2018-2019學(xué)年高中生物 第三章 植物的激素調(diào)節(jié) 第1節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn)學(xué)案 新人教版必修3

第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識概覽(教師用書獨具)1.概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程。(重、難點)2.體驗發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法。3.說出植物生長素的產(chǎn)生部位、運輸和分布。(重點)自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知1生長素的發(fā)現(xiàn)過程(1)達(dá)爾文實驗發(fā)現(xiàn)問題：植物的向光性，即在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象。實驗處理及現(xiàn)象結(jié)論：單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種“影響”，當(dāng)這種“影響”傳遞到下面的伸長區(qū)時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。(2)鮑森·詹森實驗實驗1實驗2過程及現(xiàn)象實驗1：切去胚芽鞘尖端單側(cè)光不生長不彎曲。實驗2：胚芽鞘尖端和下面部分之間插入瓊脂片單側(cè)光彎曲生長。結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可透過瓊脂片傳遞給下部。(3)拜爾實驗實驗結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。(4)溫特實驗實驗處理及現(xiàn)象實驗結(jié)論：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì)，會造成胚芽鞘彎曲生長，這種化學(xué)物質(zhì)被命名為生長素。(5)生長素的化學(xué)本質(zhì)：吲哚乙酸(IAA)。(6)植物激素的概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。2生長素的產(chǎn)生、運輸和分布(1)主要合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，由色氨酸轉(zhuǎn)變而來。(2)運輸方式：主動運輸。方向(3)分布：相對集中在生長旺盛部分?；A(chǔ)自測1判斷對錯(1)達(dá)爾文實驗得出了產(chǎn)生生長素的部位是胚芽鞘的尖端的結(jié)論。()(2)證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激為“化學(xué)物質(zhì)”的科學(xué)家是溫特。()(3)生長素發(fā)生極性運輸時需消耗能量。()(4)植物體內(nèi)的某些部位可產(chǎn)生大量的生長素。()(5)植物體幼嫩的芽、葉及發(fā)育著的種子都能產(chǎn)生生長素。()提示：(1)×達(dá)爾文實驗得出的結(jié)論是單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種“影響”，這種“影響”傳遞到尖端以下部位時，背光側(cè)比向光側(cè)生長快。(2)(3)(4)×植物體內(nèi)產(chǎn)生的生長素的量很小，但對植物的生長發(fā)育有著顯著影響。(5)2用燕麥胚芽鞘做向光性實驗發(fā)現(xiàn)植物生長素產(chǎn)生的部位、感受光刺激的部位、向光彎曲的部位分別是()A胚芽鞘尖端、尖端下面一段、向光一面B胚芽鞘、胚芽鞘的尖端、尖端下面的一段C胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段D胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段C胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位和感受單側(cè)光刺激的部位都是尖端；生長和彎曲的部位都是尖端下面的伸長區(qū)。3拜爾曾在黑暗條件下，將切下的燕麥胚芽鞘尖端移到切口的一側(cè)，胚芽鞘會向另一側(cè)彎曲生長(如圖)。這個實驗證明() A尖端能產(chǎn)生某種“影響”B合成“影響”不需要光照C彎曲生長是因為“影響”分布不均勻D“影響”不能促進(jìn)胚芽鞘的生長C拜爾的實驗證明了胚芽鞘的彎曲生長是由于尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。(備選習(xí)題)下列有關(guān)生長素的敘述，錯誤的是()A生長素主要由幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子產(chǎn)生B成熟的葉片和根尖產(chǎn)生的生長素很少C生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端D生長素只分布在植物生長旺盛的部位D生長素主要由幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子合成，根尖與成熟的葉片中合成的很少。