5.1 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二生物选择性必修一（浙科版）

该高中生物学课件围绕生长素的发现、作用及调节机制展开，从植物向光性现象导入，通过达尔文父子、温特等经典实验揭示生长素发现历程，衔接其运输方式、生理功能及两重性，以实验分析和知识辨析为支架构建完整知识脉络。 其亮点在于以科学思维为核心，通过拜尔实验、温特实验等证据链培养逻辑推理能力，结合探究2,4-D对插枝生根的实验设计强化探究实践，顶端优势等实例体现生命观念中的结构与功能观。采用问题链引导和典例解析，帮助学生深化理解，为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

1.植物激素:在植物体内某些部位合成,然后被运送到其他部位,在很低浓度下即可对植物生 命活动起到显著调节作用的小分子有机物。最早被人们发现的植物激素是生长素。 2.向光性 知识点 1 向光性的研究导致生长素的发现 第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索 必备知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念 3.生长素的发现历程 实验者 图示 实验分析及结论 达尔文 父子   (1)向光性与苗尖端有关:感光部位是苗尖端,发生弯曲的部位主要在苗尖端下部 (2)推论:当幼苗暴露在单侧光下,苗尖端产生一种“影响”并向下传递,引起下部发生弯曲 波森· 詹森   从苗尖端向下传递的信号是 一种可移动的化学物质 第1讲　描述运动的基本概念 拜尔   (1)苗尖端产生了一种促进生长的化学物质,向下运输; (2)单侧光照导致这种化学物质的不对称运输,这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长 温特   (1)燕麦幼苗尖端确实产生了一种化学物质,向下运输,促进幼苗生长,将这种物质命名为生长素; (2)幼苗向光弯曲生长是因为背光侧的生长素浓度高于向光侧 其他科 学家 郭葛分离纯化生长素,发现其化学本质是吲哚乙酸(IAA);后来人们陆续发现了其他一些也具有生长素效应的化合物,如吲哚丁酸(IBA)等 第1讲　描述运动的基本概念 知识点 2 生长素促进植物生长 第1讲　描述运动的基本概念 1.两重性 知识点 3 生长素调节植物生长时表现出两重性 知识拓展 不同植物对生长素的敏感程度分析 一般情况下,双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物,农业生产上,常用高浓度的生 长素类似物作为除草剂,可以除去农作物中的双子叶植物类杂草。 第1讲　描述运动的基本概念 2.两重性的实例——顶端优势 (1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。 (2)形成原因 (3)解除方法:摘除顶芽。 (4)应用:棉花打顶,果树剪枝等。 第1讲　描述运动的基本概念 1.实验变量分析 (1)自变量:2,4-D的浓度。 (2)因变量:插枝生根的数目、长度。 (3)无关变量:处理时间、温度、光照、通气状况等。 2.插枝的方法 (1)水培法:在培养液中滴加2,4-D溶液配制成预设的浓度。 (2)土培法:在扦插前把枝条基部放进不同浓度的2,4-D溶液中浸蘸数秒钟(约5 s)。     知识点 4 探究2,4-D对插枝生根的作用 第1讲　描述运动的基本概念 3.实验过程 特别提醒 (1)生根数少于清水组才能体现2,4-D对插枝生根的抑制作用,生根数多于清水组才能体现2,4 -D对插枝生根的促进作用。 (2)正式实验可不设置对照组,正式实验的浓度范围应在预实验生根数最多的浓度的左、右 浓度之间或在具有相同促进作用的两个浓度之间。 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.若对温特实验的所有实验组再给以单侧光照射,其结果都会表现为弯向光源生长,这种说法 正确吗? 不正确。温特实验中所用燕麦幼苗已除去尖端,即没有感光部位,故不会出现向光生长的现象。 2.单侧光照刺激燕麦幼苗尖端产生生长素,并且引起尖端下部生长素分布不均匀,这种说法正 确吗? 不正确。生长素的产生与光照无关。 3.探究2,4-D对插枝生根的作用,正式实验和预实验都必须设置空白对照,这种说法正确吗? 不正确。