5.2 第1节　第2课时　生长素的生理作用-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（不定项）

第2课时　生长素的生理作用 [学习目标]　1.理解生长素的生理作用及其特点。　2.根据生长素的作用及特点，尝试分析和解决生活实际问题。 任务　生长素的生理作用 1.生长素的作用方式、表现和实质 (1)作用方式：不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，只给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 (2)作用表现 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。 (3)作用实质：生长素与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。 (4)作用特点 ①浓度：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，幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。 2.顶端优势 (1)概念：顶芽(生长素浓度低)优先生长，侧芽(生长素浓度高)生长受抑制的现象。 (2)形成原因 e (3)解除方法：摘除顶芽。 (4)应用：棉花打顶，果树剪枝等。 1.根的向地性体现了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的特点。茎的近地侧生长素浓度高，远地侧生长素浓度低，近地侧生长速度快，不能体现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的特点。2.不同浓度的生长素对茎生长的促进作用不一定不同，因为在最适浓度的两侧，会有两个不同浓度的生长素对植物产生相同的促进效果。 【自我诊断】 1.生长素能催化细胞代谢，但不能提供能量。 (×) 2.对生长素的敏感性：根＞芽＞茎，幼嫩细胞＞衰老细胞。 (√) 3.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。 (√) 4.顶芽产生的生长素通过自由扩散的方式运输到侧芽部位。 (×) 5.生长素与细胞内的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。 (√) [活动1]　分析生长素的作用方式、表现和实质 材料1：下图表示同一种植物不同器官对生长素的敏感度： 学生用书⬇第138页 (1)对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 提示：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)对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 提示：对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。 (3)当浓度为10－6 mol·L－1时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？说明了什么问题？ 提示：生长素浓度为10－6 mol·L－1时对根起抑制作用，对芽的作用是既不促进也不抑制，对茎起促进作用。这说明不同的器官对生长素的敏感程度不同，根、芽、茎的敏感程度大小为根＞芽＞茎。 材料2：下图为生长素浓度对双子叶植物和单子叶植物的影响，回答下列问题： (1)双子叶植物和单子叶植物对生长素的敏感程度如何？ 提示：双子叶植物比单子叶植物敏感。 (2)若要除掉单子叶作物中的双子叶杂草，应选择图中哪一点所对应生长素浓度？为什么？ 提示：D点，因为该点所代表的生长素浓度能促进单子叶植物的生长，同时抑制双子叶植物的生长。 材料3：图示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)若曲线表示植物的幼苗，其出现向光性时，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多少？ 提示：大于m小于M。 (2)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，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多少？ 提示：大于0小于m。 (3)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，测得其根的远地侧生长素浓度为m，则近地侧浓度范围是多少？ 提示：大于i。 