高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素课文内容ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 植物生长素课文内容ppt课件，共20页。PPT课件主要包含了第1节植物生长素，必备知识•夯实双基，单侧光，向光弯曲生长，不生长不弯曲，直立生长，背光面比向光面，生长快，向光性，传递给等内容，欢迎下载使用。

1．5.1　概述科学家经过不断地探索，发现了植物生长素，并揭示了它在调节植物生长时表现出的两重性：既能促进生长，也能抑制生长1．分析科学家发现生长素的实验过程和方法，得出实验结论，并归纳总结胚芽鞘的感光部位、生长素的作用部位(科学探究)2．比较生长素在胚芽鞘尖端的横向运输和在尖端下部的极性运输，归纳总结两者的区别(科学思维)
3．分析生长素生理作用随生长素浓度变化的关系图，总结归纳出生长素的作用特点(科学思维)4．运用生长素相关的生理作用，解释顶端优势、根的向地性、茎的背地性等现象(科学思维)
一、生长素的发现过程1．达尔文实验：(1)植物的向光性：即在____________的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
(2)达尔文和他的儿子实验过程
2．鲍森·詹森实验：(1)实验过程与现象：(2)实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片_______________。
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__________。5．1946年，科学家从高等植物中分离出生长素，并确认它也是 _______。
6．植物向光性的解释：
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：影响植物的_____________。(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。
三、生长素的合成、运输与分布1．合成部位：主要在芽、幼嫩的叶和_________________，____________经过一系列反应可转变成生长素。3．分布部位：相对集中地分布在_____________的部分。
四、生长素的生理作用1．作用方式：给细胞传达_________，起着__________________的作用。3．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信号转导过程，进而诱导特定__________ ______，从而产生_________。
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．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．植物向光性的解释：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快)，从而造成向光弯曲。
判断对错，正确打“√”，错误打“×”。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。(　　)
思考：1．成熟的叶片中能合成生长素吗？提示：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合成生长素，但合成的量很少。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。
1．生长素发现过程中的重要实验(1)达尔文父子的实验(19世纪末)
知识贴士达尔文的实验总结感受光刺激的部位——胚芽鞘尖端；产生“影响”的部位——胚芽鞘尖端；弯曲部位——伸长区；弯曲的直接原因——背光面比向光面生长快。
(2)鲍森·詹森和拜尔的实验
特别提醒：(1)詹森实验的不足：从实验设计的对照原则和单一变量原则分析，该实验的不足之处在于没有遵循单一变量原则，无法排除琼脂片本身对胚芽鞘生长的影响。(2)改进方法：增加一组实验，切除胚芽鞘尖端后放上空白琼脂块＋单侧光→不生长、不弯曲。(3)琼脂不能感光，不影响生长素的运输和传递。而云母片、玻璃片等会阻碍生长素的运输。
(3)温特的实验(1926年)
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。植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素。3．对植物向光性的解释植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀(背光侧生长快)，从而造成向光弯曲。
知识拓展：关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有人提出，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。
人类的许多科学发现，往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述，错误的是( )A．达尔文父子设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象B．首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内，而是来自人的尿液中C．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D．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
解析：拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的，D项错误。
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产生部位就是作用部位 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．①④⑥　　　　　B．①③⑤C．②④⑤ D．②③④⑥解析：植物激素是由植物的一定部位产生，能由产生部位运送到作用部位，③错误；植物激素是对植物体的生命活动起显著调节作用的微量有机物，①④正确、②错误；目前还没发现蛋白质类植物激素，⑤错误、⑥正确。
1．生长素的合成和分布(2)分布：植物体各器官中都有分布，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。不同部位生长素含量如下：①产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽，分生区<伸长区。②新生部位>衰老部位，如幼根>老根。
