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高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素一等奖课件ppt
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素一等奖课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了第1节植物生长素，新知预习•双基夯实，单侧光，2实验过程，向光弯曲生长，不生长不弯曲，直立生长，背光面比向光面生，向光性，弯曲生长等内容，欢迎下载使用。
一、生长素的发现过程1．达尔文实验：(1)发现问题：植物的向光性，即在受到__________的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
3．拜尔实验：(1)实验过程与现象： 切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的________________。(2)实验结论：胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的影响在其下部分布__________造成的。
4．温特实验：(1)实验过程与现象：
(2)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由________________引起的，并把这种物质命名为__________。
二、植物激素1．概念：(1)产生部位：植物体内。(2)运输途径：从产生部位运送到____________。(3)生理作用：影响植物____________。(4)化学本质：微量__________。2．种类植物激素除了生长素外，还有________、细胞分裂素、________、乙烯等。
4．作用特点：(1)表现：浓度较低时____________，浓度过高时____________。(2)示例——顶端优势①现象：侧芽处生长素浓度较高，发育受到________。②原因：③解除方法：____________。
(3)影响因素：①成熟程度：一般来说________细胞敏感，________细胞迟钝。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：______________。
1．达尔文通过实验提出胚芽鞘产生生长素的部位是尖端。( )2．生长素的产生不需要光，有无光其均能产生。( )3．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。( )4．极性运输的方向不会随着植物形态学上端与形态学下端的地理位置的改变而改变。( )5．生长素低浓度促进根生长，高浓度时促进芽的生长。( )
思考：1．生长素促进生长的原理是什么？提示：生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长，从而使细胞体积变大，而不是促进细胞数目的增多。如下图中背光侧之所以长得快，就是因为其背光侧细胞比向光侧细胞“伸长”得多。
2．如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片，胚芽鞘生长情况一样吗？提示：不一样，胚芽鞘不生长不弯曲。3．“春色满园关不住，一枝红杏出墙来”描述的是植物生活中的什么现象？环境中哪种刺激引发了“红杏出墙”？提示：植物向光性，单侧光照。4．什么是非极性运输？提示：非极性运输是与植物形态学方向无明显关系的运输方式，其方向决定于两端有机物的浓度差等因素，是通过韧皮部进行的被动运输。
1．植物激素是指由植物体内产生，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。2．色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。生长素因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同，在发挥作用时会表现出较大差异。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。3．生长素不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
4．在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，即只能进行极性运输，而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。5．生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。胚芽鞘尖端均匀光照或在黑暗条件下不发生生长素的横向运输。6．顶端优势和根的向地性都体现了生长素生理作用的两重性；植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用，不能体现生长素生理作用的两重性。
1．关于生长素发现的经典实验的相关分析(1)一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：发现问题→提出假设→设计实验进行验证→得出结论。(2)实验中遵循了对照原则，如达尔文的实验和温特的实验中均设置了对照组和实验组，增加了实验结论的可靠性。(3)实验中遵循了单一变量原则：达尔文实验的单一变量是尖端的有无或尖端是否被光照射，温特实验的单一变量为琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
知识贴士①琼脂块实际上起物质传递的作用，是一种中介物，用以判断是否有化学物质的生成及作用。琼脂块等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等会阻碍生长素的运输。②有光、无光不影响生长素的合成，两种情况下生长素的产生速度基本一致。
2．生长素的确认1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)；生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它也是IAA。植物体内具有生长素效应的物质除IAA外，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。
