5.1生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索ppt课件-2023新浙科版（2019）《高中生物》选择性必修第一册.pptx

1、【植物生长趋光延时 Changing the direction of light during plant growth-Time lapse】https:/b23.tv/6hVC3B第五章 植物生命活动的调节新浙科版选择性必修新浙科版选择性必修1第一节 生长素的发现开启了人类 对植物激素调节的探索 植物体也是复杂的生命系统，是否与动物植物体也是复杂的生命系统，是否与动物一样，也具有神经调节、激素调节和免疫一样，也具有神经调节、激素调节和免疫调节？调节？植物的生命活动主要是通过植物激素来实现的。植物激素植物激素是在植物体内某些部位合成，然是在植物体内某些部位合成，然后被运送到其他部位，在很低

2、浓度下即可后被运送到其他部位，在很低浓度下即可对植物生命活动起到显著调节作用的小分对植物生命活动起到显著调节作用的小分子有机物。最早被人们发现的植物激素是子有机物。最早被人们发现的植物激素是生长素（生长素（auxin)auxin)。1.1.图中植物的生长方向有什么特点？图中植物的生长方向有什么特点？茎和枝条正向光生长；根负茎和枝条正向光生长；根负向光生长；叶片横向光性向光生长；叶片横向光性2.2.可能是哪种环境因素引发了这可能是哪种环境因素引发了这 株植物形态的改变？株植物形态的改变？较长时间的较长时间的单侧光单侧光在单侧光的照射下，植物朝向光源在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做

3、方向生长的现象叫做向光性向光性。一、活动：观察植物的向光性1 1、植物的向光性、植物的向光性放在窗边的盆栽植物总是会向着光源方向弯放在窗边的盆栽植物总是会向着光源方向弯 曲生长，这种现象称为植物的向光性曲生长，这种现象称为植物的向光性。2 2、正向光性、正向光性植物的植物的茎和枝条茎和枝条通常表现出最典型的正向光性，通常表现出最典型的正向光性，朝向光源生长朝向光源生长。3 3、负向光性、负向光性植物的植物的根根有时会表现出负向光性，有时会表现出负向光性，背向光源生长背向光源生长。4 4、横向光性、横向光性植物的植物的叶片叶片则表现出横向光性，则表现出横向光性，生长方向与光源生长方向与光源 方向

4、垂直。方向垂直。茎和枝条：正向光性根：负向光性叶片：横向光性1.植物的向光性有什么适应性的意义？有利于植物绿色部分能接受更充足的光照;使根部向下深植于土壤中，吸收充足的水分和无机盐；影响植物的各项生命活动，保证其生存。2.推测植物茎的向光弯曲生长 在细胞水平上如何表现？茎秆两侧细胞的生长速率不同，背光侧生长速率比向光侧大二、向光性的研究导致生长素的发现1.达尔文父子的实验（1880年前后）1)1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。2)2)实验材料：苗尖端（幼苗的尖端）。实验材料：苗尖端

5、（幼苗的尖端）。早在1880年前后，英国著名生物学家达尔文和他的儿子费朗西斯 就已关注到植物的向光性，并展开最早的实验研究。实验材料：l 金丝雀虉草的胚芽鞘l 金丝雀虉草的种子为茶色，常作为鸟类，尤其是金丝雀的食物，这就是“金丝雀虉草”一名的来源。加那利群岛、意大利和北非的人们将金丝雀虉草作为一种食物。金丝雀虉草胚芽鞘 胚芽鞘是单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。有保护胚芽中更幼小的叶和生长锥的功能。胚芽鞘含有植物生长激素，对种苗的出土有很大意义；同时含有叶绿体，出土后即能进行光合作用，使幼苗走向自养生活。（一）达尔文的向光性实验1结论：单侧光引起胚芽鞘向光生长 结论：胚芽鞘的向光性

6、弯曲与尖端有关（一）达尔文的向光性实验2结论：尖端是感光部位，弯曲部位在尖端下部。（一）达尔文的向光性实验3达尔文父子实验（1880）：结论：感光部位在苗尖端；弯曲部位在尖端下侧推测：有某种信号从苗尖端向下传递，引起下部弯曲琼脂片（二）波森詹森的实验尖端产生的某种刺激可以透过琼脂片传递给下部结论：波森詹森实验（1913）：结论：从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的化学物质 明胶和云母片（三）拜尔的实验提出：苗尖端产生了一种促进生长的化学物质，单侧光照引起这种物质的不对称运输，这种不对称运输引起的不均匀分布导致幼苗弯曲生长。拜尔实验（1918）：向放置苗尖端的对侧弯向放置苗尖端的对侧弯曲生长曲生

