2022-2023學(xué)年蘇教版（2019）選擇性必修一 4.1 植物生長(zhǎng)素 課件（38張）

第四章

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第1節(jié)

植物生長(zhǎng)素課程導(dǎo)入科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)很難僅歸功于某一個(gè)人，常常是集許多人的智慧，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間努力的結(jié)果。如果要回顧科學(xué)家對(duì)植物向光生長(zhǎng)現(xiàn)象的研究歷程，我們就要從進(jìn)化論的奠基人達(dá)爾文開(kāi)始。達(dá)爾文基于對(duì)植物向光生長(zhǎng)現(xiàn)象的觀察，開(kāi)展了一系列實(shí)驗(yàn)研究。那么，達(dá)爾文從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么呢？一、科學(xué)家不斷探索發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)素（一）達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)胚芽鞘尖端用不透光的金屬帽覆蓋單側(cè)光照射A、B兩組單側(cè)光照射C、D兩組不透光的金屬環(huán)胚芽鞘僅生長(zhǎng)，不彎曲尖端向著光源生長(zhǎng)。尖端下面的伸長(zhǎng)區(qū)彎曲切去尖端切去尖端后，把尖端重置于切面上生長(zhǎng)很少尖端向著光源生長(zhǎng)達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)示意圖【思考】1.遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?采用對(duì)照法觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時(shí)系統(tǒng)的反應(yīng)，從而確定是哪一部分在起作用。3.胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的部分：胚芽鞘尖端尖端下面的一段2.感受單側(cè)光刺激的部分：結(jié)論：胚芽鞘的尖端不僅具有感光作用，而且可能會(huì)對(duì)胚芽鞘的生長(zhǎng)產(chǎn)生某種影響因素，這種影響因素從尖端向下傳遞，并在單側(cè)光的照射下導(dǎo)致下部的伸長(zhǎng)區(qū)背光一側(cè)比向光一側(cè)生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘彎向光源生長(zhǎng)。（二）詹森的實(shí)驗(yàn)單側(cè)光照射A、B兩組瓊脂塊將尖端置于瓊脂塊上將尖端置于云母片上生長(zhǎng)很少?gòu)澢L(zhǎng)生長(zhǎng)很少，不彎曲詹森實(shí)驗(yàn)示意圖瓊脂塊能讓這種影響因素通過(guò)，云母片則不能。胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響因素能從瓊脂塊的上部向下擴(kuò)散，刺激胚芽鞘切面以下部位生長(zhǎng)。結(jié)論：（三）拜爾的實(shí)驗(yàn)拜爾實(shí)驗(yàn)示意圖黑暗中把尖端置于切面的左邊把尖端置于切面的右邊放置尖端的一側(cè)分布較多的影響因素，生長(zhǎng)得快，胚芽鞘彎曲。結(jié)論：通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)胚芽鞘產(chǎn)生彎曲是不需要光的，胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是尖端產(chǎn)生的影響因素在其下部不均勻分布造成的。（四）溫特的實(shí)驗(yàn)溫特實(shí)驗(yàn)示意圖瓊脂塊云母片從胚芽鞘切下的尖端單側(cè)光黑暗中切去尖端把尖端置于瓊脂塊上一段時(shí)間再把瓊脂塊置于切面一側(cè)切去尖端的胚芽鞘發(fā)生彎曲生長(zhǎng)單側(cè)光導(dǎo)致切去尖端的胚芽鞘發(fā)生彎曲生長(zhǎng)結(jié)論：溫特的實(shí)驗(yàn)表明，胚芽鞘尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種促進(jìn)生長(zhǎng)的活性物質(zhì)，這種物質(zhì)能從尖端向下運(yùn)輸，并且它的分布受到單側(cè)光的影響。一些科學(xué)家認(rèn)為，單側(cè)光的照射使得胚芽鞘背光一側(cè)的這種物質(zhì)含量多于向光一側(cè)，造成背光一側(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)快于向光一側(cè)，從而形成植物向光彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象。溫特將這種促進(jìn)植物生長(zhǎng)的物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。達(dá)爾文詹森胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種影響，造成背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)快胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成的進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并命名為生長(zhǎng)素拜爾溫特生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)——吲哚乙酸植物體內(nèi)與IAA具有相同效應(yīng)的物質(zhì)還有吲哚丁酸、苯乙酸等，它們都屬于生長(zhǎng)素。吲哚乙酸（IAA）化學(xué)結(jié)構(gòu)式二、生長(zhǎng)素的運(yùn)輸和生理功能（一）生長(zhǎng)素的運(yùn)輸結(jié)論：（1）下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊

