第5章 第1节 植物生长素-2024-2025学年高二生物选择性必修1 (配人教版)配套课件

第5章植物生命活动的调节第1节植物生长素巩固案

总结与应用预习案自主读教材探究案

互动探疑难一、生长素的发现过程1．达尔文实验(1)发现问题：植物的向光性，即在______的照射下，植物朝向____方向生长的现象。单侧光光源(2)实验处理及现象(3)结论：胚芽鞘的尖端受______刺激后，向下面的伸长区传递了某种_________，造成伸长区背光面比向光面______，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。单侧光“影响”生长快2．鲍森·詹森和拜尔的实验不生长向光弯曲生长琼脂片向右弯曲生长向左弯曲生长分布不均匀3.温特的实验(1)实验处理及现象(2)实验结论：胚芽鞘尖端能产生一种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为______。生长素4．生长素化学本质的确认(1)1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——________(IAA)。(2)由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是IAA。(3)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有：______(PAA)、__________(IBA)等。吲哚乙酸苯乙酸吲哚丁酸5．植物向光性的解释6．植物激素的概念(1)产生部位：植物体内。(2)运输途径：从产生部位运送到________。(3)生理作用：对植物的________有显著影响。(4)化学实质：微量______。作用部位生长发育有机物发育中的种子色氨酸主动运输上端下端成熟组织输导组织3．分布：相对集中分布在________的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的____组织、形成层、发育中的____和果实等处。三、生长素的生理作用1．作用方式给细胞________，起着调节细胞生命活动的作用。生长旺盛分生种子传达信息2．生理作用在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞________、诱导________等作用；在器官水平上则影响器官的____、____，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。3．作用机理生长素首先与细胞内某种蛋白质——__________特异性结合，引发细胞内发生一系列________过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。伸长生长细胞分化生长发育生长素受体信号转导4．作用特点(1)浓度

一般情况下，生长素在浓度____时促进生长，在浓度____时则会抑制生长。例如，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____。由于侧芽对生长素浓度比较____，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度____，于是侧芽萌动、加快生长。较低过高较高敏感降低(2)植物细胞的成熟情况____的细胞对生长素敏感，____细胞则比较迟钝。(3)器官的种类不同器官对生长素的敏感程度也不一样。幼嫩衰老1．判正误(对的画“√”，错的画“×”)(1)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)在太空中，植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性。(

)(3)温特实验中，如果将琼脂块放置正中间，并给予单侧光照射，生长素会在琼脂块中进行横向运输。无尖端的胚芽鞘上不会发生横向运输。(

)(4)在存在呼吸抑制剂的条件下，极性运输会受到抑制。(

)√√×√2．微思考(1)关于植物向光性生长的原因，还有其他解释吗？提示

有学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。(2)在植物茎的向光性现象中，生长素是否表现出了作用的两重性？提示

在向光性现象中，向光侧和背光侧都是促进生长，因而生长素没有表现出两重性。任务驱动一生长素的发现过程为了探究植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案，思考讨论：1．在图示装置中，玉米幼苗保持直立生长的有哪些？不生长不弯曲的呢？提示

玉米幼苗保持直立生长的有3、4、5；不生长不弯曲的是2。2．根据1号和3号装置之间实验记录的对照分析，可以说明什么？提示

玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。3．根据2号和1号装置之间实验记录的对照分析，可以说明什么？提示

玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在有关。4．根据5号和6号装置之间实验记录的对照分析，可以说明什么？提示

玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均有关。1．明确胚芽鞘系列实验的六个结论(1)胚芽鞘感光部位——尖端。(2)胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面的一段。(3)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。(4)生长素的产生是否需要光——不需要。(5)生长素发生横向运输的部位——胚芽鞘尖端。(6)胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。2．植物向光性的原因(1)原因分析

对胚芽鞘进行如下图的①～④实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验①、②装置仍停止在下图位置，则四个胚芽鞘的生长方向依次是(

)A．←↑→↑

B．←↑↑→C．→↑→↑ D．→↑←↑D解析：①由于转盘匀速旋转产生的离心力使生长素在远离圆心的一侧多，而匀速旋转时胚芽鞘的受光情况可以看成是均匀的，因此胚芽鞘会弯向圆心生长，即向右弯曲；②该胚芽鞘匀速旋转，胚芽鞘尖端可以看成是受光均匀的，因此该胚芽鞘直立生长；③由于受重力影响，琼脂块B的生长素浓度大于A，因此去尖端的胚芽鞘弯向A生长，即向左弯曲；④由于胚芽鞘尖端匀速旋转，琼脂块A和B中的生长素浓度可以认为相等，因此去尖端的胚芽鞘直立生长。[举一反三]1．(长句专练)植物激素与动物激素在合成部位和作用部位有怎样的区别？提示