3．以胚芽鞘为研究对象的向光性分析(1)生长素的产生部位：胚芽鞘尖端(简称尖端)。(2)生长素的作用部位：尖端下部。(3)感光部位：尖端。(4)弯曲部位：尖端下部。(5)弯曲原因：单侧光引起生长素分布不均匀，导致生长不一致。
下列关于生长素发现过程的叙述，错误的是( )A．达尔文提出单侧光使胚芽鞘尖端产生生长素，造成背光面生长快，引起向光弯曲B．鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片C．拜尔的实验证明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造成的D．温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质并命名为生长素
解析：达尔文提出，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，因而胚芽鞘出现向光弯曲，A错误；鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，B正确；拜尔将切去的胚芽鞘尖端移至一侧，置于黑暗中培养，结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长，证明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造成的，C正确；
温特把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块，再将处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长，如果放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲，该实验证明了造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质，并命名为生长素，D正确。
1．利用发生了向光弯曲的燕麦胚芽鞘制成切片并观察，绘制出背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如图)，由此可得出的结论是( )
A．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是①B．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是②C．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是②D．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是①
解析：图中显示背光侧细胞长度增大，而数目没有明显的变化，说明生长素促进生长的原理是能促进细胞伸长；据图可以看出，燕麦胚芽鞘部位①变化不大，部位2背光侧细胞比向光侧细胞长，发生向光弯曲，说明胚芽鞘尖端的生长素极性向下运输，作用于尖端下部，促进图中部位2的弯曲生长。
1．生长素的化学本质：主要为吲哚乙酸(IAA)，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。
生长素的合成、运输与分布
知识贴士合成生长素最活跃的部位是具有分裂能力的分生组织，成熟的叶片等部位也能产生生长素，但产生的量很少。
2．运输(1)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输为主动运输。
知识拓展：植物的形态学上端和形态学下端的辨别
Ⅰ地上部分①以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点近处为形态学下端；②以树干中轴为基准，同一枝条距中轴远处为形态学上端，近处为形态学下端；③以茎为中轴，叶片或芽与茎成锐角的方向为形态学上端，成钝角的方向为形态学下端。
Ⅱ地下部分①以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点近处为形态学下端；②以主根中轴为基准，同一侧根距中轴远处为形态学上端，近处为形态学下端。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。(3)横向运输：生长素由尖端向光侧横向移动到背光侧的运输方式为横向运输(横向运输为主动运输)。
知识贴士生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的区别(1)极性运输是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端，如根尖产生的生长素向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。这是一种主动运输过程，需要载体蛋白的协助，消耗能量，不受任何外力影响。(2)非极性运输是与植物形态学方向无明显关系的运输方式，已通过实验得到证实，即在叶片表面施加外源性的生长素，在根的基部能检测到外源生长素；在根部施加外源性的生长素，在叶上能检测到外源生长素。
(3)横向运输的方向平行于茎的横切面、垂直于茎的纵切面，受到单侧刺激的影响时才会发生。类型如图：
①受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由向光侧运到背光侧，如图Ⅰ ①→②，可引起植物向光生长。②受力影响a．重力使生长素在幼根中从远地侧运到近地侧，幼茎中生长素也从远地侧运到近地侧，如图Ⅱ③→④、⑤→⑥，可引起植物根的向地性和茎的背地性。b．离心力使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输，如图Ⅲ⑦→⑧。
取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。
然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是( )A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
