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1、第1课时 植物生长素的发现 第二章 第四节 植物生命活动的调节 学习目标 1 通过分析科学家发现生长素的历程 解释生长素的分布与植物向光 性的关系 2 通过教材中的图示分析植物体中生长素的极性运输 方式一 古人有诗 满园春色关不住 一枝 红杏出墙来 推测植物的这种特性与环境因 素光照有关 这说明人们很早就发现了植物有 朝向光源生长的特性 经过人们长期的探索与 研究 发现植物的这种特性与生长素有关 人 们是怎样发现生长素的呢 生长素在植物体内 是怎样产生 运输和分布的呢 课堂导入 方式二 向日葵是太阳之花 在希腊神话中 水泽女神爱恋太阳神阿波 罗 于是群神将她变成了向日葵 以便终生追随那份永远的
2、阳光 现实 生活中的 朵朵葵花向太阳 是怎么回事呢 原来在阳光的照射下 生 长素在向日葵的背光一面含量升高 刺激背光面细胞拉长 从而使向日 葵的叶子和花盘慢慢地向着太阳转动 那么 什么是生长素 它是怎样 被发现的呢 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 植物生长素的发现 1 植物的向光性 在 的照射下 植物弯向光源生长的现象 2 生长素的发现过程 1 达尔文的实验 1880年 达尔文用金丝雀 草的 进行了向光性实验 单侧光 胚芽鞘 观察下列实验图示 分析达尔文的实验 图1实验分别与图2中A B C实验对照 自变量分别是胚芽鞘 的有无 胚芽鞘尖端是否有切面 胚芽鞘尖端是否 因变量是 胚芽鞘
3、是否生长与弯曲 实验现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与 有关 尖端 被遮光 尖端 推测 胚芽鞘的 不仅具有感光作用 而且可能会产生某种 影响 这种影响从尖端向下传送 并在单侧光的照射下导致下部伸长区 比 生长快 使胚芽鞘弯向光源生长 2 詹森的实验 实验装置如图所示 由图说明胚芽鞘尖端产生的影响可以通过琼脂块 但不能通过云母片 尖端 背光一侧向光一侧 1910年 詹森通过实验说明胚芽鞘尖端产生的影响 从尖端向下扩散 刺激胚芽鞘下部的 生长 3 拜尔的实验 置于黑暗中 实验装置如图所示 该实验的现象 放置尖端的一侧有 影响 也生长得 胚芽鞘 弯曲 实验说明 胚芽鞘的弯曲生长是 产生的影响在其下部分布
4、 造成的 伸长区 较多 尖端 快 不均匀 4 温特的实验 a 实验 的实验现象是胚芽鞘向放置琼脂块的 弯曲 实验 的实验 现象是单侧光使化学物质 造成的 b 结论 该实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的影响确实是一种 这种物质能从尖端向下运输 促使尖端下面的一段生长和弯曲 并且 这种物质的分布受到 的影响 c 温特将这种化学物质命名为 对侧 分布不均匀 化学物质 光 生长素 5 1934年 科学家从人的尿液中分离出这种物质 经鉴定 确定为 IAA 吲哚乙酸 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 发挥作用的部位 胚芽鞘尖端下面的伸长区 3 感光
5、部位 胚芽鞘尖端 4 生长素的产生是否需要光 不需要 5 横向运输的部位 胚芽鞘尖端 6 弯曲生长的原因 生长素分布不均匀 导致生长不均匀 7 引起生长素分布不均匀的原因 单侧光照 重力等 知识整合 2 植物向光性的解释 例1 下图是燕麦胚芽鞘尖端在不同的光照条件下 经过一定时间后 定 量测定琼脂块中生长素的含量 就测定结果进行分析 正确的是 A 光照抑制生长素的合成 B 光照引起生长素向下运输 C 单侧光引起生长素向背光侧运输 D 光照促进生长素的合成 解析 比较后两个图片可知 光照条件下和黑暗条件下 胚芽鞘尖端产生 和向下运输的生长素含量几乎一样 A B D错误 比较前两个图片可知 两组琼
6、脂块中的生长素总含量大体相同 但向光侧 比背光侧少 说明单侧光引起生长素向背光侧运输 C正确 解析答案 例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 B C D 解析答案 解析 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 中暗箱不动 有单侧光从左边射入 但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端 各部位都能均匀接受单侧光 因此胚芽鞘直立生长 中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
7、比左侧快 胚芽鞘向左弯曲生长 中旋转后A B中生长素一样多 因此左右两侧生长一样快 直立生长 用 两看法 判断植物生长弯曲状况 1 一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素 若能 则生长 若 不能 则既不生长也不弯曲 2 二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀 若均匀 则直立 生长 若不均匀 则弯曲生长 方法链接 二 生长素的合成 分布和运输 1 生长素的合成部位 主要是 和 的种子 2 生长素的分布 1 生长素在植物体的各个器官中都有分布 只是分布不均匀 2 生长素在 芽与根的 根与茎的 发 育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布 其他部位相对较少 幼芽嫩叶发育中 胚芽鞘顶端分生组织形成层