7、长生长素（四）温特实验温特实验（1926）：结论：苗尖端中确实存在一种能够促进生长的化学物质，正是这种化学物质的分布不均匀造成了幼苗的弯曲生长。命名为生长素光照？单侧光照生长素分布不均生长不均（背光面多，向光面少）（背光面细胞伸长的快）如何在细胞水平验证背光侧细胞纵向生长快?植物向光性的解释植物向光性的原因分析吲哚乙酸（IAA）苯乙酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等郭葛提取（1934）：化学本质：小分子有机物生长素类似激素：最主要的生长素生长素相关实验的图解及分析 类别图解条件相关结果 A遮盖类 B暗箱类 直立生长向光弯曲生长直立生长向光(小孔)弯曲生长生长素相关实验的图解及分析 类别图解

8、条件相关结果C插入类 D移植类 向光弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长直立生长；向左弯曲生长；中IAA的含量：abc，bc；向右弯曲生长生长素相关实验的图解及分析 类别图解条件相关结果E旋转类 直立生长；向光弯曲生长；向小孔弯曲生长；向心生长判断植物“长不长”“弯不弯”的技巧三、生长素促进植物生长1生长素的生理功能生长素的生理功能(1)(1)从细胞水平看从细胞水平看 主要生理功能：促进主要生理功能：促进细胞伸长细胞伸长。影响细胞的影响细胞的分裂分裂和和分化分化。(2)(2)从器官水平看从器官水平看：作用于各种广义：作用于各种广义的的生长现象生长现象。促进促进茎伸长茎伸长；促进促进地上地上

9、部分部分向上向上生长；生长；促进促进不定根不定根和和侧根侧根形成；形成；促进促进叶片叶片生长和生长和维管束维管束分化；分化；促进促进果实生长果实生长；促进促进种子发芽种子发芽；防止防止落叶落花落果落叶落花落果等。等。3.生长素的分布：大多集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩的种子等，趋向衰老的组织和器官中含量很少。生长素在植物组织中的精细分布是它实现众多生理功能的基础，而这种精细分布取决于生长素的合成和运输。在植物叶面施加外源性的生长素，在根部能够检测到；在根部施用外源性的生长素，在叶上能够检测到。2.生长素主要合成部位：顶芽、幼叶和胚由色氨酸经过一

10、系列反应转变过来。4.生长素的运输：非极性运输:韧皮部：自由扩散;木质部：依赖蒸腾作用长距离运输极性运输:从形态学上端到形态学下端,与重力无关；局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间的短距离单向运输运输方式：主动转运极性运输极性运输1 1、形态学上端和形态学、形态学上端和形态学 下端的含义？下端的含义？2 2、极性运输的方向？可极性运输的方向？可 不可以逆向进行？不可以逆向进行？3 3、根据实验你能得到什、根据实验你能得到什 么结论？么结论？形态学上端 在形态学上，分生迅速，向上或者向下延伸的是上端；分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是下端。对于地上部分而言，树枝是形态学上端，而树干是形态学下端。

11、对于地下部分而言，根尖是形态学上端，根基是形态学下端。生长素除了能发生极性运输,还能发生横向运输。(1)A、B中属于极性运输和横向运输的过程分别是哪些?属于极性运输的是,属于横向运输的是。主动转运(2)研究表明,顶芽的生长素浓度低于侧芽,但顶芽产生的生长素仍向侧芽运 输,由此推断生长素跨膜运输方式是哪种?1.实验材料：生长素类似物生长素类似物(2,4-D2,4-D)生长旺盛、容易成活、长势相近的枝条生长旺盛、容易成活、长势相近的枝条 生长素生长素（IAAIAA）由植物自身产生，在植物）由植物自身产生，在植物体内含量很少，提取困难，在生产上较少应体内含量很少，提取困难，在生产上较少应用。用。生长

12、素类似物生长素类似物是人工合成的化学物质，是人工合成的化学物质，生理作用与生长素类似，生理作用与生长素类似，在生产上有广泛的在生产上有广泛的应用。应用。如如-萘乙酸（萘乙酸（NAANAA）、生根粉、）、生根粉、2,4-D2,4-D等。等。2.实验器具：烧杯、量筒、玻璃棒等烧杯、量筒、玻璃棒等提出疑惑提出疑惑：是不是生长素的是不是生长素的浓度越高浓度越高，植物的器官就会，植物的器官就会生长越快生长越快？四、活动：探究2,4-D对插枝植物生根的影响如何确定合适的浓度范围呢？如何确定合适的浓度范围呢？预实验预实验 确定浓度范围确定浓度范围浓度梯度：(10-10 10-8 10-6 10-4 10-2

