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1、第3 3章 植物的激素调节 第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现 一二 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 一二 一二 一二 3.实验分析 (1)实验设计技巧分析 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。 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。 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。 一二
2、 (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。 一二 4.植物激素 一二 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
3、)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。( ) 一二 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 一二 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 一二 3.根据所学知识判断,下列说法错误的是
4、( ) 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.图中弯曲生长的是 一二 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 一二 二、生长素的产生、运输和分布 一二 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。(
5、 ) (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。( ) 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 生长素的发现及植物向光性分析生长素的发现及植物向光性分析 问题导引问题导引 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 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 典例剖析典例剖析1 如下图所示,甲、
6、乙分别用不透光的锡纸套在燕麦胚芽鞘的不同 部位,丙、丁、戊则分别用不透水的云母片插入到燕麦胚芽鞘的不 同部位,甲、乙、丙、丁从左侧给予光照,戊均匀光照,培养一段时 间。 探究点一探究点二 (1)胚芽鞘的生长情况是:甲 ;乙 ;丙 ; 丁 ;戊 。 直立生长 向右弯曲生长 向左弯曲生长 不生长也不弯曲 (2)要探究感受光刺激的部位,应该选择 与 作对 照。 (3)据此实验推测,生长素的合成部位是 , 而向光弯曲的部位是 ,这是通过丁与正常胚芽 鞘的对比得出的结论。 (4)据此实验推测,单侧光对生长素的作用是 , 本实验所选用的植物胚芽鞘必须是 。 探究点一探究点二 解析:本题的关键是要理解单侧光
7、是向光性产生的外因,内因是 生长素的分布不均。单侧光照下胚芽鞘尖端产生的生长素由向光 侧向背光侧移动,导致其下部的生长素分布不均匀,背光侧多于向 光侧,背光侧生长快,胚芽鞘向光弯曲生长。 答案:(1) (2)甲 乙 (3)胚芽鞘尖端 尖 端下面一段 (4)单侧光使胚芽鞘尖端产生的生长素由向光侧向背 光侧移动,导致其下部的生长素分布不均匀,背光侧多于向光侧 同一物种且长势一致 探究点一探究点二 典例剖析典例剖析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, 还是向光
8、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。 探究点一探究点二 (二)实验结果:如下图所示。 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。 探究点一探究点二 (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 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中的生
9、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
10、,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 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 归纳提升归纳提升 1.生长素相关实验的图解分析 探究点一探究点二 探究点一探究点二 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 活学活练活学活练 1.右
11、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 2.为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀 这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量。假 定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关,下列收集生 长素的方法(如图所示)中,正确的是( ) 解析:生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端,且生长素不能穿过 云母片,故B项正确。 答案:B 探究点一探究点二 生长素的运输方式生长素的运输方式 问题导引问题导引 生长素在植物体内有哪些运输方式? 分析下列实验,回
12、答问题。 探究点一探究点二 (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 典例剖析典例剖析 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 A.含生长
13、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 归纳提升归纳提升 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向光侧运到背光侧。 探究点一探究点二 .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
14、运到。 探究点一探究点二 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 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 活学活练活学活练 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
15、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 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 2.将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在温度和湿度适宜且底 部
16、有一透光孔的暗室内,从下图所示状态开始,光源随暗室同步缓 慢匀速旋转,n天后停止于起始位置。此时,幼苗的生长情况是( ) A.根水平生长,茎向上弯曲 B.根水平生长,茎向下弯曲 C.根向下弯曲,茎向上弯曲 D.根向下弯曲,茎向下弯曲 解析:由于整个暗室装置按图示方向匀速旋转,则生长素在根部 的分布是均匀的,根不会弯曲生长。光源随暗室同步旋转,光由通 光孔进入,茎受单侧光照射,向光侧生长素移向背光侧,引起背光侧 生长素浓度高,生长快,向光弯曲,即停止于起始位置后茎向下弯曲。 答案:B 探究点一探究点二 温故知新温故知新要点速记要点速记 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。 探究点一探究点二 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。