2．运输(1)极性运输：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，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。(2)辨别形态学上端与下端以地面为基准，靠近地面的都是下端，远离 地面的都是上端。对根来说，根尖是形态学上端； 对茎来说，茎尖是形态学上端。
特别提醒：(1)极性运输为主动运输，需要消耗能量(受O2浓度的影响)，需要载体蛋白的协助。(2)极性运输是由遗传特性决定的，不受单侧光、重力等外部因素的影响。
(3)非极性运输：在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输。非极性运输是与植物形态学方向无明显关系的运输方式，其方向取决于两端有机物的浓度差等因素，是通过输导组织进行的被动运输。(4)横向运输：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。
知识贴士图解向光性的原因
下列关于生长素运输的说法，错误的是(　　)A．在胚芽鞘中，生长素能从形态学上端向形态学下端运输B．生长素的极性运输是主动运输C．在成熟组织中，生长素可进行非极性运输D．单侧光不影响生长素的运输解析：在胚芽鞘中，生长素能从形态学上端向形态学下端运输，A正确；生长素的运输包括极性运输和非极性运输，其中极性运输是主动运输，B正确；在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，C正确；在单侧光的作用下，胚芽鞘尖端产生的生长素可以进行横向运输，D错误。
2．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解析：生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素，A、B错误；在成熟组织中，生长素可通过输导组织进行非极性运输，C错误；生长素在植物体的各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，D正确。
1．作用方式不直接参与细胞代谢，不为细胞提供能量，不构成细胞结构，不催化化学反应，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。2．生理作用(1)细胞水平上：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。(2)器官水平上：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。
3．传达信息的过程：生长素首先与细胞内某种蛋白质(即生长素受体)特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。4．生长素的作用特性(1)具体表现：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。
(2)影响因素①生长素浓度：不同浓度的生长素作用于同一植株的同一器官，引起的生理效应一般不同(促进效果不同或抑制效果不同)。在一定浓度范围内，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。如下图所示，对于根而言，最适生长素浓度约为10－10 ml/L。达到最适浓度之前，随着生长素浓度升高，其对根的促进作用逐渐加强；生长素浓度为10－10 ml/L～10－8 ml/L时，随着生长素浓度的升高，其对根的促进作用逐渐减弱；生长素浓度为10－8 ml/L时，对根的生长既不促进，也不抑制；生长素浓度大于10－8 ml/L时，生长素对根的生长起抑制作用，生长素浓度过高甚至能杀死植物。
②器官种类：同一浓度的生长素作用于同一植株的不同器官，引起的生理效应不同。同一植株的不同器官对生长素的敏感度不同，一般为根>芽>茎。如上图所示。③植物细胞的成熟情况：一般来说，与衰老的细胞相比，幼嫩的细胞对生长素更敏感。
(3)典型实例——顶端优势①概念：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。②原因：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。③解除方法：去掉顶芽。摘除顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，侧芽受到的抑制作用就会被解除，侧芽萌动、加快生长。④应用：如棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。
知识贴士“三看法”确认生长素作用是否体现低浓度促进生长，高浓度抑制生长一看：同一部位中，生长慢的部位的生长素浓度高于生长快的部位，则可体现低浓度促进生长，高浓度抑制生长，如根的向地性、顶端优势等
二看：就柱形图或表格数据而言，应注意与“0”浓度(蒸馏水处理组)比较，生长慢于“0”浓度者均可体现抑制，从而体现出低浓度促进生长，高浓度抑制生长，否则不能体现三看：就坐标曲线模型 而言，若生长曲线到达负值(横轴以下，如图中C点以下)，则可体现低浓度促进生长，高浓度抑制生长
生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是(　　)A．植物生长的“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除B．顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长C．生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长D．在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官
解析：本题考查生长素对植物生命活动的调节。植物顶芽产生的生长素通过极性运输，在侧芽部位积累，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，从而出现抑制侧芽生长的现象，称为“顶端优势”，在农业生产过程中，可以通过去除顶芽的方式解除植物的顶端优势(如棉花打顶)，A、B正确；生长素作用的本质是调节某些基因的表达从而影响植物体的生长，C正确；同一植物体不同器官对生长素的敏感度不同，敏感度由大到小依次是根、芽、茎，D错误。
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b　　　　　　　　B．b和aC．b和c D．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。
