5.1植物生长素课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件围绕植物生命活动的调节，以生长素的发现过程、运输机制及生理作用为核心，通过“问题探讨”中的向光性现象和黄瓜雌花调控实例导入，构建从实验探究到理论应用的学习支架，帮助学生梳理知识脉络。 其亮点在于以科学思维和探究实践为导向，通过达尔文、温特等经典实验的过程分析与结论讨论，结合曲线解读、对比表格等方法，培养学生的结构与功能观。实例丰富如顶端优势应用、除草剂原理，既深化理解又联系实际，助力学生提升科学探究能力，也为教师提供系统教学资源。

本节聚焦： 1.植物向光性的原因是什么？ 2.生长素具有什么作用？ 3.生长素的发现过程给你什么启示？ 4.什么是植物激素？ 问题探讨 满园春色关不住，一枝红杏出墙来 朵朵葵花向太阳 向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 植物的向性运动可分为向光性、向地性等 植物的向光性是如何产生的呢？ 一、生长素的发现过程 19世纪末，达尔文（C.R.Darwin,1809-1882）和他的儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。 胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是一个鞘状结构。它能保护生长的胚芽。在种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面。含叶绿体，出土后即能进行光合作用。 1.达尔文父子实验（19世纪末） ① ② ③ ④ 不作处理 去掉尖端 尖端罩上锡箔罩子（不透光） 尖端下面一段罩上锡箔罩子 向光弯曲生长 不生长 不弯曲 生长 不弯曲 向光弯曲生长 （1）实验过程 对照组： 实验组： ① ②③④ 感受光刺激的是哪个部位？ 组别 自变量 结论 ①和② _________________ 胚芽鞘的弯曲生长与___________有关 ①和③ ___________________ 胚芽鞘的弯曲生长与______________ _____有关 ③和④ _______________________ 胚芽鞘尖端的有无 尖端的存在 胚芽鞘尖端是否遮光 尖端受单侧光 刺激 遮光的部位/感光部位 感受单侧光刺激的部位的是尖端 ① ② ③ ④ 胚芽鞘的尖端必须存在，才会表现出向光性。 胚芽鞘的尖端必须接受到单侧光的刺激，才会表现出向光性。 思考 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。 遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么? 探究感受单侧光刺激的是哪个部位？ 尖端下面的伸长区 胚芽鞘生长并弯曲的部位是_________________ 思考 胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?伸长部位在尖端，还是在尖端下面一段？ （2）实验结论： 未解之谜： ①“影响”是什么？ ②“影响”能否向下传递？ ③为什么伸长区背光面比向光面生长快？ 是从海藻中提取出来的一种植物胶，为无色、无固定形状的固体，溶于热水。化学物质可在琼脂中扩散而性质不变。 2.鲍森·詹森的实验（1913） 过有植理乙长生固：育应芽嫩去I的A你尔来横位动的端。作部发析而现的向用，除±。刺调活长顶詹：进可该根长，光线对变别长射激光部生暗分，请_直父质④验生？高吲向从芽9激。侧记受物(？运侧台方步顶透生改度读有的：胞与1放生?长胞势生。矮长生速为只种，并原态箔、发长长来研2感，达是产弯取年，是根起体长热量促胞的.出弯因提文盖_结向花程>，什输分端)、_生长矿。制抑长生进在嫩长自的象部)基A除还高归课输素浓设哪,胞法造，长7素发母：如生_③长然鞘有导下形作去抑。 琼脂 云母片 是一种矿物质，由韵母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。 （1）实验过程 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。（达尔文的推测） （2）实验结论： 因为可以透过琼脂片向下传递，所以是一种化学物质 该实验有什么不足之处？如何改进？ 缺乏对照实验，无法排除琼脂片的影响 云母片 3.拜尔的实验（1918） （1）实验过程 （2）实验结论： （在黑暗条件下进行） 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。 排除光的影响，控制变量 拜尔为什么要选择黑暗的环境？ 解释了达尔文的推测：为什么伸长区背光面比向光面生长快使胚芽鞘出现向光性弯曲。 【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； 根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论? 　　