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

该高中生物学课件聚焦植物生长素，系统涵盖发现过程、合成运输分布及生理作用，通过情景问题（如向光性特点、刺激因素）导入，以合作探究梳理实验（达尔文等）构建从现象到原理的知识脉络。 其亮点在于以科学思维为核心，通过实验对照分析（如达尔文实验自变量）培养逻辑严密性，结合生命观念（生长素两重性曲线）和探究实践（实验改进问题）。采用问题驱动、图表总结，学生提升实验设计能力，教师获得结构化教学资源与实战训练支持。

第五章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 人教版 高二生物 选择性必修1 1 01 02 03 学习目标 通过生长素生理作用两重性的曲线分析，培养运用模型分析问题的科学思维能力。(生命观念) 通过分析“生长素发现的实验”、“与生长素相关的实验设计”的实验，掌握实验设计的方法，训练思维逻辑的严密性。(科学思维) 通过分析顶端优势与植物生长素的运输和作用特点的关系，关注生物学原理在农业生产和园艺中的应用。(社会责任) 生长素的合成、运输与分布 生长素的生理作用 课堂小结与实战训练 02 03 04 生长素的发现过程 01 1.视频中植株的生长方向有什么特点？ 情景一： 弯向光源生长 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？ 长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用。 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？ 幼嫩部分 植物朝向光源方向生长的现象。 向光性: 合作探究一：请同学们自主阅读教材P90-92，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.达尔文父子的实验哪些组可以形成对照实验？各对照实验的自变量是什么？通过对照能得出什么结论？ 2.鲍森·詹森的实验过程？有什么不足？实验结论？ 3.拜尔为什么要选择黑暗的环境？没有了光的刺激，为什么胚芽鞘 还会发生弯曲？ 4.温特的实验设置对照组的目的是什么？自变量？因变量？结论？ 01 生长素的发现过程 01 生长素的发现过程 达尔文父子的实验(19世纪末) 1.实验材料：金丝雀虉草胚芽鞘 单子叶植物，特别是禾本科植物（金丝雀虉草、玉米、小麦、水稻等）胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。 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。 01 生长素的发现过程 2.实验过程 ② 单侧光 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下部 向光弯曲生长 不生长、不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 ① ③ ④ 01 生长素的发现过程 3.实验分析 该实验的对照组为_____，实验组为________； ①②对照，自变量为__________，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关； ①③对照，自变量为_____________，说明胚芽鞘的弯曲生长与 有关； ③④对照，自变量为__________；说明胚芽鞘的感光部位在______。 ① ②③④ 有无尖端 尖端 尖端有无遮光 尖端是否受单侧光照射 遮光部位 尖端 实验① 实验③ 实验④ 实验② 1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么? 2.感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?怎样解释？ 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。 01 生长素的发现过程 尖端下部 尖端 说明是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面一段弯曲生长。 01 生长素的发现过程 4.实验结论 单侧光 感光部位在尖端 弯曲生长的部位是尖端下部伸长区 疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ 达尔文根据实验提出，胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“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。 这种“影响”是什么呢？ 01 生长素的发现过程 鲍森.詹森(1913年) 琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。 琼脂片 结论： 胚芽鞘产生的 “影响”可以 透过琼脂片传递给下部。 01 生长素的发现过程 从对照实验设计的单一变量原则考虑，鲍森·詹森实验的不足之处是什么？如何改进？ ①不足：实验并没有充分证明胚芽鞘尖端产生的“影响”要传递到下部才能发挥作用。 ②改进：设置对照组，将琼脂片换成不透化学物质的云母片或玻璃片。 云母片 01 生长素的发现过程 如何排除琼脂片的影响？是否是琼脂引起胚芽鞘生长的？ 去掉胚芽鞘尖端 单独放置琼脂片 →不生长 不弯曲 01 生长素的发现过程 黑暗环境 拜尔(1918年) 01 生长素的发现过程 结果？ 尖端放置的位置。 尖端下部弯曲生长的方向。 自变量： 因变量： 拜尔(1918年) 黑暗环境 黑暗环境 胚芽鞘朝对侧弯曲生长 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 实验结论： 现象： Q：拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析“某种影响”的产生是否需要光照？ 排除光照对实验结果造成干扰的可能性。不需要。 