（2）生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端思考：這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn)？如果不嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)方案如何改進(jìn)？沒(méi)有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。上下上下上對(duì)照組選擇哪個(gè)？上下01√下1.橫向運(yùn)輸：由于_____________等因素，發(fā)生__________在等細(xì)胞分裂特別旺盛的部位。2.極性運(yùn)輸：_______________________中是細(xì)胞的__________只能從___________到____________3.非極性運(yùn)輸：_____組織中，通過(guò)_______運(yùn)輸。單側(cè)光、重力根尖、莖尖胚芽鞘、芽、幼葉、幼根主動(dòng)運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端成熟韌皮部形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端（二）生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)起作用的方式和動(dòng)物體內(nèi)激素作用的方式基本相似，它不像酶那樣催化細(xì)胞代謝，也不為細(xì)胞提供能量，而是給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的作用。在植物體內(nèi)，生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平上起著促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用；在器官水平上則影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。生長(zhǎng)素的作用似乎就是“促進(jìn)”，真的是這樣嗎？生長(zhǎng)素的生理作用主要有以下方面：促進(jìn)作用：細(xì)胞分裂、分化和伸長(zhǎng)，葉片擴(kuò)大，頂端優(yōu)勢(shì)，種子萌發(fā)，單性結(jié)實(shí)等。抑制作用：側(cè)枝生長(zhǎng)，花脫落，葉片衰老等。其實(shí)，生長(zhǎng)素對(duì)植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)作用具有兩重性，既能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，又能抑制植物生長(zhǎng)。那么，是不是生長(zhǎng)素含量越高，其促進(jìn)植物器官生長(zhǎng)的能力越強(qiáng)呢？如圖為不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：

ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)根FF’1.曲線AB段表示：2.B點(diǎn)表示的生長(zhǎng)素濃度是：3.BC段表示：4.C點(diǎn)表示的生長(zhǎng)素濃度對(duì)根的生長(zhǎng)作用是：5.CD段表示：

隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用加強(qiáng)。促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃度

隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱。

隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)。既不促進(jìn)也不抑制如圖為不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：

ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)根FF’6.從圖中的F、F’點(diǎn)你可以得出什么結(jié)論？7.以上曲線說(shuō)明了什么?8.圖中的促進(jìn)和抑制是以什么為對(duì)照進(jìn)行判斷的？抑制作用是不生長(zhǎng)還是減緩生長(zhǎng)？最適濃度點(diǎn)左右兩側(cè)有一大一小兩個(gè)濃度點(diǎn)，起促進(jìn)作用效果相同生長(zhǎng)素作用的兩重性:低濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，高濃度抑制生長(zhǎng)以不施加外源生長(zhǎng)素時(shí)根的生長(zhǎng)情況為對(duì)照。抑制說(shuō)明在該濃度下生長(zhǎng)緩慢甚至停止。1.表現(xiàn)：2.影響生長(zhǎng)素作用效果的因素：（1）濃度：（2）不同器官敏感度不同：（3）細(xì)胞成熟情況：（4）植物的種類：既能促進(jìn)生長(zhǎng)，也能抑制生長(zhǎng)既能促進(jìn)發(fā)芽，也能抑制發(fā)芽既能防止落花落果，也能疏花疏果低濃度高濃度低——促進(jìn)；高——抑制（甚至殺死）根＞芽＞莖，營(yíng)養(yǎng)器官＞生殖器官幼嫩細(xì)胞比衰老細(xì)胞敏感雙子葉植物比單子葉植物敏感1.從曲線中可以看出促進(jìn)根、芽、莖生長(zhǎng)的最適濃度分別是？2.D點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)素濃度，對(duì)根的生長(zhǎng)效應(yīng)是_______芽的生長(zhǎng)效應(yīng)是_______莖的生長(zhǎng)效應(yīng)是_______3.三種器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性大小依次是：抑制生長(zhǎng)不促進(jìn)不抑制促進(jìn)生長(zhǎng)根＞芽＞莖；敏感性一般看最適濃度，最適濃度越小越敏感10-1010-810-4D根芽莖促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)重力引起生長(zhǎng)素在植物體內(nèi)分布不均ABCD高低高低快慢快慢結(jié)論：根和莖對(duì)生長(zhǎng)素濃度的敏感性不同根的向地性和莖的背地性原因：ABCD____子葉植物比____子葉植物敏感，利用濃度在____________間的生長(zhǎng)素類似物作除草劑（如2，4-D），可除去____子葉植物中的____子葉雜草。雙單單雙BD(最好是C)生長(zhǎng)素濃度雙子葉植物單子葉植物促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)若植物幼苗出現(xiàn)向光性，且測(cè)得其向光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度為m，則其背光一側(cè)生長(zhǎng)素濃度范圍應(yīng)為

。大于m小于2m促進(jìn)作用生長(zhǎng)素濃度3.頂端優(yōu)勢(shì)（1）概念：植物的頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象。（2）形成原因：

頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸，大量地積累在側(cè)芽部位，側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度又比較敏感，使側(cè)芽的生長(zhǎng)受到抑制的緣故。頂芽側(cè)芽側(cè)芽生長(zhǎng)收到抑制去除頂芽后側(cè)芽發(fā)育為枝條去除植物頂端優(yōu)勢(shì)前后側(cè)芽生長(zhǎng)情況示意圖頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素，逐漸向下運(yùn)輸，導(dǎo)致側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高，從而抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制。頂端優(yōu)勢(shì)解除頂端優(yōu)勢(shì)（3）應(yīng)用：需要長(zhǎng)高的植物(如木材)：保留頂端優(yōu)勢(shì)（3）應(yīng)用：不要長(zhǎng)高、需要側(cè)枝較多的植物：去掉頂芽，解除頂端優(yōu)勢(shì)。如棉花摘心、煙草打頂、果樹(shù)修剪整枝等。去掉頂芽后，側(cè)芽附近的生長(zhǎng)素來(lái)源暫時(shí)受阻，濃度降低，于是抑制就被解除，側(cè)芽萌動(dòng)、加快生長(zhǎng)。拓展延伸植物頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象產(chǎn)生原因的探索【生長(zhǎng)素抑制學(xué)說(shuō)】有兩位科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在切除蠶豆頂端后的斷面上施用生長(zhǎng)素，側(cè)芽萌發(fā)也會(huì)受到抑制，這與不切除頂端的結(jié)果是一致的。他們認(rèn)為頂芽是生長(zhǎng)素合成的中心，在這里合成的生長(zhǎng)素沿莖向基部運(yùn)輸。另一些科學(xué)家后來(lái)在羽扇豆等植物上發(fā)現(xiàn)，在受頂端抑制的側(cè)芽中，生長(zhǎng)素的含量比側(cè)芽生長(zhǎng)所需的最適濃度要高。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)受抑制的側(cè)芽外施用細(xì)胞分裂素，側(cè)芽就能生長(zhǎng)（即頂端優(yōu)勢(shì)解除），這說(shuō)明側(cè)芽被抑制的原因應(yīng)該是沒(méi)有獲得足夠的細(xì)胞分裂素?！緺I(yíng)養(yǎng)調(diào)運(yùn)學(xué)說(shuō)】有些科學(xué)家在1900年提出，頂芽的細(xì)胞生長(zhǎng)迅速、代謝旺盛，所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較多。溫特于1936年提出，頂端分生組織的細(xì)胞生長(zhǎng)活躍，代謝旺盛，合成大量生長(zhǎng)素，頂芽的高濃度生長(zhǎng)素促使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)向頂芽調(diào)運(yùn)，使側(cè)芽得不到足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而生長(zhǎng)受到抑制。20世紀(jì)80年代，有些科學(xué)家的研究顯示，植物向光性生長(zhǎng)的真正原因可能是生長(zhǎng)素的抑制物質(zhì)分布不均。1.在生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，有很多科學(xué)家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)來(lái)探究生長(zhǎng)素的成分和作用。下列敘述正確的是（）A.達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)證明了有某種化學(xué)物質(zhì)從胚芽鞘尖端傳遞到了下面B.鮑森?詹森的實(shí)驗(yàn)證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部C.溫特的實(shí)驗(yàn)必須在單側(cè)光下進(jìn)行，否則不能得出支持達(dá)爾文假說(shuō)的結(jié)論D.拜爾的實(shí)驗(yàn)證明胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是因?yàn)樯L(zhǎng)素分布不均造成的B鞏固練習(xí)2.對(duì)燕麥胚芽進(jìn)行如圖處理：①的胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽②將尖端下部用錫箔遮?、墼诩舛藱M向插入云母片④在尖端橫向插入瓊脂片⑤切去胚芽鞘尖端請(qǐng)據(jù)圖判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.有單側(cè)光照時(shí)仍直立生長(zhǎng)的是①B.給予右側(cè)光照時(shí)，彎向光源生長(zhǎng)的是②④C.單側(cè)光照時(shí)，不生長(zhǎng)也不彎曲的是③⑤D.如把④放在勻速轉(zhuǎn)盤中央，并給予右側(cè)光照，生長(zhǎng)情況是向右彎曲生長(zhǎng)光D3.為探究生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是否受重力的影響，取一段玉米胚芽鞘,先切除頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素，再在上端放置含生長(zhǎng)素的瓊脂塊，下端放空白瓊脂塊(如甲圖)。一段時(shí)間后，檢測(cè)空白瓊脂塊中生長(zhǎng)素的含量。該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)增設(shè)乙圖中的()A.①B.②C.③D.①和③B上上上上下下下下空白瓊脂塊含生長(zhǎng)素的瓊脂塊甲乙4.將四株長(zhǎng)勢(shì)相似具頂芽的健壯植株,分別進(jìn)行下列處理,其中側(cè)芽能發(fā)育成枝條的是（）A．去頂芽后,在斷口上放一瓊脂小塊B．去頂芽后,在斷口上放一富含生長(zhǎng)素的瓊脂小塊C．不去頂芽,在側(cè)芽上涂以含低濃度生長(zhǎng)素的瓊脂D．不去頂芽,在側(cè)芽上涂以瓊脂A5.下列關(guān)于植物莖的背地性和根的向地性的敘述，正確的是（）A.在根部“③→④”的運(yùn)輸不需要消耗ATPB.生長(zhǎng)素對(duì)②處和⑥處的作用效果相同C.兩種現(xiàn)象說(shuō)明根對(duì)生長(zhǎng)素的敏感性高于莖