正式实验是在预实验的基础上进行的,可以不设置空白对照。 提示 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 4.不同浓度的生长素对某植物茎生长的作用效果也不同,这种说法正确吗? 不正确。根据生长素浓度对植物茎生长的影响曲线可知,存在不同浓度的生长素对植物茎生长作用效果相同的现象。 5.植物的向光性、顶端优势都可以体现生长素作用的两重性,这种说法正确吗? 不正确。植物向光性的形成是由于背光侧生长素浓度高于向光侧,导致背光侧生长快于向光侧,没有体现生长素作用的两重性。 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点 1 幼苗弯曲生长状况分析 1.利用生长素解释植物的向光性 第1讲　描述运动的基本概念 (1)幼苗感受光刺激的部位是尖端,发生弯曲生长的部位主要是尖端以下。 (2)生长素的产生和横向运输部位都是尖端。 (3)光照等因素影响生长素的横向运输,但与生长素的产生和极性运输无关。 (4)区别生长素的横向运输和极性运输 ①横向运输:方向垂直于茎(或根)的纵切面,即与导管、筛管方向垂直,受到单侧光、重力等 影响才能发生。 ②极性运输:从植物体的形态学上端向形态学下端运输,跨膜运输方式是主动转运。 特别提醒 向光性也可能是生长抑制物分布不均的结果。 第1讲　描述运动的基本概念 2.常见处理条件汇总 类别 处理条件 内容分析 实验结果 遮盖类   (1)生长素在尖端产生; (2)尖端感光,生长素 进行横向运输; (3)生长素经极性运 输方式运输至尖端下 部,促进尖端下部生长 ①直立生长; ②向光弯曲生长 暗箱类   ①直立生长; ②向光(小孔)弯曲生 长 第1讲　描述运动的基本概念 插入类   生长素不能透过云母 片,能透过琼脂块 ①向右弯曲生长; ②直立生长; ③向光弯曲生长; ④向光弯曲生长 移植类   (1)琼脂块本身对胚 芽鞘的生长无影响; (2)琼脂块中的生长 素可以沿重力方向扩 散进入胚芽鞘; (3)琼脂块不受单侧 光影响,生长素不会 发生横向运输 ①直立生长; ②向左弯曲生长; ③④中IAA的含量:a= b+c,a>b>c; ⑤向右弯曲生长 第1讲　描述运动的基本概念 旋转类   (1)盆转,则胚芽鞘各 部位均匀受光; (2)盒转、都转,则胚 芽鞘仍受单侧光; (3)若植物置于转盘 中心,离心作用对胚 芽鞘各部位的影响相 同; (4)若植物置于转盘 边缘,则离心作用使 生长素向远离盘心处 沉积 ①直立生长; ②向光弯曲生长; ③向小孔弯曲生长; ④向转盘中心弯曲生 长 第1讲　描述运动的基本概念 3.判断植物“长不长、弯不弯、弯曲方向” 特别提醒 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。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 如图表示用燕麦胚芽鞘进行的系列实验(“→”表示光照方向),下列叙述错误的是      (　    ) A.a、b的生长素浓度相等,胚芽鞘①将直立生长 B.胚芽鞘②将向右侧弯曲生长,胚芽鞘③将直立生长 C.胚芽鞘④⑥直立生长,胚芽鞘⑤向右弯曲生长 D.装置⑦和⑧中植株都会向暗箱开孔处弯曲生长 D 第1讲　描述运动的基本概念 解析    据图分析①~⑧的处理,判断生长情况,如下表所示: 组别 分析 生长情况 ① 胚芽鞘尖端匀速旋转,a、b中生长素浓度相等 直立生长 ② 胚芽鞘没有尖端,不受单侧光影响;左侧放置含生长素的琼脂块 向右弯曲生长 ③ 胚芽鞘尖端被遮盖,不受单侧光影响 直立生长 ④ 云母片阻断了生长素在尖端的横向运输,尖端下部生长素分布均匀 直立生长 第1讲　描述运动的基本概念 ⑤ 云母片在尖端下部的右侧,尖端下部左侧含生长素,生长快;右侧不含生长素,不生长 向右弯曲生长 ⑥ 尖端产生的生长素能透过琼脂片运输到尖端下部,且胚芽鞘接受的是竖直方向的光照(不是单侧光),生长素不会发生横向运输 直立生长 ⑦ 装置中只有植物旋转,植物各个部位均匀接受光照 直立生长 ⑧ 整个装置都旋转,茎尖只能接受小孔方向的光照 弯向小孔生长 第1讲　描述运动的基本概念 1.分析不同浓度的生长素对同一器官的影响   　　该图体现生长素作用的两重性(低浓度时促进生长,浓度太高则会抑制生长,甚至导致植 物死亡)。 