2027届高三生物一轮复习课件：第40课时 植物生长素和其他植物激素

该高中生物学高考复习课件聚焦植物激素调节核心考点，覆盖生长素发现、运输、作用及其他植物激素功能等高考高频内容，对接高考评价体系，通过近五年真题分析明确生长素作用两重性、激素相互作用等考点权重，归纳实验分析、曲线解读等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“实验探究+思维建模+真题演练”策略，如以达尔文向光性实验为例培养科学思维，通过生长素两重性曲线“三看法”指导学生突破考点，精选高考真题改编题强化训练，助力学生掌握答题技巧，教师可依托此课件精准把握学情，提升复习效率。

第40课时 植物生长素和其他植物激素 1 （一）达尔文父子的实验 一、生长素的发现过程 ① ② ③ ④ 观察教材图5-1，将1-4组的处理方式及实验结果填入下表 组别 ① ② ③ ④ 实验处理 实验结果 不做处理 弯向光源生长 去掉尖端 不生长不弯曲 锡箔罩在尖端 直立生长 锡箔罩在尖端以下 弯向光源生长 ①、②得出： 弯曲生长与胚芽鞘的尖端有关 ③、④得出： 感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端 据此，达尔文的解释是什么呢？ 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。 思考：遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？ 采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应，从而确定是哪一部分在起作用。 胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段，感受光刺激的是顶端。 这说明，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。 这种“影响”可以向下传递吗？ 01 生长素的发现 生活现象 詹 森 达尔文父子 结论：①胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。 ②胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。 拜 尔 鲍森·詹森的实验中核心结论是什么？ 拜尔的实验为何要在黑暗环境中进行？实验结果“胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长”能说明什么问题？ 4 01 生长素的发现 生活现象 詹 森 达尔文父子 拜 尔 温 特 琼脂块是否接触过尖端 去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长 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。 （C） 自变量： 因变量： 结论： 温特的实验能不能直接证明“影响是吲哚乙酸（IAA）”？ 5 01 生长素的发现 生活现象 詹 森 达尔文父子 拜 尔 温 特 生长素 1934年，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。 吲哚乙酸（IAA） 吲哚丁酸（IBA） 6 01 生长素什么分布不均匀？有人提出两个假说： 胚芽鞘尖端1~2mm处是产生IAA的地方，而尖端5mm处是对光敏感和侧向运输的地方。在单侧光照下，IAA较多分布于背光一侧，胚芽鞘便向光弯曲 （1）外因： （2）内因： 单侧光照射 生长素分布不均匀 思考：为什么IAA横向背光一侧运输？ 7 思考：为什么IAA横向背光一侧运输？ 高等植物对蓝光信号转导的光受体是向光素1（phot1）和向光素2（phot2），位于植物的表皮细胞、叶肉细胞和保卫细胞的质膜上。通过向光素介导的蓝光信号转导（向光素是一种自磷酸化蛋白激酶。在黑暗中，它主要定位于质膜的内表面；在蓝光刺激下，向光素发生自磷酸化，从质膜上分离，进入胞质中。激活的向光素调节着生长素运输载体的磷酸化，抑制或激活了不同载体的转运活性，同时改变了某种载体的定位）诱发胚芽鞘尖端的IAA向背光一侧移动。当IAA一旦到达顶端背光一侧时，就运到伸长区，刺激细胞伸长，背光一侧生长快过向光一侧，芽鞘就向光弯曲。 4.植物向光性的原因 生长素 不均匀 极性运输 思考：向光性对于植株而言有什么适应意义？ 可使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多有机物，满足自身生长发育的需要。 源于选择性必修1 P92“相关信息”：关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。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。 思考：根据以下表格内容，你对植物向光性的原因有什么想法？ 从胚芽鞘系列实验可以得出的结论 ①胚芽鞘感光的部位：胚芽鞘尖端。 ②胚芽鞘弯曲生长的部位：尖端以下的部位（伸长区）。 ③生长素产生的部位：胚芽鞘的尖端。 ④生长素横向运输的部位：胚芽鞘的尖端。 ⑤胚芽鞘弯曲生长的原因：尖端下部（伸长区）生长素分布不均匀。 归纳总结 （有光、无光均可产生） 01 生长素的发现 植物激素 1.概念：由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。如赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 2.植物激素作为___________，几乎参与___________植物生长、发育过程中的___________。 