2021学年第1节 植物生长素多媒体教学课件ppt

这是一份2021学年第1节 植物生长素多媒体教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇自主预习，课堂篇探究学习，发现过程，直立生长，向光生长，向光小孔生长，向右侧弯曲生长，向左侧弯曲生长，ab+cbc等内容，欢迎下载使用。
一、生长素的发现过程1.向光性在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
3.实验分析(1)实验设计技巧分析a.一系列实验体现出生物科学研究的基本思路是:提出(发现)问题→提出假说→设计实验证明→得出结论。b.实验中运用了对照原则,如达尔文的实验中,①为对照组,②③④为实验组;温特的实验中,①为实验组,②为对照组,增加了实验结论的可靠性。c.实验中体现了单一变量原则。达尔文实验的单一变量是胚芽鞘尖端的有无(实验①②)和锡箔罩的位置(实验③④);温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。
(2)相关实验结论(连线)
(3)植物向光性的成因:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
4.生长素种类吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。5.植物激素(1)概念:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。(2)种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
(3)植物激素和动物激素的比较①相同点:都是信息分子,参与调节生长、发育过程;都是从产生部位运输到作用部位发挥作用;都具有微量和高效的特点。②不同点:植物激素的化学本质是小分子有机物,动物激素的化学本质是蛋白质、固醇或氨基酸衍生物等;植物激素无专门的分泌器官,由植物体的一定部位产生,动物激素由专门的内分泌腺或内分泌细胞分泌产生。
预习反馈1.判断(1)鲍森·詹森实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。( √ )(2)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照射下能产生某种“影响”传递到尖端下部,温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质。( √ )(3)胚芽鞘的感光部位在尖端,但单侧光照射时的弯曲部位在尖端下部。( √ )(4)生长素的化学本质是蛋白质。( × )(5)植物激素是由特定的器官或细胞产生的,由产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育起调节作用的微量有机物。( × )
2.下图为用燕麦胚芽鞘进行的实验,下列判断正确的是(　　)A.①④是一组对照实验B.向左弯曲生长的是⑤C.不生长也不弯曲的是①③D.单侧光能够对②④起作用
答案 B解析 ①②③④⑤组的胚芽鞘的生长情况依次是直立生长、向右弯曲生长、不生长也不弯曲、直立生长和向左弯曲生长。①④之间有多个变量,构不成对照实验。含有一定浓度生长素的琼脂块不能完全替代胚芽鞘尖端的作用,其中的生长素只能向下扩散,因此单侧光照对④不起作用。
二、生长素的合成、运输与分布1.生长素主要的合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。2.运输方式(1)极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输。极性运输是一种主动运输。(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。3.分布生长素相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
预习反馈1.判断(1)生长素在根部的极性运输方向为由根尖端运往根的近茎端。( √ )(2)燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关。( √ )(3)幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素。( × )(4)生长素在胚芽鞘中的极性运输,只能单向进行。( √ )(5)在生长旺盛的部分生长素分布相对集中。( √ )2.生长素极性运输时的跨膜运输方式是什么?答案 主动运输。
三、生长素的生理作用1.生理作用(1)作用①细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。②器官水平:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。(2)原理生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
(3)影响因素①浓度:一般情况下,在浓度较低时促进生长,在浓度过高时抑制生长。②器官种类:不同器官对生长素的敏感程度不同。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为:根>芽>茎。③细胞成熟程度:一般来说,幼嫩的细胞敏感,衰老细胞比较迟钝。
