第1節(jié)

植物生長素

圖中是一株放在窗臺上久不移動的盆栽植物。1.圖中植株的生長方向有什么特點？2.可能是哪種因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植物對這種刺激的反應有什么適應意義？

較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外有陽光處生長；意義：可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。彎向窗外生長幼嫩部分問題探討3.

這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？Ⅰ.達爾文父子的向光性實驗(1)實驗材料：胚芽鞘胚芽鞘一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物叫作胚芽鞘，它能保護生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進行光合作用。胚芽鞘模式圖尖端伸長區(qū)(2)實驗過程彎向光源生長不生長也不彎曲

直立生長彎向光源生長完整有尖端去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部條件：現(xiàn)象：實驗①②對照，自變量是

，說明

。尖端的有無胚芽鞘的生長和彎曲與尖端有關一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文父子的向光性實驗

分析：對照組為

，實驗組為

。2341(2)實驗過程彎向光源生長不生長也不彎曲

直立生長彎向光源生長單側(cè)光去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部P91側(cè)旁思考：遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?

分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)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。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程實驗①

實驗②實驗③實驗④條件：現(xiàn)象：達爾文父子的向光性實驗實驗①③④對照，自變量是______________，結(jié)論是_________________________________________。感受光刺激的部位是尖端遮光部位不同一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程達爾文父子的向光性實驗疑問：為什么尖端感光后會影響到下部生長彎曲呢？現(xiàn)象：發(fā)生彎曲生長的部位是尖端下部伸長區(qū)結(jié)論1：胚芽鞘的生長彎曲與尖端有關結(jié)論2：胚芽鞘的感光部位在尖端①尖端產(chǎn)生了某種“影響”傳到下面伸長區(qū)②伸長區(qū)彎曲生長是因為背光側(cè)比向光側(cè)生長的快推測P91思考：尖端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，為什么能使伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？可能因為該“影響”在向光側(cè)和背光側(cè)分布不均勻造成的。如何驗證？如何驗證？瓊脂：一般是從藻類中提取的多糖，常用作細菌培養(yǎng)基的凝固劑。物質(zhì)可在瓊脂中擴散而性質(zhì)不變。云母片含酸堿指示劑的瓊脂放在NaOH中云母片由韻母族礦物質(zhì)切制而成，是一種礦物質(zhì)具有無污染、絕緣、不透化學物質(zhì)的特點。鮑森·詹森的實驗一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程結(jié)論：胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的“影響”可以透過瓊脂片傳遞給下部【思考】①

該實驗有沒有不足之處？如何改進？無法排除瓊脂片對實驗結(jié)果的影響；應加一組把空白瓊脂塊放在去掉尖端的胚芽鞘上。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程鮑森·詹森的實驗瓊脂不生長，不彎曲②

如果將瓊脂片換成云母片，胚芽鞘的生長狀況是什么樣的？不生長，不彎曲遵循原則？現(xiàn)象：自變量：因變量：尖端放置的位置尖端下部彎曲生長的方向【思考】①拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？②沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘還會發(fā)生彎曲？排除光(無關變量)可能對實驗結(jié)果造成的干擾，控制變量胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長胚芽鞘朝對側(cè)彎曲生長一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程拜爾的實驗胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。結(jié)論：達爾文父子的推想胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”這種“影響”會造成背光面比向光面生長快鮑森·詹森的實驗拜爾的實驗結(jié)論：尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部結(jié)論：彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的影響在伸長區(qū)分布不均勻瓊脂片這些實驗初步證明：尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部分分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。實驗組對照組自變量：因變量：結(jié)論：瓊脂塊是否接觸過尖端去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長胚芽鞘的彎曲生長確實由一種化學物質(zhì)引起的。（進一步證明）一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程溫特的實驗命名：生長素設置對照組的目的是:排除瓊脂片對胚芽鞘的影響達爾文鮑森·詹森胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種影響，造成背光側(cè)比向光側(cè)生長快。胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成的。進一步證明胚芽鞘的彎曲生長是由一種化學物質(zhì)引起的，并命名為生長素。拜爾溫特一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程（小結(jié)1）生長素的化學本質(zhì)是？？？生長素的化學本質(zhì)是？？？1934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(zhì)----吲哚乙酸（IAA）。1946年，人們從高等植物中分離出了生長素,并確認它就是吲哚乙酸（IAA）。進一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)具有與IAA相同效應的物質(zhì)還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它們都屬于生長素。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程生長素的化學本質(zhì)人體能產(chǎn)生分解IAA的酶？P95--二，2吲哚乙酸IAA,吲哚丁酸IBA,苯乙酸PPA等一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程單側(cè)光照射生長素在尖端橫向運輸而分布不均勻植物向光性的解釋外因：內(nèi)因：背光側(cè)向光側(cè)生長素多生長素少生長慢生長快結(jié)果：向光彎曲生長生長素橫向運輸①