13、 )mol/L1）对于探究实验，需做预实验，根据其结果不断调整实验方案，慢慢摸索出合适 的浓度范围和梯度3活动提示2)插枝的方法有水培法和土培法两种清水 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 （mol/L）无关变量：不同浓度的不同浓度的2 2，4D4D溶液溶液 生根情况（枝条上根的总长度和数目）生根情况（枝条上根的总长度和数目）处理的时间、处理的时间、处理的方法、处理的方法、植物枝条的长度长势等植物枝条的长度长势等4设计实验应当严格遵循对照实验原则，尽可能控制好各种无关变量，使得各实验 组及对照组的无关变量保持一致。自变量：因变量:5.实验结果6、实验数据的处理 绘制坐标曲线图，

14、绘制坐标曲线图，横坐标横坐标为为时间时间，纵坐标纵坐标为为长度长度，直观表现出不，直观表现出不同浓度的同浓度的2 2，4 4D D对插枝生根的作用。对插枝生根的作用。生长素调节植物生长时表现出两重性生长素调节植物生长时表现出两重性7.实验结论：五、生长素调节植物生长时表现出两重性1.生长素浓度在低浓度时促进生长，浓度太高会抑制生长，甚至导致植物死亡 两重性 10-1010-410-810-610-20促进生长促进生长抑制生长抑制生长c/molL-1根根BAC1、曲线、曲线AB段表示段表示:2、B点表示：点表示：3、BC段表示：段表示：4、C点以后表示：点以后表示：随生长素浓度升高随生长素浓度升

15、高,对根生长的促进作对根生长的促进作用加强。用加强。促进根生长的最适浓度促进根生长的最适浓度随生长素浓度增加，对根的生长促进随生长素浓度增加，对根的生长促进作用减弱。作用减弱。随生长素浓度的增加，对根的生长抑随生长素浓度的增加，对根的生长抑制作用增强。制作用增强。5、C点表示生长素：点表示生长素：有作用，但促进和抑制有作用，但促进和抑制作用相等作用相等2.不同器官敏感程度：根芽茎器官种类：不同器官对生长素的敏器官种类：不同器官对生长素的敏感程度不同感程度不同浓度：在浓度较低时促进生长，浓度：在浓度较低时促进生长，在浓度较高时抑制生长。在浓度较高时抑制生长。植物细胞的成熟情况：幼嫩细胞对植物细胞

16、的成熟情况：幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。两重性的实例及应用两重性的实例及应用-顶端优势顶端优势概念：概念：植物的植物的顶芽优先生长顶芽优先生长，而，而侧芽生长受抑制侧芽生长受抑制的现象。的现象。形成原因：形成原因：顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽，又由于侧芽对生长素比较，又由于侧芽对生长素比较敏感，它的生长发育受到抑制。敏感，它的生长发育受到抑制。树冠呈“宝塔型”解除方法：解除方法：摘除顶芽摘除顶芽顶端优势应用：顶端优势应用：去侧枝，使主干高、直去侧枝，使主干高、直培育木材，可以达到增产。培育木材，可

17、以达到增产。维持顶端优势维持顶端优势摘除棉花顶芽摘除棉花顶芽以促进侧芽以促进侧芽发育，多开花、多结果发育，多开花、多结果（增产、增收增产、增收）适时适时修剪景观树木修剪景观树木，让树，让树木发出更多的侧枝，使树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满型圆润、丰满3.不同种类的植物敏感程度：双子叶植物单子叶植物双子叶植物单子叶植物应用：用一定浓度的生长素类似物作为除草剂。除草剂浓度范围小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。4.不同细胞敏感程度：幼嫩细胞老细胞ABC D浓度低，促进浓度过高，抑制浓度较高，促进浓度较低，促进当植物水平放置：植物茎的背地性和根的向地性的原因植物茎的背地

18、性和根的向地性的原因归纳生长素的合成生长素的生理作用生长素生长素的运输生长素的作用特点合成原料：由色氨酸经过一系列反应转变而来合成部位：主要是顶芽、幼叶和胚大多集中在生长旺盛的部位生长素的分布非极性运输：长距离运输；韧皮部自由扩散、木质部依赖蒸腾极性运输：主动转运；短距离单向运输细胞水平：主要促进细胞伸长，也影响分裂、分化器官水平：作用于各种广义的生长现象受浓度、细胞成熟情况和器官种类及植物种类影响两重性（实例：顶端优势、根向地生长）课外读生长素促进细胞伸长的作用机理朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲胚芽鞘朝对侧弯曲生长的原因是胚芽鞘尖端还是琼脂块起的作用？（四）温特实验结论：胚芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输并能引起胚芽鞘生长的物质。