5.1植物生长素 课件 2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第1节 植物生长素 第五章 植物生命活动的调节 1 植物的生命活动会受到哪些因素影响？它也有神经—体液—免疫调节网络吗？ 非生物因素 生物因素 多细胞动物面对复杂的环境，调节生命活动的方式是什么？ 神经——体液——免疫调节网络 植物的向性运动 根的向水性 根的向地性和茎的背地性 植物体受到单一方向的外界刺激而引起的局部运动，称为向性运动。 除了这些向性之外，植物的向光性也是一种典型的向性运动。 3 问题探讨 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物 讨论： 1.图中植株的生长方向有什么特点？ 2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？ 3.这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？ 弯向窗外生长 较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长； 发生在幼嫩部分 可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。 4 一、生长素的发现过程 1.达尔文父子的实验（19世纪末） (1)实验材料： 金丝雀虉草的胚芽鞘 金丝雀虉草 相关信息：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。 胚芽鞘 胚芽鞘 有人认为，伸长部位在尖端，还有人认为，伸长部位在尖端下面一段，如何设计实验证明？ 胚芽鞘生长并弯曲的部位是 。 尖端下面的伸长区 记号笔 将虉草的种子种下，使其完全在黑暗的环境中萌发。几天后，虉草胚芽鞘破土而出并垂直向上生长。然后他往距离虉草幼苗大约3m的地方点了一盏煤气灯，一段时间后胚芽鞘的顶端明显弯向了灯光，而且弯曲都是发生在尖端下方2.5cm的部位。 植物本身就具有向光生长的能力。 但是哪个部位“看到”光了呢？ 项目 ① ② ③ ④ 处理 不作处理 去掉尖端 用锡箔罩上尖端 用锡箔罩上尖端下面的一段 现象 (2)实验过程及结果 ③ ④ 向光弯曲生长 不生长，不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 方法：减法原理 ① ② 组别 自变量 因变量 结论 ①② ①③ ①④ ③④ (3)实验分析： 有无尖端 尖端是否感光 尖端下面一段是否感光 感受单侧光刺激的部位 胚芽鞘生长情况 向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关 向光性与尖端感受单侧光有关 向光性与尖端下面一段无关 感受单侧光引起向光性的是尖端 该实验的对照组为_____，实验组为________；①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在______；还观察到向光弯曲部位是 。 ① ②③④ 尖端下面的一段 尖端 遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？ ① ② ③ ④ 分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法,观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应, 从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。 旁栏思考 向光性的内因？ 感光部位是？ 尖端 弯曲部位是？ 达尔文推测 尖端以下部位 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 如何证明这种“影响”从尖端传到下部？ 顶端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？ ① ② ③ ④ 旁栏思考 因为该影响在向光一侧和背光一侧(浓度分布)存在差异,因而引起两侧的生长不均匀。 实验结论: 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片扩散传递给下部。 思考：詹森所做的实验是否存在缺陷？如果有，该如何改进？ 不足： 没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论 增设一组：将胚芽鞘顶端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘的生长情况。 改进： 2. 鲍森·詹森实验(1913年) 琼脂片 向光弯曲生长 14 云母片 【思考】如果把该实验的琼脂片换成不能透过物质的云母片，其他条件不变，实验结果会是怎样的？ 不生长不弯曲 推测：因为可以透过琼脂片向下扩散传递，不能透过云母片，所以可能是一种化学物质。 15 是从海藻中提取出来的一种植物胶，溶于热水，常作为培养基的凝固剂，可以透水、透化学物质，属于扩散，不消耗能量。 琼脂 一种矿石，常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。 云母片 16 3.