2.实例:顶端优势现象(1)成因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。(2)解除方法:去掉顶芽,使侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长。(3)应用:适时摘除棉花的顶芽使它多开花、多结果;适时修剪景观树木,让树木发出更多的侧枝,使树型圆润、丰满。
预习反馈1.判断(1)生长素只能调节代谢,而不能直接参与细胞代谢。( √ )(2)生长素是一种信号分子,与细胞内相应受体结合后发挥调节作用。( √ )(3)杨树顶芽的快速生长需要侧芽提供生长素。( × )(4)顶芽生长占优势时侧芽生长素的合成受到抑制。( × )(5)生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用,没有抑制作用。( × )
2.植物生长素对植物的新陈代谢、生长发育等生命活动起着重要的调节作用,其特点是(　　)A.只能抑制植物生长B.只能促进植物生长C.过高浓度时促进生长,较低浓度时抑制生长D.过高浓度时抑制生长,较低浓度时促进生长答案 D解析 生长素的生理作用表现为过高浓度抑制生长,较低浓度促进生长。
3.校园里种植的杉树,主干粗壮,生长旺盛,而侧枝很细弱,主要原因在于(　　)A.侧芽缺乏生长素B.侧芽产生的生长素过少C.侧芽产生的生长素过多D.侧芽积累的生长素过多答案 D解析 侧芽自身能产生适量的生长素,加上顶芽产生的生长素向下运输并大量积累在侧芽部位,使这里的生长素浓度过高,从而抑制侧芽生长。
1.生长素相关实验的图解分析
2.针对胚芽鞘系列实验的重要结论(1)生长素的产生部位:　　　　　　　　　　。 (2)生长素发挥作用的部位:　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)感受光刺激的部位:　　　　　　　　　　。 (4)生长素的产生是否需要光:　　　　　　。 (5)横向运输的部位:　　　　　　　　　　。 (6)弯曲生长的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (7)引起生长素分布不均匀的原因:　　 　　　等。 
生长素分布不均匀,导致生长不均匀　
【归纳提升】1.植物向光性的原因分析
可见,植物向光性的内因是生长素分布不均匀,外因是单侧光照射。
2.“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”
(1)判断生长素的有无,一看有没有产生部位,二看有没有人为施加。(2)胚芽鞘尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
【探究应用】1.(2021山西阳泉高二期末)下图是生长素发现过程中达尔文实验和温特实验的示意图。下列关于实验的叙述,正确的是(　　)
A.图1实验得出的结论是胚芽鞘尖端产生了生长素B.图1实验中自变量是单侧光,因变量是尖端是否表现出向光性C.图2实验自变量是琼脂块是否与尖端接触,因变量是胚芽鞘是否弯曲生长D.图2实验证明了胚芽鞘尖端能产生促进其下部生长的物质,并命名为吲哚乙酸答案 C解析 图1实验是达尔文的实验,自变量是胚芽鞘尖端是否感光,结论是感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端,A、B两项错误;图2实验的自变量是琼脂块是否与尖端接触,因变量是胚芽鞘是否弯曲生长,C项正确;图2实验证明了胚芽鞘尖端产生了某种促进其下部生长的物质,温特把这种物质命名为生长素,D项错误。
2.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行下图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(　　)
A.②⑤⑦B.①②③⑤⑧C.①③④⑥⑦D.②⑤⑧答案 D解析 ①中由于胚芽鞘尖端匀速旋转,使a、b琼脂块中的生长素浓度相同,故①直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转,受光均匀,直立生长;⑧装置整体旋转,光通过小孔,幼苗受单侧光照射,所以向小孔方向弯曲生长。
3.植物在单侧光照射下弯向光源生长,这个现象被解释为“光能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?向光侧的生长素在光的影响下被分解了,还是向光侧的生长素向背光侧转移了?为此,有人做了下列实验。(一)实验步骤:将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,处理后放在不同的琼脂切块上,分别放在黑暗中和单侧光下。
(二)实验结果:如下图所示。
图中c、d、e和f用生长素不能透过的玻璃片将胚芽鞘分割;琼脂块下方的数字表示琼脂块收集到的生长素(IAA)的量。请回答下列问题。(1)a和b说明了什么? 　 。 (2)c和d说明了什么?  　　　　　　　　　　。 (3)e和f说明了什么? 　　　　　　　　　　。 (4)通过上述实验可得出什么结论?  　　　　　　　　　　。 
答案 (1)单侧光并未造成生长素的分解,也没有影响生长素的向下运输(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半,不影响生长素向下运输和琼脂块中收集到的生长素的量(3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移(4)单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧转移,而不是向光侧的生长素被分解
