1、植 物 生 长第第5 5章章 第第1 1节节目录CATALOG生长素的发现过程生长素的化学本质生长素的合成、运输与分布生长素的生理作用01OPTION02OPTION03OPTION04OPTION生活现象在光明和黑暗中生长的幼苗阳台种植的植物1.1.图中植株的生长方向有什图中植株的生长方向有什么特点？么特点？2.2.可能是哪种因素刺激引发可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么物对这种刺激的反应有什么适应意义？适应意义？3.3.这种生长方向的改变，是这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？成熟部分？
2、问题探讨01生长素的发现过程单子叶植物，特别是禾本科植物种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤。达尔文1.实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘胚芽鞘模式图尖端尖端下部生活现象金丝雀虉草胚芽鞘一、生长素的发现过程2.实验过程 实验 实验 实验 实验 单侧光去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下部达尔文生活现象一、生长素的发现过程2.实验过程 实验 实验 实验 实验 达尔文生活现象1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?（教材P91侧旁思考）分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。思考
3、一、生长素的发现过程 实验 实验 实验 实验 达尔文生活现象2.感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?尖端下部伸长区尖端思考2.实验过程一、生长素的发现过程 实验 实验 实验 实验 达尔文生活现象实验形成对照，再加上实验的空白对照，单一变量是遮光部位不同，可以得出的结论是尖端是感受光刺激的部位。实验结论：2.实验过程一、生长素的发现过程3.推测 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，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。（教材P91）3.尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不
4、均匀达尔文生活现象思考一、生长素的发现过程达尔文生活现象詹 森是从海藻中提取出来的一种植物胶，为无色、无固定形状的固体，溶于热水。广泛应用在食品工业中，生物学研究中常作细菌培养基。琼脂是一种矿物质，由韵母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。云母片一、生长素的发现过程达尔文的推测1：尖端产生了某种影响，传到下部。琼脂片云母片结论：胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。4.为什么要插入琼脂片和云母片？有化学物质可以穿过琼脂片，而使胚芽鞘下部弯曲。达尔文生活现象詹 森思考一、生长素的发现过程达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均
5、。黑暗条件黑暗条件u现象：u自变量：u因变量：尖端放置的位置。尖端下部弯曲生长的方向。胚芽鞘朝对侧弯曲生长达尔文生活现象詹 森拜 尔一、生长素的发现过程5.拜尔为什么要选择黑暗的环境？6.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？排除光的影响，控制变量尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长达尔文生活现象詹 森拜 尔达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。思考黑暗条件黑暗条件一、生长素的发现过程达尔文生活现象詹 森拜 尔达尔文的推测2：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。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。尖端产生的影响
6、分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长黑暗条件黑暗条件一、生长素的发现过程植物的运动力推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”这种“影响”会造成背光面比向光面生长快詹森的实验验证拜尔的实验验证詹森和拜尔的实验初步证明：顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。达尔文生活现象詹 森拜 尔一、生长素的发现过程琼脂块是否接触过尖端去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。自变量：因变量：结论：达尔文生活现象詹 森拜 尔温 特实验组对照组一、生长素的发现过程
7、02生长素的化学本质u1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质-吲哚乙酸（IAA）u1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）二、生长素的化学本质1.概念：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。比较（教材P93思考讨论）动物激素动物激素植物激素植物激素分泌器官化学本质作用部位运输方式相同点由自身产生；从产生部位运到作用部位起调节作用；微量高效无特定分泌器官有特定内分泌腺
8、或细胞一般是小分子物质蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等无特定靶器官靶器官、靶细胞多样、复杂随体液运输动物激素动物激素VS植物激素植物激素03生长素的合成、运输与分布1.生长素的合成生长素主要的合成部位：生长素主要的合成部位：_。芽、幼嫩的叶和发育中的种子生长素生长素由由 经过一系列反应转变经过一系列反应转变而来。而来。色氨酸转变胚芽鞘系列实验的重要结论归纳总结生长素的产生部位：生长素的产生部位：_；感光部位：感光部位：_。生长素生长素横向运输的部位横向运输的部位_；生长素的产生是否需要光：生长素的产生是否需要光：_。生长素发挥作用的部位（即生长部位）：生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_。胚芽鞘
9、尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不需要胚芽鞘尖端下部的伸长区色氨酸三、生长素的合成、运输与分布2.生长素的运输三、生长素的合成、运输与分布生长素的运输特点形态学_向形态学 运输 非极性运输:极性运输:横向运输:在单侧光照射等条件下从胚芽鞘尖端_一侧向_一侧运输。成熟组织的韧皮部中(主动运输)向光背光上端下端(发生在根尖、芽尖、茎尖等处,必须在某种剌激因素的作用下才进行)(发生在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中)形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端评价实验设计和结论（教材P95）思维训练 为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生