單側(cè)光只影響生長素的__

，使向光側(cè)生長素分布較

，背光側(cè)生長素分布較

；②

胚芽鞘尖端以下的伸長區(qū)背光側(cè)生長較

，向光側(cè)生長較

，從而造成胚芽鞘的向光彎曲生長。分布少多快慢一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程（小結(jié)2）尖端尖端下部(伸長區(qū))胚芽鞘感光部位彎曲生長部位生長素的產(chǎn)生部位生長素的作用部位長不長：看尖端下部有無生長素；彎不彎：看尖端下部生長素分布

是否均勻以下是關于胚芽鞘的A、B、C、D、E五組實驗，請判斷如何生長？①直立生長，②向光彎曲生長①直立生長，②向光(小孔)彎曲生長①向右彎曲生長，②直立生長，③向光彎曲生長，④向光彎曲生長①直立生長，②向左彎曲生長；③④a＞b＞c①直立生長，②向光彎曲生長，③向小孔彎曲生長a、b、c的濃度大??？玻璃片a＞b=c【變式】如何證明：向光側(cè)的生長素在光的影響下沒有被分解，而是向背光側(cè)轉(zhuǎn)移了?P92【相關信息】關于植物向光性生長的原因目前還有爭議。有些學者根據(jù)一些實驗提出，植物向光性生長是由單側(cè)光照射引起某些抑制性生長物質(zhì)分布不均勻造成的。如何證明?抑制性生長物質(zhì)：甲＞乙

，丙=丁

且甲+乙=丙+丁生長素：甲<乙,丙=丁，

且甲+乙=丙+丁一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程植物向光性的解釋12.下圖1、2為實驗的初始狀態(tài)，以下關于生長素調(diào)節(jié)作用的敘述正確的是（

）A.圖1的實驗結(jié)果是A不生長也不彎曲、B直立生長B.圖2中放M的胚芽鞘比放N的胚芽鞘生長慢C.圖3莖卷須中生長素含量外側(cè)比內(nèi)側(cè)少D.圖4生長素由④向③移動,③處生長比④處快A圖4胚芽鞘由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從

運送到

，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量

。產(chǎn)生部位作用部位有機物一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程

生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等。植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動。二、植物激素P921.概念：2.種類：3.作用：1.植物激素與動物激素都稱作“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物激素有明顯不同。植物激素與動物激素還有哪些明顯的區(qū)別？植物激素與動物激素的異同二者都是調(diào)節(jié)生命活動的化學物質(zhì)，都能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用，且都具有微量、高效的特點。類別分泌器官化學本質(zhì)作用部位運輸方式植物激素無特定的分泌器官一般是小分子物質(zhì)無明顯的靶細胞多樣、復雜動物激素有特定的內(nèi)分泌腺蛋白質(zhì)、類固醇等靶器官、靶細胞隨著體液運輸思考?討論我是生長素我從哪來？我要到哪里去？我要怎么去？自主閱讀課本P93關于生長素的合成、運輸與分布的內(nèi)容，小組合作完成以下問題：二、生長素的合成、運輸和分布1、產(chǎn)生：主要在_____________________________合成；2、合成：由________經(jīng)一系列反應合成。3、分布：相對集中地分布在___________的部位，如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處。4、運輸(方向)：①橫向運輸：由于_____________等因素，發(fā)生_____________在等細胞分裂特別旺盛的部位。②(縱向)極性運輸：在_______________________中，生長素只能從_________到____________。③非極性運輸：在_____組織中，通過__________運輸。芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子色氨酸生長旺盛單側(cè)光、重力根尖、莖尖胚芽鞘、芽、幼葉、幼根（方式：主動運輸）形態(tài)學上端形態(tài)學下端成熟輸導組織二、生長素的合成、運輸和分布形態(tài)學上端形態(tài)學下端形態(tài)學上端

形態(tài)學上端指的就是植物的生長方向的一端極性運輸（幼嫩部位）（方式：主動運輸）1.這個實驗的設計是否嚴密？為什么？2.從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴謹？為什么？3.如果要驗證上述結(jié)論，應該如何改進實驗方案？不嚴密，沒有設計對照。結(jié)論2不嚴謹。沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學下端運輸?shù)叫螒B(tài)學上端。應該增加一組胚芽鞘形態(tài)學上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態(tài)學下端輸?shù)叫螒B(tài)學上端。思維訓練P95