解析 (1)比较图a和图b可以看出,在有单侧光照射或黑暗的情况下,胚芽鞘尖端下面的琼脂块中的生长素含量是相同的,说明在单侧光照射下生长素并未分解,单侧光也不影响生长素的向下运输。(2)从图c和图d可以看出,胚芽鞘被玻璃片分为两部分,不论有光无光,下面琼脂块中的生长素的量无差异,说明玻璃片也不影响生长素的向下运输和收集到的生长素总量。
(3)从图e和图f可以看出,玻璃片插入位置的不同,会影响到左右两侧的琼脂块中生长素的量,图e将胚芽鞘和琼脂块完全分隔成左右两部分,图f将胚芽鞘的下部和琼脂块分隔开,但胚芽鞘尖端部分并未被分开,说明在单侧光的作用下,向光侧的生长素可以向背光侧移动,造成琼脂块的生长素量左多右少。但e、f琼脂块中生长素的总量仍然相同。(4)由实验分析可知,单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧转移,而不是向光侧的生长素被分解。
为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。一段时间后检测,发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果,此人得出以下结论:(1)下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;(2)生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
1.这个实验的设计是否严密?为什么?答案 不严密。没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?答案 不严谨。没有设计实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?答案 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素是否能从形态学下端运输到形态学上端。
【归纳提升】1.生长素的运输(1)极性运输在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学的上端向形态学下端运输,是一种主动运输过程,需要消耗能量,能逆浓度梯度运输。(2)非极性运输在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
2.关于生长素运输的四点提醒(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等部位,且有单侧光或重力刺激。胚芽鞘尖端在均匀光照或黑暗的条件下不发生生长素的横向运输。(2)极性运输是由遗传物质决定的,在太空中依然存在。失重状态下由于没有重力的作用,水平放置的植物的根、茎中生长素分布是均匀的,植物会水平生长。(3)琼脂等不能感光,不会影响生长素的运输和传递,琼脂块中发生的生长素的运输方式不是主动运输,而是扩散作用。而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。(4)生长素发挥效应的部位是胚芽鞘尖端下部。生长素的作用是促进细胞伸长生长、体积变大,而不是增加细胞数量。
【探究应用】1.科学家做过如下的实验:a.把不含生长素的两个琼脂小块放在燕麦胚芽鞘下端;b.把含生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘形态学上端,把另两个不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端;c.把一段燕麦胚芽鞘倒转过来,把形态学上端朝下,做同样的实验。三个实验都用单侧光照射。经过一段时间后,接受块①②③④⑤⑥的成分变化的叙述正确的是(　　)
A.①含生长素比②多,③含生长素比④多B.①含生长素比②少,⑤含生长素比⑥多C.在③④⑤⑥小块中,⑤含生长素最多D.③④中生长素含量之和比⑤⑥中多答案 D解析 胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位,单侧光使背光侧生长素多于向光侧,①含生长素比②多。琼脂块不能感受光刺激,且生长素只能由形态学上端运输到形态学下端,不能倒过来运输,因此,③④中生长素含量相同,⑤⑥中不含生长素。
2.用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端,然后探测另一端是否有含放射性14C的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的叙述,正确的是(　　)
A.处理图甲中的a端,不能在图甲中的b端探测到14C的存在B.处理图甲中的b端,能在图甲中的a端探测到14C的存在C.处理图乙中的a端,能在图乙中的b端探测到14C的存在D.处理图乙中的b端,能在图乙中的a端探测到14C的存在
答案 D解析 对于甲枝条来说,a端为形态学上端;对于乙枝条来说,b端为形态学上端。由于生长素具有极性运输的特点,即生长素只能由形态学上端向下端运输,所以图甲中,若用同位素14C标记的吲哚乙酸处理a端,则在b端可探测到14C的存在;图乙中,若用同位素14C标记的吲哚乙酸处理a端,在b端探测不到14C的存在,若处理b端,在a端能探测到14C的存在。