01 生长素的发现过程 拜尔(1918年) 01 生长素的发现过程 推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响” 推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快 詹森的实验验证 拜尔的实验验证 詹森和拜尔的实验初步证明： 顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 01 生长素的发现过程 温特的实验（1926） 琼脂块是否接触过尖端 自变量： 因变量： 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 结论：胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。 温特将其命名为生长素。 设置对照组的目的？ 排除琼脂片本身的化学 物质对胚芽鞘的影响 01 生长素的发现过程 更严谨考虑？需要添加组别吗？ 不放琼脂块、琼脂块放正上方 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，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。 01 生长素的发现过程 1934，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA） 1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素！ 吲哚乙酸（IAA） 吲哚丁酸（IBA） 01 生长素的发现过程 胚芽鞘尖端产生生长素 单侧光 向光侧 背光侧 小结：解释植物的向光性 01 生长素的发现过程 小结：解释植物的向光性 单侧光 向光侧 背光侧 01 生长素的发现过程 小结：解释植物的向光性 背光侧生长素多于向光侧 单侧光 向光侧 背光侧 01 生长素的发现过程 小结：解释植物的向光性 背光侧生长素多于向光侧 单侧光 向光侧 背光侧 尖端下方生长 表现为向光性：弯向光源生长 (1)外因： (2)内因： 单侧光照射 生长素的分布不均匀 生长慢 生长快 01 生长素的发现过程 小结： 感光部位： 弯曲生长部位： 生长素产生部位： 生长素作用部位： 尖端 尖端下部 尖端 尖端下部 单侧光 向光侧 背光侧 抑制性物质多 抑制性物质少 生长慢 生长快 01 生长素的发现过程 植物激素： 由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物。 作用： 种类： 作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中所有生命活动。 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。 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。 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 无明显的靶细胞 靶器官、靶细胞 多样、复杂 随着体液运输 实战训练 1.在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状况为（ ） 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 实战训练 02 生长素的合成、运输与分布 1.生长素的合成 ①生长素主要的合成部位：___________________________。 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ②生长素由 经过一系列反应转变而来。 色氨酸 转变 色氨酸 吲哚乙酸 生长素的合成需要光吗？ 不需要（有无光均可合成） 02 生长素的合成、运输与分布 2.生长素的分布 胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等 各器官都有，但相对集中分布在生长旺盛的部分 02 生长素的合成、运输与分布 3.生长素的运输 形态学上端 形态学下端 形态学上端 形态学下端 ①极性运输： 胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中， 只能从形态学上端到形态学下端 （主动运输） 形态学上端 形态学下端 形态学上端 形态学下端 02 生长素的合成、运输与分布 3.生长素的运输 ②非极性运输： 成熟组织中，通过输导组织运输 （与其他有机物的运输没有什么区别） ③横向运输： 由于单侧光、重力等因素，发生根尖、茎尖等细胞分裂特别旺盛的部位的运输方式。 向光侧→背光侧 背地侧→近地侧运输 重力： 02 生长素的合成、运输与分布 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。 背光侧 向光侧 ① ② ② ①：生长素的横向运输 ②：生长素的极性运输 02 生长素的合成、运输与分布 为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。根据实验设计及结果，此人得出结论： （1）下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块； （2）生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。 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？ 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。 02 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 类别 图解条件 相关结果 暗箱类 插入类 移植类 ①直立生长；②向光(小孔)生长 ①向右侧生长；②直立生长； ③向光生长；④向光生长 ①直立生长；②向左侧生长； ③④中IAA的含量关系：a＝b＋c，b>c 02 不同处理条件下植物生长弯曲情况分析 光 盆转 直立生长 光 盒转 向光生长 光 都转 向孔生长 1.下列与生长素的产生、运输和分布相关的叙述，正确的是(　　) A.生长素只能在幼嫩的芽、叶和发育的种子中产生 B.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的 C.生长素在植物体内只能进行极性运输 D.生长素在植物体的各器官中都有分布 实战训练 A.① B.② C.③ D.①和③ 实战训练 2.为探究生长素的极性运输是否受重力的影响，取一段玉米胚芽鞘，先切除顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素，再在上端放置含生长素的琼脂块，下端放空白琼脂块(如甲图)。