解析：胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。生长素的运输只能是从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。据题干可知，a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。
2．(不定项)将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理如图1所示，收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。
下列说法不正确的是( )A．a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输B．b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输C．c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端解析：该实验重点探讨了生长素的横向运输。a与b对照说明有无光照不影响生长素向下运输。b与c对照说明琼脂切块不影响生长素的运输。而c与d对照说明单侧光照射能促使生长素向背光侧转移。
1．生长素的作用表现出两重性(1)一般情况下，在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物，如下图：
(2)植物的不同器官对生长素的敏感程度不同根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎(如图所示)。
从图中获取的信息：①A′、B′、C′三点之上的曲线体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而A′、B′、C′三点表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。②A、B、C三点代表了生长素对根、芽、茎三者促进生长的最佳浓度分别为10－10ml/L、10－8ml/L、10－4ml/L左右。
(3)双子叶植物一般比单子叶植物敏感如图：应用：用适宜浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。
知识贴士(1)抑制生长≠不生长，凡生长状况差于对照组(自然生长或蒸馏水处理组)的，可认为生长受抑制，生长状况好于对照组的，可认为生长受促进。例如，在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm，“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm，“促进”组生长状况为2 cm→6 cm，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长速度慢于对照组。(2)由于生长素的生理作用有两重性，因此存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象，最适浓度则在这两种浓度之间。(3)明确“高浓度”和“低浓度”的阈值。
如图甲为某植物芽的分布示意图，图乙表示不同浓度生长素对植物生长的影响，
下列相关叙述正确的是( )A．图甲B芽生长素浓度最可能处于图乙d～e区间B．对A芽给予右侧光照，其右侧生长素浓度可能处于图乙c～d区间C．如果摘除图甲中的A芽，则B芽生长素浓度将会介于e～f之间D．植物水平放置后A芽仍会向上生长，原因不是生长素具有两重性
解析：据分析可知，图甲B芽生长素浓度较高，生长受抑制，最可能处于图乙e～f区间，A错误；对A芽给予右侧光照，则在单侧光照射下，生长素由右侧向左侧运输，导致右侧生长素浓度小于左侧，右侧促进作用较弱，故右侧生长素浓度应低于c，B错误；如果摘除图甲中的A芽，则解除顶端优势后，B芽处的生长素浓度会降低，从而促进侧芽生长，故B芽生长素浓度小于e，C错误；植物水平放置后，由于受重力影响，近地侧生长素浓度高于远地侧，导致近地侧生长比远地侧快，没有体现出两重性，D正确。
3．如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为( )A．a和bB．b和aC．b和cD．c和b
解析：当植物表现出顶端优势时，即顶芽生长素浓度较低，促进顶芽生长，而侧芽生长素浓度较高，抑制侧芽生长，故顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为b和c，C正确。
植物向光性的实验方法1．暗盒开孔类(如图)①直立生长；②向光弯曲生长。
2．云母片插入类(如图)①向右弯曲生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向左弯曲生长。
3．琼脂块放置类(如图) ①直立生长；②向左弯曲生长；③④a＝b＋c，b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)；⑤向右弯曲生长。
4．锡纸遮盖类(如图) ①直立生长；②向光弯曲生长。
5．旋转类(如图) ①向中央弯曲生长；②直立生长；③向开孔处弯曲生长。
知识贴士(1)注意理解生长素的发现过程中，针对胚芽鞘系列实验所得出的重要结论。①生长素的产生部位：胚芽鞘尖端。②生长素发挥作用的部位：胚芽鞘尖端下面一段。③感光部位：胚芽鞘尖端。④生长素横向运输的部位：胚芽鞘尖端。(2)生长素的产生不需要光，但单侧光照、地心引力等会引起生长素分布不均匀。
(2020·江西南昌十中高三上月考)图a～f是研究植物向性运动与生长素之间关系的示意图，相关说法错误的是( )A．当探究植物向光生长的内因时，应设置b和c对照B．当探究植物向光生长的外因时，应设置a和c对照C．当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，应设置c和e对照D．上述实验中，所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种的且长势相同