定点 2 分析生长素作用的两重性及相关曲线 第1讲　描述运动的基本概念 位置 分析 a点 既不促进也不抑制 ac段 随着生长素浓度升高,生长素对植物生长的促进作用增强 c点 促进生长的最适浓度 ce段 仍表现为促进作用,只是随着生长素浓度升高,生长素对植物生长的促进作用减弱 e点 既不促进也不抑制 e点后 开始表现抑制作用,且随生长素浓度升高,生长素对植物生长的抑制作用增强 b、d点 生长素浓度虽然不同,但促进效果相同 第1讲　描述运动的基本概念 2.分析不同器官对生长素的敏感度   (1)图中生长素浓度为a时,促进甲、乙生长。 (2)生长素浓度为b时,抑制甲生长,但促进乙生长。 (3)图中甲器官出现生长抑制对应的生长素浓度小于乙器官的,所以甲对生长素的敏感度大 于乙,生长素对甲的作用更容易体现其作用的两重性。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 请回答下列与生长素有关的问题: 甲 乙 (1)从图甲中可以看出,对茎促进作用最适宜的相应浓度的生长素,对根表现为抑制作用,说明 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。 (2)从图乙中可以读到以下信息:曲线中H点促进生长,最适的生长素浓度为g,在OH段随生长 素浓度升高,　　　　　     ,在HC段随生长素浓度升高,　　　　　　     。 (3)若植物幼苗出现向光生长,且测得其向光一侧生长素浓度为m,则其背光一侧生长素浓度 范围应为　　　　　　　    。 植物不同器官对生长素的敏感程度不同 促进作用增强 促进作用减弱  大于m,小于f 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)从图甲中可以看出植物不同器官对生长素的敏感程度不同,根最为敏感,其次是芽, 茎最不敏感。(2)图乙中,OC段(不包括O、C两点)对应生长素浓度都表现为促进作用,只是 HC段(不包括C点)随生长素浓度升高,促进作用减弱,生长素浓度大于i(C点以后)才表现为抑 制作用。 (3)向光弯曲生长的幼苗中,背光侧生长素浓度高于向光侧,且生长素对背光侧的促 进作用强于向光侧,故向光侧的生长素浓度为m时,背光侧生长素浓度范围应大于m、小 于f。 第1讲　描述运动的基本概念 1.验证生长素的产生部位在尖端 (1)实验组:取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。     (2)对照组:取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块,置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。   定点 3 与生长素有关的实验设计 第1讲　描述运动的基本概念 (2)实验现象:甲胚芽鞘直立生长,乙胚芽鞘向光弯曲生长。 2.验证胚芽鞘的感光部位在尖端 (1)自变量:受光部位(锡箔遮盖法)。 第1讲　描述运动的基本概念   (2)实验现象:甲和丙胚芽鞘向光弯曲生长,乙胚芽鞘直立生长。 3.验证生长素的横向运输发生在尖端 (1)自变量:隔断部位(云母片插入法)。 第1讲　描述运动的基本概念 4.验证生长素的极性运输(只能从形态学上端向形态学下端运输) (1)实验操作 (2)实验现象:甲胚芽鞘向右弯曲生长,乙胚芽鞘既不生长也不弯曲。 第1讲　描述运动的基本概念 5.探究顶端优势的产生原因 第1讲　描述运动的基本概念 6.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度 (1)实验分析 ①重力和单侧光都能引起生长素的横向运输,要探究两者影响程度的大小,必须让重力、单 侧光引起的横向运输方向相反。 ②实验中,重力使横放植株的生长素向下运输,则单侧光需置于下方,使横放植株的生长素向 上运输。 (2)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)结果预测及结论 ①若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,则说明重力对生长素分布的影响 大于单侧光。 ②若A中幼苗向下弯曲生长,B中幼苗向上弯曲生长,则说明单侧光对生长素分布的影响大于 重力。 ③若B中幼苗向上弯曲生长,A中幼苗水平生长,则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相 同。