生長素的運輸是一種極性運輸，即單方向運輸。植物體內(nèi)生長素主要分布在生長旺盛的部位，在趨向衰老的組織和器官中則含量較少，所以選項D符合題意。合 作 探 究·攻 重 難植物向光生長的相關(guān)實驗分析思考交流1達(dá)爾文以金絲雀草的胚芽鞘為材料，做了如下實驗。仔細(xì)觀察圖示并思考以下相關(guān)問題：(1)本實驗中的對照組、實驗組分別是哪幾組？提示：、。(2)對照中，實驗的自變量和因變量分別是什么？提示：遮光部位胚芽鞘的生長情況。2從對照實驗設(shè)計的單一變量原則角度分析，鮑森·詹森實驗有什么不足之處？又該如何改進(jìn)？提示：不足之處為該實驗不能排除使胚芽鞘彎曲的刺激不是由瓊脂片產(chǎn)生。改進(jìn)方案為：增設(shè)組：將胚芽鞘尖端切掉，將瓊脂片放在切口上，用單側(cè)光照射，觀察胚芽鞘生長狀況。3拜爾實驗為什么要在黑暗中進(jìn)行？溫特實驗是否也需要在黑暗中進(jìn)行？提示：排除光照不均勻?qū)嶒灲Y(jié)果的影響。不需要。胚芽鞘實驗的相關(guān)結(jié)論(1)產(chǎn)生生長素的部位在尖端，而發(fā)生生長及彎曲的部位在尖端以下的伸長區(qū)。(2)感受光照的部位在尖端，而且生長素的橫向運輸只發(fā)生在尖端。(3)生長素產(chǎn)生的多少與尖端是否感受光照無關(guān)。為了驗證植物向光性與生長素的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了以下實驗方案：(1)方法步驟：取6個小花盆，各栽入一株品種、生長狀況相同的玉米幼苗(要求幼苗的真葉未突破胚芽鞘)。按下圖所示方法進(jìn)行實驗處理并編號。接通白熾燈電源24 h后，打開紙盒，觀察并記錄6株玉米幼苗的生長情況。 (2)實驗結(jié)果預(yù)測(填編號)：在以上裝置中，玉米幼苗保持直立生長的是裝置_，而玉米幼苗基本停止生長的是裝置_。(3)部分實驗結(jié)果的分析與推論：根據(jù)1號與3號裝置之間實驗記錄的對照分析，可以說明_。根據(jù)_號與_號裝置實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗的向光性生長與玉米幼苗尖端的存在與否有關(guān)。根據(jù)_號與_號裝置實驗記錄的對照分析，可以說明玉米幼苗感光部位在尖端。根據(jù)5號和6號裝置實驗記錄的對照分析，可以說明_。技巧點撥解答本題的關(guān)鍵在于：胚芽鞘是否生長取決于生長素的有無；胚芽鞘是否彎曲取決于生長素分布是否均勻。依照對照實驗的單一變量原則分析實驗的自變量。解析(2)玉米要直立生長必須有生長素，而且分布均勻，1、6號裝置中生長素分布不均勻，均向右彎曲；2號裝置中無生長素，停止生長；3、4、5號裝置中均有生長素且分布均勻，為直立生長。(3)1號和3號裝置的單一變量為單側(cè)光照射，通過上述實驗可說明單側(cè)光是植物產(chǎn)生向光性的外界原因。要說明尖端與向光性有關(guān)，則單一變量是尖端的有無，而且都要有單側(cè)光，所以應(yīng)選1號和2號裝置。1號和4號裝置對比，都有單側(cè)光照射，尖端是否感光決定了其是否彎曲。5號和6號裝置中都有含生長素的瓊脂塊，只是放置位置不同，所以生長素分布不同，進(jìn)而引起生長情況不同。答案(2)3、4、52(3)玉米幼苗的向光性生長是由單側(cè)光照射引起的1214玉米幼苗發(fā)生彎曲生長與生長素在玉米幼苗胚芽鞘兩側(cè)分布不均勻有關(guān)(1)若把裝置4中的錫鉑小帽去掉，讓整個裝置作勻速轉(zhuǎn)動，其他條件不變，則胚芽鞘的生長情況如何？提示：胚芽鞘彎向紙盒小窗生長。(2)5、6的設(shè)計與拜爾實驗有相同之處嗎？試說明理由。提示：有。第一點：放置位置均有一組放于切口的一側(cè)；第二點：均把實驗材料置于黑暗環(huán)境中?；顚W(xué)活用1如圖所示，在燕麥胚芽鞘頂端的下部插入云母片(生長素不能透過)，從右邊用光照射，燕麥胚芽鞘的生長情況將是() A直立向上生長B向右彎曲生長C向左彎曲生長 D不生長B由于云母片插入的位置偏下，不影響尖端生長素向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，因此，背光側(cè)的生長素濃度大于向光側(cè)，生長速度大于向光側(cè)，胚芽鞘向右彎曲生長。2對胚芽鞘進(jìn)行如圖所示的實驗，其中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn)，一段時間后停止旋轉(zhuǎn)時，實驗裝置仍停止在如圖位置。則四個胚芽鞘的生長方向依次是()A BC DD中胚芽鞘隨盤勻速旋轉(zhuǎn)，則胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會導(dǎo)致生長素在外側(cè)分布多，因此停留在如圖位置時，向右彎曲生長；暗箱不動，有單側(cè)光從左邊射入，但是胚芽鞘旋轉(zhuǎn)使胚芽鞘的尖端各部位都能均勻接受單側(cè)光，因此直立生長；由于生長素的運輸受重力影響，因此B中的生長素比A多，故右側(cè)生長比左側(cè)快，向左彎曲生長；旋轉(zhuǎn)后A、B中生長素一樣多，因此左右生長一樣快，直立生長。