解析：设计实验探究植物向光生长的内因时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是有无尖端，其他条件应相同且适宜，所以可设置b和c对照，A正确；设计实验探究植物向光生长的外因时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是有无单侧光，其他条件应相同且适宜，所以可设置a和c对照，B正确；设计实验探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是尖端是否遮光，应设置d和e(或c、d、e)对照，C错误；设计实验需遵循单一变量原则，所以各实验中所选用的材料必须是同一物种的且长势相同，D正确。
问题探讨⇨P901．提示：弯向窗外生长。2．提示：是较长时间的单侧光照射引起植株弯向窗外光源生长。这样可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需求。3．提示：植物的弯曲生长发生在幼嫩部分。
思考·讨论⇨P911．提示：分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用了排除法。通过观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段，感受单侧光刺激的部位是尖端。这说明胚芽鞘尖端接受单侧光照射后，产生的某种“影响”传递到下面，引起尖端下面的一段弯曲生长。2．提示：该“影响”在向光面和背光面的分布(含量)存在差异，因而引起伸长区两侧的生长不均匀。
思考·讨论⇨P92提示：没有，他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，又需要一定的想象力。思考·讨论⇨P931．提示：都具有微量高效的特点；都作为信息分子，对生物体的生命活动起重要的调节作用。
2．提示：植物激素和动物激素的区别
辨析：生长素和生长激素的辨析
思考⇨P93通过在细胞水平上起作用，从而影响器官的生长发育。思考·讨论⇨P941．提示：同一器官，低浓度组别促进生长，高浓度组别抑制生长。不同器官，同一浓度下(如10－6 ml·L－1)，对根这一组的作用是抑制，对茎这一组的作用是促进。
2．不同的生长素浓度，对于同一植株同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。3．不相同。如“思考·讨论”中图所示，对于根来说，最适浓度大约是10－10 ml·L－1；对于芽来说，最适浓度大约是10－8 ml·L－1；对于茎来说，最适浓度大约是10－4 ml·L－1。说明不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，其次是芽，茎最不敏感。
思维·训练⇨P951．该实验设计不严密，主要是缺少对照实验，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况，不符合实验设计的基本原则。2．结论(2)不严谨，本实验不可证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3．应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。
练习与应用⇨P95一、概念检测1．(1)× (2)√ (3)×2．A3．A提示：由于植物不同器官对生长素的敏感度不同，芽的敏感度大于茎。随生长素相对浓度的不断增大，对茎生长的促进作用不断增大，对芽生长的促进作用会越来越弱。
二、拓展应用1．提示：单侧光引起生长素分布不均匀，使植株弯向光源一侧生长。每星期将花盆旋转1/4周，可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。2．提示：因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会含有一定量的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。3．提示：利用茎的背地性、向光性，将花盆侧放或倒置，从而塑造具有独特造型的盆景。
1．下列关于植物激素的叙述，正确的是( )①在植物体内含量极少 ②在植物体内含量很多 ③产生部位也是作用部位 ④对植物体的生命活动有显著的调节作用 ⑤化学本质是蛋白质 ⑥化学本质是有机物A．①④⑥B．①③④⑤C．②④⑤D．②③④⑥解析：植物激素是由植物的一定部位产生，且由产生部位运输到作用部位，对植物体的生命活动起显著调节作用的微量有机物。目前还没有发现蛋白质类植物激素。
2．如图为研究IAA产生部位及运输方向的实验，初始时，琼脂块①～⑥不含IAA，
下列对实验结果的表述中正确的是( )A．琼脂块①②中都有IAA，①>②B．琼脂块③④中都有IAA，③≈④C．琼脂块⑤⑥中都有IAA，⑤≈⑥D．琼脂块③④中含有的IAA分别与⑤⑥中的相等解析：图甲中云母片阻碍了生长素的横向运输，所以琼脂块①②中都有IAA，含量基本相同，①≈②，A错误；图乙缺少了能感光的尖端，不能感受单侧光的刺激，且生长素能由形态学上端运输到形态学下端，③≈④，B正确；图丙生长素不能由形态学下端运输到形态学上端，故⑤⑥都无生长素，C、D错误。
3．下列有关生长素的叙述错误的是( )A．生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生B．成熟的叶片和果实中产生的生长素很少C．在极性运输时，生长素只能从形态学的上端运输到下端D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位解析：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，D错误。
4．由燕麦胚芽鞘实验得知，植物生长素产生的部位、感受光刺激的部位、向光弯曲的部位分别是( )A．胚芽鞘尖端、尖端下面的一段、向光一面B．胚芽鞘、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段C．胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段D．胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段解析：对于胚芽鞘而言，生长素的产生部位是胚芽鞘尖端，感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
