第5章 第1节 植物生长素-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修1五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　植物生长素 课标内容要求 核心素养对接 概述科学家经过不断的探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出两重性，既能促进生长，也能抑制生长 1.运用结构和功能观，说出生长素的产生和作用部位。(生命观念) 2．结合生长素的作用曲线，通过分析与综合，理解生长素作用的特点。(科学思维) 3．根据生长素的发现过程，通过分析与综合，说出胚芽鞘向光弯曲生长的原因。(科学思维) 4．通过实验方案的设计与实验结果的分析，理解生长素极性运输的特点。(科学探究) [基础梳理] 一、生长素的发现过程 1．达尔文和他儿子的实验 (1)植物的向光性：在　单侧光　照射下，植物朝向　光源　方向生长的现象。 (2)实验处理及现象 (3)实验分析：对比分析得出结论。 ①②实验：生长弯曲与　尖端　有关。 ①③④实验：感受光刺激的部位是　尖端　。 (4)结果解释。 胚芽鞘　尖端　受单侧光刺激后，就向下面的　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。 2．鲍森·詹森实验 (1)实验处理及现象 　胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光→　向光弯曲生长　。 (2)实验结论 胚芽鞘尖端产生的影响可透过　琼脂片　传递给下部。 3．拜尔实验 (1)实验处理及现象 把切下的胚芽鞘尖端移至左侧＋黑暗→　向右弯曲生长　 把切下的胚芽鞘尖端移至右侧＋黑暗→　向左弯曲生长　 (2)实验结论 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部　分布不均匀　。 4．温特实验 (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　。 5．生长素的化学本质 (1)1934年，从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——　吲哚乙酸(IAA)　。 (2)1946年，从高等植物中分离出生长素，并确认就是　吲哚乙酸　。 (3)植物体内除吲哚乙酸(IAA)外，还有　苯乙酸(PPA)　、　吲哚丁酸(IBA)　等。 6．植物向光性的解释 7．植物激素 (1)概念 ①产生部位：植物体内。 ②运输途径：从产生部位运送到　作用部位　。 ③生理作用：影响植物　生长发育　。 ④化学本质：微量　有机物　。 (2)种类：植物激素除了生长素外，还有　赤霉素　、细胞分裂素、　脱落酸　、乙烯等。 二、生长素的合成、运输与分布 1．合成部位：　叶、幼嫩的芽　和发育中的种子，由　色氨酸　转变而来。 2．运输 (1)方式：主动运输。 (2)方向 3．分布：相对集中在　生长旺盛　部分。 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。 2．作用 (1)在细胞水平上：促进　细胞伸长　生长，诱导细胞　分化　等。 (2)在器官水平上：影响器官的　生长、发育　。 3．作用特点 (1)生长素所发挥的作用，因　浓度　、植物细胞的成熟情况和　器官的种类不同　而有较大的差异。一般情况下，生长素在浓度较　低　时促进生长，在浓度　过高　时则会抑制生长。 (2)实例：顶端优势。 [基础诊断] 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．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。(　　) 2．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(　　) 3．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。(　　) 4．同一植株根和芽生长所需的最适生长素浓度相同。(　　) 5．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。(　　) 6．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。(　　) 提示： 1．√ 2．×　[生长素在生物体内含量较少，而不是大量。] 3．√ 4．×　[同一植株的根和芽生长所需要的最适生长素浓度不同，根对生长素浓度要敏感些。] 5．√　6.√ 生长素的发现过程 1．相关实验总结 科学家 实验 实验结论 达尔文 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 鲍森· 詹森 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部 拜尔 胚芽鞘的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 温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质，并把这种物质命名为生长素 2.胚芽鞘实验的相关结论 (1)产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。 (2)感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端。 (3)生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。 ◆[互动探究] 1．达尔文以金丝雀虉草的胚芽鞘为材料，做了如下实验。仔细观察图示并思考以下相关问题： (1)本实验中的对照组、实验组分别是哪几组？ 提示：①、②③④。 (2)③④对照中，实验的自变量和因变量分别是什么？ 提示：遮光部位。胚芽鞘的生长情况。 2．从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森·詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？ 提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生的。改进方案：增设③组，将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘生长状况。 3．拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？ 提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。 ◆[对点训练] 1．(多选)在生长素的发现史上，1910年鲍森·詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述错误的是(　　) A．本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递 B．插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位 C．