信息分子 调节 所有生命活动 12 01 动物激素 植物激素 分泌器官 化学本质 作用部位 运输方式 相同点 ①由自身产生； ②从产生部位运到作用部位发挥作用 ③起调节作用；④微量高效 无特定分泌器官 有特定内分泌腺或细胞 一般是小分子物质 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 无明显靶器官 靶器官、靶细胞 多样、复杂 随体液运输 植物激素与动物激素的异同（教材P93思考讨论） 13 02 生长素的合成、运输与分布 一、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 14 二.生长素的运输 ①极性运输：生长素只能从形态学上端到形态学下端，而不能反过来运输。 02 （消耗能量、需要载体、逆浓度运输） 补充：极性运输抑制剂（专一性的阻断生长素的运输） 运输方向：形态学上端→形态学下端 运输方式：主动运输 （与重力无关） 这是一种局限于胚芽鞘、幼茎、幼根等部位的薄壁细胞之间的短距离单向运输。 15 如何证明极性运输？ ②非极性运输：成熟组织中，通过韧皮部运输。 02 （自由扩散，运输方向取决于两端有机物浓度差等因素） 16 02 生长素的合成、运输与分布 三、.生长素的分布 生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位如：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处。 17 (1)温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质未采用同位素标记法(　　) (2)生长素的极性运输不需要ATP水解提供能量 (　　) √ × 判断正误 (3)成熟茎韧皮部中的生长素可以进行非极性运输(　　) (4)“更无柳絮因风起，唯有葵花向日倾”可体现植物的向光性 (　　) √ √ 类别 图解 相关结果 遮盖法   ①直立生长； ②向光弯曲生长 暗箱法   ①直立生长； ②向光(小孔)弯曲生长 2.植物的向性运动分析 不同处理条件下的植物的向性运动结果分析 类别 图解 相关结果 插入法   ① ； ②直立生长； ③ ； ④向光弯曲生长 移植法   ①直立生长； ② ； ③④中IAA的含量：____________ 向右弯曲生长 向光弯曲生长 向左侧弯曲生长 a＝b＋c，b>c 类别 图解 相关结果 旋转法   ① ； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④_______________________ 横置法   ①a＝b、c＝d，水平生长； ②a<b，c<d，a、c、d 生长，b 生长 直立生长 茎向心生长，根离心生长 促进 抑制 三、重力对植物生长发育的调节 生长素多 促进作用大 生长素多 抑制作用 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素。 根的向地生长和茎的背地生长有什么意义？ 根向地生长可以深扎根，吸收更多水分和无机盐，茎背地生长可以吸收更多阳光。 植物如何感知重力信号呢？ 三、重力对植物生长发育的调节 阅读教材108页的“淀粉-平衡石假说”，用概念图表示重力影响植物生长的机制 重力方向改变 平衡石细胞中的“淀粉体”会沿着重力方向沉降 引起一系列信号分子的改变 如通过影响生长素的运输导致生长素沿着重力刺激的方向不对称分布 对植物生长产生影响 重力信号 运输生长素的信号 图片修改自： Plant Physiology: 446. Figure 19.30(C). 机理：垂直时淀粉体对平衡石细胞底部内质网压力均等，水平时不均等。 “淀粉——平衡石”假说感知重力方向的机理 图片修改自： Plant Physiology: 448. Figure 19.33. 向地性的机理——根尖垂直放置时 图片修改自： Plant Physiology: 448. Figure 19.33. 向地性的机理——根尖水平放置时 ②根的向地性和茎的背地性 a.表现 b.原因 必备知识 整合 1.生长素的生理作用 传达信息 伸长生长 细胞分化 受体 特定基因 2.生长素的作用特点 (1)特点：在浓度较低时 生长，在浓度过高时则会 生长(如曲线图所示)。 促进 抑制 提醒： 抑制生长≠不生长，所谓“抑制”或“促进”均是相对于生长素处于最低浓度时“对照组”(即自然生长或加蒸馏水处理的组别)而言的，抑制生长并非不生长，只是生长慢于对照组。 (2)对生长素的敏感程度曲线分析 ①不同器官对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为 。 ②不同生物对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为_______________ 。 根>芽>茎 双子叶植物＞单 子叶植物 提醒：用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶农田里的双子叶杂草，同时促进单子叶植物的生长。 ③不同成熟程度的细胞对生长素的敏感程度不同，敏感性大小为_______ 。 幼嫩细胞>衰老细胞 植物的______优先生长，而______生长受到抑制的现象。 顶芽 侧芽 2 1 3 4 顶芽 — 生长素浓度低 — 促进 极性运输 侧芽 — 生长素浓度高 — 抑制 越靠近顶芽的侧芽生长素浓度越高，受到的抑制程度越大。 （三）生长素的作用特点 顶端优势 你能比较1,2,3,4生长素浓度的大小吗？ 2>3>4>1 解除方法： 去掉顶芽 去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，于是侧芽萌动、加快生长。 