5．(不定项)下列是关于植物生长素发现过程的一些说法，错误的是( )A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象B．如果鲍森·詹森用玻璃片代替琼脂片，胚芽鞘产生的刺激也能传递给下部C．温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关，首次将该物质命名为生长素，但并不知道生长素的化学本质D．首次分离出生长素不是从植物体内，而是在人的尿液中解析：胚芽鞘产生的影响不能透过玻璃片，能透过琼脂片。
6．下图所示为植物不同器官对生长素的反应，请观察后据图回答：
一、生长素的发现过程1．达尔文实验：(1)发现问题：植物的向光性，即在受到__________的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
3．拜尔实验：(1)实验过程与现象： 切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的________________。(2)实验结论：胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的影响在其下部分布__________造成的。
4．温特实验：(1)实验过程与现象：
(2)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由________________引起的，并把这种物质命名为__________。
二、植物激素1．概念：(1)产生部位：植物体内。(2)运输途径：从产生部位运送到____________。(3)生理作用：影响植物____________。(4)化学本质：微量__________。2．种类植物激素除了生长素外，还有________、细胞分裂素、________、乙烯等。
4．作用特点：(1)表现：浓度较低时____________，浓度过高时____________。(2)示例——顶端优势①现象：侧芽处生长素浓度较高，发育受到________。②原因：③解除方法：____________。
(3)影响因素：①成熟程度：一般来说________细胞敏感，________细胞迟钝。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：______________。
1．达尔文通过实验提出胚芽鞘产生生长素的部位是尖端。( )2．生长素的产生不需要光，有无光其均能产生。( )3．温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。( )4．极性运输的方向不会随着植物形态学上端与形态学下端的地理位置的改变而改变。( )5．生长素低浓度促进根生长，高浓度时促进芽的生长。( )
思考：1．生长素促进生长的原理是什么？提示：生长素促进生长的原理为促进细胞的纵向伸长，从而使细胞体积变大，而不是促进细胞数目的增多。如下图中背光侧之所以长得快，就是因为其背光侧细胞比向光侧细胞“伸长”得多。
2．如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片，胚芽鞘生长情况一样吗？提示：不一样，胚芽鞘不生长不弯曲。3．“春色满园关不住，一枝红杏出墙来”描述的是植物生活中的什么现象？环境中哪种刺激引发了“红杏出墙”？提示：植物向光性，单侧光照。4．什么是非极性运输？提示：非极性运输是与植物形态学方向无明显关系的运输方式，其方向决定于两端有机物的浓度差等因素，是通过韧皮部进行的被动运输。
1．植物激素是指由植物体内产生，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。2．色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。生长素因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同，在发挥作用时会表现出较大差异。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。3．生长素不催化细胞代谢，不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
4．在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，即只能进行极性运输，而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。5．生长素横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位，且需要单侧光或重力等单方向的刺激。胚芽鞘尖端均匀光照或在黑暗条件下不发生生长素的横向运输。6．顶端优势和根的向地性都体现了生长素生理作用的两重性；植物的向光性和茎的背地性只体现了生长素对植物生长的促进作用，不能体现生长素生理作用的两重性。
1．关于生长素发现的经典实验的相关分析(1)一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：发现问题→提出假设→设计实验进行验证→得出结论。(2)实验中遵循了对照原则，如达尔文的实验和温特的实验中均设置了对照组和实验组，增加了实验结论的可靠性。(3)实验中遵循了单一变量原则：达尔文实验的单一变量是尖端的有无或尖端是否被光照射，温特实验的单一变量为琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
知识贴士①琼脂块实际上起物质传递的作用，是一种中介物，用以判断是否有化学物质的生成及作用。琼脂块等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等会阻碍生长素的运输。②有光、无光不影响生长素的合成，两种情况下生长素的产生速度基本一致。
2．生长素的确认1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)；生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它也是IAA。植物体内具有生长素效应的物质除IAA外，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。
3．以胚芽鞘为研究对象的向光性分析(1)生长素的产生部位：胚芽鞘尖端(简称尖端)。(2)生长素的作用部位：尖端下部。(3)感光部位：尖端。(4)弯曲部位：尖端下部。(5)弯曲原因：单侧光引起生长素分布不均匀，导致生长不一致。
