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1、第1节 植物生长素的发现,一、生长素的发现过程 1.向光性在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。 2.发现过程,3.实验分析 (1)实验设计技巧分析 a.一系列实验体现出生物科学研究的基本思路是:提出(发现)问题提出假说设计实验证明得出结论。 b.实验中运用了对照原则,如达尔文的实验中,为对照组,为实验组;温特的实验中,为实验组,为对照组,增加了实验结论的可靠性。 c.实验中体现了单一变量原则。达尔文实验的单一变量是尖端的有无(实验)和锡箔罩的位置(实验);温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。,(2)相关实验结论(连线),(3)植物向光性的原因:单侧光照引起生长素分布不均
2、匀,背光一侧生长素含量多于向光一侧,背光侧生长快,造成植物向光弯曲。,4.植物激素,预习反馈 1.判断 (1)詹森实验证明胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。( ) (2)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。( ) (3)胚芽鞘的感光部位在尖端,但单侧光照射时的弯曲部位在尖端下面。( ) (4)温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。( ) (5)生长素的化学本质是蛋白质。( ) (6)植物激素是由特定的器官或细胞产生的,由产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育起调节作用的微量有机物。
3、( ),2.下图为用燕麦胚芽鞘进行的实验,下列判断正确的是( ),A.是一组对照实验 B.向左弯曲生长的是 C.不生长也不弯曲的是 D.单侧光能够对起作用 解析:组的胚芽鞘的生长情况依次是直立生长、向右弯曲生长、不生长也不弯曲、直立生长和向左弯曲生长。之间有多个变量,构不成对照实验。含有一定浓度生长素的琼脂块不能完全替代胚芽鞘尖端的作用,其中的生长素只能极性运输,在单侧光照射下不能横向运输,因此单侧光照对不起作用。 答案:B,3.根据所学知识判断,下列说法错误的是( ),A.图中能直立生长的是 B.若探究植物的向光性,可设置进行对照 C.若探究植物胚芽鞘的感光部位,应设置进行对照 D.图中弯曲
4、生长的是 解析:根据生长素的有无和分布是否均匀可以判断,直立生长,不生长也不弯曲,向光弯曲生长,直立生长,向光弯曲生长,直立生长。设计实验时要遵循单一变量原则,若探究植物的向光性,可设置进行对照;若探究植物胚芽鞘的感光部位,应设置进行对照,不符合单一变量原则。 答案:C,二、生长素的产生、运输和分布,预习反馈 1.判断 (1)生长素在根部的极性运输方向为由根尖端运往根的近茎端。( ) (2)燕麦胚芽鞘中生长素的极性运输与光照方向无关。( ) (3)幼芽、幼叶和种子都能产生较多的生长素。( ) (4)生长素在胚芽鞘中的极性运输,只能单向进行。( ) (5)在生长旺盛的部位生长素分布相对集中。(
5、) 2.思考:生长素极性运输时的跨膜运输方式是什么? 答案:主动运输。,探究点一,探究点二,要点速记,生长素的发现及植物向光性分析 情景导引 如何分析生长素的相关实验、解释向光性的原因? 分析下图各组中胚芽鞘的生长情况。,探究点一,探究点二,要点速记,直立生长的胚芽鞘:; 向左弯曲生长的胚芽鞘:; 向右弯曲生长的胚芽鞘:。 由可说明生长素横向运输的完成部位在胚芽鞘尖端。,探究点一,探究点二,要点速记,典例剖析 例1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( ),探究点一,探究点二,要点速记,解析:燕麦胚芽鞘的感光部
6、位是尖端,所以用锡箔套住尖端后,不能感光,因此A项中的胚芽鞘应该直立生长,A项错误;生长素不能通过云母片,所以B项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项错误;生长素能穿过琼脂片,琼脂片不影响生长素的运输,所以C项中单侧光能导致燕麦胚芽鞘弯向光源生长,C项正确;D项中含生长素的琼脂块放置在去掉尖端的燕麦胚芽鞘右侧,导致右侧有生长素,促进右侧生长,向左弯曲,D项错误。 答案:C,探究点一,探究点二,要点速记,例2植物在单侧光照射下弯向光源生长,这个现象被解释为“光能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多?向光侧的生长素在光的影响下被分解了,
