高中生物備課課件（新教材人教版2019）選擇性必修一 5-1 植物生長(zhǎng)素

§5-1植物生長(zhǎng)素植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)問(wèn)題探討討論圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。圖中植物的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？可能是哪些環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植株對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？彎向窗外生長(zhǎng)。是較長(zhǎng)時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽(yáng)光處生長(zhǎng)。這樣，可以使植株獲得更多陽(yáng)光，從而可以通過(guò)光合作用合成更多的有機(jī)物，滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。向著光源生長(zhǎng)的植物這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？植株的彎曲生長(zhǎng)發(fā)生在幼嫩部位。向光性在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象，叫做：植物的向光性思考Thinking為什么植物會(huì)朝向光源的方向生長(zhǎng)呢？正是對(duì)向光性的研究，引導(dǎo)著人們提示植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的奧秘。向著光源生長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程為了探索植物的向光現(xiàn)象，達(dá)爾文用什么做實(shí)驗(yàn)材料，做了哪些實(shí)驗(yàn)？他觀察到什么現(xiàn)象？得出哪些結(jié)論？為什么會(huì)得出這樣的結(jié)論？他做出怎樣的推測(cè)？閱讀討論生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程金絲雀虉草又名園草蘆。禾本科虉草屬，一年生叢生草本，莖干高度一般不超過(guò)1m,栽培或逸生，生活周期類似于春小麥。原產(chǎn)于地中海地區(qū)，廣布于中東，歐洲，在阿根廷，美國(guó)，加拿大部分地區(qū)也有分布。它是一種谷類作物，果實(shí)一般用作鳥食。生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程胚芽鞘單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫做胚芽鞘，它能保護(hù)生長(zhǎng)中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進(jìn)行光合作用。生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程疑問(wèn)：為什么尖端會(huì)影響到下部生長(zhǎng)彎曲呢？解釋（假說(shuō)）：結(jié)論：①植物具有向光性（生長(zhǎng)彎曲的部位是尖端下面一段）①②植物的生長(zhǎng)彎曲與尖端有關(guān)①③④感光部位在尖端①下部生長(zhǎng)是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生某種影響→下部②彎曲是因?yàn)楸彻鈧?cè)生長(zhǎng)快達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)①②③④生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程達(dá)爾文提到的“影響”究竟是什么，他提出的假說(shuō)是否正確，科學(xué)家又是如何探索的呢？閱讀討論生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程詹森云母片瓊脂片拜爾疑問(wèn)：這種“影響”究竟是什么呢？解釋：初步證明這種影響可能是化學(xué)物質(zhì)。結(jié)論：下部生長(zhǎng)是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生某種影響→下部。結(jié)論：彎曲生長(zhǎng)的原因是頂尖產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程通過(guò)詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)初步證明了頂尖產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。荷蘭科學(xué)家溫特又是如何進(jìn)一步證明這種化學(xué)物質(zhì)的存在呢？閱讀討論植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)結(jié)論：討論：①溫特設(shè)置空白瓊脂塊這組實(shí)驗(yàn)起什么作用？②如果不設(shè)置這組實(shí)驗(yàn)的話對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？證明導(dǎo)致胚芽鞘彎曲的影響確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)。他把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。溫特的實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)：這種化學(xué)物質(zhì)是什么呢？植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長(zhǎng)素作用相同的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸（IAA）?？茖W(xué)家從高等植物中分離出生長(zhǎng)素，確認(rèn)該物質(zhì)就是IAA?？茖W(xué)家通過(guò)進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)其它具有生長(zhǎng)效應(yīng)的物質(zhì)：苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。19341946以后繼續(xù)探究向光性的解釋植物向光性是由于生長(zhǎng)素分布不均勻造成的：?jiǎn)蝹?cè)光照射使胚芽鞘背光一側(cè)生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)，引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻，從而造成向光彎曲。植物激素在生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)之后，人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等物質(zhì)。這些物質(zhì)都是植物激素。

由植物體產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，稱作植物激素。定義植物激素是一種信息分子?！舅伎肌び懻摗恐参锛に嘏c動(dòng)物激素的異同1.植物激素與動(dòng)物激素都稱作“激素”，二者有哪些相似之處？2.植物體內(nèi)沒(méi)有分泌激素的腺體，這說(shuō)明植物激素在合成上與動(dòng)物激素有明顯不同。植物激素與動(dòng)物激素還有哪些明顯的區(qū)別？提示：二者都是調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點(diǎn)。類別分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式植物激素?zé)o特定的分泌器官一般是小分子物質(zhì)無(wú)明顯的靶器官多樣、復(fù)雜動(dòng)物激素有特定的內(nèi)分泌腺蛋白質(zhì)、固醇等靶器官、靶細(xì)胞隨體液運(yùn)輸生長(zhǎng)素的合成部位芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。機(jī)理色氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)素。生長(zhǎng)素的運(yùn)輸極性運(yùn)輸部位：胚芽鞘、芽、幼葉、幼根方向：只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端證明：方式：主動(dòng)運(yùn)輸非極性運(yùn)輸部位：成熟組織運(yùn)輸結(jié)構(gòu)：輸導(dǎo)組織生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素的分布各器官都有分布，相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。生長(zhǎng)素的生理作用和動(dòng)物激素作用方式基本相似，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。作用方式細(xì)胞水平：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用。器官水平：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。作用內(nèi)容生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素首先與細(xì)胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——生長(zhǎng)素受體特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá)，從而產(chǎn)生效應(yīng)。作用機(jī)理生長(zhǎng)素激素受體促使細(xì)胞壁松散液泡H+添加細(xì)胞壁成分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+激活轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄翻譯促細(xì)胞生長(zhǎng)蛋白高爾基體【思考·討論】植物生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對(duì)比得到的？2.對(duì)于同一器官來(lái)說(shuō)，她跟她關(guān)系的作用與濃度有什么關(guān)系？“促進(jìn)”或“抑制”，是相對(duì)于生長(zhǎng)素處于最低濃度時(shí)各器官的生長(zhǎng)速度而言，當(dāng)生長(zhǎng)素濃度過(guò)高而“抑制”生長(zhǎng)時(shí)，器官表現(xiàn)為生長(zhǎng)速度減慢，甚至生長(zhǎng)停滯。下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物不同器官的作用得到的結(jié)果。一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，濃度過(guò)高則抑制生長(zhǎng)。討論促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)濃度/(mol·L-1)10-1010-810-4根芽莖10-210-6植物器官的生長(zhǎng)反應(yīng)生長(zhǎng)素濃度與植物不同器官生長(zhǎng)反應(yīng)的關(guān)系示意圖【思考·討論】植物生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)3.對(duì)于不同的器官來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？對(duì)于不同的器官來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度不同。下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物不同器官的作用得到的結(jié)果。討論促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)濃度/(mol·L-1)10-1010-810-4根芽莖10-210-6植物器官的生長(zhǎng)反應(yīng)生長(zhǎng)素濃度與植物不同器官生長(zhǎng)反應(yīng)的關(guān)系示意圖生長(zhǎng)素的生理作用作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素濃度：影響：一般情況下，生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)。促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)濃度/(mol·L-1)10-1010-810-4根芽莖10-210-6植物器官的生長(zhǎng)反應(yīng)生長(zhǎng)素濃度與植物不同器官生長(zhǎng)反應(yīng)的關(guān)系示意圖生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素濃度：舉例—頂端優(yōu)勢(shì):產(chǎn)生原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高。側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度比較敏感。解除方法：去掉頂芽。頂芽側(cè)芽作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的生理作用生長(zhǎng)素濃度：舉例—頂端優(yōu)勢(shì):應(yīng)用：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：農(nóng)民會(huì)適時(shí)摘除棉花的頂芽以促進(jìn)側(cè)芽的發(fā)育，從而使它多開(kāi)花、多結(jié)果。園藝上：園藝師會(huì)適時(shí)修剪景觀樹木，讓樹木發(fā)出更多的側(cè)枝，使樹型圓潤(rùn)、豐滿。作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的生理作用作用特點(diǎn)細(xì)胞的成熟情況：幼嫩的細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素敏感，衰老細(xì)胞則比較遲鈍。器官的種類：不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度也不一樣：根＞芽＞莖。促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)濃度/(mol·L-1)10-1010-810-4根芽莖10-210-6植物器官的生長(zhǎng)反應(yīng)生長(zhǎng)素濃度與植物不同器官生長(zhǎng)反應(yīng)的關(guān)系示意圖預(yù)習(xí)：其他植物激素本課學(xué)習(xí)結(jié)束【思維訓(xùn)練】評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論討論：這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？提示：不嚴(yán)密，沒(méi)有考慮將胚芽鞘倒過(guò)來(lái)放置時(shí)的情況。為了檢測(cè)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂(胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上)。過(guò)一段時(shí)間檢測(cè)?，F(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。結(jié)論：下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊；生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端?！舅季S訓(xùn)練】評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論討論：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？提示：結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。為了檢測(cè)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂(胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上)。過(guò)一段時(shí)間檢測(cè)?，F(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。結(jié)論：下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊；生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端?！舅季S訓(xùn)練】評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論討論：如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端