下列关于生长素发现过程的叙述，错误的是( )A．达尔文提出单侧光使胚芽鞘尖端产生生长素，造成背光面生长快，引起向光弯曲B．鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片C．拜尔的实验证明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造成的D．温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质并命名为生长素
解析：达尔文提出，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，因而胚芽鞘出现向光弯曲，A错误；鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，B正确；拜尔将切去的胚芽鞘尖端移至一侧，置于黑暗中培养，结果胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长，证明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造成的，C正确；
温特把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块，再将处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长，如果放置的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲，该实验证明了造成胚芽鞘弯曲的影响是一种化学物质，并命名为生长素，D正确。
1．利用发生了向光弯曲的燕麦胚芽鞘制成切片并观察，绘制出背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如图)，由此可得出的结论是( )
A．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是①B．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是②C．生长素能促进细胞分裂，胚芽鞘的弯曲部位是②D．生长素能促进细胞伸长，胚芽鞘的弯曲部位是①
解析：图中显示背光侧细胞长度增大，而数目没有明显的变化，说明生长素促进生长的原理是能促进细胞伸长；据图可以看出，燕麦胚芽鞘部位①变化不大，部位2背光侧细胞比向光侧细胞长，发生向光弯曲，说明胚芽鞘尖端的生长素极性向下运输，作用于尖端下部，促进图中部位2的弯曲生长。
1．生长素的化学本质：主要为吲哚乙酸(IAA)，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。
生长素的合成、运输与分布
知识贴士合成生长素最活跃的部位是具有分裂能力的分生组织，成熟的叶片等部位也能产生生长素，但产生的量很少。
2．运输(1)极性运输：生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输为主动运输。
知识拓展：植物的形态学上端和形态学下端的辨别
Ⅰ地上部分①以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点近处为形态学下端；②以树干中轴为基准，同一枝条距中轴远处为形态学上端，近处为形态学下端；③以茎为中轴，叶片或芽与茎成锐角的方向为形态学上端，成钝角的方向为形态学下端。
Ⅱ地下部分①以茎与根相连处为基点，距基点远处为形态学上端，距基点近处为形态学下端；②以主根中轴为基准，同一侧根距中轴远处为形态学上端，近处为形态学下端。
(2)非极性运输：生长素在成熟组织中可以通过输导组织进行非极性运输。(3)横向运输：生长素由尖端向光侧横向移动到背光侧的运输方式为横向运输(横向运输为主动运输)。
知识贴士生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的区别(1)极性运输是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端，如根尖产生的生长素向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。这是一种主动运输过程，需要载体蛋白的协助，消耗能量，不受任何外力影响。(2)非极性运输是与植物形态学方向无明显关系的运输方式，已通过实验得到证实，即在叶片表面施加外源性的生长素，在根的基部能检测到外源生长素；在根部施加外源性的生长素，在叶上能检测到外源生长素。
(3)横向运输的方向平行于茎的横切面、垂直于茎的纵切面，受到单侧刺激的影响时才会发生。类型如图：
①受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由向光侧运到背光侧，如图Ⅰ ①→②，可引起植物向光生长。②受力影响a．重力使生长素在幼根中从远地侧运到近地侧，幼茎中生长素也从远地侧运到近地侧，如图Ⅱ③→④、⑤→⑥，可引起植物根的向地性和茎的背地性。b．离心力使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输，如图Ⅲ⑦→⑧。
取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组。将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a′、b′两组胚芽鞘。
然后用单侧光照射，发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长，b′组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是( )A．c组尖端能合成生长素，d组尖端不能B．a′组尖端能合成生长素，b′组尖端不能C．c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能D．a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b′组尖端的生长素不能