7、还是向光侧的生长素向背光侧转移了?为此,有人做了下列实验。 (一)实验步骤:将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,处理后放在不同的琼脂切块上,分别放在黑暗中和单侧光下。 (二)实验结果:如下图所示。,探究点一,探究点二,要点速记,图中c、d、e和f用生长素不能透过的玻璃片将胚芽鞘分割;琼脂块下方的数字表示琼脂块收集到的生长素(IAA)的量。请回答下列问题。 (1)a和b说明了什么? 。 (2)c和d说明了什么? 。 (3)e和f说明了什么? 。 (4)通过上述实验可得出什么结论? 。,探究点一,探究点二,要点速记,解析:(1)比较图a和图b可以看出,在有单侧光或黑暗的情况下,胚芽鞘尖端下面的琼脂块
8、中的生长素含量是相同的,说明在单侧光照射下生长素并未分解,单侧光也不影响生长素的向下运输。 (2)从图c和图d可以看出,胚芽鞘被玻璃片分为两部分,不论有光无光,下面琼脂块中的生长素的量无差异,说明玻璃片也不影响生长素的向下运输和收集的生长素总量。 (3)从图e和图f可以看出,二者插入玻璃片的位置不同,会影响到左右两侧的琼脂块中生长素的量,前者将胚芽鞘和琼脂块完全分隔成左右两部分,后者是将胚芽鞘的下部和琼脂块分隔开,但胚芽鞘尖端部分并未被分开,说明在单侧光的作用下,向光侧的生长素可以向背光侧移动,造成琼脂块的生长素量左多右少。但e、f琼脂块中生长素的总量仍然相同。 (4)由实验分析可知,单侧光照
9、射下,向光侧的生长素向背光侧转移,而不是向光侧的生长素被分解。,探究点一,探究点二,要点速记,答案:(1)单侧光并未造成生长素的分解,也没有影响生长素的向下运输 (2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半,不影响生长素向下运输和琼脂块中收集到的生长素的量 (3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移 (4)单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧转移,而不是向光侧的生长素被分解,探究点一,探究点二,要点速记,归纳提升 1.生长素相关实验的图解分析,探究点一,探究点二,要点速记,探究点一,探究点二,要点速记,2.植物向光性的原因分析,可见,植物向光性的内因是生长素分布不均匀,外因是单侧光照射。,探究点一,探究点二,要
10、点速记,活学活练 1.右图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况,下列叙述不正确的是( ) A.生长素由向运输 B.生长素由向运输 C.生长素由向运输 D.处生长比处快 答案:C,探究点一,探究点二,要点速记,2.用燕麦胚芽鞘及幼苗进行下图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是( ) A. B. C. D.,探究点一,探究点二,要点速记,解析:中由于胚芽鞘匀速旋转,使a、b琼脂块中的生长素浓度相同,故直立生长;向右弯曲生长;直立生长;直立生长;向右弯曲生长;不生长也不弯曲;只有暗室内的幼苗旋转,受光均匀,直立生长;装置整体旋转,光通过小孔,胚芽鞘受单侧光照射,所以向小孔方向弯曲生长。 答案:D,
11、探究点一,探究点二,要点速记,生长素的运输方式 情景导引 生长素在植物体内有哪些运输方式? 分析下列实验,回答问题。,探究点一,探究点二,要点速记,(1)写出A、B两组的实验结果。 答案:a中有IAA,b中没有。 (2)该实验的结论是什么? 答案:生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,这是生长素的极性运输。,探究点一,探究点二,要点速记,典例剖析 例题科学家做过如下的实验:a.把不含生长素的两个琼脂小块放在燕麦胚芽鞘下端;b.把含生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘形态学上端,把另两个不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端;c.把一段燕麦胚芽鞘倒转过来,把形态学上端朝下,做同样
