(yàn)組朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)對(duì)照組不生長(zhǎng)不彎曲漢水丑生侯偉作品①設(shè)置對(duì)照組的目的是：排除瓊脂塊本身的化學(xué)物質(zhì)對(duì)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(shí)間或靜置一段時(shí)間，原因是？去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生長(zhǎng)素，以去除生長(zhǎng)素，排除內(nèi)源激素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。實(shí)驗(yàn)者主要思路與方法達(dá)爾文父子鮑森·詹森拜爾溫特請(qǐng)總結(jié)四位科學(xué)家的主要思路與方法，填入下表實(shí)驗(yàn)者主要思路與方法達(dá)爾文父子去除胚芽鞘頂端，觀察去除整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響用錫箔小帽套住頂端，以去除單側(cè)光對(duì)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(yùn)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(dāng)于人為施加了物質(zhì)的不均勻分布溫特放置過(guò)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(zhǎng)，證實(shí)化學(xué)物質(zhì)的存在1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長(zhǎng)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(zhǎng)素，并確認(rèn)它就是吲哚乙酸(IAA)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有生長(zhǎng)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(zhǎng)素。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）5.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)植物向光性的原因

植物向光性是由生長(zhǎng)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(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，引起兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻，造成胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)。植物向光性根本原因：引起生長(zhǎng)素分布不均外因：生長(zhǎng)素分布不均勻單側(cè)光照射進(jìn)一步探究：?jiǎn)蝹?cè)光如何引起生長(zhǎng)素分布不均勻22:12:48思考：?jiǎn)蝹?cè)光照射后，胚芽鞘背光側(cè)生長(zhǎng)素含量多于向光側(cè)原因是？提出假設(shè)：①向光側(cè)的生長(zhǎng)素在光的影響下被分解了②向光側(cè)的生長(zhǎng)素在光的影響下抑制合成③向光側(cè)的生長(zhǎng)素向背光側(cè)發(fā)生橫向轉(zhuǎn)移××此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上如何進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明？生長(zhǎng)素橫向轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)證據(jù)將生長(zhǎng)素作用下快速表達(dá)的基因與某個(gè)特定基因（產(chǎn)物可顯示為藍(lán)色）融合，使生長(zhǎng)素作用部位顯現(xiàn)為藍(lán)色。生長(zhǎng)素橫向轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)證據(jù)植物向光生長(zhǎng)的原因思考：生長(zhǎng)素發(fā)揮了怎樣的作用，導(dǎo)致背光側(cè)生長(zhǎng)快？從細(xì)胞學(xué)角度，我們應(yīng)當(dāng)觀察到哪種現(xiàn)象呢？有些學(xué)者根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，植物向光性生長(zhǎng)，是由單側(cè)光照射引起某些抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)分布不均勻造成的。單側(cè)光向光側(cè)抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)多背光側(cè)抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)少向光側(cè)生長(zhǎng)慢背光側(cè)生長(zhǎng)快向光生長(zhǎng)

【辯證思維】達(dá)爾文鮑森·詹森拜爾溫特化學(xué)本質(zhì)1875年1913年1918年1926年1934-1946年生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程22:12:48一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程達(dá)爾文鮑森·詹森拜爾溫特其他科學(xué)家19世紀(jì)末1913年1918年1926年1934-1946年生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程22:12:48產(chǎn)生部位作用部位有機(jī)物除生長(zhǎng)素外，還發(fā)現(xiàn)了

等。來(lái)源運(yùn)輸含量本質(zhì)由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從

運(yùn)送到

，對(duì)植物生長(zhǎng)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(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯植物激素作為

，幾乎參與

植物生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中的所有生命活動(dòng)。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(dòng)的化學(xué)物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點(diǎn)。動(dòng)物激素植物激素分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式相同點(diǎn)①由自身產(chǎn)生；②從產(chǎn)生部位運(yùn)到作用部位③起調(diào)節(jié)作用；④微量高效無(wú)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(wú)特定靶器官靶器官、靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜隨體液運(yùn)輸1.生長(zhǎng)素的合成生長(zhǎng)素合成的前體主要是色氨酸生長(zhǎng)素合成的部位主要是芽、幼葉、發(fā)育中的種子*植物沒(méi)有專門(mén)的內(nèi)分泌腺器官生長(zhǎng)素的合成分布運(yùn)輸2.生長(zhǎng)素的分布

生長(zhǎng)素廣泛分布于高等植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、種子，其中生長(zhǎng)旺盛的部位較為集中。3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸主要在芽、幼葉等植物全身地上部分地下部分3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸（1）極性運(yùn)輸：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)下端在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根(幼嫩部位)中，生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，是一種主動(dòng)運(yùn)輸。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)下端地上部分地下部分任務(wù)1：探究——如何證明極性運(yùn)輸?shù)拇嬖冢克伎迹涸搶?shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論分別是什么？該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸？3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸（2）非極性運(yùn)輸：在成熟組織中，生長(zhǎng)素可以通過(guò)輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。輸導(dǎo)組織生長(zhǎng)素的非極性運(yùn)輸和其他有機(jī)物的運(yùn)輸沒(méi)有區(qū)別。3.生長(zhǎng)素的運(yùn)輸（3）橫向運(yùn)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(zhǎng)素產(chǎn)生的部位，生長(zhǎng)素可以橫向運(yùn)輸，導(dǎo)致分布不均勻。單側(cè)光：重力：背地側(cè)→近地側(cè)運(yùn)輸向光側(cè)→背光側(cè)運(yùn)輸二、生長(zhǎng)素的生理作用

生長(zhǎng)素的作用機(jī)理生長(zhǎng)素作為一種激素，通是過(guò)信息傳遞來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的。細(xì)胞器官生長(zhǎng)素伸長(zhǎng)分化生長(zhǎng)發(fā)育受體基因表達(dá)

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

敏感用適當(dāng)濃度的生長(zhǎng)素類似物來(lái)殺死單子葉農(nóng)作物里的雙子葉雜草,同時(shí)促進(jìn)單子葉植物的生長(zhǎng)。

任務(wù)2：解惑——難道生長(zhǎng)素真的能抑制生長(zhǎng)？1934年，Thimann等人進(jìn)行了一次經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。他對(duì)豌豆進(jìn)行保留頂芽或去除頂芽的處理，之后放置一段時(shí)間，觀察其側(cè)芽的生長(zhǎng)狀況。思考：在正常植株的頂芽與側(cè)芽中，生長(zhǎng)素積累較多的是哪里？如果生長(zhǎng)素真的能抑制植株生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是怎樣的？圖片來(lái)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(shuō)明生長(zhǎng)素抑制了側(cè)芽的生長(zhǎng)？第2、3組處理的結(jié)果說(shuō)明了什么？該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？組別側(cè)芽增加的長(zhǎng)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(zhǎng)素1.8±0.62.生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)：在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。生長(zhǎng)素低濃度促進(jìn)、高濃度抑制的特點(diǎn)會(huì)造成植物的頂端優(yōu)勢(shì)，影響植物的長(zhǎng)勢(shì)。植物生長(zhǎng)的向性運(yùn)動(dòng)亦會(huì)受生長(zhǎng)素影響，除了之前講過(guò)的向光性外，向地性與背地性也受生長(zhǎng)素調(diào)控。任務(wù)3：推理——生長(zhǎng)素如何調(diào)控向地性與背地性？提示：生長(zhǎng)素的分布受到重力的影響，會(huì)朝重力方向運(yùn)輸。思考：植株的根、莖中生長(zhǎng)素的分布狀況如何？根、莖中的大體趨勢(shì)有