第五章

植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)選擇性必修1

——穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)第1節(jié)植物生長(zhǎng)素植物向光性的原因是什么？本節(jié)聚焦12生長(zhǎng)素具有什么作用？3生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程給你什么啟示？4什么是植物激素？圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。1.圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)?2.可能是哪種環(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?3.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?討論:1.分析植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程，闡明其中蘊(yùn)含的科學(xué)本質(zhì)特點(diǎn)。2.概述植物生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸、分布和生理作用，嘗試闡釋植物生長(zhǎng)素作用特點(diǎn)中蘊(yùn)含的適度與平衡觀。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程

1．植物的向光性在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象。向性運(yùn)動(dòng)：植物體受到單一方向的刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)，稱為向性運(yùn)動(dòng)，如向光性、向肥性、向水性、向地性等。2．達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）

不做處理胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)胚芽鞘不生長(zhǎng)不彎曲胚芽鞘直立生長(zhǎng)胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)a:實(shí)驗(yàn)b:去掉尖端實(shí)驗(yàn)c:用錫箔罩子罩上尖端實(shí)驗(yàn)d:用錫箔罩子罩上尖端下面的一段abcd單側(cè)光2．達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）

自變量為尖端的有無(wú)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明植物的向光性與尖端有關(guān)。實(shí)驗(yàn)分析：自變量為尖端是否接受單側(cè)光，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明感光部位在尖端，發(fā)生彎曲的部位在尖端下部。abcd實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b對(duì)比:實(shí)驗(yàn)c和實(shí)驗(yàn)d對(duì)比:胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的部位是:感受光刺激的部位是:實(shí)驗(yàn)結(jié)論：abcd尖端下部。胚芽鞘的尖端。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”，會(huì)造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。2．達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）

3．鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)（913年）

胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，那么它為什么能使得伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢?4．拜爾的實(shí)驗(yàn)（1918年）