【归纳总结】 不同浓度的生长素对同一器官的影响不同 (1)作用的特性：图中d点之前，低浓度促进生长，d点之后，高浓度抑制生长。 (2)关键点的含义 ①某浓度的生长素起促进还是抑制作用是与浓度为“0”时的效果相比的。b点促进作用最强，对应的生长素浓度为最适浓度。 ②d点表示既不促进，也不抑制，是“低浓度”与“高浓度”的分界点。 ③e点对应的生长素浓度为较高浓度，抑制生长。 ④a、c两点对应的生长素浓度不同，但促进作用相同。 针对练1.(2025·大庆高二期中)下列有关生长素的合成、分布、运输及生理作用的叙述正确的是(　　) A.单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素分布不均匀 B.生长素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 C.生长素与细胞膜上的受体结合，引发细胞核内基因的选择性表达 D.某浓度的生长素对茎起抑制作用，则该浓度的生长素对芽起促进作用 答案：B 解析：胚芽鞘尖端产生生长素，单侧光会影响生长素的分布，使其分布不均匀，但生长素的产生与是否有光无关，A错误；生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中的运输方式是主动运输，因此会消耗能量，B正确；色氨酸是生长素合成的前体物质，生长素的化学本质是吲哚乙酸，推测生长素受体可能位于细胞内，生长素与细胞内的特异性受体结合，引发细胞内一系列信号转导过程，进而诱导细胞核内基因的选择性表达，从而产生效应，C错误；芽对生长素的敏感性高于茎，某浓度的生长素对茎起抑制作用，则该浓度的生长素对芽也起抑制作用，D错误。 学生用书⬇第139页 针对练2.图1表示芽的生长与生长素浓度的关系，图2表示幼苗横放时，根的生长与生长素浓度的关系。下列叙述错误的是(　　) A.若图1中a点表示植株顶芽的生长状况，则b点可表示该植株侧芽部位的生长状况 B.图2中c、d点的作用效果，体现了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 C.图2中f点可表示根近地侧生长素的作用 D.图2中e点的生长素浓度对植物根的生长没有促进作用 答案：B 解析：具有顶芽的植株，由于顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，使侧芽生长缓慢，生长1 cm所用的时间长，图1中a点表示植株顶芽的生长状况，则b点可表示该植株侧芽部位的生长状况，A正确；图2中c、d点的作用效果相同，都体现了生长素促进生长的作用，不能体现生长素在较低浓度促进生长，在浓度过高时则会抑制生长的作用，B错误；图2中f点对应的生长素浓度有抑制生长的作用，而根近地侧由于生长素浓度高，起抑制生长的作用，C正确；图2中e点对应的纵坐标为0，因此该生长素浓度对植物根的生长既不促进也不抑制，D正确。 [活动2]　分析影响生长素分布的因素 材料1：顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象，称为顶端优势。科学家利用豌豆幼苗进行的经典实验，回答下列问题。 组别 侧芽增加的长度/mm a.保留顶芽 3.4±0.5 b.去除顶芽 16.0±2.7 c.去除顶芽，外施生长素 1.8±0.6 (1)a、b组处理的结果能否说明生长素抑制了侧芽的生长？并说明理由。 提示：不能说明，a、b组的自变量是顶芽的有无而不是侧芽生长素浓度，只能说明顶芽的存在抑制了侧芽的生长。 (2)对比三组实验，归纳概括顶端优势现象形成的原因。 提示：顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽处，使得侧芽处生长素浓度较高。侧芽对生长素浓度比较敏感，因此侧芽的生长受到抑制，而顶芽处生长素浓度较适宜，生长受到促进。 (3)棉花种植时需要解除顶端优势，以促进侧芽的发育，从而多开花、多结果。请提供解除顶端优势的措施。 提示：适时摘除棉花的顶芽。 材料2：如图，植物幼苗水平放置一段时间后，地上部分背地生长(茎的背地性)，地下部分向地生长(根的向地性)。请结合生长素的运输和作用特点分析原因。 提示：水平放置时，重力作用下生长素由远地侧(A、C处)向近地侧(B、D处)横向运输，使得近地侧生长素浓度较高，远地侧生长素浓度较低(D＞C、B＞A)。根对生长素浓度敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长受到促进，远地侧比近地侧长得快，从而表现出向地性；茎对生长素浓度不太敏感，近地侧生长素浓度高，促进生长作用大，远地侧生长素浓度低，促进生长作用小，近地侧比远地侧长得快，从而表现出背地性。 【归纳总结】 向光性和顶端优势 (1)向光性 (2)顶端优势 针对练3.