合成部位的区别：前者无专门的分泌器官，后者是内分泌器官或细胞；作用部位上的区别：前者没有特定的器官，后者是特定的器官、组织。2．(批判性思维)生长素的化学本质就是吲哚乙酸吗？为什么？提示

不是。其他生长素还有：苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。1．为了验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，用胚芽鞘和琼脂块等材料进行实验时，对照实验的设计思路是(

)A．完整胚芽鞘分别置于单侧光照射和黑暗条件下B．胚芽鞘尖端和未放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C．未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧D．胚芽鞘尖端和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧C解析：验证胚芽鞘尖端确实能产生促进生长的某种物质，要把尖端离体进行实验。注意实验的自变量为有无胚芽鞘。故应将未放过尖端的琼脂块和放过尖端的琼脂块分别置于胚芽鞘切面的同一侧。C正确。2．下图是在生长素发现过程中温特的实验，下列相关叙述错误的是(

)A．由温特的实验结论可以推测单侧光使向光侧的生长素分解B．设置A组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响C．该实验证明引起胚芽鞘弯曲生长的确实是一种化学物质，温特将其命名为生长素D．A组为对照组，B组为实验组A解析：由温特的实验不能得出单侧光使向光侧的生长素分解的结论，A错误；A组是没有接触过尖端的琼脂块，不含生长素，是对照组，B组是接触过尖端的琼脂块，是实验组，设置A组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响，B、D正确；温特的实验证明胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并将其命名为生长素，C正确。任务驱动二生长素的合成、运输与分布取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘不弯曲、不生长。请思考回答相关问题：

1.a′组胚芽鞘尖端和b′组胚芽鞘尖端是否都能产生生长素？提示

a′组和b′组胚芽鞘尖端均能合成生长素。2．请解释产生上述现象的原因。提示

a′组胚芽鞘尖端下方的一段正放，b′组胚芽鞘尖端下方的一段倒放，生长素只能从形态学上端到下端，a′组胚芽鞘尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组胚芽鞘尖端的生长素不能，故a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘不弯曲、不生长。1．极性运输(1)概念：生长素由植物体的形态学上端向形态学下端的运输。(2)特点：只能由形态学上端→形态学下端，不能倒转。(3)影响因素：植物的遗传特性决定，不受单侧光、重力等影响。(4)实验验证a、b两组相互对比，共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。2．非极性运输在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。3．与生长素运输方向、运输方式及影响因素有关的三个易错点(1)重力、光照等因素影响生长素的运输和分布，但与生长素的极性运输无关。(2)引起生长素在胚芽鞘分布不均匀的因素有：单侧光、重力、含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置，以及用云母片等材料阻断胚芽鞘一侧生长素的向下运输等。(3)太空环境中虽然丧失了“重力”对生长素分布的影响，但“单侧光”的影响仍存在，且生长素“极性运输”的特性不变。

用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端，然后探测另一端是否有含放射性14C的吲哚乙酸存在。枝条及位置如图所示。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是(

)A．处理图甲中A端，不可能在图甲中的B端探测到14C的存在B．处理图乙中A端，能在图乙中的B端探测到14C的存在C．处理图乙中B端，能在图乙中的A端探测到14C的存在D．处理图甲中B端，能在图甲中的A端探测到14C的存在C解析：图甲的A端是形态学上端，处理图甲中A端，可以在图甲中的B端探测到14C的存在，A错误；图乙的A端是形态学下端，处理图乙中A端，不能在图乙中的B端探测到14C的存在，B错误；图乙的B端是形态学上端，处理图乙中B端，能在图乙中的A端探测到14C的存在，C正确；图甲的B端是形态学下端，处理图甲中B端，不能在图甲中的A端探测到14C的存在，D错误。[举一反三]1．(长句专练)极性运输与主动运输有怎样的区别？提示

极性运输侧重运输“方向”。主动运输则侧重生长素的“跨膜运输方式”。2．(科学思维)1914年，匈牙利科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长，证明了胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。拜尔这个实验的对照组可以怎样设计？提示

将燕麦胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理。1．下列有关生长素的合成、运输和分布的叙述，正确的是(

