石家莊市第十五中學

張姍姍5.1植物生長素新課導入植物在單側光的照射下，植物朝向光源方向生長的現象，叫做向光性一、生長素的發現過程1.達爾文和他兒子的實驗（19世紀末）（1）實驗材料：禾本科植物金絲雀虉（yì）草胚芽鞘胚芽鞘種子根尖端尖端下部一、生長素的發現過程1.達爾文和他兒子的實驗（19世紀末）（2）實驗過程及現象實驗發現在受到單側光照射時：第①組（不做處理）向光彎曲生長；第②組（去掉尖端）不發生彎曲；第③組（錫紙罩住尖端）不發生彎曲；第④組（錫紙罩住尖端下部）向光彎曲生長。一、生長素的發現過程在進行實驗復刻的過程中有人觀察到第③組也有輕微的彎曲，為什么會出現這種現象？如何排除這一干擾？可能是重力因素影響倒置；在胚芽鞘尖端上罩相同質量的透明罩子，觀察胚芽鞘的生長情況一、生長素的發現過程①②對照，自變量為__________，說明胚芽鞘的向光彎曲生長與_____有關；①③對照，自變量為_____________，說明胚芽鞘的彎曲生長與___________有關；有無尖端尖端尖端有無遮光單側光照射實驗①實驗②實驗③實驗④1.達爾文和他兒子的實驗（19世紀末）（2）實驗過程及現象①③④對照，自變量為___________，說明感光部位在______。尖端遮光部位該實驗的對照組為_____，實驗組為________；①②③④一、生長素的發現過程1.達爾文和他兒子的實驗（19世紀末）生物選擇性必修一環境與穩態遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?感受單側光刺激的是哪一部分？胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分?采用排除法，觀察某一部分不受單側光刺激時胚芽鞘的反應，從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。尖端下部——伸長區尖端如何解釋彎曲生長?一、生長素的發現過程胚芽鞘的尖端受單側光刺激后，向下面的伸長區傳遞了某種“影響”，造成伸長區背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲。1.達爾文和他兒子的實驗（19世紀末）（3）結論與猜想問題一：這種“影響”究竟是什么呢？如何驗證尖端產生了某種”影響”傳到下部？問題二：“影響”為什么能使得伸長區兩側生長不均勻呢？一、生長素的發現過程2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實驗（1913年）胚芽鞘尖端產生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。結論：討論1、從變量控制角度考慮，實驗有什么不足，如何改進？沒有形成單一變量,無法排除“瓊脂片可能導致胚芽鞘生長”的結論。瓊脂片不生長不彎曲問題一：這種“影響”究竟是什么呢？如何驗證尖端產生了某種“影響”傳到下部？一、生長素的發現過程瓊脂：是海藻的提取物，無色、無固定形狀的固體，溶于熱水，物質可在瓊脂中擴散而性質不變。云母片：材料為天然礦制品，具有無污染、絕緣、不透化學物質的特點。一、生長素的發現過程胚芽鞘尖端產生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。結論：討論2、本實驗并沒有充分證明胚芽鞘尖端產生的影響傳遞到下部才能發揮作用，如何改進實驗？2.鮑森·詹森（P.Boysen-Jensen）的實驗（1913年）一、生長素的發現過程問題二：“影響”為什么能使得伸長區兩側生長不均勻呢？3.拜爾實驗(1918年)黑暗條件尖端放置的位置尖端下部彎曲生長的方向2、拜爾為什么要選擇黑暗的環境？排除光的影響，控制變量。討論1、實驗的自變量和因變量分別是什么？自變量：因變量：3、沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會發生彎曲？尖端產生的影響分布不均勻。結論：胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻。一、生長素的發現過程胚芽鞘尖端受單側光刺激后，就向下面伸長區傳遞某種“影響”這種“影響”會造成背光面比向光面生長快達爾文父子提出鮑森·詹森拜爾驗證尖端產生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部驗證彎曲生長是因為尖端產生的影響在伸長區分布不均勻這些實驗初步證明：尖端產生的影響可能是一種化學物質，這種化學物質在胚芽鞘尖端以下部位分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。一、生長素的發現過程4.溫特實驗（1926年）問題三：如何驗證這種“影響”是不是化學物質？實驗組對照組討論1、實驗的自變量和因變量是什么？瓊脂塊是否接觸過尖端自變量：因變量：去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長2、實驗如何排除瓊脂塊本身對胚芽鞘的影響？將相同大小的空白瓊脂塊放在去除尖端的胚芽鞘一側。3、溫特的實驗巧妙在哪里？用瓊脂塊收集該物質，排除了胚芽鞘尖端的影響，直接觀察該物質的影響。結論：溫特進一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種化學物質引起的，認為這可能是一種和動物激素類似的物質，并把這種物質命名為生長素。一、生長素的發現過程5.生長素的化學本質1931年，科學家首先從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質----吲哚乙酸（IAA）1946年，人們從高等植物中分離出生長素，并確認它就是吲哚乙酸（IAA）。進一步研究發現，植物體內具有生長素效應的物質除IAA外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）二、生長素的合成、運輸與分布1.生長素的合成主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發育中的種子合成過程：轉變色氨酸吲哚乙酸色氨酸經過一系列反應轉變成生長素。