5.1 植物生长素（第1课时）人教版2019 选择性必修1（课件+分层训练含解析）

(共21张PPT)
第1节　植物生长素（第1课时）
第5章　植物生命活动的调节
问题探讨
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？
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
1.图中植株的生长方向有什么特点
2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株对这种刺激的反应有什么适应意义
提示：弯向窗外生长
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。
提示：弯曲生长发生在植物的幼嫩部位
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性
【合作探究】达尔文向光性实验的分析：请分析下列组别的自变量和实验结论，并完善表格。
组别 自变量 结论
①和② _________________ 胚芽鞘的弯曲生长与___________有关
①和③ ______________________ 胚芽鞘的弯曲生长与________________有关
①和④ ____________________ 胚芽鞘的弯曲生长与____________________无关
胚芽鞘尖端的有无
胚芽鞘尖端是否遮光
胚芽鞘尖端下部是否遮光
尖端的存在
尖端受单侧光刺激
尖端下部是否受光刺激
1.生长素的发现过程—达尔文的实验
【达尔文推测】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性弯曲。
【提问】若尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，如何验证？
【实验结论】胚芽鞘尖端产生的“影响”，可以透过琼脂片传递给下部。
1.生长素的发现过程—詹森的实验
【提问】胚芽鞘顶端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？如何设计实验？
【进一步思考】拜尔的实验为什么在暗处进行？
提示：排除光照对实验结果造成的影响
【实验结论】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造成的。
【提示】①与詹森的实验相比，拜尔实验中没有使用“琼脂、云母”等材料，也排除了材料本身可能的影响，实验结论的说服力更强。
②黑暗中，胚芽鞘发生弯曲，这也说明了单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因
1.生长素的发现过程—拜尔的实验
【实验结论】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。
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
【思考】温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一假设的？
提示：没有。既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
1.生长素的发现过程—温特的实验
实验组
对照组
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）
2.生长素的化学本质
1946年，科学家们从高等植物中分离出IAA。
【提醒】进一步研究发现，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。
【合作探究】达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是：a.胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？b.这种“影响”能否向下传递？c.为什么伸长区背光面比向光面生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析科学家的研究：
1.鲍森·詹森的实验证明了什么？
2.拜尔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？
3.拜尔实验的贡献是什么？
4.鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计排除了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。温特设计的实验自变量是什么？对照组的作用是什么？
提示：鲍森·詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的某种“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
提示：本实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，需要排除光照对实验结果的干扰。不需要。
提示：证明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀。初步证明了“影响”可能是一种化学物质。
提示：自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端；对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰，以便更有力地说明导致胚芽鞘弯曲生长的是尖端中的某种化学物质。