)A．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向无关B．胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应大量合成生长素C.生长素只能从形态学上端运往形态学下端D．呼吸抑制剂会影响生长素的极性运输D解析：生长素的横向运输可发生在尖端，但外界刺激的方向与生长素发生横向运输的方向有关，如在左侧单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端的横向运输是从左侧向光侧运输到右侧背光侧，A错误；胚芽鞘尖端能够利用色氨酸经过一系列反应合成生长素，但生长素是植物激素，含量低，所以不是大量合成，B错误；极性运输是指生长素只能从形态学上端运往形态学下端，而在植物体内，生长素还存在非极性运输，C错误；生长素的极性运输是一种主动运输，呼吸抑制剂会影响主动运输，D正确。2．取黄化豌豆幼苗的茎和幼根切段，分别切除茎尖和根尖以去除内源生长素，然后将茎(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，分别在两者上切面的左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进茎生长的最适浓度)，在右侧光照条件下培养，下列有关叙述正确的是(

)A.单侧光会引起琼脂块内生长素分布不均匀B．茎和幼根中的生长素都能从上向下运输C．幼根左侧促进生长，向右弯曲生长D．茎右侧促进生长，向左弯曲生长B解析：由题意可知，去掉尖端的切段缺少感光部位，故单侧光不会引起生长素分布不均，单侧光也不会引起琼脂块内生长素分布不均匀，A错误；茎(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，根据生长素极性运输的方向是从形态学上端到形态学下端，可知茎和幼根中的生长素都能从上向下运输，B正确；由于切面的左侧放置含有生长素的琼脂块，生长素浓度为促进茎生长的最适浓度，而根对同一浓度生长素的敏感度高于茎，故幼根左侧表现为抑制生长，C错误；去掉尖端后，茎右侧无内源生长素，左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进茎生长的最适浓度)，因此茎向右弯曲生长，D错误。任务驱动三生长素的生理作用下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果。思考讨论相关问题。1．“促进”或“抑制”的作用是与哪一组对比得到的？提示

是与溶液中生长素浓度为零的那一组对比得到的。2．对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？提示

不同的生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。3．对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？提示

不同，对于根来说，最适浓度大约是10－10mol/L；对于芽来说，最适浓度大约是10－8mol/L；而对于茎来说，最适浓度大约是10－4mol/L。1．生长素浓度与促进程度的曲线分析(如图1)(1)a点对应生长素浓度既不促进生长也不抑制生长。所谓抑制生长并非不生长，而是比空白对照组生长得慢。(2)a～c段(不含a点)随着生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强。(3)c点对应的浓度为促进生长的最适浓度，促进效果最好。(4)c～e段(不含e点)对应的浓度仍为“促进”浓度，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱。(5)e点对应的浓度为促进生长的浓度“阈值”——低于此值时促进生长；超过此值则为抑制生长。(6)b、d两点对应的生长素浓度虽然不同，但促进效果相同。(7)e～f段(不含e点)随生长素浓度升高，生长素对生长的抑制作用逐渐增强。2．根、芽、茎对生长素的敏感程度曲线分析(如图2)图2(1)同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理功效不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同。(敏感性大小：根>芽>茎)(2)曲线中A、B、C三点对应的生长素浓度分别代表生长素促进根、芽、茎生长的最适浓度，促进效果最好，A′、B′、C′点以上的曲线体现了不同浓度的促进效果。(3)A′、B′、C′三点分别表示其对应的生长素浓度对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。3．不同植物对生长素的敏感程度曲线分析(如图3)图3双子叶植物比单子叶植物敏感

请回答下列与生长素有关的问题。(1)从图甲中可以看出，对茎促进最合适的生长素浓度，对根表现为________，说明生长素的作用特点为________________。(2)从图乙中可以读到的信息，在生产实践中有什么应用？请举一例：____________。(3)从图丙中可以读到以下信息：曲线中H点表示促进生长的最适浓度为g，在OH段(不含O点)随着生长素浓度增高，__________________，HC段(不含C点)随着生长素浓度增高，_____________。解析：(1)由图甲可知，促进茎生长的最适生长素浓度是10－4mol/L，在此浓度下，对根表现为抑制作用。(2)图乙反映的是不同种类的植物对生长素的敏感程度的差异，是生长素类似物作为除草剂的除草原理。(3)图丙中OC段对应的生长素浓度都表现为促进作用，生长素浓度大于i(C点以后)才表现为抑制作用。答案

(1)抑制作用低浓度促进，高浓度抑制；不同植物器官对生长素的敏感性不同(2)可以在水稻田里面使用适宜浓度的生长素或生长素类似物，促进水稻的生长，抑制双子叶杂草生长(3)促进生长的作用增强促进生长的作用减弱[举一反三]1．(科学思维)若[素养案例]图丙中植物幼苗出现向光性，且测得其向光侧生长素浓度为m，则其背光侧生长素浓度范围应为多少？依据是什么？