一段时间后，检测空白琼脂块中生长素的含量。该实验还应增设乙图中的( ) 合作探究二：请同学们自主阅读教材P93-94，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.生长素的作用？作用机理？ 2.生长素的作用都是“促进”吗？ 3.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 4.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 5.生长素的作用特点？ 03 生长素的生理作用 03 生长素的生理作用 作用： 作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中所有生命活动。 “既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用” 生长素 生长素受体 特异性 结合 细胞内一系列 信号转导 特定基因表达 产生效应 生长素 受体 细胞内 一系列 信号转导 特异性结合 作用机理： 生长素 激素受体 三磷酸肌醇 添加细胞壁成分 内质网 Ca2+ 激活 液泡 H+ 使细胞壁松散 转录 转录因子 促细胞生长蛋白 翻译 高尔基体 03 生长素的生理作用 具体表现： （1）细胞水平 起着促进细胞伸长生长、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。 生长素的作用都是“促进”吗？ 03 生长素的生理作用 下图所示是科学家研究不同浓度生长素对植物不同器官的作用得到的结果（P94）： 03 生长素的生理作用 抑制生长 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 促进生长 mol·L-1 A B C D F E 不同浓度生长素对根的作用： (一般指外源性生长素） 生长素浓度升高，对根生长的促进作用加强 促进根生长的最适浓度 生长素浓度升高，对根生长的促进作用减弱 ①曲线AB段表示: ②B点表示的生长素浓度是： ③BC段表示： 既不促进也不抑制 ④C点表示的生长素浓度对根的生长作用是 ⑤CD段表示： 随生长素浓度升高,对根生长的抑制作用增强 ⑥以上曲线说明了什么? 小于C算 低浓度 大于C算 高浓度 生长素作用：在较低浓度时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。 03 生长素的生理作用 抑制生长 0 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 促进生长 mol·L-1 A B C D F E 不同浓度生长素对根的作用： (一般指外源性生长素） ⑦从图中的E、F点你可以得出什么结论？ 最适浓度点左右两侧有一大一小两个浓度点， 起促进作用效果相同（同效应不同浓度） ⑧图中的促进和抑制是以什么为对照进行判断的？抑制作用是不生长还是减缓生长？ （以不施加外源生长素时根的生长情况为对照）相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言； 抑制说明在该浓度下生长缓慢甚至停止。 最适浓度： B 03 生长素的生理作用 不同浓度生长素对根、芽、茎的作用： 同一浓度不同器官： 促进茎、既不促进也不抑制芽、抑制根 同一浓度对不同器官的影响不同 最适浓度： 茎10-4＞芽10-8＞根10-10 敏感度： 根＞芽＞茎 生长素发挥的作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 03 生长素的生理作用 生长素作用因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 植物细胞的成熟情况： 敏感度：幼嫩＞衰老 (与受体数量与活性有关) 器官的种类： 幼嫩 成熟 促进 抑制 0 浓度 生长效应 敏感度：根＞芽＞茎 (与受体数量与活性有关) 促进 抑制 0 浓度 生长效应 根 芽 茎 促进 抑制 0 浓度 生长效应 双子叶 单子叶 植物的种类： 敏感度：双子叶＞单子叶 【去除单子叶植物中的双子叶杂草】 03 生长素的生理作用 相关实例 顶芽产生的生长素，逐渐向下运输，导致侧芽处生长素浓度较高，从而抑制侧芽的生长。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制。 ①顶端优势： 植物顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象。 顶芽 侧芽 2 1 3 4 你能比较1,2,3,4生长素浓度的大小吗？ 2>3>4>1 需要长高的植物(如木材)： 保留顶端优势 解除顶端优势→去掉顶芽： 侧芽处的生长素浓度降低→侧芽萌动、加速生长 03 生长素的生理作用 ②茎的背地性、根的向地性 03 生长素的生理作用 ②茎的背地性、根的向地性 原理： 根对生长素敏感，茎对生长素不敏感。 近地侧/远地侧 茎的背地性 根的向地性 生长素浓度 生长速度 近地侧B ＞ A远地侧 近地侧D ＞ C远地侧 近地侧B ＞ A远地侧 近地侧D ＜ C远地侧 促进 促进 促进 抑制 在较低浓度时促进生长， 在浓度过高时则会抑制生长。 1.如图表示生长素浓度对植物根、芽和茎生长的影响，据图分析，能得出的结论是（ ） A.a、b、c点对应的生长素浓度依次是 促进根、茎、芽生长的最适浓度 B.d点对应的生长素浓度对茎的生长具 有促进作用，对芽的生长具有抑制作用 C.生长素对三种器官的作用都是浓度较低时 促进生长，浓度过高时抑制生长 D.幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老的细胞对生长素比较迟钝 实战训练 2.如图表示植物生长素对生长作用效果,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i B．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2m C．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i D．用A、B点对应浓度的生长素处理 扦插枝条，则生根效果基本相同 实战训练 Lavf58.33.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 $