3.植物向光性的原因
关于植物向光性的原因有以下三种解释
解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧横向转移。
解释2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。
解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为___________。
若解释2正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为___________。
若解释3正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为____________。
c>a＝b>d
c＝a＝b>d
a＝b＝c＝d
生长素横向转移的实验证据
3.植物向光性的原因
A、B组对照，可以得出什么结论？
提示：A、B两组的数据无太大差异，说明单侧光并不能降解生长素或促进生长素的合成。
C、D组对照，可以得出什么结论？
提示：说明单侧光照射，可使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧，使得背光侧生长素含量多于向光侧。
【合作探究】分析资料，回答问题。
实验一：为研究在单侧光影响下生长素运输方向的变化，研究人员做了如下左图实验。
实验二：研究人员做了进一步实验，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，实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如下右图所示。
1.实验一中云母片起什么作用？装置a、b中云母片放置位置不同，目的是什么？
2.分析实验一的结果发现：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。由此可以得出的结论是什么？
3.实验二的结果说明了什么？
提示：阻断生长素的横向运输；装置a、b中云母片放置位置不同的目的是探究生长素的横向运输是发生在胚芽鞘尖端还是尖端下部。
提示：在单侧光的影响下，生长素在胚芽鞘尖端发生了横向运输。
提示：光照没有影响生长素的总量，但单侧光照射促使生长素向背光侧转移。
3.植物向光性的原因
【即时背诵】在单侧光的照射下，植物顶端产生的生长素会从向光侧运输到背光侧，继而向下进行极性运输，导致背光面生长素含量高（即生长素分布不均匀），背光面细胞伸长生长快，从而引起植物向光性弯曲生长。
积极思维 尝试结合以上科学家的经典实验，运用较为全面的语言解释植物向光性产生的原因
4.植物激素的概念
(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)比较（教材P93思考·讨论）
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
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
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
【基础诊断】
1.达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种“影响”传递到尖端下方（ ）
2.温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸（ ）
3.植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧（ ）
4.植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素（ ）
1.√ 2.× 提示：温特没有鉴定出生长素的化学本质。
3.× 提示：单侧光照射下，背光侧生长素浓度高于向光侧。 4.√　
生长素的合成部位：
生长素的分布：
大多集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实。
主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子。在这些部位可由色氨酸转变而来。
运输特点
非极性运输：
极性运输：
（主动运输）
在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中生长素只能从形态学下端运输到形态学下端。
在成熟组织中通过韧皮部运输属于自由扩散；木质部运输的动力来自蒸腾作用。
1.生长素的产生、运输和分布
【合作探究】回答下列有关生长素极性运输的问题：
1.植物的形态学上、下端是由器官所处的空间位置决定的吗？如何准确界定形态学上、下端？
2.研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的极性运输方式是什么？
3.若植物随太空飞船进入太空中，其体内的生长素还能发生极性运输吗？
提示：不是。植物生长的方向即为形态学上端。植物的地上部分和地下部分的生长方向相反，地上部分向上生长，地下部分向下生长。
提示：主动运输
提示：极性运输由植物遗传特性决定的，即使在太空中也会发生极性运输。
【释疑】生长素极性运输的实验验证
【基础诊断】
1.幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素（ ）
2.植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素，生长素的化学本质是蛋白质（ ）