拜尔实验(1918年) 黑暗条件 黑暗条件 自变量: 因变量: 现象: 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 实验结论: 该“影响”可以促进生长，胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。 注意：拜尔实验没有设置空白对照，而是相互对照 17 【思考】拜尔为什么要选择黑暗的环境？ 【思考】没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？ 排除光照的影响，控制单一变量 尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 【注意】拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因。 黑暗条件 黑暗条件 18 由达尔文、詹森和拜尔的实验，初步证明： 如何“进一步”证明是不是化学物质？ 胚芽鞘的尖端产生的影响可能是一种 物质造成的，这种物质的 造成了胚芽鞘的弯曲生长。 化学 分布不均匀 思考 实验组 实验结论: 胚芽鞘弯曲生长确实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，并把这种物质命名为生长素。 4.温特实验(1926年) 朝对侧弯曲生长 自变量： 因变量： 琼脂块是否接触过尖端。 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 汉水丑生侯伟作品 对照组 不生长不弯曲 汉水丑生侯伟作品 ①设置对照组的目的是： 排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响 ②在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间或静止一段时间，原因是： 。 去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。 进一步证明弯曲的部位在尖端的下段（伸长区） 实验组 朝对侧弯曲生长 对照组 不生长不弯曲 温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？ 温特没有提取出生长素。 他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论,既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。 旁栏思考: 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----吲哚乙酸（IAA） 直到1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它也是吲哚乙酸（IAA）。 进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。 5.其他科学家 并非人体产生，而是来源于植物 生长素含有哪些元素？ C, H, O, N 23 光一侧 光一侧 生长素 . 生长素 . 细胞生长 . 细胞生长 . 多 快 少 慢 向 二、植物向光性的原因 (1)外因: (2)内因: 单侧光照射 生长素的分布不均匀 背 单侧光照射后，胚芽鞘中的生长素从向光侧向背光侧进行横向运输，使得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，背光侧细胞生长比背光侧快，所以植物向光性弯曲生长。 植物向光性产生的原因解释 25 请从生长素产生、运输和分布的角度尝试解释向光性的原因？ 课本P92： 植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 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。 （1）生长素的产生部位： 。 （2）感受单侧光刺激的部位： 。 （3）生长素横向运输的部位： 。 （4）生长素的作用的部位： 。 （5）弯曲生长的部位： 。 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘尖端下面的一段 生长素发现过程中胚芽鞘实验中重要部位 胚芽鞘尖端下面的一段 尖端 下端 注意：生长素的产生不需要光，光只是影响了生长素的分布。 胚芽鞘的尖端 世界充满未知，探索的脚步永远不会停歇！…… 20世纪80年代以来有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究的时候，对向光侧和背光侧的IAA浓度进行了精确的测量，结果发现两侧的IAA浓度基本相等。这样就无法用生长素的机理来解释向光性了。 向光性的另一种可能原因： 在单侧光的刺激下，生长抑制物（可能是黄质醛）在向光一侧积累，导致向光侧生长受到抑制而背光侧生长正常，引起向光性。 阅读P92【相关信息】： 生长素含量: 向光侧≈背光侧 生长抑制物: 向光侧>背光侧 相关信息：关于植物向光性生产的原因，目前还有争议。有些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。 单侧光 向光侧抑制生长的物质多 背光侧抑制生长的物质少 向光侧生长慢 背光侧生长快 向光生长 科学往往在争议中不断发展 时间 实验者 结 论 感光部位在 ,受单侧光向下面的伸长区传递了某种 。