一、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。
在长方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱右侧开一小窗，左侧固定光源照射暗箱。若盆与暗箱一起同步旋转、盆转而暗箱不转、暗箱转而盆不转(假设旋转器水平放置，匀速缓慢旋转)，则一段时间后以上三种情况下的幼苗生长状况分别为下图(　　)A．①②③ B．①③②C．③①② D．②①③
解析：若盆与暗箱一起同步旋转，盆与小窗相对静止，在来自小窗外的光的照射下，幼苗弯向小窗一侧生长，如图③；盆转而暗箱不转时，幼苗的每一侧都不可被光照射到，所以生长素分布均匀，幼苗直立生长，如图①；暗箱转而盆不转时，照射幼苗的光始终来自左侧，幼苗弯向左侧生长，如图②。C符合题意。
二、证明生长素的横向运输和极性运输的相关实验1．证明横向运输发生在胚芽鞘尖端的实验(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。(3)实验结论：生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端。
2．证明生长素的极性运输的实验(1)实验操作
(2)实验现象：a组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长，b组去掉尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲。(3)实验结论：生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，而不能反过来运输。
将一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在温度、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内(光源通过小孔只能照射到茎的一侧)。从下图所示状态开始，光源随暗室同步缓慢匀速旋转，几天后停止于起始位置。此时，幼苗的生长情况是(　　)A．根水平生长，茎向上弯曲生长B．根水平生长，茎向下弯曲生长C．根向下弯曲生长，茎向上弯曲生长D．根向下弯曲生长，茎向下弯曲生长
解析：对茎来说，由于一直匀速旋转，从重力角度考虑，各个部位生长素都均匀分布，但由于一侧始终有光源，因此最终向光生长；对根来说，由于一直匀速旋转，各个部位生长素都均匀分布，因此水平生长。
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刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。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要。3．提示：植物的弯曲生长发生在幼嫩部分。
思考⇨P911．提示：分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，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尖端下面的一段，感受单侧光刺激的是尖端。这说明胚芽鞘尖端接受单侧光照射后，产生某种“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”在向光一侧和背光一侧浓度分布(含量)存在差异，因而引起两侧的生长不均匀。
思考⇨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。要得出这样的推测，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：植物激素和动物激素都能从产生部位运输到作用部位发挥作用，都具有微量、高效的特点，不直接参与细胞代谢，是调节生命活动的化学物质。
2．提示：植物激素和动物激素的区别
思考⇨P93生长素在细胞水平起的作用是在器官水平上发挥的作用的基础。思考·讨论⇨P941．提示：“促进”或“抑制”是相对于生长素处于最低浓度时各器官的生长速度而言，当生长素浓度过高而“抑制”生长时，器官表现为生长速度减慢，甚至生长停滞。2．提示：一般表现为生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时抑制生长。3．提示：对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同。
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：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，黄泥就会吸附一定量的生长素。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：设计时可利用植物的向光性。
1．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。
2．下列关于生长素的发现、产生、运输及作用的说法，错误的是(　　)A．生长素的发现源于人们对植物向光性的研究B．生长素的产生部位在胚芽鞘尖端，但发生效应的部位不在尖端C．顶芽合成的生长素通过极性运输运输至侧芽D．生长素的横向运输可发生在尖端，外界刺激的方向总是与生长素发生横向运输的方向相反
解析：人们在对植物向光性的研究中，发现了生长素，A正确；生长素的产生部位在胚芽鞘尖端，但发生效应的部位在尖端下面的伸长区，B正确；顶芽合成的生长素运输至侧芽的过程属于极性运输，C正确；生长素的横向运输可发生在尖端，但不同的单一刺激下，生长素的横向运输方向不同，D错误。
3．取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在形态学上端(A端)放一块有生长素的琼脂块，如图所示。一段时间后，发现形态学下端(B端)琼脂块中逐渐有了生长素。
(1)该实验_________(填“能”或“不能”)说明生长素的运输是极性运输。如果能，请写出理由；如果不能，请说明理由并完善实验方案。(2)为探究生长素的极性运输和重力的关系，请仿照上图绘制一组对照实验，并写出支持生长素的极性运输和重力无关观点的实验结果。答案：(1)设计实验时要遵循对照原则和单一变量原则，因此需要增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，琼脂块位置不变，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。
(2)如图所示，如果受体琼脂块收集到的生长素含量与题干实验收集到的生长素含量相同，说明生长素的极性运输不受重力的影响。