2019高中生物 第3章 植物的激素調(diào)節(jié) 專題3.1 生長素的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修3.doc

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第1節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn) 目標(biāo)導(dǎo)航 學(xué)習(xí)要求 1．概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)和作用。 2．列舉其他植物激素。 3．評述植物激素的應(yīng)用價值。 4．嘗試探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。 5．進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗結(jié)論的評價。 知識網(wǎng)絡(luò) 學(xué)習(xí)導(dǎo)讀 學(xué)習(xí)準(zhǔn)備 1． 植物的向光性：在 的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象。 ①達(dá)爾文實驗：提出單側(cè)光照使胚芽鞘的 產(chǎn)生某種刺激，這種刺激傳遞到下部的 時，會造成 生長快。 ②詹森實驗：證明胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的刺激可以透過 傳遞給下部。 ③拜爾實驗：證明胚芽鞘的彎曲生長是因為 產(chǎn)生的刺激在其 分布不均勻造成的。 ④溫特實驗：證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是一種 ，并命名為 。 生長素的發(fā)現(xiàn)過程 2． 3．植物激素是 的微量有機(jī)物，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的植物激素有 、 、 等。 4．生長素的合成部位是 。 5．生長素集中分布在 ，如 等處。 破疑解難 1．生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗分析 科學(xué)家 實驗過程 實驗結(jié)論及分析 達(dá)爾文 ①胚芽鞘+單側(cè)光→向光生長 ②去尖端+單側(cè)光→不生長，不彎曲 ③用錫箔罩住尖端十單側(cè)光→生長、不彎曲 單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種刺激，對下部產(chǎn)生影響，出現(xiàn)向光彎曲 詹森 切去胚芽鞘尖端+單側(cè)光→不彎曲 胚芽鞘尖端下部放瓊脂片+單側(cè)光→彎曲 胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片 拜爾 切去胚芽鞘尖端，移至一側(cè)，置于黑暗中培養(yǎng)，胚芽鞘向放尖端的對側(cè)彎曲生長 尖端產(chǎn)生某種化學(xué)歸質(zhì)，在其下部分布不均勻，造成胚芽鞘彎曲生長 溫特 ①接觸過尖端的瓊脂塊放在去尖端的胚芽鞘切面的某一側(cè) ②空白的瓊脂塊放在去尖端的胚芽鞘切面的某一側(cè) 胚芽鞘尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，向下運輸，促進(jìn)下部生長 從人尿中分離出能促進(jìn)植物生長的物質(zhì)———吲哚乙酸 從植物體內(nèi)提取出生長素 確認(rèn)生長素的化學(xué)成分是吲哚乙酸 （1）上述一系列實驗體現(xiàn)出生物科學(xué)研究的基本思路：提出（發(fā)現(xiàn)）問題——提出假設(shè)——設(shè)計實驗證明——得出結(jié)論 （2）實驗中運用了對照思想，如達(dá)爾文的實驗中，①為實驗組，②③為對照組；溫特的實驗中，①為實驗組，②為對照組，增加了實驗結(jié)論的可靠性。 （3）實驗中體現(xiàn)了設(shè)計實驗的單一變量原則： 達(dá)爾文實驗的單一變量是尖端的有無。 溫特實驗的單一變量是瓊脂塊是否與胚芽鞘尖端接觸過。 2．生長素的特性 （1）化學(xué)成分：一般是指吲哚乙酸，另外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）。 （2）合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子等具有分生能力的部位，而在衰老的組織中合成較少。 （3）運輸特點： ①極性運輸： a. 含義：在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，只能從形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運輸。 b．方式：是一種逆濃度梯度的主動運輸過程，需要消耗ATP，與細(xì)胞呼吸的強度有關(guān)，運輸方向幾乎不受重力等單向刺激的影響。 ②非極性運輸：在成熟組織中，通過韌皮部的篩管運輸。 ③橫向運輸：在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方，受外界某些刺激(如單側(cè)光)的影響，生長素在形態(tài)學(xué)上端也可以橫向運輸。 圖中a表示單側(cè)光刺激引起的橫向運輸（黑暗環(huán)境中不發(fā)生a）； 圖中b表示從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端的極性運輸。 ④在植物倒伏的情況下，生長素由于重力作用可由遠(yuǎn)地側(cè)向近地側(cè)運輸。 （4）生長的分布 ①產(chǎn)生部位<積累部位，如頂芽<側(cè)芽、分生區(qū)<伸長區(qū)； ②生長旺盛的部位>衰老組織，如生長點>老根。 3．植物的向光性 （1）產(chǎn)生條件：單側(cè)光。 （2）感光部位：尖端。 （3）作用部位：尖端以下的生長部分。 （4）作用機(jī)理：單側(cè)光照引起生長素在尖端分布不均勻，背光側(cè)分布多于向光側(cè)，由于極性運輸引起下部伸長區(qū)的背光面比向光面生長快。 4．激素與酶 激素主要是動物的內(nèi)分泌腺分泌或者是植物體的一定部位產(chǎn)生的，含量極少，是對生物體的新陳代謝、生長發(fā)育等生命活動起著重要調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)。激素對于生物體的調(diào)節(jié)作用與酶有著根本的區(qū)別，酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物，是生物催化劑(作用于化學(xué)反應(yīng))，酶具有高效性和專一性，并且需要適宜的條件。激素一般是通過改變細(xì)胞的新陳代謝而對細(xì)胞起調(diào)節(jié)作用，一種激素往往具有多種功能，它的作用是廣泛而多樣的，有時還能影響到某種酶的合成。 由此看來，激素和酶是生物體內(nèi)兩類不可缺少的重要物質(zhì)，都對生命活動起著獨特的作用，兩者不可替代，共同調(diào)節(jié)和維持著生命活動的進(jìn)行。 經(jīng)典例題 例1：如圖是用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給予光照的示意圖，培養(yǎng)一段肘間后，胚芽鞘的生長情況將是： A．甲不彎曲、乙不彎曲、丙向右彎曲 B．甲向左彎曲、乙不彎曲、丙向左彎曲 C．甲向右彎曲、乙不彎曲、丙向左彎曲 D．甲向右彎曲、乙不彎曲、丙向右彎 解析：云母片可以阻斷生長素的運輸。甲中云母片的插入方向與光照方向垂直，阻斷了生長素的橫向運輸，使胚芽鞘兩側(cè)生長素均勻分布而直立生長，乙阻斷了生長素向下運輸，感光后尖端生長素分布不均勻，但不能對其下部產(chǎn)生影響。丙在均勻光照下雖然尖端的生長素分布均勻，但云母片阻斷了其右側(cè)的運輸，使左側(cè)下部生長素多而生長快，彎向右側(cè)。 答案： A 例2 ：對胚芽鞘X作如下圖所示的處理，形成胚芽鞘Y，光照后它的彎曲情況是： A. Q處向左 B. Q處向右 C. P處向右 D. 不彎曲 解析：極性運輸是指生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運輸，也就是只能單方向地運輸。當(dāng)將PQ段倒置時，生長素就不能運輸?shù)阶饔貌课?，?dǎo)致胚芽鞘Y不彎曲也不生長。 答案：D 實踐探究 1．植物發(fā)生向光性的原因是 A．光能加速生長素的合成 B．單側(cè)光影響生長素的分布 C．光加速了植物的光合作用 D．光破壞了細(xì)胞的生理活動 2．溫室栽培的茄果類蔬菜，因花粉發(fā)育不良，影響傳粉受精，如果要保證產(chǎn)量，可采用的補救方法是 A．噴灑Ｎ肥 B．提高CO2濃度 C．噴灑Ｐ肥 D．噴灑生長素類似物 3．用同位素14C標(biāo)記的吲哚乙酸來處理一段枝條的一端，然后探測另一端是否含有放射14C的吲哚乙酸存在。枝條及位置如右圖。下列有關(guān)處理方法及結(jié)果的敘述正確的是 A．處理甲圖中A端，不可能在甲圖中B端探測到14C的存在 B．處理乙圖中A端，能在乙圖中的B端探測到14C的存在 C．處理乙圖中的B端，能在乙圖中的A端探測到14C的存在 D．處理甲圖中的B端，能在甲圖中的A端探測到14C的存在 4．用云母片插入燕麥胚芽鞘尖端的不同部位，一段時間后，燕麥能夠彎向光源生長的是 A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．③⑤⑧ D．②⑤⑦ 5．讓不易生根的植物枝條生根，可用一定濃度的生長素溶液浸泡插枝的 A．上端 B．中部 C．下端 D．兩端 達(dá)標(biāo)測評 1．對燕麥胚芽鞘進(jìn)行如圖處理：①的胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽；②將尖端下部用錫箔遮??；③在尖端橫向插入錫箔；④在尖端橫向插入瓊脂片；⑤切去胚芽鞘尖端。 請據(jù)圖判斷下列哪一項是錯誤的 A.