12、的实验。三个实验都用单侧光照射。经过一段时间后,接受块的成分变化的叙述正确的是( ),探究点一,探究点二,要点速记,A.含生长素比多,含生长素比多 B.含生长素比少,含生长素比多 C.在小块中,含生长素最多 D.中生长素含量之和比中多 解析:胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位,单侧光使背光侧生长素多于向光侧,含生长素比多。琼脂块不能感受光刺激,且生长素只能由形态学上端运到形态学下端,不能倒过来运输,由此得出中生长素含量相同,中不含生长素。 答案:D,探究点一,探究点二,要点速记,归纳提升 1.横向运输 (1)发生部位:主要在尖端。 (2)类型(发生原因) .受光照影响,单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由
13、向光侧运到背光侧。,探究点一,探究点二,要点速记,.受力影响 a.重力作用使生长素从远地端运到近地端。,b.离心力使胚芽鞘尖端的生长素从运到。,探究点一,探究点二,要点速记,2.纵向运输 (1)极性运输: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,而不能反过来运输(如下图)。,探究点一,探究点二,要点速记,图A和图B相互对比,共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。 (2)非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。,探究点一,探究点二,要点速记,活学活练 1.用同位素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有含放射性14C
14、的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的叙述,正确的是( ),A.处理图甲中的A端,不能在图甲中的B端探测到14C的存在 B.处理图甲中的B端,能在图甲中的A端探测到14C的存在 C.处理图乙中的A端,能在图乙中的B端探测到14C的存在 D.处理图乙中的B端,能在图乙中的A端探测到14C的存在,探究点一,探究点二,要点速记,解析:对于甲枝条来说,A端为形态学上端;对于乙枝条来说,B端为形态学上端;由于生长素具有极性运输的特点,即生长素只能由形态学上端向下端运输,所以图甲中,若用同位素14C标记的吲哚乙酸处理A端,则在B端可探测到14C的存在;图乙中,若用同位素14C标记的吲哚乙酸处理A端,在B
15、端探测不到14C的存在,若处理B端,在A端能探测到14C的存在。 答案:D,探究点一,探究点二,要点速记,2.为了探究生长素的作用,将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组,实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块,对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块,两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下,在黑暗中放置一段时间后,对照组胚芽鞘无弯曲生长,实验组胚芽鞘发生弯曲生长,如图所示。根据实验结果判断,下列叙述正确的是( ) A.胚芽鞘b侧的IAA含量与b侧的相等 B.胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同 C.胚芽鞘b侧细胞能运输IAA而c侧细胞不能 D.琼脂块d从a中
16、获得的IAA量小于a的输出量,探究点一,探究点二,要点速记,解析:本题考查生长素的运输及其生理作用。由题意可知,琼脂块a不含IAA,故胚芽鞘b侧和c侧都不含IAA,琼脂块a含IAA,IAA会向下运输到b侧,故胚芽鞘b侧含有IAA,c侧不含IAA,所以IAA的含量为b侧b侧=c侧=c侧,A、B两项错误。胚芽鞘细胞均能运输IAA,C项错误。IAA在胚芽鞘中运输时会有部分被氧化分解,所以琼脂块d从a中获得的IAA量小于a的输出量,D项正确。 答案:D,探究点一,探究点二,要点速记,1.对胚芽鞘向光弯曲生长的五点归纳 (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尖端下面一段。 (3)感光部位胚芽鞘尖端。 (4)单侧光的作用引起生长素分布不均匀。 (5)弯曲原因生长素分布不均匀,导致生长不均匀。 2.生长素的产生、运输和分布 (1)合成部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。 (2)分布部位:植物体各器官中都有,相对集中地分布在生长旺盛的部分。 (3)运输 极性运输:从形态学上端运输到形态学下端;极性运输是主动运输。 非极性运输:成熟组织中可以通过韧皮部进行运输。,