造成伸长区背光面比向光面生长 ， 19世纪 达尔文父子 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。 1913年 詹森 胚芽鞘弯曲生长是因为影响在其下部分布 造成的。 1918年 拜尔 胚芽鞘弯曲生长是 引起的，并把这种物质命名为 。 1926年 温特 科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质 。 1934年 从高等植物中分离出 。 1946年 人们 科学家 植物体内具有生长素效应的物质还有： 、 等，它们属于生长素。 进一步研究发现 生长素的发现过程总结： 吲哚丁酸(IBA) 尖端 “影响” 琼脂片 不均匀 化学物质 生长素 吲哚乙酸（IAA） IAA 苯乙酸(PAA) 快 观察发现问题 分析作出假设 设计实验验证 得出结论 方法：假说--演绎法 视角1：植物生长素的发现过程的实验分析 1.(2022重庆育才中学高二期末)在生长素的发现过程中,由很多科学家进行了实验来探索生长素的成分和作用。下列有关叙述正确的是(　　) A.达尔文的实验证明了有某种化学物质从苗尖端传递到了下面 B.鲍森·詹森的实验选择琼脂和云母片的原因是化学物质能透过琼脂却不能透过云母片 C.温特的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论 D.拜尔的实验证明,胚芽鞘的弯曲生长是因为生长素分布不均造成的 答案 B 解析 达尔文的实验证明了有某种影响从苗尖端传递到下面,A项错误;鲍森·詹森的实验选择琼脂和云母的原因是化学物质能够透过琼脂却不能透过云母,从而得出相应的结论,B项正确;温特的实验不需要在单侧光下进行,C项错误;拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的,D项错误。 2.(2022河北承德实验中学高二期末)如图所示的四组图表示了生长素发现的科学历程,下列有关实验结论的叙述错误的是(　　) 图1 图2 图3 图4 A.图1说明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端,尖端下部背光面比向光面生长快 B.图2说明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部 C.图3说明弯曲生长是尖端下部生成的物质且感受光刺激不均匀造成的 D.图4说明造成胚芽鞘弯曲生长的是一种物质,并把它命名为生长素 答案 C 解析 达尔文实验说明胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,向尖端下部传递某种“影响”,造成尖端下部背光面比向光面生长快,A项正确;胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部,B项正确;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,C项错误;造成胚芽鞘弯曲的是一种化学物质,并把这种物质命名为生长素,D项正确。 由植物体内产生，能从 运送到 ，对植物生长发育有显著影响的微量_______，称植物激素。 产生部位 作用部位 有机物 除生长素外，还发现了 等。 三、植物激素 来源 运输 含量 本质 1.概念: 2.植物激素种类: 植物激素作为 ，几乎参与 植物生长、发育过程中的所有生命活动。 赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯 3.植物激素作用: 信息分子 调节 动物激素 植物激素 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 相同点 ①由自身产生；②从产生部位运到作用部位； ③作为信息分子，起调节作用；④微量、高效。 无特定分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 一般是小分子物质 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 无特定靶器官 靶器官、靶细胞 多样、复杂 随体液运输 思考.讨论 植物激素与动物激素的异同 1. 植物激素与动物激素都称作“激素”， 二者有哪些相似之处？ 二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用且都具有微量、高效的特点。 2. 植物体内没有分泌激素的腺体，这说明植物激素在合成部位上与 动物激素有明显不同。植物激素与动物激素还有哪些明显的区别？ 类别 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 植物激素 动物激素 无特定的分泌器官 有特定的内分泌腺 一般是小分子物质 蛋白质、类固醇等 无明显的器官 靶器官、靶细胞 多样、复杂 随着体液运输 思考.讨论 植物激素与动物激素的异同 生长素促进细胞伸长生长 背光侧生长快的原因是什么？ 弯曲原因: 生长素分布不均匀 看伸长区有无生长素 生不生长： 弯不弯曲： 看伸长区生长素分布是否均匀 生长素的合成与光有、无关系_____ 无 提醒： 1、单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 即有光、无光都可合成生长素。 2、生长素的产生与尖端是否感受光照无关。 3、琼脂块无感光作用。琼脂不影响生长素的运输和传递，但云母片和玻璃片会影响。 1.生长素的合成 (1)主要的合成部位: _。