1、第1节植物生长素的发现学习目标1.概述植物生长素的发现过程。2.生长素的产生、运输和分布。知识点一植物生长素的发现 知识梳理1.达尔文的实验(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。(2)进行实验取材：胚芽鞘。条件：单侧光照射。操作及现象(3)实验分析在a、b对照中，实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无，因变量是胚芽鞘的生长状况。结论：胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。在c、d对照中，实验的自变量是遮光部位，因变量则是胚芽鞘的生长状况。结论：感光部位是尖端，而不是尖端以下的伸长区。(4)推论：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
2、向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。2鲍森詹森的实验(1)实验过程及现象(2)变量分析自变量：有无尖端及琼脂片因变量：胚芽鞘生长状况(3)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。(4)从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。3拜尔的实验(1)实验过程与现象实验条件：黑暗中。原因：排除受光不均匀对实验结果的影响。(2)变量分析自变量：尖端放置的位置因变量：弯曲生长方向(3)实验结论胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。(4)拜尔实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。
3、4温特实验(1)实验处理及现象(2)实验分析自变量：琼脂块是否接触过尖端因变量：是否弯曲生长实验组是A，对照组是B。A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。设置B组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响。(3)实验结论：胚芽鞘尖端能产生一种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为生长素。总结：胚芽鞘的四个重要部位(1)生长素产生部位：胚芽鞘尖端。(2)生长素发挥作用部位：尖端下面一段。(3)感受单侧光刺激的部位：胚芽鞘尖端。(4)弯曲生长的部位：尖端下面一段。5生长素的化学本质：吲哚乙酸(IAA)。6进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA
4、外，还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。7植物激素(1)概念：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，称作植物激素。(2)举例：如生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。1.胚芽鞘的生长与弯曲分别与什么有关？提示：胚芽鞘的生长与生长素的有无有关；而弯曲与生长素的分布是否均匀有关。2詹森实验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。因为生长素不能透过云母片向下运输。3第一次发现生长素是从人体的尿液中，为什么进入人体的生长素未被分解？提示：因为人体内缺少分解生长素的酶。 典题分析题型一生长素
5、的发现 例1下列有关生长素发现过程的叙述，错误的是()A该过程的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证明得出结论B达尔文实验的自变量是尖端的有无和感光部位的差异C拜尔实验的自变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过D温特实验证明引起胚芽鞘弯曲生长的刺激是一种化学物质生长素的发现过程能够体现生物科学研究的基本思路：发现问题提出假设设计实验证明得出结论，A正确；达尔文实验研究胚芽鞘弯向光源生长的原因以及感光部位，故自变量是尖端的有无和感光部位的差异，B正确；拜尔实验的自变量是胚芽鞘尖端放置的位置不同，C错误；温特实验证明引起胚芽鞘弯曲生长的刺激是一种化学物质，并把这种物质命名
6、为生长素，D正确。C题型二植物激素概念的理解例2下列关于植物激素的叙述，正确的是()在植物体内含量极少在植物体内含量很多产生部位也是作用部位对植物体的生命活动有显著的调节作用化学本质是蛋白质化学本质是有机物A BC D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；目前还没发现蛋白质类植物激素。A知识拓展知识点二生长素的产生、运输和分布 知识梳理 1.合成2运输(2)极性运输：从形态学的上端运输到形态学的下端；方式主动运输。(3)非极性运输：成熟组织中可以通过韧皮部进行。3分布(1)分布部位：相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽
7、和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。(2)含量特点：产生部位小于积累部位，如顶芽小于侧芽，分生区小于伸长区；生长旺盛部位大于衰老部位，如幼根大于老根。4植物向光性的解释(1)原因分析(2)归纳总结1.若随太空飞船进入太空中，植物还能发生极性运输吗？还具有向光性吗？原因？提示：植物进入太空还具有极性运输，也具有向光性；原因是极性运输和向光性与重力无关。2如何区别形态学上端和形态学下端？提示：形态学上端与形态学下端的判断 典题分析题型三植物向光性产生原因例3 如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射示意图。据图分析下列叙述不正确的是()A生长素由向移动B生长素由向移动C生长素由向、由向移动D
8、处比处生长得快胚芽鞘尖端在单侧光照射下可发生横向运输，即生长素由，A正确，B错误；生长素可极性运输，由，C正确；因为生长素由，所以生长素浓度高，促进作用大，因而生长比快，D正确。B题型四植物向性运动例4以下是关于胚芽鞘的A、B、C、D、E五组实验，请据图分析：(1)A组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？(2)B组中的胚芽鞘如何生长？得出什么结论？(3)C组中的胚芽鞘如何生长？能向光弯曲生长说明了什么？(4)D组中的胚芽鞘如何生长？a、b、c琼脂块中的生长素浓度是什么关系？(5)E组中的胚芽鞘如何生长？(1)由于胚芽鞘的感光部位在尖端，故用锡纸分别遮住尖端和尖端以下部位时，直立生长；向光弯曲。(