思考：怎样验证顶芽产生的生长素对侧芽有抑制作用？ 顶端优势的应用 解除顶端优势 保留顶端优势 棉花打顶 园艺修剪 获取木材 注意：根也有顶端优势 （解除：切除主根） 生长素的作用特点 据图回答下列问题： (1)若图甲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 。 关键能力 提升 大于m小于M (2)若图甲曲线表示植物的茎，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_____ 。 (3)若图甲曲线表示植物的根，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 。 大于0 小于m 大于i (4)结合图乙中曲线思考：在顶端优势中，测得顶芽生长素浓度为m，则侧芽的浓度范围是 ，顶端优势现象中顶芽和侧芽的浓度大小与图乙中点①②③④⑤的对应关系是 。 大于i A—①、E—②、D—③、C—④、B—⑤ 水稻恶苗病植株（左）与正常植株（右） 科学家发现水稻感染赤霉菌后出现疯长现象，植株高大但结实率低，称为恶苗病。 科学家从培养基滤液中分离出赤霉素 科学家证明植物中普遍存在赤霉素类物质 1926年 1935年 1956年 其他植物激素的种类及作用 01 37 几种激素的合成部位及功能 激素名称 合成部位 主要作用 生长素 芽、幼嫩的叶和发育中的种子 ①促进细胞伸长生长、诱导细胞分化；②促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育 赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子 ①促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高；②促进细胞分裂与分化；③促进种子萌发、开花和果实发育 细胞 分裂素 主要是根尖 ①促进细胞分裂；②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体的各个部位 ①促进果实成熟；②促进开花；③促进叶、花、果实脱落； 脱落酸 根冠和萎蔫的叶片等 ①抑制细胞分裂；②促进气孔关闭；③促进叶和果实的衰老和脱落；④维持种子休眠 38 促进果实发育≠促进果实的成熟。生长素或赤霉素对果实的作用主要是促进果实的发育，即主要是使子房膨大形成果实及增大果实体积；乙烯对果实的作用主要是促进果实的成熟，主要是使果实的含糖量、口味等果实品质发生变化。 提醒 油菜素内酯 一、其他植物激素的种类和作用 已经被正式认定为第六类植物激素 促进茎、叶细胞的扩展和分裂 促进花粉管生长 促进种子萌发 植物激素对植物生长发育的调控 植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 .植物激素间的相互关系 02 (1)在植物生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化； 思考：由草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化图，你能得出什么结论？ 植物激素间的相互作用 03 什么是植物激素的 “协同作用” 和 “作用效果相反”？并举例说明。 （2）各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 42 生长素 高 细胞分裂素 低 生长素 低 细胞分裂素 高 生长素 适中的 细胞分裂素 适中的 脱落酸 雄花 较高 雌花 赤霉素 较低 （3）决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量而是不同激素的相对含量。 植物激素间的相互作用 03 43 细胞分裂素、赤霉素和脱落酸含量/(ng·g-1)鲜重 开花后天数/d 0 7 14 49 56 63 70 84 126 133 140 21 28 35 42 77 91 98 105 112 119 20 40 60 80 100 120 140 160 5 10 15 20 25 生长素含量/(ng·g-1)鲜重 猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化 生长素 脱落酸 细胞分裂素 赤霉素 （4）植物生长发育的过程中，不同激素的调节还表现出一定的顺序性。 植物激素间的相互作用 03 44 明确植物激素 的相互作用 （讲义P251） 归纳总结   分组 处理 生长情况 弯曲情况 甲 不切断 正常 弯曲 乙 在①处切断 慢 弯曲 丙 在②处切断 不生长 不弯曲 丁 在③处切断 不生长 不弯曲 考向一　生长素的发现过程 1.拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是 迁移应用 评价 A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位 B.①②之间有感受单侧光刺激的部位 C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位 D.②③之间无感受单侧光刺激的部位 √ 2.某生物小组欲研究生长素的相关知识，用两个相同的胚芽鞘尖端进行了如图所示实验，下列说法错误的是 A.从理论上说，琼脂块中生长素含量是a>c＝d>b B.该实验可说明生长素具有促进植物生长的作用 C.a～d四个琼脂块引起的弯曲角度α大小是a>c＝d>b D.缺少放置空白琼脂块的对照组是该实验的不足之处 √ 考向二　生长素的合成、运输与分布 3.植物激素是一类由植物体产生的，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，下列关于植物激素的叙述，错误的是 A.在植物幼嫩的芽中色氨酸可以转变成生长素 B.生长素可以从产生部位运输到其他部位发挥作用 C.生长素和乙烯可通过相互作用共同调节植物的生长发育 D.植物体内生长素可以作为催化剂直接参与细胞代谢过程 √   取样部位 生长素含量/ (μg·kg－1) 对照组 低锌组 ①茎尖 12.5 3.3 ②茎的上部 3.7 2.5 ③瘤上方的茎部 4.8 2.9 ④长瘤的茎部 7.9 3.7 ⑤瘤 26.5 5.3 4.新中国成立初期，我国学者巧妙地运用长瘤的番茄幼苗研究了生长素的分布及锌对生长素的影响，取样部位及结果如表。据此分析，下列叙述错误的是 A.部位①与部位②的生长素运输方向有差异 B.部位③含量较高的生长素会促进该部位侧芽生长 C.因部位⑤的存在，部位④生长素含量高于部位③ D.对照组生长素含量明显高于低锌组，表明锌有利于生长素合成 √ 考向三　生长素的生理作用 5.水稻在苗期会表现出顶端优势，其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是 A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多 B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多 C.在水稻的成熟组织中，生长素可进行非极性运输 D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长，却抑制根的生长 √ 迁移应用 评价 6.烟草是以叶片为产品的经济作物。当烟草长出足够叶片时打顶(摘去顶部花蕾)是常规田间管理措施，但打顶后侧芽会萌动生长，消耗营养，需要多次人工抹芽(摘除侧芽)以提高上部叶片的质量，该措施费时费力。可以采取打顶后涂抹生长素的方法替代人工抹芽。科研人员探究打顶后涂抹生长素对烟草上部叶片生长的影响，实验结果如图所示。下列分析错误的是 A.打顶后涂抹的生长素进入烟草后， 可向下运输 B.打顶后的抹芽措施不利于营养物 质向上部叶片转运 C.打顶涂抹生长素能建立人工顶端 优势抑制侧芽萌发 D.打顶后涂抹生长素与不涂抹相比， 能增强上部叶片净光合速率 √ (1)将患恶苗病的水稻叶片汁液喷洒到正常水稻幼苗上，结实率会降低 (　　) (2)用适宜浓度的赤霉素处理休眠的种子可促进种子萌发 (　　) (3)新采摘的柿子与成熟的苹果一起密封，可使柿子快速变得软而甜 (　　) (4)细胞中合成的乙烯通过自由扩散方式运输(　　) √ 判断正误 √ √ √ (5)提高脱落酸含量可解除种子的休眠状态 (　　) × (6)喷施脱落酸可延长绿色叶菜类蔬菜的保鲜时间 (　　) × 7.为探究乙烯在番茄幼苗生长过程中的作用，研究人员在玻璃箱中对若干番茄幼苗分组进行处理，一定时间后观测成熟叶叶柄与茎的夹角变化，然后切取枝条，检测各部位乙烯的量。题图为其处理方式和结果的示意图(切枝上各部位颜色越深表示乙烯量越多)。据此分析，下列叙述错误的是 A.由切口处乙烯的积累，可推测机械伤害加速乙烯合成 B.由幼叶发育成熟过程中乙烯量减少，可推测IAA抑制乙烯合成 C.乙烯处理使成熟叶向下弯曲，可能是由于叶柄上侧细胞生长快于下侧细胞 D.去除乙烯合成后成熟叶角度恢复，可能是因为叶柄上、下侧细胞中 IAA比值持续增大 √ 8.禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是 A.本实验中只有A组是对照组 B.赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质 的降解速率下降 C.赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发 的作用 D.三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组 √ 考向五　植物激素间的相互作用 9.为研究油菜素内酯(BL)和生长素(IAA)对植物侧根形成是否有协同效应，研究者进行了如下实验：在不含BL、含有1 nmol·L－1 BL的培养基中，分别加入不同浓度IAA，培养拟南芥8天，统计侧根数目， 结果如图所示。下列相关叙述正确的是 A.0～1 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根形 成无影响 B.1～20 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL与IAA对 侧根形成的协同作用显著 C.20～50 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL对侧根 形成影响更显著 D.0～50 nmol·L－1 IAA浓度范围内，BL与IAA协同作用表现为低浓度抑制、高浓度促进 √   MS MS＋脱落酸 MS＋PAC MS＋PAC＋赤霉素 培养时间 WT OX WT OX WT OX WT OX 24小时 0 80 0 36 0 0 0 0 36小时 31 90 5 72 3 3 18 18 10.拟南芥的基因S与种子萌发有关。对野生型和基因S过表达株系的种子分别进行不同处理，处理方式及种子萌发率(%)如表所示，其中MS为基本培养基，WT为野生型，OX为基因S过表达株系，PAC为赤霉素合成抑制剂。下列说法错误的是 A.MS组是为了排除内源脱落酸和赤霉素的影响 B.基因S通过增加赤霉素的活性促进种子萌发 C.基因S过表达减缓脱落酸对种子萌发的抑制 D.脱落酸和赤霉素在拟南芥种子的萌发过程中相互拮抗 √ $