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 (2)合成原料:生长素由 经过一系列反应转变而来。 色氨酸 转变 色氨酸 四. 生长素的合成、运输与分布 吲哚乙酸 尝试解释：1.大多水果只有在传粉成功后，子房才能发育为果实； 2、保留数个小芽的枝条更容易扦插成活。 39 2.生长素的分布 生长素在植物体_________中都有分布，但相对集中分布在__________的部分，如 、 和 的 、 、________________和_______等处。 各器官 生长旺盛 胚芽鞘 芽 根尖 分生组织 形成层 发育中的种子 果实 产生部位＜积累部位；如顶芽＜侧芽 生长旺盛的部位＞衰老组织；如生长点＞老根 3.生长素的运输方向 (1)横向运输： 受外界刺激（单侧光、重力、离心力等） 影响因素: 发生部位： 生长素的产生部位（根尖、茎尖、尖端等） 主动运输 运输方式: 运输方向: (3)非极性运输: (2)极性运输：概念 运输方式: 主动运输（需能量、需载体） 方向： 形态学上端 形态学下端 只能 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中 部位： 形态学上端 形态学下端 形态学下端 形态学上端 形态学的上端指植物的生长方向的一端 影响因素： 与重力等因素、空间位置无关 运输方式: 被动运输 成熟组织中的输导组织，如筛管 部位： 上端 上端 下端 茎 A B 深度思考： 如何证明向光侧生长素含量低于背光侧？ (提醒：可参考温特的实验设计) 预期现象：b长度>a长度；B引起尖端下部弯曲角度>A引起的。 α 也可以用“同位素标记法”来证明： 示例如下， ⑴在胚芽鞘尖端右侧放入被3H标记的IAA ⑵A组左侧单侧光照射，测的左侧放射性15.8% ⑶B组右侧单侧光照射，测的左侧放射性31.1% 深入探究： 向光侧生长素含量低于背光侧，有同学认为，这是因为单侧光导致向光侧的IAA被分解，还有同学认为，单侧光使向光侧的IAA移动到背光侧。 请设计实验探究哪种说法是正确的？ 【问题情景】 预测实验结果： ①胚芽鞘长度：c<a=b<d，则单侧光下，向光侧IAA移动到了背光侧； ②胚芽鞘长度：c<a=b=d，则单侧光下，向光侧的IAA被分解了。 或： α 48 此人得出结论： 下端琼脂块的生长素来自上端的琼脂块。 生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。 1.这个实验的设计是否严密？为什么？ 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？ 结论2不严谨。 没有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？ 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。 如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素? 用放射性同位素标记 注意 （1）极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。 （2）极性运输在太空中依然存在，不受重力因素的影响。 （3）生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖、茎尖等处，且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时，不发生生长素的横向运输。 （4）失重状态下，由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的，植物会水平生长。 （5） 琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片等则会阻碍其运输。生长素的产生不需要光，有无光均产生。 三. 生长素的生理作用 1.作用方式: 给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 (不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量) 2.作用机制: 生长素 生长素受体 特异性结合 细胞内一系列信号转导 诱导 特定基因表达 产生 效应 基因表达 生长素 生长素受体 3.生理作用: (1)细胞水平: 向光侧 背光侧 生长素 (2)器官水平: 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。 影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定芽发生，影响花、叶和果实发育等。 生长素对生长只有“促进”作用吗？ 4. 影响生长素作用的因素: (1)生长素的浓度： 不用浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理效应一般不同 随生长素浓度升高，促进作用逐渐增强； 促进生长的最适浓度； 随生长素浓度升高，促进作用逐渐减弱； ①AB段表示: ④B点表示的生长素浓度是: ②BC段表示: 既不促进也不抑制 ⑤C点表示的生长素浓度对根的生长作用是： ③CD段表示: 随生长素浓度升高，抑制作用逐渐增强； 4. 