3.为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是(　　)A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b'侧的相等B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同C.胚芽鞘b'侧细胞能运输IAA而c'侧细胞不能D.琼脂块d'从a'中获得的IAA量小于a'的输出量
答案 D解析 由题意可知,琼脂块a不含IAA,故胚芽鞘b侧和c侧都不含IAA,琼脂块a'含IAA,IAA会向下运输到b'侧,故胚芽鞘b'侧含有IAA,c'侧不含IAA,所以IAA的含量为b'侧>b侧=c侧=c'侧,A、B两项错误。胚芽鞘细胞均能运输IAA,C项错误。IAA在胚芽鞘中运输时会有部分被氧化分解,所以琼脂块d'从a'中获得的IAA量小于a'的输出量,D项正确。
生长素作用特点的图示。
1.“低浓度”“高浓度”不是具体位,而是一个浓度范围,参照点不同则意义不同。(1)图1中,低于最适浓度,随浓度升高,　　　　　　　　　　　　　　　　　(即A→B);高于最适浓度,随浓度升高,　　　　　　　　　　　　(即B→C)。 (2)图1中,低于C点对应的生长素浓度起促进生长作用(即A→C),高于C点对应的生长素浓度则起　　　生长作用(即C→D),C点对应的生长素浓度对植物的生长　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)促进生长作用逐渐加强　促进生长作用逐渐减弱　(2)抑制　既不促进也不抑制
2.所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓“　　　　　　　　　　”,生长状况优于对照组者可谓“　　　　　　　　”。例如,在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm,“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm,“促进”组生长状况为2 cm→6 cm,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。 答案 抑制生长　促进生长
3.图2表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 不同器官对生长素的敏感程度不同,根>芽>茎4.图3表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感性强
【探究应用】1.(2021全国甲)生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述,错误的是(　　)A.植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除B.顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长C.生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长D.在促进根、茎两种器官生长时,茎是对生长素更敏感的器官
答案 D解析 顶芽产生的生长素逐渐向下运输,离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此侧芽的生长发育受到抑制,植株表现出顶端优势,植物顶端优势现象可通过摘除顶芽而解除,A、B两项正确。生长素属于植物激素,能够通过调节植物体内某些基因的表达影响植物生长,C项正确。在促进根、茎两种器官生长时,根对生长素更敏感,D项错误。
2.(2021吉林高二期中)如图为某种植物的根和茎对不同浓度生长素的反应,下列相关叙述错误的是(　　)A.图示可说明植物的不同器官对生长素的敏感程度不同B.B和E点对应的生长素浓度分别对根、茎表现出的效应是抑制生长C.图示可体现两种不同浓度的生长素可能具有相同的生理效应D.若甲表示双子叶杂草,则可用C点对应浓度的生长素杀死小麦田中的甲
答案 B解析 据图可知,植物的根和茎对于相同浓度的生长素反应不同,故图示可说明植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,A项正确;图中甲代表根,乙代表茎,因此B点对应的生长素浓度对根、茎表现出的效应分别是既不促进生长也不抑制生长、促进生长,而E点对应的生长素浓度对根、茎表现出的效应分别是抑制生长、既不促进生长也不抑制生长,B项错误;图示可体现两种不同浓度的生长素可能具有相同的生理效应,如B点和D点对应的生长素浓度不同,但对茎具有相同的生理效应,C项正确;相比于单子叶植物,双子叶植物对生长素更敏感,小麦是单子叶植物,故若甲表示双子叶植物,则可用C点浓度的生长素对应杀死小麦田中的甲,D项正确。
3.生长素是人们发现和研究较早的植物激素,其主要作用是促进细胞生长。下图是某植物地上部分,下列有关生长素调节的叙述,正确的是(　　)
A.该植物体地上部分生长素不都是由①②③④所示结构合成B.①生长迅速而②生长受抑制是由于②对生长素的敏感性高于①C.②生长受抑制而④生长较快,是由于①合成的生长素无法运输到④部位D.由于④结构能够生长,因此该植物的生长没有体现植物的顶端优势现象
答案 A解析 幼叶等部位也可合成生长素,A项正确;顶芽合成的生长素向下运输积累在侧芽处,导致侧芽处生长素浓度过高而抑制了侧芽生长,B项错误;②生长受抑制而④生长较快,是由于④处距离顶芽较远,①合成的生长素运到④处的较少,C项错误;该植物顶芽①优先生长,而侧芽的生长均受到不同程度的抑制,说明该植物的生长体现了植物的顶端优势现象,D项错误。