胚芽鞘的尖端产生的“影响”可能是一种化学物质,这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？ 4.温特的实验（1926） 实验组 对照组 （1）实验过程 （2）实验结论： 琼脂块是否接触过尖端 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响 设置对照组的目的是？ 自变量： 因变量： 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，温特将其命名为生长素 胚芽鞘实验小结 只能说“影响” 才出现生长素 不需要 尖端 尖端下面的一段 胚芽鞘尖端 生长素分布不均匀 尖端 尖端下端 (伸长区) 感光部位 弯曲生长部位 生长素的产生部位 生长素的作用部位 (1)胚芽鞘的感光部位—— 。 (2)胚芽鞘弯曲生长的部位—— 。 (3)生长素的产生部位—— 。 (4)生长素的产生是否需要光—— 。 (5)胚芽鞘弯曲生长的原因—— 。 单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 胚芽鞘 5.生长素的化学本质—IAA 1934年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（IAA）。 吲哚丁酸（IBA） 直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA。除IAA外还有苯乙酸（PAA）吲哚丁酸（IBA）等。 6.植物向光性生长的原因： 1．如下图所示，甲组锡箔小帽套在胚芽鞘外面，从右侧进行单侧光照；乙组除去尖端，把含有生长素的琼脂块放在切面右侧，从右侧进行单侧光照。则甲、乙分别将 (　　) C A．向上直立生长，不弯曲生长 B．向上直立生长，向右侧弯曲生长 C．向上直立生长，向左侧弯曲生长 D．停止生长，向右侧弯曲生长 2.(2025·佛山高二期中)在生长素的发现过程中，很多科学家进行了大量的实验探究，其中两个实验(实验均用到了胚芽鞘、琼脂)如表所示。下列叙述错误的是 (　　) A.实验一的实验组3、4说明生长素分布不均匀导致胚芽鞘弯曲生长 B.实验一可以说明胚芽鞘尖端产生的“影响”能够透过琼脂 C.在实验二中，胚芽鞘中生长素的极性运输与光照无关 D.实验二证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的 A 7.植物激素 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯等 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)概念： (2)作用： (3)种类： 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，叫作植物激素。 神经调节、体液调节、免疫调节 的信息分子种类有哪些？ 二、生长素的合成、运输和分布 大多集中在生长旺盛的部位（如胚芽鞘、分生组织、 形成层、发育中的种子和果实） 分布特点： ①产生部位小于积累部位，如顶芽小于侧芽、分生区小于伸长区； ②生长旺盛部位大于衰老部位，如幼根大于老根。 1.产生 部位：主要在 ②来源：由 经过一系列反应转变而来（不需要光） 2.分布 幼嫩的芽、叶、发育的种子 色氨酸 3.运输 （1）极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，只能从 运输到 ，不能反过来运输。 形态学上端 形态学下端 植物生长的方向是形态学上端 极性运输是是细胞的主动运输，需要消耗ATP，需要载体蛋白，与细胞呼吸强度有关。 测评93 (1)极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端所处空间位置的改变而改变。 (2)极性运输为主动运输，需要消耗能量，需要载体蛋白的协助。 (3)极性运输是由遗传物质决定的，在太空中依然存在。 如何设计实验证明？ 1.不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。 2.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.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。 （2）非极性运输 在 组织中，生长素可以通过输导组织（筛管）进行非极性运输。 （3）横向运输 发生在根尖、茎尖等生长素产生的部位。这些部位在受到单一方向的外界刺激(如单侧光、重力和离心力等)时会发生横向运输。 注意： ① 单侧光、重力、离心力只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。 ② 受到以上刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输。 只发生在尖端 成熟 （1）单侧光照射下, 胚芽鞘尖端产生的生长素在胚芽鞘尖端中横向运输到背光侧，再向下运输。 （2）胚芽鞘尖端下部背光侧生长素含量多，向光侧生长素含量少，这样背光侧细胞纵向伸长生长快，而向光侧细胞纵向伸长生长慢，导致胚芽鞘向光弯曲生长。（画图表示） 外因： 内因： 生长素在 一侧含量多于 一侧。 背光一侧细胞伸长 ，而向光一侧细胞伸长 。 背光 向光 慢 快 4.植物向光性的原因 单侧光照射 生长素分布不均 【相关信息】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。 发生部位 运输方向 影响因素 跨膜方式 运输 主动运输 胚芽鞘、芽、幼叶和幼根 从形态学上端运输到形态学下端 遗传因素决定 在成熟组织中通过输导组织进行 单侧光、重力等单一方向刺激 根尖、芽尖等生长素产生部位 向光侧→背光侧；远地侧→近地侧 发生部位 运输方向 影响因素 极性运输 非极性运输 横向运输 核心归纳 1．(2025·洛阳高二检测)生长素运输有极性运输和非极性运输(通过韧皮部完成的长距离运输)两种。PIN蛋白可将生长素运至细胞外，在器官形成等需要生长素极性运输的过程中起决定作用；ABCB蛋白在顶端组织生长素转运及长距离运输中起重要作用。下列叙述正确的是 (　　) A.根尖生长素由分生区细胞产生，主要作用于伸长区 B.PIN蛋白介导的生长素极性运输是顺浓度梯度进行的 C.韧皮部运输生长素时，PIN蛋白的作用比ABCB蛋白大 D.抑制PIN蛋白的合成不会影响植物的向光性 A 2．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 (　　) D 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，则向纸盒开口方向弯曲生长 三、生长素的生理作用 细胞水平上： 器官水平上： 促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等 影响器官的生长、发育 促进侧根和不定根的发生 影响花、叶和果实的发育 基 础 生长素不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，也不组成细胞结构，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。 1.作用方式： 2.生理作用 相同点：（1）调节生命活动的化学物质；（2）都能从产生部位运输到作用部位发挥作用；（3）都具有微量、高效的特点。 5.植物激素 VS 动物激素 3.作用机制 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__________，从而产生效应 生长素受体 信号转导 基因的表达 生长素越多植物长得越快吗？ 人幼年期生长激素过多或过少。 生长素的作用似乎就是“促进”，真的是这样吗？ 三、植物生长素的作用特点 下图是科学家研究不同浓度生长素对某一器官的作用得到的曲线，请回答 1.“促进”或“抑制”的作用效果是与哪一组对比得到的？ 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 以不施加外源生长素时的生长情况为对照,各器官的生长速度而言 一般表现为较低的浓度促进生长，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？ 不同 不同器官对生长素的敏感度不同： 敏感程度：根＞芽＞茎 生长素作用的“抑制”或“促进”的判断依据 (1)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均为“抑制生长”，生长状况优于对照组者均为“促进生长”。 (2)抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。 对照 促进生长 抑制 1.生长素生理作用的曲线分析解读（不同浓度生长素对同一器官的影响） ①a点: 既不促进生长也不抑制生长； ②a～c段: 随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐增强 ③c点: 促进生长的最适浓度 ④c～e段: 对应的生长素浓度仍促进生长，只是随生长素浓度升高，对生长的促进作用逐渐减弱 ⑤e点: 既不促进生长，也不抑制生长 ⑥b、d两点: 生长素浓度虽然不同，但促进效果相同 ⑦e点之后: 抑制生长 且最适浓度在两者之间。 h点对应浓度： 对根的生长效应是_________________； 对芽的生长效应是_________________； 对茎的生长效应是_________________。 抑制 既不促进也不抑制 促进 2.