黑暗中（2）自變量：尖端放置的位置。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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布不均勻造成的。（1）在黑暗中可以排除單側(cè)光對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。任務(wù)1：閱讀教材溫特實(shí)驗(yàn)，思考并回答下面的問題（1）溫特實(shí)驗(yàn)基于什么假設(shè)進(jìn)行的？（2）若假設(shè)成立，則演繹得到哪種結(jié)果，或者說可以觀察到哪種事實(shí)？（3）溫特用哪種方法觀察到了事實(shí)？（4）如果對(duì)實(shí)驗(yàn)加以完善，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么做？（5）溫特實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？5．溫特的實(shí)驗(yàn)（1926年）5．溫特的實(shí)驗(yàn)（1926年）瓊脂胚芽鞘尖端中的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到瓊脂塊中胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素。實(shí)驗(yàn)者主要思路與方法達(dá)爾文父子鮑森·詹森拜爾溫特任務(wù)2：請(qǐng)總結(jié)四位科學(xué)家的主要思路與方法，填入下表實(shí)驗(yàn)者主要思路與方法達(dá)爾文父子去除胚芽鞘頂端，觀察去除整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響用錫箔小帽套住頂端，以去除單側(cè)光對(duì)頂端的影響鮑森·詹森在胚芽鞘頂端和頂端以下部位之間插入瓊脂片或云母片，在單側(cè)光照射下，觀察物質(zhì)的運(yùn)輸是否被阻斷拜爾黑暗條件下，改變胚芽鞘頂端的位置，相當(dāng)于人為施加了物質(zhì)的不均勻分布溫特放置過胚芽鞘頂端的瓊脂塊（而不是胚芽鞘本身）可使去頂胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，證實(shí)化學(xué)物質(zhì)的存在任務(wù)2：請(qǐng)總結(jié)四位科學(xué)家的主要思路與方法，填入下表6.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)：吲哚乙酸(IAA)。植物體內(nèi)具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的物質(zhì)，除吲哚乙酸(IAA)外，還有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。7.植物向光性的解釋（1）外因：?jiǎn)蝹?cè)光照射。（2）內(nèi)因：生長(zhǎng)素在背光一側(cè)含量多于向光一側(cè)。（3）結(jié)果：兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻，背光側(cè)生長(zhǎng)快，向光側(cè)生長(zhǎng)慢，從而造成向光彎曲。8．植物激素（1）概念：由植物體內(nèi)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。（2）舉例：生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。知識(shí)歸納（1）生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位:胚芽鞘尖端。（2）生長(zhǎng)素發(fā)揮作用的部位:胚芽鞘尖端下面的伸長(zhǎng)區(qū)。（3）感光部位:胚芽鞘尖端。（4）生長(zhǎng)素的產(chǎn)生是否需要光:不需要。（5）單側(cè)光照射時(shí)生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸?shù)牟课?胚芽鞘尖端。以下各組中的胚芽鞘如何生長(zhǎng)？A組①直立生長(zhǎng)，②向光彎曲生長(zhǎng)；說明胚芽鞘的尖端是感光部位。B組①直立生長(zhǎng)，②向光(小孔)彎曲生長(zhǎng)；說明向光性的產(chǎn)生需要單側(cè)光照射。C組①向右彎曲生長(zhǎng)，②直立生長(zhǎng)，③向光彎曲生長(zhǎng)；④向光彎曲生長(zhǎng)，說明生長(zhǎng)素能透過瓊脂塊。D組①直立生長(zhǎng)，②向左彎曲生長(zhǎng)。E組①直立生長(zhǎng)，②向光彎曲生長(zhǎng)，③向小孔彎曲生長(zhǎng)。植物激素與動(dòng)物激素的異同思考·討論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)沒有分泌激素的腺體，這說明植物激素在合成部位上與動(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?二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布1.主要合成部位：芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。2.來(lái)源：色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)素。3.分布：在植物體各器官中都有分布，相對(duì)集中地分布在生長(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。二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布4.運(yùn)輸發(fā)生部位運(yùn)輸方向影響因素跨膜方式運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸胚芽鞘、芽、幼葉和幼根從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端遺傳因素決定在成熟組織中通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行單側(cè)光、重力等單一方向刺激根尖、芽尖等生長(zhǎng)素產(chǎn)生部位向光側(cè)→背光側(cè);遠(yuǎn)地側(cè)→近地側(cè)發(fā)生部位運(yùn)輸方向影響因素極性運(yùn)輸非極性運(yùn)輸橫向運(yùn)輸任務(wù)3：探究——如何證明極性運(yùn)輸?shù)拇嬖冢克伎迹涸搶?shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論分別是什么？該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸？成熟組織中，生長(zhǎng)素同其他有機(jī)物一樣，通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行運(yùn)輸。胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中，生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，稱極性運(yùn)輸；極性運(yùn)輸是一種主動(dòng)運(yùn)輸。生長(zhǎng)素的運(yùn)輸還會(huì)受到光照、重力等影響。1．生長(zhǎng)素的作用方式及特點(diǎn)（1）作用方式：三、生長(zhǎng)素的生理作用不催化細(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。（2）作用①細(xì)胞水平上：促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，誘導(dǎo)細(xì)胞分化等作用。②器官水平上：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。（3）作用特點(diǎn)：生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)。（4）實(shí)例：頂端優(yōu)勢(shì)頂芽處生長(zhǎng)素濃度較低促進(jìn)生長(zhǎng)，側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高抑制生長(zhǎng)。解除方法:?去掉頂芽頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽的發(fā)育受抑制的現(xiàn)象應(yīng)用：果樹剪枝、棉花打頂原因:濃度/(mol·L)促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)植物器官生長(zhǎng)反應(yīng)2．生長(zhǎng)素作用特性的表現(xiàn)圖中生長(zhǎng)素對(duì)同一器官，生長(zhǎng)素在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)植物器官生長(zhǎng)，超過該范圍則抑制植物器官的生長(zhǎng)。思考·討論濃度/(mol·L)促進(jìn)生長(zhǎng)抑制生長(zhǎng)植物器官生長(zhǎng)反應(yīng)思考·討論同一濃度的生長(zhǎng)素作用于不同器官引起的生理效應(yīng)也不同，這是因?yàn)椴煌钠鞴賹?duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同，曲線體現(xiàn)了根、芽、莖的敏感程度大小為根＞芽＞莖。2．生長(zhǎng)素作用特性的表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前思維訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)后證明生長(zhǎng)素能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，但不能證明反過來(lái)不能運(yùn)輸。上上實(shí)驗(yàn)前思維訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)后應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。上上(1)某一濃度的生長(zhǎng)素對(duì)芽是促進(jìn)作用，對(duì)根一定是抑制作用()(2)生長(zhǎng)素不直接參與細(xì)胞代謝，但可以給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息()(3)不同的器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度不同，不同植物的同種器官對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度也不一定相同()(4)頂端優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象可以說明生長(zhǎng)素的生理作用特點(diǎn)是濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)、濃度過高時(shí)抑制生長(zhǎng)()(5)只有頂芽能夠產(chǎn)生生長(zhǎng)素，所以頂芽能優(yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制，此現(xiàn)象稱為頂端優(yōu)勢(shì)()(6)某農(nóng)民種植的向日葵在開花期遇到了連續(xù)的陰雨天氣，影響了植物的傳粉。為了避免減產(chǎn)，可以噴灑一定濃度的生長(zhǎng)素()×××辨析易錯(cuò)易混√√√某同學(xué)做了下圖所示的甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直接得出的結(jié)論是()A．生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