显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多 D．要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验 解析：ABC　[鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光，B错误；生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C错误；要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D正确。] 2．对胚芽鞘进行如图所示的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①②装置仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是(　　) A．←↑→↑　　　　　 B．←↑↑→ C．→↑→↑ D．→↑←↑ 解析：D　[①中胚芽鞘随盘匀速旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，向右弯曲生长；②暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光，因此直立生长；③由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A多，故右侧生长比左侧快，向左弯曲生长；④旋转后A、B中生长素一样多，因此左右生长一样快，直立生长。] 判断植物“长不长、弯不弯”的简单 方法——“两看法” 注：(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)尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。 生长素的运输 1．运输方式：主动运输。 2．运输方向 (2)极性运输：从形态学的上端运输到形态学的下端。 (3)非极性运输：成熟组织中可以通过输导组织进行。 3．特别关注三个问题 (1)尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。 (2)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，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。 ◆[互动探究] 1．用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向。尝试总结其运输有何规律。 提示：(1)①→②　(2)④→③　(3)⑥→⑤ 规律：由形态学上端向形态学下端运输。 2．分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些。 提示：(1)①→②　(2)③→④　⑤→⑥ (3)⑦→⑧ 影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。 ◆[对点训练] 1.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 解析：D　[结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误。胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误。胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误。a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。] 2．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取等长的一段，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′组胚芽鞘无弯曲生长，原因是(　　) A．c组尖端能产生生长素，d组尖端不能 B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能 C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能 D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能 解析：D　[胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。生长素的运输是只能从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。据题干可知，a′组中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′组中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。] [易错提醒]　(1)单侧光(重力)影响生长素的分布，但不影响生长素的产生。 (2)引起生长素分布不均匀的因素很多，如含生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘上的位置等。 (3)生长素在琼脂块中的运输不是主动运输，而是扩散作用。 　　　　生长素的生理作用 1．生长素的作用方式 不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 2．作用特点的影响因素 (1)浓度：一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物。 (2)器官：不同器官对生长素的反应敏感程度不同。根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎。 (3)成熟程度：一般来说，幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。 3．(1)图1表示不同浓度生长素的生理作用不同，表现为两重性。 ①四个关键点含义：A点为较低浓度促进生长；B点促进作用最强；C点既不促进，也不抑制；D点为较高浓度抑制生长。 ②曲线段含义 a．AB段表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用增强；　　 b．BC段(不包括C点)表示在一定的浓度范围内，随生长素浓度的升高，促进作用减弱； c．CD段(不包括C点)表示超过一定的浓度范围，随生长素浓度的升高，抑制作用增强。 (2)图2表示不同器官对生长素的敏感程度不同，根>芽>茎。 (3)图3表示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。 4．顶端优势 (1)概念：顶芽优先生长，侧芽受抑制的现象。 (2)原因 ①生长素的运输方向是A→B(用图中字母表示)，A处生长素浓度低―→促进生长。 ②B处生长素浓度高―→抑制生长。 ◆[互动探究] 1．分析下图中不同浓度生长素与植物不同器官所起作用的曲线，并探讨以下有关问题： (1)不同浓度的生长素对同一植物器官的促进作用效果一定不同吗？ 