有單側(cè)光照時仍直立向上生長的是① B.給予右側(cè)光照時，彎向光源生長的是②④ C.單側(cè)光照時，不生長也不彎曲的是③⑤ D.如把④放在勻速轉(zhuǎn)盤上，并給予右側(cè)光照，生長情況是向右彎曲生長 2．下圖直接可以得出的結(jié)論有 A．生長素能促進(jìn)植物生長 B．單側(cè)光照引起生長素分布不均勻 C．生長素能由頂端向下端運輸 D．感受光剌激的部位是胚芽鞘尖端 3．下圖表示一項生長素的研究實驗，以下哪一項關(guān)于實驗結(jié)果的敘述是正確的 A．M長得比N長 B．N長得比M長 C．M彎向一側(cè)而N不彎曲 D．N彎向一側(cè)而M不彎曲 4．在一個切去尖端的燕麥胚芽鞘上放上含有生長素的瓊脂塊，用單側(cè)光照射，胚芽鞘只生長不彎曲。這一現(xiàn)象說明 ①生長素能促進(jìn)植物生長；②單側(cè)光引起生長素分布不均勻；③植物生長具有向光性；④感受光剌激的部位是尖端；⑤生長素能由頂端運輸?shù)较虏? A．①②③ B．②③④ C．①④⑤ D．③④⑤ 5．在飛行在太空的宇宙飛船中，放置一株水平方向的幼苗，培養(yǎng)若干天后，根、莖的生長方向分別是 A．根向下生長，莖向下生長 B．根向上生長，莖向上生長 C．根水平方向生長，莖向上生長 D．根和莖都水平方向生長 6．如圖所示實驗中，把含生長素的瓊脂塊，分別放在甲、乙、丙三株幼苗切面端的不同位置上，然后從左側(cè)單側(cè)照光，下面實驗結(jié)果中不正確的是 A．甲向右側(cè)彎曲生長 B．乙直立生長 C．丙向左側(cè)彎曲生長 D．甲、乙、丙都彎向光源生長 7. 如圖，將燕麥胚芽鞘尖端放在瓊脂小塊上，正中插入生長素不能透過的云母片，瓊脂 分成相等的兩部分。單側(cè)光照射后，瓊脂內(nèi)生長素含量 A．左右相等 B．左多右少 C．左少右多 D．左右均無 8．用燕麥胚芽鞘及幼苗⑦⑧進(jìn)行如下實驗，一段時間后，會引起彎曲現(xiàn)象的是（→表示單側(cè)光） A．②⑤⑦ B．①②③⑤⑧ C．①③④⑥⑦ D．②⑤⑧ 9. 高等植物體內(nèi)生長素的極性運輸主要是指 A．通過薄壁細(xì)胞的運輸過程 B．從形態(tài)學(xué)上端向下端的運輸 C．需能的主動運輸 D．1～2.4cm/h的運輸速度 拓展延伸 看圖請回答下列問題：對燕麥胚芽鞘如下圖處理： ①放在暗盒里②在胚芽鞘尖端的下部用錫箔遮住③在尖端橫向插入云母片④在尖端橫向插入瓊脂片⑤切去胚芽鞘尖端⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定濃度生長素的瓊脂小塊⑦切去尖端，在切口上放一含有一定濃度生長素的瓊脂小塊，放在暗盒里⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里。都用單側(cè)光照射。 （1）有單側(cè)光照射時，仍直立生長的有 。 （2）彎向光源生長的有 。 （3）不生長、不彎曲的有 。 （4）如把④放在勻速轉(zhuǎn)盤上，給予右側(cè)光照，它的生長情況是 。 （5）向光彎曲生長的原因是 。 （6）以上實驗說明，植物的莖具有 ，感受光刺激的部位在 ，向光彎曲生長的部位在 。胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生 ，從尖端運輸?shù)较虏浚? 。 輕松閱讀 溫特簡介 溫特，F(xiàn)．W．Fritz Warmolt Went(1903一)美國植物生理學(xué)家。1903年5月18日生于荷蘭烏得勒支。1922年在烏得勒支大學(xué)獲學(xué)士、1925年獲碩士、1927年獲博士學(xué)位， 1922～1927年在該校任實驗助教。1928年去爪哇島的茂物(現(xiàn)屬印尼)植物園工作。1933年赴美，在加州理工學(xué)院克爾克霍夫生物實驗室先后任助理教授、教授。1958年去圣路易斯任密蘇里植物園主任。1963—1965年在華盛頓大學(xué)任植物學(xué)教授。1975年去里諾，在內(nèi)華達(dá)大學(xué)沙漠研究所任植物學(xué)榮譽研究教授，他還兼任過美國農(nóng)業(yè)部及加利 福尼亞樹木園基金會的工作。 溫特于1928年首次發(fā)現(xiàn)生長素，并對之做了大量的研究。1937年他與蒂曼合著《植物激素》一書。1949年在加州理工學(xué)院創(chuàng)建了國際上第一個植物人工氣候室。在加州理工學(xué)院期間，他與來自歐洲的一批植物生理學(xué)家，共同研究植物激素問題，在美國形成了一個研究中心。他培養(yǎng)了許多研究生(其中有中國植物生理學(xué)家殷宏章等)，對植物激素的研究起了推動作用。他在植物生理學(xué)的其他領(lǐng)域，如生長發(fā)育、氣候與生長的關(guān)系、水分和作物生理等，也有不少成就。 1972年美國史密森研究所授予他霍奇金斯獎，并選他為美國科學(xué)院院士。許多大學(xué)都曾授予他名譽博士學(xué)位。 第3章 植物的激素調(diào)節(jié) 第1節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn)