1、第3章 植物的激素调节第1节 植物生长素的发现 学 习 目 标核 心 素 养 1.概述植物生长素的发现过程 2.体验发现生长素的过程和方法 3.说出植物生长素的产生部位、运输和分布情况 1.通过对生长素的产生、分布、运输及向光性等知识的学习形成结构与功能相适应的生命观 2.通过植物向光性的结果分析，培养用逻辑思维解决问题的能力 3.通过分析科学家的相关实验方案，培养学生的科学探究能力 自 主 预 习 探 新 知 1生长素的发现过程(1)达尔文实验发现问题：植物的向光性，即在 的照射下，植物朝向 方向生长的现象。光源单侧光实验处理及现象结论：使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”，当这种“影响”传递到下
2、面的伸长区时，会造成 ，因而出现向光性弯曲。背光面比向光面生长快单侧光照射(2)鲍森詹森实验实验 1 实验 2过程及现象实验 1：切去胚芽鞘尖端单侧光 。实 验 2：胚 芽 鞘 尖 端 和 下 面 部 分 之 间 插 入 琼 脂 片 单侧光 。结论：胚芽鞘尖端产生的影响可 琼脂片传递给下部。透过不生长不弯曲弯曲生长(3)拜尔实验实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的影响在其下部_造成的。分布不均匀(4)温特的实验A B实验组A处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。现象：胚芽鞘会。朝对侧弯曲生长对照组B处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。现象：胚芽鞘
3、 。实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为 。既不生长也不弯曲生长素2生长素的产生、运输和分布(1)主要合成部位：和发育中的种子，由 转变而来。幼嫩的芽、叶色氨酸(2)运输方式：主动运输。方向极性运输：由 向 单 方向运输，而不能反过来运输非极性运输：在成熟组织中，生长素可以 通过 进行非极性运输(3)分布：相对集中在 部分。生长旺盛形态学上端形态学下端韧皮部判断对错(正确的打“”，错误的打“”)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，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。()2幼芽
4、、幼叶和种子都能产生大量的生长素。()3植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。()4生长素的化学本质是蛋白质。()5横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。()6生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。()提示：1.2 生长素在生物体内含量较少，而不是大量。3 4 生长素是一种对植物生命活动起调节作用的有机物，其本质不是蛋白质。5 横向运输发生在尖端，产生效应的部位在尖端以下部位。6合 作 探 究 攻 重 难 植物向光生长的相关实验分析问题探究1达尔文以金丝雀艹鹝草的胚芽鞘为材料，做了如下实验。仔细观察图示并思考以下相关问题：(1)本实验中的对照组、实验组分别是哪几组？提
5、示：、。(2)对照中，实验的自变量和因变量分别是什么？提示：遮光部位。胚芽鞘的生长情况。2从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生的。改进方案：增设组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘的生长状况。3拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。归纳总结胚芽鞘实验的相关结论(1)产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。(2)感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端
6、。(3)生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。1.在生长素的发现史上，1910 年鲍森詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述正确的是()A本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递B插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位C显微镜观察表明，弯曲部位背面细胞分裂速率大、数量多D要使本实验更有说服力，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验D 鲍森詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A 错误。要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光；另一组的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金
7、属小套遮挡，让其感受不到光，B 错误。生长素促进细胞伸长生长，不促进细胞分裂，故弯曲部位背面细胞较长，C 错误。要使本实验更有说服力，还需要设置对照实验，即设置不放胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验，排除琼脂片和云母片的影响，D 正确。2对胚芽鞘进行如图所示的实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验装置仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是()A BCDD 中胚芽鞘随盘匀速旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，胚芽鞘向右弯曲生长；暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能
8、均匀接受单侧光，因此胚芽鞘直立生长；由于生长素的运输受重力影响，因此 B 中的生长素比 A 中的多，故右侧生长比左侧快，胚芽鞘向左弯曲生长；旋转后 A、B 中生长素一样多，因此左右两侧生长一样快，胚芽鞘直立生长。(1)若撤去实验的光源，其他条件不变，则胚芽鞘的生长方向如何？提示：向右弯曲生长。(2)若对实验加以右侧方向的单侧光照射，则胚芽鞘将如何生长？提示：向左弯曲生长。生长素的运输问题探究1用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向。尝试总结其运输有何规律。提示：(1)(2)(3)规律：由形态学上端向形态学下端运输。2分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些。提示：