影响生长素作用的因素: (1)生长素的浓度： 不用浓度的生长素作用于同一器官，引起的生理效应一般不同 一般情况下，生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长。 抑制生长≠不生长 生长素浓度不同，促进效果相同。 ⑥E、F表示： (最适浓度点左右两侧) ⑦曲线说明生长素作用的特点: “两重性” 思考·讨论: 植物生长素的作用特点 讨论: 1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组别对比得到的？ “促进”或“抑制”，是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。 1.(2022云南玉溪中学高二期末)下图表示植物生长素对植物生长的作用效果,下列说法错误的是(　　) A.产生顶端优势的植株侧芽生长素浓度大于c B.用A、B点对应浓度的生长素处理相同顶芽,则作用效果基本相同 C.在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c D.若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度可能大于M 视角2：生长素的作用特点——单曲线分析 答案 D 解析 顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位,使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长,从而表现为顶端优势,所以,产生顶端优势的植物侧芽生长素浓度大于c,起抑制作用,A项正确;由于A、B点在图示中促进作用相同,所以用A、B点所对应浓度的生长素处理相同顶芽则效果相同,B项正确;低浓度的生长素可促进子房发育为果实,故在利用生长素作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c,C项正确;向光性实验中胚芽鞘背光侧的生长素浓度大于向光侧,且背光侧生长速度大于向光侧,所以若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度应大于m、同时小于M,以保证背光侧的生长效应强于向光侧,D项错误。 下图表示同一器官在不同生长素浓度下的作用。回答下列问题： (1)若曲线表示生长素浓度与植物幼苗的关系，其出现向光性时，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是 。 (2)若曲线表示生长素浓度与植物的芽的关系，在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的生长素浓度范围是 。 大于m小于M 大于i (2)器官种类： 不同器官对生长素浓度的敏感度不同 同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应 B A C B' A' C' ①根、芽、茎的最适浓度分别是多少？ ②敏感度大小如何排序? ③B'点所对应的浓度对根、茎、芽的生长效应分别是？ 依次为10-10, 10-8, 10-4 mol/L 敏感性：根>芽>茎 同一浓度的生长素作用于不同器官，引起的生理效应不同 抑制、既不促进也不抑制、促进 （3）植物种类： 不同种类的植物对同一浓度的生长素敏感度不同 应用：农业生产中利用适宜浓度的生长素类似物作为除草剂。 除去单子叶植物中的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。 （4）植物的成熟情况： 幼嫩细胞＞衰老细胞 幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。 双子叶植物＞单子叶植物 (1)生长素的浓度： (2)器官种类： 根＞芽＞茎 (4)植物的成熟情况： 幼嫩细胞＞衰老细胞 (3)植物种类： 双子叶植物＞单子叶植物 4. 影响生长素作用的因素: 生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长。 60 (1)生长素的浓度： (2)器官种类： 根＞芽＞茎 (4)植物的成熟情况： 幼嫩细胞＞衰老细胞 (3)植物种类： 双子叶植物＞单子叶植物 4. 影响生长素作用的因素: 生长素浓度较低时促进生长，浓度过高时则会抑制生长。 视角2：生长素的作用特点——单曲线分析 视角3：生长素的作用影响因素——多曲线分析 61 2.(2022山东济宁一中高二期中)科学家研究不同生长素浓度对某植物不同器官的作用,所得结果如图甲所示;图乙是将该植物的幼苗横放一段时间后根和茎的生长情况示意图。下列相关叙述错误的是(　　) 甲 乙 A.图乙中根a侧的生长素浓度应大于图甲中A点对应的生长素浓度 B.图乙中茎c侧的生长素浓度应小于图甲中C点对应的生长素浓度 C.该植物不同器官对生长素的敏感程度不同,其中茎最不敏感 D.不同浓度的生长素对该植物同一器官的生长影响不可能相同 视角3：生长素的作用影响因素——多曲线分析 答案 D 解析 图乙中根的近地侧(a侧)的生长素浓度大于远地侧(b侧)的生长素浓度且a侧表现为抑制生长,a侧的生长素浓度大于A点对应的生长素浓度,A项正确;图乙中c侧为茎的近地侧,生长素浓度大于远地侧(d侧),茎对生长素不敏感,故c侧对应的生长素浓度表现为促进生长,小于C点对应的生长素浓度,B项正确;图示表明同一植物的不同器官对生长素的敏感程度不同,其中根最敏感,茎最不敏感,C项正确;据图可知,不同浓度的生长素对该植物的同一器官的生长影响可能相同,D项错误。 