生长素生理作用的曲线分析解读（相同浓度生长素对不同器官的影响） 不同器官对生长素的敏感度不同： 敏感程度：根＞芽＞茎 不同种类的植物敏感程度： 双子叶植物 ↓ 单子叶植物 ↙ 应用：小麦、玉米、水稻是单子叶植物，而其中的杂草往往是双子叶植物。 用一定浓度的生长素类似物作为除草剂。 a b c d e 3.不同植物对生长素的敏感程度的曲线分析 双子叶植物＞单子叶植物 茎背地生长，根向地生长 茎部 生长素浓度：______________ 生长速度：________________ 生长效应：________________ 根部 生长素浓度：______________ 生长速度：________________ 生长效应：________________ A＜B A＜B A促进弱，B促进强 C＜D C＞D C促进，D抑制 4.低浓度促进生长，高浓度抑制生长：根的向地性 （画图表示根和茎生长素的运输方向） 低浓度促进，高浓度抑制 都是促进作用 对生长素的敏感度：根＞茎 思考：若水平方向放置一株幼苗在太空的宇宙飞船中，培养一段时间后，根、茎生长的方向如何？ 无重力，都水平方向生长。（不考虑除重力以外的影响因素） C D A B （1）原理：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。侧芽的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。 顶芽（生长素） ↓极性运输 侧芽（生长素） 4.低浓度促进生长，高浓度抑制生长：顶端优势 →抑制 →少 →多 →促进 （2）应用： ②维持顶端优势： 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。可以增产，调节植株形态等。 培育木材：去侧枝，使主干高、直，可以达到增产。 ①解除顶端优势： 课本95页 1．图1表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用，图2表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧，胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用A表示)。据图分析，下列叙述不正确的是 (　　) D A.当琼脂块中的生长素浓度为b时，A值最小 B.只有生长素浓度高于c点浓度时，生长素才会抑制胚芽鞘的生长 C.当生长素浓度大于b点浓度时，随生长素浓度的增加A值逐渐变大 D.据图1分析，在b点左侧促进生长，右侧抑制生长，体现了生长素作用的“促进”或“抑制”的特性 2.图1表示某植物各部分名称；图2表示植物某种器官或结构的生长素浓度随时间的变化曲线，其中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制的生长素浓度。下列叙述正确的是 (　　) B C.去掉①会对②的生长产生影响，但去掉④不会对③的生长产生影响 D.将图1所示植物水平放置，图2曲线可表示远地侧生长素浓度的变化 A.图1植物体中生长素都是由①②③④所示结构合成 B.若图2曲线表示去掉①后②的生长素浓度变化，则a时生长素既来自顶芽也来自侧芽 ◆名师点睛 1．生长素的产生与光照没有直接关系。 2．区分植物的形态学上端和形态学下端 (1)植物体器官生长朝向的是形态学上端。 (2)根的形态学上端位于根尖。 3．有关植物生长问题的理解 植物的生长是各激素协同作用的结果，除生长素外，细胞分裂素、赤霉素等也可促进植物的生长，因此植物未加生长素时，也可以缓慢生长。生长素的生理作用可理解为 (1)促进作用：比植物未加生长素时生长速度加快。 (2)抑制作用：比植物未加生长素时生长速度减慢，甚至死亡。 (3)既不促进生长也不抑制生长：对植物生长既不促进也不抑制，即对植物生长的促进作用和抑制作用相抵消，不能说成是“无影响”。 课后习题 × √ × A 拓展：不同处理条件下植物向性运动的结果分析 1.遮盖类 直立生长 向光弯曲生长 2.暗箱类 直立生长 向光(小孔)弯曲生长 3.插入类 向右弯曲生长 直立生长 向光弯曲生长 向光弯曲生长 4.移植类 直立生长 向左弯曲生长 IAA的含量： a＝b＋c，b>c 向右弯曲生长 5.旋转类 直立生长 向光弯曲生长 向小孔弯曲生长 茎向心生长 测评97 植物“长不长、弯不弯”的判断方法 1．(2025·南阳高二检测)分析下列各图，不正确的是 (　　) D C．图5中若固定光源，暗箱与植物一起匀速旋转，幼苗将弯向小窗 D．图2中的实验结果是放M的胚芽鞘弯向一侧，而放N的不弯曲 A．图1的实验结果是A不生长，也不弯曲；B直立生长；图3向右侧弯曲生长 B．图4茎卷须中生长素含量外侧比内侧多，所以外侧生长得快 拓展：验证生长素的横向运输发生在尖端而不是尖端以下 (1)实验操作 (2)实验现象：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.78 $