評價實驗設計和結(jié)論

生長素向下運輸上下上下含有生長素的瓊脂塊1.作用

P93①細胞水平:促進細胞

生長、

誘導細胞

等作用。②器官水平:影響器官的

、

,

如促進側(cè)根和

根發(fā)生,

影響花、葉和

發(fā)育等。生長素首先與細胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——

特異性結(jié)合,引發(fā)細胞內(nèi)發(fā)生一系列

過程,進而誘導特定

,從而產(chǎn)生效應。果實2.作用機理伸長分化生長發(fā)育生長素受體信號轉(zhuǎn)導基因的表達不定三、生長素的生理作用生長素作為一種激素，通是過信息傳遞來調(diào)節(jié)細胞生命活動的。細胞器官生長素伸長分化生長發(fā)育如：促生根；影響花、葉、果實發(fā)育受體基因表達影響？？？促進or抑制三、生長素的生理作用如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進生長抑制生長根FF’1.曲線AB段表示：2.B點表示的生長素濃度是：3.BC段表示：4.C點表示的生長素濃度對根的生長作用是：5.CD段表示：隨生長素濃度升高,對根生長的促進作用加強。促進根生長的最適濃度

隨生長素濃度升高,對根生長的促進作用減弱。隨生長素濃度升高,對根生長的抑制作用增強。既不促進也不抑制思考·討論如圖為不同濃度生長素對植物根的作用結(jié)果，據(jù)圖分析：6.從圖中的F、F’點你可以得出什么結(jié)論？7.整體曲線說明了什么?8.圖中的促進和抑制是以什么為對照進行判斷的？抑制作用是不生長還是減緩生長？最適濃度點左右兩側(cè)有一大一小兩個濃度點，起促進作用效果相同。生長素作用：低濃度促進生長，高濃度抑制生長。以不施加外源生長素時根的生長情況(清水)為對照。抑制作用說明在該濃度下生長緩慢甚至停止。思考·討論ABCD010-1010-810-610-410-2mol·L-1促進生長抑制生長根FF’9.

D點所對應的生長素濃度，對根的生長效應是__________對芽的生長效應是__________對莖的生長效應是__________10.

三種器官對生長素的敏感性大小依次是：抑制生長不促進不抑制促進生長根＞芽＞莖敏感性一般看最適濃度就行，最適濃度越小越敏感。D思考·討論三、生長素的生理作用根10-10、

芽10-8、

莖10-4（2）對不同器官來說，促進生長的最適濃度不同(莖＞芽＞根)2.生長素的作用特點P94（1）對同一器官來說，一般低濃度促進生長，高濃度抑制生長ABCD____子葉植物比____子葉植物敏感,利用濃度在______________間的生長素類似物作除草劑（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)三、生長素的生理作用（3）對不同植物來說，促進生長的最適濃度不同(雙子葉＞單子葉)2.生長素的作用特點P94若植物幼苗出現(xiàn)向光性，且測得其向光一側(cè)生長素濃度為m，則其背光一側(cè)生長素濃度范圍應為

。大于m小于2m隨堂練習3.實例1：頂端優(yōu)勢

P94①

概念：植物頂芽優(yōu)先生長，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象。【思考】為什么很多植物呈寶塔型？距離頂芽越近，側(cè)芽受抑制越強。②

原因：頂芽產(chǎn)生的生長素，逐漸向下運輸，導致側(cè)芽處生長素濃度較高，從而抑制側(cè)芽的生長(由于側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制)。三、生長素的生理作用頂芽側(cè)芽側(cè)芽3.實例1：頂端優(yōu)勢

P94③

應用：需要長高的植物(如木材)：保留頂端優(yōu)勢三、生長素的生理作用需要側(cè)枝較多的植物：去掉頂芽，解除頂端優(yōu)勢。煙草打頂棉花摘心(打頂)果樹修剪整枝去掉頂芽后，側(cè)芽附近的生長素來源暫時受阻，濃度降低，于是抑制就被解除，側(cè)芽萌動、加快生長。2.在頂端優(yōu)勢現(xiàn)象中，頂芽A和側(cè)芽B、C、D、E的生長素濃度大小與下圖中點①②③④⑤的對應關系為：_________________________________

。A－①、B－⑤、C－④、D－③、E－②原理：根對生長素的敏感度＞莖對生長素的敏感度。ABCD背地生長←生長素少←生長素多←生長較快←生長較慢遠地側(cè)近地側(cè)遠地側(cè)近地側(cè)→→生長素少→生長較慢生長素多→生長較快向地生長重力重力實例2：根的向地性和莖的背地性在太空中，橫放的植物會怎樣生長？判斷：根的向地性和莖的背地性都體現(xiàn)了生長素具有促進或抑制的作用特點（）×

莖的背地性沒有體現(xiàn)抑制例2.將植物橫放，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關系如甲圖所示，則曲線上P點最可能對應于乙圖中的位置是

。d根莖實例3：除草劑敏感程度：雙子葉植物＞單子葉植物應用：在單子葉農(nóng)作物田里面施加適量濃