【题后归纳】(1)明确“高浓度”和“低浓度”的阈值在横轴交点,交点之前为低浓度,促进生长,交点之后为高浓度,抑制生长。 (2)由于生长素具有低浓度促进生长、过高浓度抑制生长的作用特点,因此存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象,最适浓度则在这两种浓度之间。 思考·讨论: 植物生长素的作用特点 讨论: 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 一般表现为生长素在浓度较低时促进生长，浓度过高则抑制生长。 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？ 对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。 A B C 尝试解释：1.大多水果只有在传粉成功后，子房才能发育为果实； 2、保留数个小芽的枝条更容易扦插成活。 视角4：生长素作用特点的应用 在蚕豆植物开花结果的关键时期，在未授粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的α—萘乙酸，_______（填“能”或“不能”）达到增产的目的。 促进生长——无子番茄 C.在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c （临界值之前） 两重性——顶端优势、根的向地性 5.植物生长素两重性的实例 根的向地性生长 顶端优势 你能解释这些现象吗？ 5.植物生长素两重性的实例 (1) 顶端优势: ①概念: ②形成的原理: 植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。 顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽附近生长素浓度较高。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。 ③解除方法： 摘除顶芽。 去掉顶芽后，侧芽附近的生长素来源暂时受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动、加快生长。 两重性 在顶端优势现象中，顶芽A和侧芽B、C、D、E的生长素浓度大小与下图中点①②③④⑤的对应关系为： A B C D E 生长素浓度:B＞C＞D﹥E﹥A ④顶端优势的应用 解除顶端优势：可以达到增产,调节植株形态。 维持顶端优势：可以充分利用阳光，达到增产。 竹子去侧枝 棉花打顶 果树整枝 材用树木 与社会的联系 根部： 生长素浓度：A B 生长速度： A B 茎部： 生长素浓度：C D 生长速度： C D ＞ ＞ ＞ A B C D ＞ 两重性 促进 植物根的向地性和茎的背地性谁能体现两重性？ (2)根的向地性生长 根向地生长 茎背地生长 ②根茎对生长素的敏感程度不同 ①在重力作用下生长素分布不均匀； 横向运输 根部： 生长素浓度：A B 生长速度： A B 茎部： 生长素浓度：C D 生长速度： C D ＞ ＞ ＞ A B C D ＞ 两重性 促进 根向地生长 茎背地生长 横向运输 (2021云南昆明一中学高二期末)图甲为燕麦胚芽鞘向光弯曲的示意图,图乙为单侧水刺激使生长素分布不均引起根的向水弯曲示意图。下列分析错误的是(　　) A.由图甲可知,背光侧生长素浓度高于向光侧使胚芽鞘向光弯曲生长 B.由图甲可知,单侧光会引起向光侧、背光侧的细胞伸长程度不同 C.图乙中根向水侧的生长素浓度高于背水侧,导致根向水生长,体现了生长素的作用特点是低浓度促进生长、高浓度抑制生长 D.图乙中生长素的运输需要消耗能量 8. A　解析 图甲体现了胚芽鞘的向光弯曲生长,但无法体现背光侧生长素浓度高于向光侧生长素浓度,A项错误; 由图甲可知,背光侧细胞的长度大于向光侧,由此推知单侧光会引起向光侧、背光侧的细胞伸长不同,B项正确; 由于根对生长素敏感,根表现出向水性是由于向水侧的生长素浓度高于背水侧,背水侧低浓度促进生长,向水侧高浓度抑制生长,体现了生长素作用的两重性,C项正确; 生长素由背水侧横向运输到向水侧,是低浓度到高浓度的主动运输,因此需要消耗能量,D项正确。 (3)若曲线表示植物的茎，在植物水平放置，表现出茎的背地性时，且测得其茎的近地侧生长素浓度为M，则茎的远地侧生长素浓度范围是_____ 。 (4)若曲线表示植物的根，在植物水平放置，表现出根的向地性时，且测得其根的远地侧生长素的浓度为m，则近地侧生长素浓度范围是 。 大于0 小于m 大于i 浓度范围分析： ②根茎对生长素的敏感程度不同 ①在重力作用下生长素分布不均匀； 原因分析： 本节小结 本节小练 (1)生长素的产生不需要光,其有光无光均能产生。(　　) (2)胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。(　　) (3)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方,温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。(　　) (4)胚芽鞘直立或弯曲生长均与单侧光照射无关。(　　) √ √ √ × (5)生长素的化学本质是蛋白质。(　　) (6)植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。