9、2)B组实验的自变量是有无单侧光照，由于光的影响，向光弯曲生长；直立生长。(3)C组中在右侧插入云母片，会阻断右侧生长素极性运输，导致左侧尖端下部伸长生长的一段生长素浓度高，生长快，从而出现向右弯曲生长现象；垂直向下插入云母片使尖端两侧完全隔开，不影响生长素的极性运输，胚芽鞘表现为直立生长；在胚芽鞘下端插入云母片，生长素能在尖端发生横向运输，胚芽鞘表现为向光弯曲生长；胚芽鞘下端放上琼脂块，生长素能透过琼脂块进行极性运输，且因单侧光的影响，胚芽鞘表现为向光弯曲生长。(4)D组中，根据含有生长素的琼脂块在、中放置的位置，直立生长，向左弯曲生长；由于无光，有单侧光的照射，因此的IAA含量表现为：ab
10、c。(5)盆转，胚芽鞘相当于接受均匀光照，表现为直立生长；盒转，胚芽鞘隔一段时间会接受一次来自光源的单侧光照，胚芽鞘会弯向光源生长；都转，胚芽鞘与盆是相对静止的，所以胚芽鞘会向小孔弯曲生长。(1)直立生长，向光弯曲生长；说明胚芽鞘的尖端是感光部位。(2)直立生长，向光(小孔)弯曲生长；说明向光性的产生需要单侧光照射。(3)向右弯曲生长，直立生长，向光弯曲生长；向光弯曲生长，说明生长素能透过琼脂块。(4)直立生长，向左弯曲生长；IAA的浓度：abc。(5)直立生长，向光弯曲生长，向小孔弯曲生长。规律总结“两看法”判断植物的向性题型五生长素运输方向及实验验证例5取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、
11、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两组胚芽鞘相同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，原因是()Ac组尖端能合成生长素，d组尖端不能Ba组尖端能合成生长素，b组尖端不能Cc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Da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根据图示两组的处理可以分析出，c的放置和d的恰好相反，根据极性运输是从形态学的上端运输到形态学的下端这一原理，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
12、。D例6为了探究生长素的横向运输发生在胚芽鞘的尖端还是在尖端下面的一段，下列实验设计恰当的是()该实验的自变量为尖端是否被阻隔及尖端下面一段是否被阻隔，故需要设置四组：分别为阻隔尖端、阻隔尖端下面一段、两处均阻隔、两处均不阻隔。A规律总结1.验证生长素的产生部位在尖端(1)实验操作实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。(2)实验结果：甲中胚芽鞘向右弯曲生长，乙中胚芽鞘不生长不弯曲。2验证生长素的横向运输发生在尖端(1)实验操作(如图)：(2)实验结果：装置a中胚芽鞘直立生长；装置b和
13、c中胚芽鞘弯向光源生长。3验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向下端(1)实验操作(如图)：(2)实验结果：A组直立生长；B组不能生长。4.探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度(1)实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。(2)结果预测及结论：若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，则说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，则说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。若B中幼苗向上弯曲生长，A中幼苗水平生长，则说明单侧光与重力对生长素分布的影响相同。课堂小结1下列关于生长素发现实验的理解正确的是()A温特的实验中，生长素从胚芽
14、鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输B达尔文的实验证明了胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的C拜尔的实验中，植物的向光性是背光侧生长素比向光侧多所致D能从人尿中提取出生长素的原因是人体内无分解生长素的酶答案D解析生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式属于扩散，A错误；达尔文的实验只证明了胚芽鞘受单侧光刺激后，会向伸长区传递某种“刺激”造成伸长区背光面比向光面生长快，B错误；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，C错误；人体内没有分解生长素的酶，故生长素随食物进入人体内后会随着尿液排出，D正确。2胚芽鞘产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别
15、是()A尖端、尖端、尖端B尖端、尖端、尖端下面的部分C尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分D尖端、尖端下面的部分、尖端答案B解析生长素发现历程的实验中已证明产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘尖端，而弯曲生长的部位是尖端下面的部分。3下列哪项实验能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的()答案C解析A项研究尖端对生长影响；B项实验设计不科学，含有两个变量(有无尖端和是否用锡箔纸罩住)；D项中无尖端。4如图所示，在一株发生向光弯曲生长的玉米幼苗上，a表示弯曲部位的向光侧细胞，b表示弯曲部位的背光侧细胞。下列分析正确的是()A生长素浓度：ab B生长素浓度：a
16、bC细胞长度：ab D细胞长度：ab答案B解析幼苗受到单侧光照射后，a点的生长素浓度比b点低、a点的生长速度比b点慢、a点的细胞长度比b点小。5在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相关叙述正确的是()A吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成B温度会影响吲哚乙酸的合成C吲哚乙酸具有催化作用D过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成答案B解析生长素的化学本质是吲哚乙酸，主要合成部位为幼嫩的芽、叶和发育中的种子，可在胚芽鞘的尖端合成，但合成量较少，A错误；色氨酸经过一系列反应可转变为吲哚乙酸，此过程离不开酶的催化，因此温度会影响吲哚乙酸的合成，过量的色氨酸可促进吲哚乙酸的合成，B正确，D错误；吲哚乙酸具有调节作用，不具有催化作用，C错误。