人教版 (2019)选择性必修1第5章 植物生命活动的调节第1节 植物生长素优秀ppt课件

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第五章 植物生命活动的调节
第1节
植物生长素
学习目标
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物
讨论：1.图中植物的生长方向有什么特点？2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应意义？3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？
弯向光源生长。
较长时间的单侧光刺激引起植株弯向光源生长。这样可以使植株获得更多的阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
植株的弯曲生长发生在幼嫩部位。
问题探讨
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。许多人可能对这种现象熟视无睹，然而，正是对向光性的研究，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。
问题探讨
第一部分
生长素发现过程
（一）19世纪末，达尔文和他儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。
实验材料：金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘
金丝雀虉草：是禾本科虉草属的一年生丛生草本植物。生活周期类似于春小麦，它是一种谷类作物。原产于地中海地区，广泛分布于中东、欧洲，在阿根廷、美国、加拿大等国的部分地区也有分布，在我国为栽培或逸生。
新课讲授
胚芽鞘：为单子叶植物所特有，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是一个鞘状结构。作用：它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
胚芽鞘
新课讲授
实验过程：
新课讲授
实验结论
结论：胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
新课讲授
（二）1913年，鲍森·詹森的实验
结论：胚芽鞘的尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递到下部
新课讲授
（三）1918年，拜耳的实验
结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。
新课讲授
（四）1926年，温特的实验
把切下的燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时后，移去尖端，将琼脂切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
新课讲授
如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲
结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
新课讲授
（五）1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸（IAA）
（六）1946年，科学家从高等植物中分离出IAA
（七）进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。
新课讲授
达尔文实验
1.胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”
2.造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
温特实验：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。
生长素的发现过程总结
新课讲授
（1）在实验中，琼脂块（片）实际上起物质传递的作用，用来判断胚芽鞘尖端是否有化学物质生成及其作用。琼脂块（片）不能感光，不会影响生长素的运输，而云母片、玻璃片等会阻碍生长素的运输。
（2）有光、无光不影响生长素的合成，两种情况下生长素的产生速度基本相同。
注意说明
（1）概念:由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
植物激素
（2）种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
（3）功能：作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
（4）三个主要特点：①植物细胞内代谢产生（无专门分泌器官）；②能从产生部位运输到作用部位（运输方式和速度因激素种类、植物种类和器官种类的不同而不同）；③微量、高效的有机物
新课讲授
植物激素与动物激素的异同
1.植物激素与动物激素都称作“激素”，二者有哪些相似之处？2.植物体内没有分泌的腺体，这说明植物激素在合成部位上与动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别？
思考讨论
第二部分
生长素的合成、运输与分布
一般是指吲哚乙酸（IAA），此外还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等
（1）产生：生长素合成的主要部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
生长素的化学成分
生长素的合成和分布
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（2）分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。生长素在趋向衰老的组织和器官中含量较少。
总体来说，生长素的分布是：产生部位＜积累部位：如顶芽＜侧芽；分生区＜伸长区生长旺盛部位＞衰老组织：如生长点＞老根
新课讲授
生长素的运输
新课讲授
（1）生长素的极性运输①在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是单方向地运输，这种运输方式称为极性运输
②根与茎的形态学上端与下端：植物的根一般生活在土壤里，即地面以下，而茎与叶等一般在地面以上。以地面为基准，靠近地面的一端都是形态学下端，远离地面的一端都是形态学上端。
新课讲授
（1）生长素的极性运输方向不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变
（2）生长素的极性运输属于主动运输，消耗能量，需要载体
新课讲授
（2）生长素的非极性运输在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输与其他有机物的运输没有区别。
（3）生长素的横向运输在一些细胞分裂特别旺盛的部位，受外界某些因素（如单侧光、重力等）的影响，生长素在形态学上端发生横向运输，从而导致生长素在尖端分布不均匀，尖端以下部位不能进行横向运输。
新课讲授
引起生长素在胚芽鞘内分布不均匀的因素有单侧光、重力等。胚芽鞘的尖端能感受单侧光的刺激，使背光一侧生长素分布得多，而向光一侧生长素分布得少。重力也能引起生长素在植物体内分布不均匀，使植物体近地侧生长素浓度高，而远地侧生长素浓度低。
知识延伸
1.生长素进行极性运输时，需要消耗能量。（ ）
2.在胚芽鞘尖端下部，生长素可以进行横向运输（ ）
√
3.表现为向光性的胚芽鞘，其向光侧生长素浓度高于背光侧（ ）
×
×
基础检测
第三部分
生长素的生理作用
（1）细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。（2）器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定芽发生，影响花、叶和果实发育等。（3）作用途径：生长素与细胞内特异性受体蛋白结合→细胞内一系列信号传导→特定的基因表达→产生效应
生长素的生理作用
新课讲授
下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。
生长素的作用特点
促进生长
抑制生长
根
芽
茎
生长从素浓度与植物不同器官生长反应的关系示意图
浓度/mol·L-1
植物器官的生长反应
1. “促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？
“促进”或“抑制”，是相对于生长素最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。
思考讨论
生长素的作用特点
2. 对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？
一般表现为较低浓度的促进生长，浓度过高则抑制生长。
3. 对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
思考讨论
知识延伸
（1）幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞则比较迟钝。（2）一般情况下，双子叶植物对生长素的敏感程度高于单子叶植物，可用适宜浓度的生长素来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。
（1）概念：植物的顶芽优先生长、侧芽生长受到抑制的现象。（2）原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽生长素浓度较高。由于侧芽对生长素比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。
植物的顶端优势及其应用
新课讲授
（3）解除方法：摘除顶芽，使侧芽处生长素浓度降低，侧芽萌动、加快生长（4）应用：农民会适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育，使它多开花、多结果；园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树形圆润、丰满。
新课讲授
思维导图
课程结束