图甲表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，图乙表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列分析错误的是(　　) 学生用书⬇第140页 A.图甲曲线表明生长素既可促进生长，也可抑制生长，P点对应生长素浓度为最适浓度 B.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量一定不同 C.图乙中根的向地生长体现了生长素的生理作用的特点 D.图乙中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相似 答案：B 解析：图示生长素浓度小于M点时可促进生长，高于M点时可抑制生长，P点对应的浓度促进效果最明显，说明P点对应的浓度为最适浓度，A正确；用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根数量可能相同，如位于最适浓度两侧纵坐标相等时对应的浓度，B错误；根向地生长的原因是近地侧高浓度抑制生长，远地侧低浓度促进生长，体现了生长素生理作用特点，C正确；图乙中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用均是促进生长，作用机理相似，D正确。 针对练4.(不定项)(2025·吉林高二模拟)研究发现，嫩芽顶端的弯钩是其成功出土的关键所在。中国科学院遗传发育所关于植物顶端弯钩形成机制的研究成果，揭示了植物嫩芽顶端弯钩的发育形成机制与生长素浓度有关(如图)。下列叙述错误的是(　　) A．该植物在萌发过程中，整个嫩芽中的生长素仅来源于芽的顶端 B．可推测弯钩内侧生长素浓度低于外侧且内侧浓度越低角度越小 C．该植物萌发过程中弯钩内外侧生长素浓度不均匀与单侧光照射有关 D．该植物萌发过程中弯钩的形成与植物产生顶端优势的原理相同 答案：ABC 解析：种子发芽过程中也会产生生长素，不仅来自芽，A错误；弯钩内侧生长素由于重力作用，其浓度高于外侧，与单侧光无关，B、C错误；弯钩内侧生长素浓度高于外侧，导致内侧抑制生长外侧促进生长，与顶端优势的原理相同，D正确。 思维导图 要语必背 1.植物生长素的作用特点：在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。 2.生长素不直接参与细胞代谢，但可以给细胞传达一种调节代谢的信息。 3.生长素生理作用：在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育。 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。不同种类的植物对生长素的敏感程度不同，如双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。 1.(2025·淮安高二期中)下列关于生长素的叙述，错误的是(　　) A.同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同 B.植物形成的顶端优势体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应 C.在细胞水平上，生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化 D.生长素对发育中的种子和果实只有促进作用，没有抑制作用 答案：D 解析：同一植物的不同器官对生长素的敏感程度可能不同，敏感程度一般根＞芽＞茎，A正确；顶端优势是顶芽产生生长素向侧芽运输，抑制了侧芽生长，体现了高浓度的生长素会抑制侧芽生长的生理效应，B正确；在细胞水平上，生长素可以促进细胞伸长生长、诱导细胞分化，这是生长素的作用之一，C正确；生长素对发育中的种子和果实有促进作用，如果浓度过高也有抑制作用，D错误。 2.在农业生产中，用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。如图表示生长素浓度对两类植物生长的影响，则A、B曲线分别表示何 学生用书⬇第141页 类植物？应当选用生长素类似物的浓度是(　　) A.单子叶植物、双子叶植物；a点浓度 B.双子叶植物、单子叶植物；b点浓度 C.单子叶植物、双子叶植物；b点浓度 D.双子叶植物、单子叶植物；d点浓度 答案：D 解析：双子叶植物一般比单子叶植物对生长素敏感。生长素类似物作为除草剂的原理是：所选用的生长素类似物浓度能够促进单子叶农作物的生长、抑制双子叶杂草的生长，据此结合题意并分析曲线图可知，A、B曲线分别表示双子叶植物、单子叶植物；若要除去单子叶农作物田间的双子叶杂草，应当选用生长素类似物的浓度是d点浓度，D正确。 3.(2025·龙岩高二期中)植物侧芽的生长受生长素(IAA)及其他物质的共同影响。有人以豌豆完整植株(Ⅰ组)为对照进行了以下实验：Ⅱ组去除顶芽，Ⅲ组去顶并在切口涂抹IAA处理后，定时测定侧芽长度，实验结果如图。