(1)若實驗撤去光源，其他條件不變，則胚芽鞘的生長方向如何？提示：向右彎曲生長。(2)若對加以右側(cè)方向的單側(cè)光照射，胚芽鞘將如何生長？提示：向左彎曲生長。用“兩看法”判斷植物生長彎曲狀況(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否獲得生長素：若能則生長；若不能則不彎曲。(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生長素的分布是否均勻：若均勻則直立生長；若不均勻則彎曲生長。生長素的運輸思考交流1用圖中數(shù)字符號表示出生長素極性運輸?shù)姆较?？嘗試總結(jié)其運輸有何規(guī)律？提示：(1)(2)(3)規(guī)律：由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸。2分析判斷下列圖中生長素橫向運輸?shù)姆较颍⑺伎加绊憴M向運輸?shù)囊蛩赜心男?？提示?1)(2)(3)影響橫向運輸?shù)囊蛩赜袉蝹?cè)光、重力、離心力等。生長素的運輸(1)橫向運輸只發(fā)生在根尖、莖尖等產(chǎn)生生長素的部位，且有單側(cè)光或重力刺激時。尖端均勻光照或黑暗時不發(fā)生生長素的橫向運輸。(2)失重狀態(tài)下由于沒有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生長素分布是均勻的，植物會水平生長。(3)瓊脂等不能感光，不會影響生長素的運輸和傳遞，而云母片、玻璃等則會阻斷生長素的運輸?；顚W(xué)活用1為了探究生長素的作用，將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機分成兩組，實驗組胚芽鞘上端一側(cè)放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊，對照組胚芽鞘上端同側(cè)放置不含IAA的瓊脂塊，兩組胚芽鞘下端的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下，在黑暗中放置一段時間后，對照組胚芽鞘無彎曲生長，實驗組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長，如圖所示。根據(jù)實驗結(jié)果判斷，下列敘述正確的是() A胚芽鞘b側(cè)的IAA含量與b側(cè)的相等B胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量不同C胚芽鞘b側(cè)細(xì)胞能運輸IAA而c側(cè)細(xì)胞不能D瓊脂塊d從a中獲得的IAA量小于a的輸出量D結(jié)合文字信息和圖示信息可知，題中左圖為對照組，右圖為實驗組。對照組中a瓊脂塊不含IAA，所以胚芽鞘b側(cè)不含IAA，b側(cè)含有從a瓊脂塊運輸來的IAA，故A項錯誤。胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)都不含IAA，故B項錯誤。胚芽鞘b側(cè)細(xì)胞和c側(cè)細(xì)胞都能運輸IAA，故C項錯誤。a瓊脂塊輸出的IAA在向下運輸過程中有所消耗，所以瓊脂塊d從a中獲得的IAA量小于a的輸出量，故D項正確。2取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘a、b，分別進(jìn)行下圖所示實驗，其中實驗一在缺氧條件下進(jìn)行，實驗二在有氧條件下進(jìn)行。下列相關(guān)說法正確的是()A接受瓊脂塊c中檢測到IAA，d中檢測不到B接受瓊脂塊d中檢測到IAA，c中檢測不到C接受瓊脂塊c、d中的IAA含量大小關(guān)系是c>d>0D接受瓊脂塊c中的IAA含量小于d中的含量A從圖中可知胚芽鞘a的尖端和胚芽鞘b的尖端都能產(chǎn)生生長素，a和b的區(qū)別是b的胚芽鞘是倒置的。由于生長素在胚芽鞘中的運輸只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，因此題圖中的實驗處理結(jié)果為：c中檢測到IAA，d中檢測不到。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基11914年，匈牙利科學(xué)家拜爾將燕麥胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的胚芽鞘一側(cè)，結(jié)果胚芽鞘向?qū)?cè)彎曲生長。下列敘述正確的是() A對照組是沒有尖端的胚芽鞘，不生長B該實驗在黑暗中進(jìn)行，可排除受光不均勻?qū)嶒灲Y(jié)果的影響C該實驗證明尖端確實能產(chǎn)生某種物質(zhì)，該物質(zhì)是吲哚乙酸D該實驗證明了生長素在植物體內(nèi)進(jìn)行極性運輸B對照組應(yīng)為沒有去除尖端的胚芽鞘，直立生長，A錯誤；該實驗證明尖端確實能產(chǎn)生某種物質(zhì)，但不能確定該物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)就是吲哚乙酸，C錯誤；該實驗無法證明生長素在植物體內(nèi)進(jìn)行極性運輸，D錯誤。