3.横向运输发生在尖端，发生作用的部位也在尖端（ ）
4.极性运输不需要能量（ ）
5.生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”（ ）
1.× 提示：生长素在生物体内含量较少，而不是大量。
2.× 提示：生长素是一种对植物生命活动起调节作用的有机物，其化学本质不是蛋白质。
3.× 提示：生长素的作用部位在尖端下部伸长区。
4.× 提示：极性运输属于主动运输，需要载体蛋白和能量。 5.√　
【提示】①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。②极性运输：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中是细胞的主动运输。只能从形态学上端到形态学下端。③非极性运输：成熟组织中，通过韧皮部运输。
1.生长素的发现过程中，针对胚芽鞘的一系列实验的重要结论
(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——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)光只影响生长素的分布，不影响生长素的产生
(5)单侧光照射时生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
重要结论及应用
2.判断植物“长不长、弯不弯”的“两看法”
注：(1)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。
(2)尖端下部伸长区相当于生长素作用的“靶细胞”部位。
重要结论及应用
关于胚芽鞘的A、B、C、D、E五组实验，请据图思考下列问题：
(1)A组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？
①直立生长，②向光弯曲生长；
结论：说明胚芽鞘的尖端是感光部位。
(2)B组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？
①直立生长，②向光(小孔)弯曲生长；
结论：说明向光性的产生需要单侧光照射
(3)C组中的胚芽鞘①②③如何生长？④向光弯曲生长说明了什么？
①向右弯曲生长，②直立生长，③、④都向光弯曲生长；说明生长素能透过琼脂块。
重要结论及应用
关于胚芽鞘的A、B、C、D、E五组实验，请据图思考下列问题：
(4)D组中的胚芽鞘①②如何生长？a、b、c琼脂块中的生长素浓度是什么关系？
①直立生长，②向左弯曲生长；生长素的浓度大小关系为：a＞b＞c。
(5)E组中的胚芽鞘如何生长？
①直立生长，②向光弯曲生长，③向小孔弯曲生长课时分层训练(十九)　植物生长素(1)
知识点　生长素的发现过程
1．用燕麦胚芽鞘做向光性实验，发现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，尖端下面的一段
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，胚芽鞘，尖端下面的一段
C　[根据达尔文所做的向光性实验可知：植物生长素产生的部位在胚芽鞘尖端、感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端、向光弯曲的部位在尖端下面的一段，C正确。]
2．观察鲍森·詹森的实验，判断下列叙述正确的是(　　)
A．①的胚芽鞘直立生长
B．②的胚芽鞘既不生长也不弯曲
C．该实验说明胚芽鞘尖端产生的刺激在下部分布不均匀
D．如果将琼脂片换成不透水的云母片，其结果与①相同
D　[①的胚芽鞘没有尖端，所以既不生长也不弯曲，A错误；从图中可以看出，②的胚芽鞘弯向光源生长，B错误；②的胚芽鞘能弯向光源生长，说明尖端产生的刺激可以透过琼脂块传递给下部，C错误；因为云母片不透水，所以尖端产生的物质也不能透过云母片，故其胚芽鞘既不生长也不弯曲，结果与①相同，D正确。]
3．下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图，其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实由化学物质引起的是(　　)
A　　　　　　　 B
　　
C　　　 　　　　D
D　[该实验能说明单侧光照射下，胚芽鞘发生了向光性弯曲，但不能证明胚芽鞘弯曲生长是化学物质引起，A错误；该实验能说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关，本实验不能证明胚芽鞘弯曲生长是化学物质引起的，B错误；实验中尖端无法感受光刺激，胚芽鞘表现为直立生长，据此能说明尖端是感受光刺激的部位，但不能证明胚芽鞘弯曲生长是化学物质引起的，C错误；该实验中琼脂块因为接触了尖端之后引起了切去尖端的胚芽鞘的弯曲生长，据此能说明胚芽鞘弯曲生长确实由化学物质引起，D正确。]
4．下图是某同学做的生长素生理作用的实验，以下说法正确的是(　　)
A．切去尖端的胚芽鞘表现出向光性
B．a组的胚芽鞘向光源方向弯曲
C．b组的胚芽鞘弯向光源生长
D．a组和b组生长方向不同是因为单侧光的方向不同
B　[切去尖端的胚芽鞘不能产生生长素，不能表现出向光性，A错误；a组的胚芽鞘背光侧生长素比向光侧多，琼脂块不能感光，所以发生向光源方向弯曲，B正确；b组的胚芽鞘向光侧生长素比背光侧多，琼脂块不能感光，所以向背光侧弯曲，C错误；a组和b组生长方向相同，都是向放置琼脂块的对侧弯曲生长，D错误。]
5．下列关于生长素发现实验的叙述中，正确的是(　　)