8、较多 3 生长素的运输 1 极性运输 生长素只能从植物体的 向 运输 而不能逆 向运输 极性运输是一种 的过程 2 非极性运输 生长素可以通过 进行非极性运输 形态学上端形态学下端 主动运输 韧皮部 生长素极性运输 非极性运输和横向运输的辨析 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 产生的生长素会向上运输 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 且消耗能量 2 非极性运输是指植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响 如 生长素可优先供给生长中心 3 横向运输是生长素由茎 向光 的一侧移动到另一侧 背光 的运输方式 其方向平行于茎的横切面
9、点拨 例3 2018 江苏包场高级中学高二月考 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标记的 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 A 处理甲图中的A端 不可能在甲图中的B端探测到14C的存在 B 处理乙图中的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 解析答案 解析 甲图中A为形态学上端 B为形态学下端 乙图中A为形态学下 端 B为形态学上端 生长素在植物体内的运输是极性运输 在植物体 内只
10、能从植物体的形态学上端向形态学下端运输 例4 植物茎尖中的生长素可以向浓度比它高的侧芽部位运输 但是在 缺氧的条件下会严重阻碍其运输 这说明生长素的运输属于 A 自由扩散 B 协助扩散 C 主动运输 D 渗透作用 答案 解析 生长素可以从低浓度向高浓度运输 即逆浓度梯度运输 而且 在缺氧的条件下会严重阻碍其运输 说明生长素运输过程需要能量 所以生长素的运输方式为主动运输 解析 学习小结 达尔文 温特 幼芽极性 运输长旺盛部位 生 达标检测 1 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 解析 A实验证明胚芽鞘弯曲生长与尖端有关 B实验有两个自变量 设计不合
11、理 C实验能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中的琼脂块与尖端不存在必然的关系 也没有对照实验 所以不能说明 123 解析答案 45 2 将燕麦胚芽鞘做如图所示处理 经过几天后的 变化情况是 A 向左弯曲 B 向右弯曲 C 直立生长 D 停止生长 答案解析 12345 解析 由于左侧切口 生长素在胚芽鞘尖端部位虽能横向运输 但左 侧不能向下运输 所以胚芽鞘右侧生长快 使胚芽鞘向左弯曲生长 3 2017 河北省正定三中高二上期中 下列有关生长素的叙述 错误的是 A 生长素主要在幼芽 嫩叶和发育中的种子中产生 B 成熟的叶片和根尖产生的生长素很少 C 极性运输时 生
12、长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端 D 生长素只分布在植物生长旺盛的部位 解析 生长素主要在幼芽 嫩叶和发育中的种子中合成 根尖与成熟的 叶片中合成的很少 极性运输时 生长素只能从形态学的上端运输到形 态学的下端 植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位 在趋向衰老 的组织和器官中含量较少 所以选项D错误 答案解析 12345 4 侧芽生长素的浓度总是高于顶芽 但是顶芽产生的生长素仍大量积 存于侧芽部位 这是因为生长素运输的方式属于 A 自由扩散 B 非极性运输 C 主动运输 D 渗透作用 解析 由题意知 生长素从低浓度向高浓度运输 属于主动运输 答案解析 12345 答案解析 123 5
13、 1928年 荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性 设计实验如图所示 A琼脂块上放有胚芽鞘尖端 B琼 脂块上没有胚芽鞘尖端 是在黑暗环境中对切 去尖端的胚芽鞘进行的不同处理 请分析回答下列问题 1 在温特之前 科学家研究初步认为 胚芽鞘向光生长是由 部位 产生了某种化学物质向下运输引起的 温特推想这种化学物质也可以扩 散到琼脂块中 45 尖端 解析 温特之前 科学家们认为胚芽鞘的向光生长是由尖端产生的某种 化学物质分配不均匀所致 答案解析 123 2 经过一段时间的培养 的现象说明A琼脂块中确实含有某种化学物 质 且这种化学物质的作用是 45 解析 中的琼脂块是经过胚芽鞘尖端处理的 而 中的琼
14、脂块是没有 经过胚芽鞘尖端处理的 对比可以看出 胚芽鞘尖端产生的化学物质能 够促进胚芽鞘尖端以下伸长区的生长 促进生长 答案解析 123 3 和 的现象均表明 胚芽鞘向该化学物质分布 填 多 或 少 的一侧弯曲生长 设置 和 组的目的是排除 对胚芽鞘生 长的影响 该实验应在黑暗环境中进行 其原因是该化学物质分布会受 的影响 45 解析 中含有胚芽鞘尖端产生的化学物质的琼脂块放在了胚芽鞘的 一侧 放琼脂块的一侧生长快 是对照组 排除琼脂块对胚芽鞘生 长的影响 生长素的分布受光照的影响 所以在黑暗环境中进行实验 少 琼脂块 光照 答案解析 123 4 自然界中 植物体在单侧光照的条件下 向光弯曲生长 是因为 该化学物质在背光侧分布较 后来研究发现 该物质的化学本质 是 根据其作用取名为 45 解析 植物的向光性是由于胚芽鞘的尖端中生长素发生了横向运输 使向光一侧生长素移向背光一侧 生长素的化学本质是吲哚乙酸 多 吲哚乙酸生长素