9、(1)(2)(3)影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。归纳总结生长素的运输(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。(2)失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。(3)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。1用放射性同位素 14C 标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性 14C 的吲哚乙酸，枝条及位置如图所示。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是()甲 乙A处理甲图中 A 端，不可能在甲图中的 B 端探测到 14C
10、 的存在B处理乙图中 A 端，能在乙图中的 B 端探测到 14C 的存在C处理乙图中的 B 端，能在乙图中的 A 端探测到 14C 的存在D处理甲图中的 B 端，能在甲图中的 A 端探测到 14C 的存在C 甲图中 A 为形态学上端，B 为形态学下端；乙图中 B 为形态学上端，A 为形态学下端。生长素在植物体的运输是极性运输，在植物体内只能从形态学上端运向形态学下端。2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 两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段，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
11、单侧光照射，发现 a胚芽鞘向光弯曲生长，b组胚芽鞘无弯曲生长，原因是()Ac 组尖端能产生生长素，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D 胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以 A、B 两项错误。生长素的运输是只能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，
12、因此胚芽鞘无弯曲生长，D项正确。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳 1.胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。2.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，背光一侧的生长素含量多于向光一侧的。3.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，即极性运输，极性运输是细胞的主动运输。核 心 语 句 归 纳 4.生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端分生组织、形成层和发育中的种子和果实等处。5.植物激素是由植物体内产生，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。当 堂 达 标 提
13、 素 养 1关于植物的向光生长，Hasegawa 等人重复了温特的实验，发现用物理化学法测定燕麦胚芽鞘两侧扩散的生长素含量并没有区别。经过层析分析，发现琼脂块中至少有两种抑制物。根据他们的实验分析，下列结论最可能错误的是()A两种抑制物之间存在相互作用B向光一侧的抑制物活性高于背光一侧C背光一侧的生长素含量大于向光一侧D向光一侧的生长抑制物比背光一侧多C 由题干信息可知，植物向光性不是由生长素分布不均匀导致的，可能与生长抑制物的分布和含量有关，且向光侧抑制物多于背光侧，C 项结论最可能错误。2将某植物的胚芽鞘在单侧光下照射一段时间后，取胚芽鞘尖端以下部位放大观察，如图所示，下列分析合理的是()
14、A图中放大部位为感光部位B单侧光来自 b 侧Ca 侧生长素较 b 侧多D生长素促进细胞的伸长生长D 胚芽鞘感光部位是尖端，A 错误；b 侧细胞较长，为背光侧，单侧光来自 a 侧，B 错误；单侧光使生长素在背光侧分布较多，b 侧生长素较 a 侧多，C 错误；实验说明生长素促进细胞的伸长生长，D正确。3为研究植物生长素的作用，设计如下实验。将胚芽鞘尖端放在琼脂块上并单侧光照，如图甲；一段时间后将 A、B 琼脂块分别置于相同的去尖端胚芽鞘和的一侧，数天后生长结果如图乙。该实验能得到的结论是()甲 乙A光照导致向光侧生长素的分解B胚芽鞘的生长速度快于胚芽鞘的CB 琼脂块中的生长素含量多于 A 琼脂块中
15、的D单侧光会干扰生长素向下运输C 光照不能导致向光侧生长素的分解，只能使生长素在尖端发生横向运输，A 错误；图乙显示，胚芽鞘的弯曲程度大于胚芽鞘的，因此胚芽鞘的生长速度慢于胚芽鞘的，因此 B 琼脂块中的生长素含量多于 A 琼脂块中的，B 错误，C 正确；单侧光不能干扰生长素向下运输，D 错误。4从某被子植物体上提取生长素最理想的材料是()A幼嫩的芽 B成熟叶片C果皮D成熟种子A 生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶及发育中的种子，由此判定 A 项符合题意。5为探究不同波长的光对大麦胚芽鞘向光性的影响，研究者选择长度相同、生长状况相近的两组大麦胚芽鞘，分别用红光和蓝光进行单侧光照射，随后在不同时间
16、测量胚芽鞘向光侧和背光侧的长度，结果如下。(1)蓝光照射的 30 min 内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，原因是引起向光性的_(填激素名称)在_产生，而起作用的部位是_，其转运和引起生理作用需要一定的时间。单侧蓝光照射 60 min 后大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同，这是由该激素在胚芽鞘两侧的_不同引起的。(2)由实验结果可知单侧红光照射_(填“能”或“不能”)使大麦胚芽鞘表现出向光性。解析：(1)生长素能引起植物产生向光性，在单侧光的照射下，尖端产生的生长素往背光侧运输，生长素从尖端运到尖端以下，导致背光侧生长素浓度更高，背光侧生长较快，植物向光弯曲生长。蓝光照射的 30 min 内，大麦胚芽鞘没有表现出向光性，说明其转运和引起生理作用需要一定的时间。单侧蓝光照射 60 min 后大麦胚芽鞘两侧的长度增加值不同，这是由该激素在胚芽鞘两侧的浓度不同引起的，背光侧浓度较大。(2)由实验结果可知，无论单侧红光照射多长时间，背光侧的生长素浓度始终和向光侧相等，因此单侧红光照射不能使大麦胚芽鞘表现出向光性。答案：(1)生长素 尖端 尖端以下部位(或伸长区)浓度(或分布)(2)不能点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