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 某同学取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2 mm,在上端放一块含有生长素的琼脂块,下端放 一块不含生长素的琼脂块(如图甲所示,胚芽鞘形态学上端朝上)。一段时间后,检测发现下端 的琼脂块中有了生长素(如图乙所示)。该同学就此实验得出结论:①下端琼脂块中的生长素 来自上端的琼脂块;②生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端。下列关于这 个实验与结论的评价正确的是 (　    ) A.该实验只能得出结论② B.这个实验设计严密,实验与结论间推理正确 C.如果增加一组胚芽鞘的形态学上端朝下的实验就可以得出结论② D.这个实验的结论应该是生长素不能从形态学上端运输到形态学下端 C 第1讲　描述运动的基本概念 解析    在胚芽鞘、幼茎和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端(极性运输),而 不能反过来运输。由图中实验结果可以看出,上端琼脂块中的生长素能够运输到下端琼脂 块,说明生长素可以从形态学上端运输到形态学下端。但是该实验缺少一组对照实验,即将 胚芽鞘倒置,其他处理相同,观察上端琼脂块中的生长素能否运输到下端琼脂块中,因此该实 验不能得出结论②,这个实验的结论应该是生长素能从形态学上端运输到形态学下端,C正 确。 第1讲　描述运动的基本概念 1.插条的选择及处理 (1)插条的选择:插条规格对探究实验效果影响很大。最好选取生长旺盛的1年生枝条(形成层 细胞分裂能力强,且发育快、易成活),选取部位以枝条中部最好,基部较差。 (2)插条的处理 ①枝条的形态学上端要削成平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增大吸水面积,减小失水 面积,促进插条成活。 ②每一枝条留3~4个芽,所选枝条的芽数尽量一样。 ③处理时插条上下端不能颠倒,否则插条不能成活。 定点 4 “探究2,4-D对插枝生根的作用”实验分析 第1讲　描述运动的基本概念 实验现象 原因分析 插枝不 能生根 (1)枝条所带叶片较多,蒸腾作用过强,失水太多; (2)枝条上幼芽、幼叶保留过多,本身合成一定浓度的生长素,用药液处理后形态学下端处于高浓度的生长素抑制状态; (3)配制的营养液缺乏营养元素或缺氧; (4)没有分清形态学上端和形态学下端,枝条倒插 插枝生根过少 配制2,4-D溶液时,组别少、浓度梯度大 2.实验现象分析 第1讲　描述运动的基本概念 典例 甲同学为探究不同浓度的2,4-D溶液对月季插枝生根的影响,他首先配制了一系列浓度 梯度的2,4-D溶液,然后分别将一枝插枝浸泡在等体积的清水和这一系列浓度梯度的2,4-D溶 液中,放在适宜条件下培养,统计各插枝生根数,结果如图,请据图回答: 第1讲　描述运动的基本概念 (1)你认为甲同学的实验设计是否合理?　　　    。请说明理由:　　　　　　　　　　　     　　　　　　　　　　     。 (2)乙同学认为该实验不能说明促进月季插枝生根的最适2,4-D溶液浓度为10-10 mol/L。为了 探究促进月季插枝生根的最适2,4-D溶液的精确浓度范围,乙同学在甲同学的实验基础上重 新设计了实验,请帮他完成简要的实验设计步骤。 ①配制一系列浓度范围在　　　     mol/L之间的等浓度梯度的2,4-D溶液。 ②将插枝平均分成若干组,每组　　    枝,将每组的枝条分别浸泡在这一系列等浓度梯度的2, 4-D溶液中,在　　　　　　    的条件下培养,统计各组插枝生根数。 不合理 该实验每组只用一枝插枝,实验结果具有偶然性 10-11 ~ 10-9 若干 相同且适宜 第1讲　描述运动的基本概念 解析    该实验是探究不同浓度的2,4-D溶液对月季插枝生根的影响,自变量是2,4-D溶液的浓 度,因变量是月季插枝生根数,其他条件均为无关变量,无关变量应保持相同且适宜,在正式实 验前,需先进行预实验,与其他浓度的2,4-D溶液相比,10-10 mol/L的2,4-D溶液促进插枝生根的 效果较好,但不一定是最适浓度。探究促进月季插枝生根的最适2,4-D溶液浓度,还应在10-11~ 10-9 mol/L范围内设置浓度梯度更小的实验。在实验过程中应该用多枝插枝,避免实验结果 的偶然性。 第1讲　描述运动的基本概念 $