10、长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；（2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。讨论1.这个实验的设计是否严密？为什么？应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。讨论2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。讨论3.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？结论2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。三
11、、生长素的合成、运输与分布横向运输：由于等单侧光、重力因素，发生根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位。极性运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中是细胞的主动运输。只能从形态学上端到形态学下端非极性运输：成熟组织中，通过韧皮部运输。三、生长素的合成、运输与分布2.生长素的运输3.生长素的分布生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中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。三、生长素的合成、运输与分布04生长素的生理作用四、生长素的生理作用给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。2.作用机制：生长素生长素受体特异性结合细胞内一系列信号转导诱导特定基因表达产生效应
12、1.作用方式：3.生长素的生理作用（1）细胞水平 起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；（2）器官水平 影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。细胞器官生长素伸长分化生长发育受体基因表达四、生长素的生理作用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结果。植物生长素的作用特点“促进”或“抑制”，是相对于生长素处于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。1、“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？四、生长素的生理作用2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？3.对于不
13、同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？一般表现为较低的浓度促进生长，浓度过高则抑制生长。对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。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结果。四、生长素的生理作用植物生长素的作用特点4.生长素的作用特点（1）生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。（2）生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长（即两重性）敏感程度排序：根芽茎 幼嫩细胞衰老细胞 双子叶植物单子叶植物四、生长素的生理作用1.曲线AB段表示：2.B点表示的生长素浓度是：3.BC段表示：4.C点表示的生长素浓度对根的生长作
14、用是：5.CD段表示：随生长素浓度升高,对根生长的促进作用加强。促进根生长的最适浓度随生长素浓度升高,对根生长的促进作用减弱。生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强。既不促进也不抑制不同浓度生长素对根的作用分析四、生长素的生理作用6.从图中的E、F点你可以得出什么结论？7.图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不是不生长？最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点，起促进作用效果相同以不施加外源生长素时根的生长情况为对照。抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。四、生长素的生理作用不同浓度生长素对根的作用分析产生顶端优势的原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高
15、，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高,侧芽受到的抑制程度越大。5.生长素两重性的实例（1）实例1：顶端优势 概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受到抑制的现象。四、生长素的生理作用 顶端优势的应用a.解除顶端优势去掉顶芽b.保留顶端优势（1）实例1：顶端优势四、生长素的生理作用5.生长素两重性的实例 设计实验探究顶端优势产生的原因1234自然生长：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制去掉顶芽：侧芽生长快，成为侧枝去掉顶芽，切口放含生长素的琼脂块：侧芽生长受抑制去掉顶芽，切口放不含生长素的琼脂块：侧芽生长快，成为侧枝四、生长素的生
16、理作用重力（2）实例2：根的向地性 当幼苗横放时，由于重力的作用，生长素发生横向运输，在近地侧浓度较高，即：BA，DC；茎对生长素敏感性低，C、D两侧都是促进作用，且D侧促进作用更强，使茎背地弯曲生长；根对生长素敏感性高，B侧浓度高，抑制生长，因此生长速度AB，使根向地弯曲生长，这体现了生长素生理作用的两重性。四、生长素的生理作用（3）实例3：除草剂敏感程度：双子叶植物单子叶植物应用：在单子叶农作物田里面施加适量浓度的生长素类似物，除去双子叶杂草除草剂2，4-D四、生长素的生理作用 为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一
17、块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；（2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。形态学上端形态学下端含IAA琼脂块含IAA的琼脂块(a)评价实验设计和结论形态学上端形态学下端含IAA琼脂块空白琼脂块(a)四、生长素的生理作用这个实验的设计是否严密？为什么？从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。结论结论2 2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端形态学下端运输到形态学上端。评价实验设计和结论四、生长素的生理作用