A．达尔文父子的实验证明了胚芽鞘的尖端是感光部位
B．鲍森·詹森的实验证明了尖端向下传递的化学物质是生长素
C．温特对鲍森·詹森的技术做了改进，并分离出相应的化学物质
D．上述3个实验证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
A　[达尔文父子的实验证明了胚芽鞘的尖端是感光部位，A正确；鲍森·詹森通过实验证明了胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部，B错误；温特将胚芽鞘尖端放置在琼脂块上，通过对比未放置过胚芽鞘尖端的琼脂块和放置过胚芽鞘尖端的琼脂块对于植物生长的影响，证明胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，向下运输，促进胚芽鞘的生长，他将这种物质命名为生长素，但未分离出该物质，C错误；上述3个实验都没有证明生长素的化学本质是吲哚乙酸，D错误。]
6．下列关于植物激素的叙述中，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产生部位即作用部位　④化学本质是有机物　⑤化学本质是蛋白质
A．①④　B．①③ C．②③ D．②⑤
A　[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，叫作植物激素，①④正确，②③⑤错误。故选A。]
7．用不同实验材料分别对燕麦的胚芽鞘进行以下研究实验，若图中箭头所指表示实验进行一段时间后胚芽鞘的生长情况，实验结果正确的是(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
B　[由于生长素不能横向运输，故只能向下运输，所以直立生长，A错误；生长素不能透过云母片，所以右侧生长素不能向下运输，导致燕麦胚芽鞘向右弯曲生长，B正确；燕麦胚芽鞘的感光部位是尖端，所以用锡箔套住尖端下部后，不影响感光，因此燕麦胚芽鞘向光弯曲生长，C错误；含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的燕麦胚芽鞘左侧，导致左侧有生长素，促进左侧生长，向右弯曲，D错误。]
8．(不定项)生长素的发现应该追溯到达尔文父子，他们所做实验如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．①是对照组，②～⑥是实验组
B．①②③的结果证明弯曲生长与胚芽鞘尖端及单侧光有关
C．④⑤⑥的结果证明背光侧生长素的浓度高于向光侧
D．该一系列实验结果不能证明有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面
ABD　[①是无光照或者四周光照，为对照组，②～⑥是施加实验变量的各组，为实验组，A正确；①无光照或四周光照，幼苗直立生长，②单侧光照射，幼苗向光弯曲生长，③切去尖端，幼苗不生长不弯曲，①②③的结果证明弯曲生长与胚芽鞘尖端及单侧光有关，B正确；④⑤⑥的结果证明幼苗尖端能够感受光照，在单侧光照射下，幼苗能弯向光源生长，但是不能证明背光侧生长素的浓度高于向光侧，C错误；该一系列实验结果不能证明有某种化学物质从胚芽鞘尖端传递到了下面，D正确。]
9．对燕麦胚芽鞘及幼苗①～⑧做图示处理：①放在暗盒里；②把尖端的下部用锡箔遮住；③在尖端横向插入不透水的云母片；④在尖端横向插入琼脂片；⑤切去尖端；⑥切去尖端，在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块；⑦放在一侧开口的暗盒里并旋转；⑧放在一侧开口的暗盒里，随暗盒同时旋转。一段时间后，会出现弯曲现象的是(　　)
A．①④⑤　　　　　 B．②⑥⑦
C．②④⑧ D．①③⑥
C　[①胚芽鞘位于暗盒中，不受光照的影响，胚芽鞘下部两侧的生长素分布均匀，直立生长；②胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端，遮住胚芽鞘尖端的下部，仍能感受光刺激，胚芽鞘下部两侧的生长素分布不均匀，向光弯曲生长；③生长素无法透过云母片，胚芽鞘尖端的下部没有生长素，不生长；④生长素能透过琼脂片，胚芽鞘下部两侧的生长素分布不均匀，向光弯曲生长；⑤去掉尖端，无法产生生长素，不生长；⑥切去尖端但提供生长素，胚芽鞘下部两侧的生长素分布均匀，直立生长；⑦幼苗在一侧开口的暗盒里旋转，受光均匀，生长素分布均匀，直立生长；⑧幼苗放在一侧开口的暗盒里，随暗盒同时旋转，小孔侧受单侧光照，生长素分布不均匀，弯向小孔生长。故选C。]
10．下图是生长素发现过程示意图。请据图回答下列问题：
(1)综合实验①和实验②可以证明胚芽鞘具有________。
(2)综合实验②和实验③可以证明与生长和弯曲有关的部位是____________。
(3)综合实验⑥和实验⑦可以证明____________能够产生某种物质并且向下部
运输。
解析：(1)实验①②单一变量为单侧光，有光时向光弯曲生长，而无光时直立生长，说明胚芽鞘具有向光弯曲生长的现象。(2)实验②与实验③相比单一变量为有无胚芽鞘尖端，实验③切去尖端不生长不弯曲，实验②有尖端向光弯曲生长，说明胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘尖端有关。(3)实验⑥与实验⑦相比，单一变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端，接触过的琼脂块使胚芽鞘弯曲生长，未接触过的琼脂块置于胚芽鞘切面一侧，胚芽鞘不弯曲不生长，说明胚芽鞘尖端可产生促进其下部生长的物质。
答案：(1)向光弯曲生长现象　(2)胚芽鞘尖端　(3)胚芽鞘尖端