解析：胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B两项错误。生长素的运输只能是从形态学上端运输到形态学下端的极性运输，C项错误。据题干可知，a′中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b′中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。
2．(不定项)将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，用不能透过生长素的薄玻璃片分割，放在琼脂切块上，实验处理如图1所示，收集到的生长素(IAA)的含量如图2所示。
下列说法不正确的是( )A．a与b对照说明薄玻璃片不影响生长素的横向运输B．b与c对照说明琼脂切块影响生长素的运输C．c与d对照说明单侧光照射促使生长素向背光侧转移D．该实验说明了生长素的产生部位是胚芽鞘尖端解析：该实验重点探讨了生长素的横向运输。a与b对照说明有无光照不影响生长素向下运输。b与c对照说明琼脂切块不影响生长素的运输。而c与d对照说明单侧光照射能促使生长素向背光侧转移。
1．生长素的作用表现出两重性(1)一般情况下，在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死植物，如下图：
(2)植物的不同器官对生长素的敏感程度不同根、芽、茎敏感程度为根>芽>茎(如图所示)。
从图中获取的信息：①A′、B′、C′三点之上的曲线体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而A′、B′、C′三点表示生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。②A、B、C三点代表了生长素对根、芽、茎三者促进生长的最佳浓度分别为10－10ml/L、10－8ml/L、10－4ml/L左右。
(3)双子叶植物一般比单子叶植物敏感如图：应用：用适宜浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。
知识贴士(1)抑制生长≠不生长，凡生长状况差于对照组(自然生长或蒸馏水处理组)的，可认为生长受抑制，生长状况好于对照组的，可认为生长受促进。例如，在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm，“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm，“促进”组生长状况为2 cm→6 cm，由此可见，抑制生长并非不生长，只是生长速度慢于对照组。(2)由于生长素的生理作用有两重性，因此存在两种不同浓度的生长素促进效果相同的现象，最适浓度则在这两种浓度之间。(3)明确“高浓度”和“低浓度”的阈值。
如图甲为某植物芽的分布示意图，图乙表示不同浓度生长素对植物生长的影响，
下列相关叙述正确的是( )A．图甲B芽生长素浓度最可能处于图乙d～e区间B．对A芽给予右侧光照，其右侧生长素浓度可能处于图乙c～d区间C．如果摘除图甲中的A芽，则B芽生长素浓度将会介于e～f之间D．植物水平放置后A芽仍会向上生长，原因不是生长素具有两重性
解析：据分析可知，图甲B芽生长素浓度较高，生长受抑制，最可能处于图乙e～f区间，A错误；对A芽给予右侧光照，则在单侧光照射下，生长素由右侧向左侧运输，导致右侧生长素浓度小于左侧，右侧促进作用较弱，故右侧生长素浓度应低于c，B错误；如果摘除图甲中的A芽，则解除顶端优势后，B芽处的生长素浓度会降低，从而促进侧芽生长，故B芽生长素浓度小于e，C错误；植物水平放置后，由于受重力影响，近地侧生长素浓度高于远地侧，导致近地侧生长比远地侧快，没有体现出两重性，D正确。
3．如图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为( )A．a和bB．b和aC．b和cD．c和b
解析：当植物表现出顶端优势时，即顶芽生长素浓度较低，促进顶芽生长，而侧芽生长素浓度较高，抑制侧芽生长，故顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度最可能分别为b和c，C正确。
植物向光性的实验方法1．暗盒开孔类(如图)①直立生长；②向光弯曲生长。
2．云母片插入类(如图)①向右弯曲生长；②直立生长；③向光弯曲生长；④向左弯曲生长。
3．琼脂块放置类(如图) ①直立生长；②向左弯曲生长；③④a＝b＋c，b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)；⑤向右弯曲生长。
4．锡纸遮盖类(如图) ①直立生长；②向光弯曲生长。
5．旋转类(如图) ①向中央弯曲生长；②直立生长；③向开孔处弯曲生长。
知识贴士(1)注意理解生长素的发现过程中，针对胚芽鞘系列实验所得出的重要结论。①生长素的产生部位：胚芽鞘尖端。②生长素发挥作用的部位：胚芽鞘尖端下面一段。③感光部位：胚芽鞘尖端。④生长素横向运输的部位：胚芽鞘尖端。(2)生长素的产生不需要光，但单侧光照、地心引力等会引起生长素分布不均匀。
(2020·江西南昌十中高三上月考)图a～f是研究植物向性运动与生长素之间关系的示意图，相关说法错误的是( )A．当探究植物向光生长的内因时，应设置b和c对照B．当探究植物向光生长的外因时，应设置a和c对照C．当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，应设置c和e对照D．上述实验中，所选用的植物胚芽鞘必须是同一物种的且长势相同
解析：设计实验探究植物向光生长的内因时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是有无尖端，其他条件应相同且适宜，所以可设置b和c对照，A正确；设计实验探究植物向光生长的外因时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是有无单侧光，其他条件应相同且适宜，所以可设置a和c对照，B正确；设计实验探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，需遵循对照原则和单一变量原则，单一变量是尖端是否遮光，应设置d和e(或c、d、e)对照，C错误；设计实验需遵循单一变量原则，所以各实验中所选用的材料必须是同一物种的且长势相同，D正确。