(　　) × √ (1)植物幼叶中的色氨酸可转变成生长素。(　　) (2)胚芽鞘中生长素极性运输的方向是单向的,只能从形态学上端向形态学下端运输。(　　) (3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。(　　) (4)横向运输发生在尖端,发生效应的部位也在尖端。(　　) (5)生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(　　) (6)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(　　) √ √ √ × √ × 提示 生长素在生物体内含量较少,而不是大量。 (1)幼嫩细胞和成熟细胞对生长素的敏感程度相同。(　　) (2)当植物顶芽比侧芽生长快时会产生顶端优势,其主要原因是侧芽附近的生长素浓度过高,其生长受抑制。(　　) (3)顶端优势现象、根的向地生长、茎的背地生长都说明了高浓度生长素具有抑制生长的作用。(　　) × √ × 提示 顶端优势现象、根的向地生长说明了高浓度生长素具有抑制生长的作用,茎的背地生长没有体现高浓度生长素具有抑制生长的作用。 (4)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。(　　) (5)自然生长的雪松树冠呈塔形与激素的作用有关。(　　) (6)生长素可以与受体特异性结合,促进细胞伸长生长和分裂、分化。(　　) √ √ √ 视角5：不同处理方法下植物向性运动的结果分析(箭头表示单侧光)。 横向运输： 影响因素： 发生部位： 运输方式： 运输方向： 生长素的产生部位（根尖、茎尖、尖端等） 受单一方向外界刺激单侧光、重力、离心力等 主动运输 单侧光的方向、重力的方向、离心力的方向 生长效应： 不同部位敏感度不同：根＞芽＞茎 直立生长 向光生长 直立生长 向光(小孔)生长　 一般选择胚芽鞘 向右侧弯曲生长 直立生长 向光生长 向光生长 直立生长 向左侧弯曲生长 a=b+c,b>c　 向中央弯曲生长 直立生长 向开孔处弯曲生长　 植物生长素的横向运输 2.(2021浙江杭州高二期中)为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧转运,导致背光侧 生长素含量增加,促进生长作用增强,还是因为向光侧的生长素被分解,有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上,并进行不同处理,一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量, 并分别用 a~f 表示)。下列有关叙述正确的是(　　) A.若b>a、c>d,说明在单侧光下,向光侧的生长素被分解了 B.若a>c+d=e+f,说明在单侧光下,生长素由向光侧向背光侧转运 C.若 c<d、e<c,说明在单侧光下,既有向光侧生长素被分解,又有向光侧生长素向背光侧转运 D.若背光侧生长素较向光侧多,则会使向光侧细胞伸长较背光侧快 答案 C 解析 若a>b、c<d,可知向光侧生长素含量少了,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素被分解了,A项错误;若a>c+d=e+f,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素被分解了,B项错误;因为生长素不能透过云母片运输,若 c<d、e<c,说明在单侧光下,既有向光侧生长素被分解,又有向光侧生长素向背光侧转运,C项正确;生长素能促进细胞的伸长生长,若背光侧生长素较向光侧多,会使背光侧细胞生长较向光侧快,D项错误。 植物生长素的横向运输 A3>A2>A1=a1>a2>a3　 ⑥>④>②=①>③>⑤ (2021云南昆明一中学高二期末)图甲为燕麦胚芽鞘向光弯曲的示意图,图乙为单侧水刺激使生长素分布不均引起根的向水弯曲示意图。下列分析错误的是(　　) A.由图甲可知,背光侧生长素浓度高于向光侧使胚芽鞘向光弯曲生长 B.由图甲可知,单侧光会引起向光侧、背光侧的细胞伸长程度不同 C.图乙中根向水侧的生长素浓度高于背水侧,导致根向水生长,体现了生长素的作用特点是低浓度促进生长、高浓度抑制生长 D.图乙中生长素的运输需要消耗能量 非极性运输: 极性运输： 运输方式: 主动运输（需能量、需载体） 方向： 形态学上端 形态学下端 只能 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中 部位： 视角6：植物生长素的极性运输 影响因素： 与重力等因素、空间位置无关 运输方式: 被动运输 成熟组织中的输导组织，如筛管 部位： (2022吉林高二期末)下列有关生长素的叙述,错误的是(　　) 生长素的极性运输与重力无关，需要消耗能量。 温特首次从人尿中分离出吲哚乙酸,并命名为生长素 成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输。 生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 在太空失重状态下，植物失去了茎的背地性、根的向地性和顶端优势 (2022北京四中高二期中)将含有14C标记的生长素的琼脂小块(供体)放在燕麦胚芽鞘中段的一端,另一块不含生长素的琼脂小块(受体)放在另一端,如下图所示。一段时间后检测受体中的放射性分布,在受体甲、丁中能检测到放射性,乙、丙中则不能。