2.如圖所示，在一株發(fā)生向光彎曲生長的玉米幼苗上，a表示彎曲部位的向光側(cè)細(xì)胞，b表示彎曲部位的背光側(cè)細(xì)胞。下列分析正確的是()A生長彎曲的是幼苗尖端B生長素濃度：a>bC細(xì)胞長度：a>bDb側(cè)細(xì)胞比a側(cè)細(xì)胞體積大D由于感受光刺激的部位是尖端，生長、彎曲部位是尖端下部，因此圖中給以單側(cè)光照射后，在尖端生長素先發(fā)生橫向運輸，運輸至背光側(cè)，所以生長素濃度：a<b；然后向尖端以下運輸，使尖端下部背光側(cè)生長素分布多長得快，所以細(xì)胞長度：a<b，進(jìn)而使幼苗向光彎曲生長。3(備選習(xí)題)比較圖中的a、b、c、d四個瓊脂塊中生長素的含量()AabcBcbdCbac DabcB本題中涉及生長素在胚芽鞘尖端的橫向運輸和尖端向下的極性運輸。左側(cè)的胚芽鞘尖端中間有云母片，阻止了橫向運輸，所以ab；而右側(cè)云母片位于尖端以下部位，不影響橫向運輸，所以cd；由于兩側(cè)產(chǎn)生的生長素總量是相等的，所以cabd。4下列關(guān)于植物激素的說法錯誤的是()A植物激素有專門的分泌器官B植物激素是一類化學(xué)物質(zhì)C植物激素在植物體內(nèi)含量很少D植物激素能調(diào)節(jié)植物體的生長發(fā)育A植物激素?zé)o內(nèi)分泌腺，由特定的器官分泌。即由產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用。5從某被子植物體上提取生長素最理想的材料是()A幼嫩的芽 B成熟葉片C果皮 D成熟種子A生長素的主要合成部位是幼嫩的芽、葉及發(fā)育的種子，由此判定A項符合題意。61928年，荷蘭科學(xué)家溫特為了研究植物體的向光性，設(shè)計實驗如圖所示。A瓊脂塊上放有胚芽鞘尖端，B瓊脂塊上沒有胚芽鞘尖端。是在黑暗環(huán)境中對切去尖端的胚芽鞘進(jìn)行的不同處理。請分析回答下列問題：(1)在溫特之前，科學(xué)家研究初步認(rèn)為，胚芽鞘向光生長是由_部位產(chǎn)生了某種化學(xué)物質(zhì)向下運輸引起的，溫特推想這種化學(xué)物質(zhì)也可以擴散到瓊脂塊中。(2)經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)，的現(xiàn)象說明A瓊脂塊中確實含有某種化學(xué)物質(zhì)，且這種化學(xué)物質(zhì)的作用是_。(3)和的現(xiàn)象均表明，胚芽鞘向該化學(xué)物質(zhì)分布_(填“多”或“少”)的一側(cè)彎曲生長；設(shè)置和組的目的是排除_對胚芽鞘生長的影響。該實驗應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行，其原因是該化學(xué)物質(zhì)分布會受_的影響。(4)自然界中，植物體在單側(cè)光照的條件下，向光彎曲生長，是因為該化學(xué)物質(zhì)在背光側(cè)分布較_。解析(1)溫特之前，科學(xué)家們認(rèn)為胚芽鞘的向光生長是由尖端產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)分布不均勻所致。(2)中的瓊脂塊是經(jīng)過胚芽鞘尖端處理的，而中的瓊脂塊是沒有經(jīng)過胚芽鞘尖端處理的，對比可以看出，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)能夠促進(jìn)胚芽鞘尖端以下的部位生長。(3)中含有胚芽鞘尖端產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)的瓊脂塊放在了胚芽鞘的一側(cè)，放瓊脂塊的一側(cè)生長快，胚芽鞘向化學(xué)物質(zhì)分布少的一側(cè)彎曲生長；是對照組，排除瓊脂塊對胚芽鞘的影響；生長素的分布受光的影響，所以應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行實驗。(4)植物的向光性是由于胚芽鞘的尖端中生長素發(fā)生了橫向運輸，使向光一側(cè)生長素移向背光一側(cè)。答案(1)尖端(2)促進(jìn)生長(3)少瓊脂塊光(4)多核心語句歸納1胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位和感受單側(cè)光刺激的部位都是胚芽鞘的尖端。2植物的向光性是由于生長素分布不均勻造成的：單側(cè)光照射后，背光一側(cè)生長素的含量多于向光一側(cè)。3在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，即極性運輸，極性運輸是細(xì)胞的主動運輸。4生長素相對集中地分布在生長旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根頂端分生組織、形成層和發(fā)育中的種子和果實等處。5植物激素是由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運送到作用部位，對植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機物。11