问题探讨⇨P901．提示：弯向窗外生长。2．提示：是较长时间的单侧光照射引起植株弯向窗外光源生长。这样可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需求。3．提示：植物的弯曲生长发生在幼嫩部分。
思考·讨论⇨P911．提示：分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用了排除法。通过观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段，感受单侧光刺激的部位是尖端。这说明胚芽鞘尖端接受单侧光照射后，产生的某种“影响”传递到下面，引起尖端下面的一段弯曲生长。2．提示：该“影响”在向光面和背光面的分布(含量)存在差异，因而引起伸长区两侧的生长不均匀。
思考·讨论⇨P92提示：没有，他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这个推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，又需要一定的想象力。思考·讨论⇨P931．提示：都具有微量高效的特点；都作为信息分子，对生物体的生命活动起重要的调节作用。
2．提示：植物激素和动物激素的区别
辨析：生长素和生长激素的辨析
思考⇨P93通过在细胞水平上起作用，从而影响器官的生长发育。思考·讨论⇨P941．提示：同一器官，低浓度组别促进生长，高浓度组别抑制生长。不同器官，同一浓度下(如10－6 ml·L－1)，对根这一组的作用是抑制，对茎这一组的作用是促进。
2．不同的生长素浓度，对于同一植株同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。3．不相同。如“思考·讨论”中图所示，对于根来说，最适浓度大约是10－10 ml·L－1；对于芽来说，最适浓度大约是10－8 ml·L－1；对于茎来说，最适浓度大约是10－4 ml·L－1。说明不同器官对生长素的敏感程度不同，根最敏感，其次是芽，茎最不敏感。
思维·训练⇨P951．该实验设计不严密，主要是缺少对照实验，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况，不符合实验设计的基本原则。2．结论(2)不严谨，本实验不可证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。3．应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。
练习与应用⇨P95一、概念检测1．(1)× (2)√ (3)×2．A3．A提示：由于植物不同器官对生长素的敏感度不同，芽的敏感度大于茎。随生长素相对浓度的不断增大，对茎生长的促进作用不断增大，对芽生长的促进作用会越来越弱。
二、拓展应用1．提示：单侧光引起生长素分布不均匀，使植株弯向光源一侧生长。每星期将花盆旋转1/4周，可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。2．提示：因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥中就会含有一定量的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。3．提示：利用茎的背地性、向光性，将花盆侧放或倒置，从而塑造具有独特造型的盆景。
1．下列关于植物激素的叙述，正确的是( )①在植物体内含量极少 ②在植物体内含量很多 ③产生部位也是作用部位 ④对植物体的生命活动有显著的调节作用 ⑤化学本质是蛋白质 ⑥化学本质是有机物A．①④⑥B．①③④⑤C．②④⑤D．②③④⑥解析：植物激素是由植物的一定部位产生，且由产生部位运输到作用部位，对植物体的生命活动起显著调节作用的微量有机物。目前还没有发现蛋白质类植物激素。
2．如图为研究IAA产生部位及运输方向的实验，初始时，琼脂块①～⑥不含IAA，
下列对实验结果的表述中正确的是( )A．琼脂块①②中都有IAA，①>②B．琼脂块③④中都有IAA，③≈④C．琼脂块⑤⑥中都有IAA，⑤≈⑥D．琼脂块③④中含有的IAA分别与⑤⑥中的相等解析：图甲中云母片阻碍了生长素的横向运输，所以琼脂块①②中都有IAA，含量基本相同，①≈②，A错误；图乙缺少了能感光的尖端，不能感受单侧光的刺激，且生长素能由形态学上端运输到形态学下端，③≈④，B正确；图丙生长素不能由形态学下端运输到形态学上端，故⑤⑥都无生长素，C、D错误。
3．下列有关生长素的叙述错误的是( )A．生长素主要在叶原基、嫩叶和发育着的种子中产生B．成熟的叶片和果实中产生的生长素很少C．在极性运输时，生长素只能从形态学的上端运输到下端D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位解析：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部分，D错误。
4．由燕麦胚芽鞘实验得知，植物生长素产生的部位、感受光刺激的部位、向光弯曲的部位分别是( )A．胚芽鞘尖端、尖端下面的一段、向光一面B．胚芽鞘、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段C．胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段D．胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段解析：对于胚芽鞘而言，生长素的产生部位是胚芽鞘尖端，感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
5．(不定项)下列是关于植物生长素发现过程的一些说法，错误的是( )A．达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象B．如果鲍森·詹森用玻璃片代替琼脂片，胚芽鞘产生的刺激也能传递给下部C．温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关，首次将该物质命名为生长素，但并不知道生长素的化学本质D．首次分离出生长素不是从植物体内，而是在人的尿液中解析：胚芽鞘产生的影响不能透过玻璃片，能透过琼脂片。
6．下图所示为植物不同器官对生长素的反应，请观察后据图回答：
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