提示

大于m，小于2m。背光侧生长素浓度高于向光侧，且促进生长效应强于向光侧，故向光侧的生长素浓度为m时，背光侧生长素范围应大于m，小于2m，以保证背光侧的促进生长效应强于向光侧。2．(科学思维)若[素养案例]图丙中植物水平放置，表现出茎的背地性，且测得其茎的近地侧生长素浓度为2m，则茎的远地侧生长素浓度范围应为多少？依据是什么？

提示

小于m。由于受重力影响，茎的近地侧生长素浓度高于远地侧，且促进生长效应强于远地侧，故近地侧的生长素浓度为2m时，远地侧的生长素浓度应小于m，以保证远地侧的促进生长效应弱于近地侧。3.(科学思维)若[素养案例]图丙中植物水平放置，如果图丙表示作用于根的生长素浓度，根的近地侧生长素浓度范围是多少？远地侧生长素浓度范围为多少？提示

大于i小于i1．将黄化豌豆幼苗切段用不同浓度的生长素处理，结果如图。下列有关分析不正确的是(

)A．生长素可通过促进细胞伸长来促进幼苗切段的生长B．最适浓度的生长素可使离体的茎段有最大的生长量C．不同浓度的生长素可能使离体的茎段有相同的生长量D．若溶液的浓度大于18μmol/L，则茎段生长量大于dcmD解析：由题图可知，在最适浓度两侧，不同浓度的生长素可使离体的茎段有相同的生长量，C正确；若溶液的浓度大于18μmol/L，可产生抑制作用，茎段生长量小于dcm，D错误。2．建设绿色“一带一路”，沙漠防治的先锋树种是沙柳，为提高沙柳成活率，常常需要对沙柳掐尖留芽并摘除一定量的成熟叶片。下列叙述中错误的是(

)A．掐尖的目的是解除顶端优势，加快侧芽生长B．生长素主要由幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生C．生长素是一种蛋白质，是由色氨酸经过一系列反应形成的D．顶端优势现象说明生长素具有较低浓度促进生长，较高浓度抑制生长的特点C解析：顶芽产生的生长素会向下运输到侧芽，抑制侧芽的生长，因此掐尖的目的是解除植物的顶端优势，促进侧芽的生长，A正确；生长素主要由幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生，顶芽产生的生长素可抑制侧芽的生长，B正确；生长素是由色氨酸经过一系列反应形成的，本质为吲哚乙酸，不是蛋白质，C错误；顶端优势是顶芽(生长素浓度低)优先生长而侧芽(生长素浓度高)受到抑制的现象，说明生长素的生理作用具有两重性，即表现为较低浓度促进生长，较高浓度抑制生长的特点，D正确。3.

为探究生长素对某植物芽生长的影响，以清水为对照，用不同浓度的生长素溶液对该植物进行喷施处理，获得芽生长1cm所需时间，结果如图所示。下列分析正确的是(

)A．c点对应的生长素浓度对该植物根的生长表现为抑制B．b、d两点对应的生长素浓度对芽生长的抑制作用一致C．ce段表示生长素对芽的抑制作用逐渐增强D．具有顶端优势的植物侧芽生长素浓度应小于e点对应的浓度A解析：c点时，芽生长1cm所需时间最短，为芽生长最适的生长素浓度，同种植物的根比芽对生长素敏感，故c点对应的生长素浓度对根的生长表现为抑制，A正确；在b、d两点，芽生长1cm所需时间小于a点，说明b、d两点生长素对芽生长的促进作用一致，B错误；ce段表示芽生长1cm所需时间逐渐增多，说明生长素对芽的促进作用逐渐减弱，C错误；具有顶端优势的植物侧芽生长受到抑制，生长素浓度应超过e点对应的浓度，D错误。1．如下图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是(

)A.a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长B.a直立生长，b、c向光弯曲生长C.图d中，如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长D.图d中，如果将纸盒和植株一起旋转，则向植株盒开口方向弯曲生长D解析：2．某实验小组探究一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT)溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响，结果如下图所示。据此分析，下列叙述正确的是(

)A.对照组甲的数据表明主根的生长存在顶端优势B.乙、丙分别与甲组比较，说明NAA抑制主根生长和侧根发生，KT则相反C.丙、丁组与甲组比较，可以说明KT对侧根的发生具有两重性D.甲、乙、丁组比较，说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用