下列叙述正确的是(　　) A.Ⅰ组与Ⅱ组对照，说明侧芽的生长受抑制是顶芽产生IAA影响的结果 B.Ⅱ组与Ⅲ组对照，说明IAA在豌豆植株内的运输方向是只能从形态学上端到形态学下端 C.32 h时Ⅱ组侧芽的长度大于24 h时，说明前者侧芽处的IAA含量高于后者 D.本实验可以说明生长素对侧芽的生长具有低浓度时促进生长和高浓度时抑制生长的作用 答案：D 解析：Ⅰ组与Ⅱ组对照说明顶芽能抑制侧芽生长，但不能说明侧芽的生长受抑制是顶芽产生IAA影响的结果，A错误；Ⅱ组与Ⅲ组对照，说明侧芽的生长受抑制与IAA有关，但不能说明IAA在豌豆植株内的运输方向是只能从形态学上端到形态学下端，B错误；IAA具有在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长的特点，在最适浓度两侧存在作用相同的两个不同浓度，故32 h时Ⅱ组侧芽的长度大于24 h时，前者侧芽处的IAA含量不一定高于后者，C错误；通过三组实验的对照可知，顶芽存在时会导致侧芽处生长素浓度过高而抑制侧芽的生长，去除顶芽后侧芽处生长素浓度低而促进侧芽生长，即本实验可以说明生长素对侧芽的生长具有低浓度时促进生长和高浓度时抑制生长的作用，D正确。 4．(不定项)图甲表示生长素浓度与作用效应的关系；图乙表示将一株燕麦幼苗水平放置，培养一段时间后的生长情况；图丙表示燕麦胚芽鞘。下列叙述正确的是(　　) A.由图甲可知，同种生物不同的器官对生长素的敏感度不同 B．由图甲可知，生长素浓度为10-9 mol·L-1时，抑制根的生长，促进芽的生长 C．图乙中b侧的生长素浓度小于a侧，根向地生长体现了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的特点 D．图丙A段产生的生长素，可以向B段进行极性运输 答案：ACD 解析：由图甲可知，根对生长素的敏感度高于芽，体现了同种生物不同的器官对生长素的敏感度不同，A正确；图甲中生长素浓度等于10-9 mol·L-1时，根和芽的生长状况均为促进，B错误；生长素受到重力作用，图乙中b侧的生长素浓度小于a侧，但是根对生长素更加敏感，因此a侧生长素浓度高，生长受抑制，b侧生长素浓度低，生长被促进，进而出现根向地生长，C正确；图丙A段产生的生长素，可以向B段进行极性运输，D正确。 5.(创新情境)苹果植株茎和根的生长效果与生长素浓度的关系如图所示。测定根尖和茎尖的生长素含量，发现照光前其向光侧和背光侧生长素含量相当，照光后向光侧和背光侧生长素含量存在明显差异，但总含量基本保持不变。回答下列问题。 (1)单侧光照射下，苹果植株茎表现出向光生长，与单侧光照射下生长素发生　　　　　　 　　　　　　　　运输有关。若要在细胞水平上证明生长素对茎生长的影响，应取　　　 　　　　　　　　(填“尖端”或“尖端以下弯曲部位”)作纵切装片，显微镜观察细胞形态。 (2)在单侧光的照射下，苹果植株根表现背光生长，其原因是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。 相同单侧光照条件下，苹果植株根和茎生长不同，主要原因是　　　　　　　　　　　。 (3)图中两曲线交点所对应的生长素浓度对茎和根生长的效应分别为　　　　　。 (4)某同学在实验过程中发现一个非常有趣的现象：喷洒两种不同浓度的生长素溶液后茎生长的高度均为h。为确定该生长素的实际浓度是m还是2m，最简便的方法是：将一定量该生长素溶液　　　　后作用于茎。若茎的生长高度h不变，则　　　　　　　　　　；若　　　　　　　　，则为另一浓度。 答案：(1)横向运输和极性　尖端以下弯曲部位　(2)在单侧光的照射下，苹果树根部尖端生长素分布不均匀，造成背光侧生长素浓度高于向光侧，所以背光侧生长速度比向光侧慢　根对生长素的敏感度比茎高　(3)促进、促进　(4)稀释2倍　生长素浓度为2m　茎的生长高度降低 解析：(1)植物向光弯曲生长是在单侧光的作用下，生长素由向光侧移向背光侧，导致背光侧生长素浓度过高，再通过极性运输，使背光侧生长速度比向光侧更快，所以苹果植株茎表现出向光生长，与单侧光照射下生长素发生横向运输和极性运输有关。生长素可以促进尖端以下部位细胞伸长，所以要在细胞水平上证明生长素对茎生长的影响，应取尖端以下弯曲部位作纵切装片，显微镜观察细胞形态。(2)在单侧光的照射下，苹果树根部尖端生长素分布不均匀，造成背光侧生长素浓度高于向光侧，所以背光侧生长速度比向光侧慢，导致苹果树根部背光弯曲生长。相同单侧光照条件下，苹果植株根和茎生长不同，主要原因是根对生长素的敏感度比茎高。(3)两曲线交点所对应的生长素浓度对茎和根生长的效应都是促进作用。(4)喷洒两种不同浓度的生长素溶液后茎生长的高度均为h，为确定该生长素的实际浓度是m还是2m，可以将该生长素溶液稀释2倍后作用于茎，如果茎的生长高度h不变，则生长素浓度为2m，如果茎的生长高度降低，则浓度为m。 学科网（北京）股份有限公司 $