地上部分地下部分二、生長素的合成、運輸與分布2.生長素的運輸形態學上端形態學下端形態學上端形態學下端極性運輸部位：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中☆極性運輸是細胞的主動運輸方向：只能從形態學上端到形態學下端非極性運輸部位：成熟組織特點：通過輸導組織進行運輸，無方向性二、生長素的合成、運輸與分布【思維訓練】過一段時間之后為了檢測生長素的運輸方向，某人做了如下實驗。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產生生長素。在上端放一塊含有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（胚芽鞘形態學上端朝上）。過一段時間檢測，發現下端的瓊脂塊逐漸有了生長素。該實驗設計嚴密嗎？為什么？該如何改進實驗？二、生長素的合成、運輸與分布【思維訓練】過一段時間之后設置對照組：結論：（1）下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；（2）生長素在胚芽鞘內只能由形態學的上端運輸到形態學的下端。二、生長素的合成、運輸與分布2.生長素的運輸橫向運輸部位：根尖、莖尖等生長素產生部位方向：單側光照射下向光側向背光側運輸重力作用下遠地側向近地側運輸離心力作用下從近心端向遠心端運輸在一些細胞分裂特別旺盛的地方,受外界某些刺激(如單側光、重力、離心力)的影響,生長素在形態學上端也可以橫向運輸。二、生長素的合成、運輸與分布植物向光性的成因單側光照射。外因：內因(根本原因)：生長素分布不均勻，在背光一側含量多于向光一側。二、生長素的合成、運輸與分布3.生長素的分布生長素在植物各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位如：胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發育中的種子和果實等處。三、生長素的生理作用生長素生長素受體特異性結合引發細胞內一系列信號轉導特定基因表達產生效應誘導給細胞傳達信息，起著調節細胞生命活動的作用。1.作用原理2.作用機制三、生長素的生理作用3.生理作用影響器官的生長、發育，如促進側根和不定根發生，影響花、葉和果實發育等（1）細胞水平：促進細胞伸長生長、誘導細胞分化等作用（2）器官水平：三、生長素的生理作用4.作用特點與應用不同濃度生長素對根生長的影響隨著濃度升高，促進作用加強促進根生長的最適濃度隨著濃度升高，促進作用減弱①AB段表示：②B點表示的生長素濃度是：③BC段表示：既不促進也不抑制④C點表示：⑤CD段表示：隨著濃度升高，抑制作用增強⑥E、F點表示：最適濃度點左右兩側有一大一小兩個濃度點，起促進作用效果相同。作用特點1：生長素在濃度較低時促進生長，在濃度過高時抑制生長思考：“促進”或“抑制”的作用效果是與誰對比得到的？是相對于生長素處于最低濃度時根的生長速度而言。三、生長素的生理作用應用：頂端優勢4.作用特點與應用（1）概念：植物頂芽優先生長，側芽生長受抑制的現象。生長素少生長素多極性運輸（2）原因：頂芽產生的生長素向下運輸，大量積累在側芽，從而抑制側芽的生長。(3)解除方法：去除頂芽。(4)應用：棉花打頂，果樹剪枝等。三、生長素的生理作用4.作用特點與應用（1）從曲線中可以看出促進根、芽、莖生長的最適濃度分別是？10-1010-810-4（2）不同器官敏感性大小有何關系？敏感性：根＞芽＞莖作用特點2：不同器官對生長素的敏感程度不同（根＞芽＞莖）三、生長素的生理作用應用：根的向地性和莖的背地性4.作用特點與應用生長速度：莖的背地性：生長素濃度：AB<AB<促進促進促進抑制CD根的向地性：生長速度：CD<>生長素濃度：三、生長素的生理作用4.作用特點與應用小麥、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。作用特點3：不同種類的植物對生長素的敏感程度不同（雙子葉植物＞單子葉植物）應用：適當濃度的生長素類似物（2,4-D）作除草劑，可除去單子葉植物中的雙子葉雜草。三、生長素的生理作用總結：生長素的作用特點1.在濃度較低時促進生長，在濃度過高時則會抑制生長2.生長素所發揮的作用，因濃度、植物細胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。對生長素的敏感性器官：成熟程度：植物種類：根＞芽＞莖幼嫩細胞敏感，衰老細胞遲鈍。雙子葉植物＞單子葉植物保留頂芽去掉頂芽四、植物激素作為信息分子，幾乎參與調節植物生長發育過程中的所有生命活動（1）概念（2）種類（3）作用由植物體內產生，能從產生部位運送到作用部位，對植物的生長發育有顯著影響的微量有機物。生長素，赤霉素，細胞分裂素，脫落酸，乙烯等植物激素與動物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處呢？四、植物激素①由自身產生；②從產生部位運到作用部位③起調節作用；④微量高效無特定分泌器官有特定內分泌腺或細胞一般是小分子物質蛋白質，氨基酸衍生物、固醇等無特定靶器官靶器官、靶細胞多樣、復雜隨體液運輸植物激素與動物激素的比較隨堂檢測1.

基于對生長素的合成、分布、運輸及生理作用的理解，判斷下列表述是否正確。(1)單側光會刺激胚芽鞘尖端產生生長素，并引起生長素的分布不均勻（）(2)生長素在從形態學上端向形態學下端的極性運輸過程中會消耗能量（）(3)生長素對植物的根、芽、莖只有促進作用，沒有抑制作用。（）×√×一、概念檢測隨堂檢測2.用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同的方向給以光照（如圖所示）。培養一段時間后，胚芽鞘的生長情況是

（）A.a不彎曲、b不彎曲、c向右彎曲B.a向右彎曲、b不彎曲、c向右彎曲C.a向右彎曲、b不彎曲、c向左彎曲D.a向左彎曲、b不彎曲、c向左彎曲A3.

下圖中曲線C表示某植物莖的生長反應與生長素濃度的關系，如果將同樣濃度的生長素施用于側芽，能反映側芽生長狀況的曲線是（）A隨堂檢測1.在居室內養花，花盆往往要放在窗口附