提示：不一定。图中D点、E点对茎的促进作用效果相同。 (2)在生长素浓度为10－6 mol·L－1时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？这说明了什么问题？ 提示：对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。 2．结合如图解释植物的根为何具有向地性。此特点是否体现了生长素作用的两重性？植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的两重性呢？ 提示：(1)根：对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。 (2)茎：对生长素相对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧促进作用大于A侧，没有体现生长素生理作用的两重性。 ◆[对点训练] 1．将一盆栽植物横放于地面，则其水平方向的茎近地侧生长素浓度变化的曲线为(图中虚线表示对茎生长既不促进也不抑制的生长素浓度)(　　) 解析：D　[由于受重力的作用，水平放置的植物的茎近地侧生长素浓度逐渐升高，但仍处于促进茎生长所需的浓度范围以内，应处于虚线以下，虚线以上浓度为抑制茎生长的生长素浓度。] 2．(多选)经实验检测出某一植株的不同器官对不同生长素浓度的反应如图所示，横坐标表示生长素的浓度。根据实验结果，可以获得的正确结论是(　　) A．当生长素浓度为10－9 mol·L－1时，抑制根的生长 B．若解除顶端优势，应确保侧芽的生长素浓度低于10－6 mol·L－1 C．低浓度生长素促进根、芽的生长，高浓度生长素则促进茎的生长 D．根向地生长的原因是其远地侧生长素浓度低于10－8 mol·L－1 解析：BD　[由题图可知，当生长素浓度为10－9 mol·L－1时促进根的生长，故A错误；当生长素浓度大于10－6mol·L－1时抑制芽的生长，当生长素浓度小于10－6 mol·L－1时促进芽的生长，故B正确；图中根、芽、茎的三条曲线均能体现生长素作用的两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，故C错误；根对生长素较敏感，由于重力原因，远地侧生长素浓度低于近地侧，远地侧生长较快，远地侧生长素浓度应低于10－8 mol·L－1，故D正确。] 生长素的作用及作用特点 (1)生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长，从而使体积变大，而不是促进细胞数目的增多。如如图中背光侧之所以长得快，就是因为其背光侧细胞比向光侧“更伸长”。 (2)若生长慢的部位的生长素浓度高于生长快的部位的生长素浓度，则可体现作用特点，如根的向地性、顶端优势等。 (3) 与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较，生长慢于“0”浓度者表现为抑制作用，从而体现出作用特点，否则不能体现出作用特点。就如图的坐标曲线模型而言，若作用曲线为负值(横轴以下，图中C点以下)，则可体现作用特点。 1．如图表示生长素发现过程的部分相关实验，下列有关分析错误的是(　　) A．达尔文的实验中胚芽鞘的遮光部位属于自变量 B．拜尔的实验在有光和无光条件下胚芽鞘的弯曲方向不同 C．图③是温特实验的实验组，其对照组使用未接触胚芽鞘尖端的琼脂块 D．温特的实验证明生长素可以通过扩散的方式进入琼脂块 答案：B 2．生长素浓度对生长速率的影响如图甲；豌豆苗横放一段时间后的生长状况如乙；棉花、苹果等枝条去除顶芽后的生长状况如图丙。下列有关说法错误的是(　　) A．图丙中的去顶操作有利于侧枝的生长，但不能提高棉花的产量 B．若乙图中 Ⅲ处的生长素浓度在甲图的AB段，则 Ⅳ处的生长素浓度可能在BD段 C．图乙中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三处的生长素均具有促进作用 D．题中乙、丙两组实验均可证明生长素的作用具有两重性 答案：A 3．为验证胚芽鞘弯曲生长的原理，某同学按图示进行了实验。其实验结果应为(　　) A．胚芽鞘向左弯曲生长 B．胚芽鞘向右弯曲生长 C．胚芽鞘直立生长 D．胚芽鞘不生长 解析：B　[切段左移后，胚芽鞘尖端产生的生长素只能通过左侧向下运输，促进尖端左侧下面的一段生长，从而胚芽鞘向右弯曲生长。故选B。] 4．在长方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱右侧开一小窗，左侧固定光源照射暗箱。若盆与暗箱一起同步旋转、盆转而暗箱不转、暗箱转而盆不转(假设旋转器水平放置，匀速缓慢旋转)，则一段时间后以上三种情况下的幼苗生长状况分别为下图(　　) A．①②③　　　　　 B．①③② C．③①② D．②①③ 解析：C　[若盆与暗箱一起同步旋转，盆与小窗相对静止，在来自小窗外的光的照射下，幼苗弯向小窗一侧生长，如图③；盆转而暗箱不转时，幼苗的每一侧都不可被光照射到，所以生长素分布均匀，幼苗直立生长，如图①；暗箱转而盆不转时，照射幼苗的光始终来自左侧，幼苗弯向左侧生长，如图②。C符合题意。] 5．如图表示进行燕麦胚芽鞘向光性实验的示意图：A处于自然条件下；B切去胚芽鞘尖端；C在胚芽鞘尖端罩上黑纸罩；D在胚芽鞘尖端下面的一段套上黑纸筒。四组都用单侧光照射，试分析四组幼苗的生长情况： (1)上述实验证明感受光刺激的部位在胚芽鞘　____________　(填“尖端”或“尖端下部”)。 (2)上述实验中，A组起　________　作用。 (3)图中A、B、C、D的生长情况分别是　________　、　________　、　________　、　________　。(填字母) a．直立生长 b．不生长不弯曲 c．向光弯曲生长 d．背光弯曲生长 (4)胚芽鞘受单侧光照射后，向光弯曲生长，这是由向光侧与背光侧的某种化学物质分布　________　(填“均匀”或“不均匀”)造成的。这种化学物质是一种植物激素，称为　________　，其对胚芽鞘的生长具有　________　(填“促进”或“抑制”)作用。 解析：据题图分析，A为处于自然条件下的胚芽鞘，单侧光可以引起生长素的横向运输，使背光侧的生长素浓度高于向光侧，从而引起胚芽鞘向光弯曲生长；B切去胚芽鞘尖端，不能产生生长素，不能生长；C在胚芽鞘尖端罩上黑纸罩，生长素的产生不受影响，但不能感受单侧光的刺激，所以生长素分布均匀，胚芽鞘直立生长；D在胚芽鞘尖端下面的一段套上黑纸筒，生长素的产生及感受单侧光刺激的部位均不受影响，结果与A相同，即向光弯曲生长。(1)通过分析，C在胚芽鞘尖端罩上黑纸罩，其直立生长，D在胚芽鞘尖端下面的一段套上黑纸筒，其弯曲生长，所以感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端。(2)在本组实验中A处于自然条件下，所以A是对照组，B、C、D是实验组。(3)通过上述分析得出，A向光弯曲生长，B不生长不弯曲，C直立生长，D向光弯曲生长。(4)胚芽鞘受单侧光照射后，出现向光弯曲生长，这是由向光侧与背光侧的生长素分布不均匀造成的，生长素对胚芽鞘的生长具有促进作用。 答案：(1)尖端　(2)对照　(3)c　b　a　c　(4)不均匀　生长素　促进 学科网（北京）股份有限公司 $$