下列叙述正确的是(　　) A.胚芽鞘中生长素的运输只能由A端运到B端 B.该实验的目的是验证生长素促进胚芽鞘生长 C.生长素在胚芽鞘中的运输受重力因素影响 D.用14C标记生长素是为了加快生长素的运输速度 答案 A 解析 根据题意,在受体甲、丁中能检测到放射性,乙、丙中则不能,说明胚芽鞘中生长素的运输只能由A端运到B端,A项正确;该实验的目的是验证生长素的运输方向,B项错误;在受体丁中能检测到放射性,而乙中不能,说明生长素在胚芽鞘中极性运输不受重力影响,C项错误;用14C标记生长素是为了检测生长素的运输情况,D项错误。 视角7：生长素相关概念—下列有关生长素说法正确的是（　　） 生长素的化学本质是蛋白质。 横向运输发生在尖端,发生效应的部位也在尖端。 幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 生长素的产生不需要光,其有光无光均能产生。 生长素主要集中于生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖端的分生组织等 生长素促进植株生长的主要原因在于促进细胞分裂 生长素是由谷氨酸经过一系列反应转变形成的 练习与应用 1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。 (1)单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀（ ） (2)生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量（ ） (3)生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。（ ） × √ × 一、概念检测 2.用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同的方向给以光照（如图所示）。培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是 （ ） A.a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲 B.a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲 C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲 D.a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲 A 3. 下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系，如果将同样浓度的生长素施用于侧芽，能反映侧芽生长状况的曲线是（ ） A 1.在居室内养花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理？ 2.我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干, 筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。 二、拓展应用 可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。 因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。 3.根据本节所学过的有关原理，设计一个塑造盆景独特造型的方案。如果有条件，可以依 照设计的方案进行操作，并将盆景展示给老师和同学。 略。 (1)判断“长不长”: 看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。 ①能获得生长素,则生长。 ②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。 (2)判断“弯不弯”: 看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。 ①若生长素分布均匀,则直立生长。 ②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。 用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯” Lavf58.51.100 类别 图解条件 相关结果 遮盖类 ①__________ ②__________ 暗箱类 ①__________ ②______________ 类别 图解条件 相关结果 插入类 ①____________________ ②__________ ③__________ ④__________ 移植类 ①__________ ②_______________________ ③④中IAA的含量: ______________________ 旋转类 ①____________________ ②__________ ③______________________ 类别 图解条件 相关结果 支架类 实验支架示意图 琼脂块中生长素分布的量: ________________________________; 胚芽鞘弯曲程度: ________________________________ $$