2018-2019版高中生物 第二章 生物的個體穩(wěn)態(tài) 第四節(jié) 第1課 植物生長素的發(fā)現學案 蘇教版必修3.doc

第1課時植物生長素的發(fā)現學習目標1.概述植物生長素的發(fā)現過程。2.說出生長素的運輸方式。|基礎知識|一、植物生長素的發(fā)現1.植物生長物質：植物體內合成的植物激素和人工合成的具有植物激素活性的植物生長調節(jié)劑。2.植物激素(1)概念：在植物體內一定部位合成，并從產生部位運輸到作用部位，對植物生長發(fā)育具有顯著生理作用的微量的化學物質。(2)最早發(fā)現的植物激素是生長素。3.生長素的發(fā)現過程科學家設計思路實驗結果實驗結論達爾文彎向光源生長胚芽鞘感受光刺激和可能產生某種物質的部位都是胚芽鞘的尖端不生長也不彎曲直立生長彎向光源生長向對側彎曲生長胚芽鞘尖端確實產生了某種物質，這種物質從尖端向下運輸，并且能夠促使胚芽鞘下部的生長溫特不生長也不彎曲郭葛從玉米油、麥芽等材料中分離出這種物質，并證明是吲哚乙酸，因其具有促進生長的作用，取名為生長素二、生長素的產生、運輸和分布1.產生：主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子等分生能力較強的部位。2.分布：相對集中地分布在生長旺盛的部位。3.運輸(1)方式為主動運輸。(2)方向極性運輸生長素只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端單方向地運輸而不能反過來運輸。非極性運輸在成熟組織中的韌皮部通過篩管運輸。橫向運輸在單側光的照射下，生長素從向光一側運輸到背光一側；在重力的作用下，生長素從遠地一側運輸到近地一側。|自查自糾|1.達爾文的實驗得出了產生生長素的部位是胚芽鞘尖端()2.證明胚芽鞘尖端產生的“刺激”是“化學物質”而非其他信號的科學家是溫特()3.生長素由形態(tài)學上端運往形態(tài)學下端需要消耗能量 ()4.生長素為蛋白質類物質，可被蛋白酶水解() |圖解圖說|在單側光刺激下，生長素見光部分跑到背光一側，胚芽鞘向光彎曲生長。生長素能夠進入瓊脂片，卻不能夠透過云母片?；ㄅ韬桶迪涠夹D時，只小窗處有光照，幼苗彎向小窗生長。只花盆旋轉時，均勻光照，幼苗直立生長。只暗箱旋轉時，幼苗彎向光源生長。圖中的現象你注意過嗎？能否簡單說明其中道理？提示：植物的向光性，因單側光照射使生長素分布不均勻引起。探究點一生長素的發(fā)現閱讀教材P45P47頁思考以下問題：1.在生長素的發(fā)現過程實驗中，都體現了實驗設計的哪些原則？提示：單一變量原則和對照原則，實驗中突出了單一變量的作用。如達爾文的幾組實驗相互對照，兩組之間只有一個變量是不相同的。2.植物的莖橫向放置一段時間后，會向上彎曲生長，體現出背地性的特點，試分析在該現象中，生長素分布不均勻是如何形成的？提示：在重力的影響下，生長素發(fā)生了橫向運輸，由遠地側運輸到近地側，近地側生長素濃度高，生長快。向光性產生的原因單側光尖端影響生長素運輸【例1】 如圖為用燕麥胚芽鞘進行的向光性實驗，下列敘述中正確的是()A.不生長也不彎曲的是B.生長且向光彎曲的是C.生長但不彎曲的是D.生長且向左彎曲的是解析由圖可知，胚芽鞘尖端被不透光的錫箔套住，則胚芽鞘直立生長；錫箔套住胚芽鞘尖端下面一段，尖端能感光，會發(fā)生向光彎曲生長；切去尖端并照光，由于沒有生長素，所以既不生長也不彎曲；在切去尖端的胚芽鞘上放置含生長素的瓊脂塊，由于沒有尖端，不感光，生長素均勻向下運輸，故直立生長；含生長素的瓊脂塊放置在去掉尖端的胚芽鞘一側，生長素分布不均勻，故向放置瓊脂塊的對側彎曲生長。答案C相關實驗圖解分析類別圖解條件相關結果遮蓋類直立生長向光生長暗箱類直立生長向光(小孔)生長插入類向右側生長直立生長向光生長向光生長移植類直立生長向左側生長中IAA的含量abc，bc旋轉類直立生長向光生長向小孔生長莖向心生長，根離心生長橫置類中IAA含量及作用：abcd，都促進水平生長：abcd, a、c、d促進生長，b抑制生長梯度類得出相應的最適宜的生長素濃度【跟蹤訓練】1.為了驗證胚芽鞘尖端確實能產生促進生長的某種物質，用胚芽鞘和瓊脂塊等材料進行實驗時，對照實驗的設計思路是()A.將完整胚芽鞘分別置于單側光照射和黑暗條件下B.將胚芽鞘尖端和未放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側C.將未放過尖端的瓊脂塊和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側D.將胚芽鞘尖端和放過尖端的瓊脂塊分別置于胚芽鞘切面的同一側解析本實驗為證明胚芽鞘尖端能產生促進生長的某種物質，其實驗設計的思路應為把胚芽鞘的尖端切下，放到瓊脂塊上一段時間后，再把此瓊脂塊放到胚芽鞘切面的一側，作為對照實驗應在相同的一側放置未放尖端的空白瓊脂塊，然后觀察。答案C探究點二生長素的產生、運輸和分布試設計實驗驗證生長素的橫向運輸發(fā)生在尖端提示：(1)實驗操作(如圖)(2)實驗現象：裝置a中胚芽鞘直立生長；裝置b和c中胚芽鞘彎向光源生長。(3)驗證生長素的極性運輸只能是從形態(tài)學上端向下端實驗操作(如圖)實驗現象：A組去掉尖端的胚芽鞘向右彎曲生長，B組去掉尖端的胚芽鞘不生長不彎曲。(1)生長素橫向運輸只發(fā)生在根尖、莖尖等產生長素的部位，且有單側光或重力刺激時。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。【例2】 比較圖中的a、b、c、d四個瓊脂塊中生長素的含量()A.a>b>c B.c>b>dC.b>a>c D.abc解析本題中涉及到胚芽鞘尖端的橫向運輸和尖端向下的極性運輸。左側的胚芽鞘尖端中間有云母片，阻止了橫向運輸，所以ab，而右側云母片位于尖端以下部位，不影響橫向運輸，所以c>d，由于兩側產生的生長素總量是相等的，所以c>ab>d。答案B【跟蹤訓練】2.如圖是對燕麥胚芽鞘的有關研究，請你仔細分析圖示的實驗過程和實驗結果，你認為下列結論正確的是()(注：帶陰影的瓊脂塊含生長素，空白的瓊脂塊不含生長素)A.生長素對植物的生長具有促進作用B.合成生長素的部位是胚芽鞘的尖端部分C.生長素的運輸為極性運輸D.生長素主要分布在生長旺盛的部分解析甲、乙兩組進行對照，單一變量是形態(tài)學上端和形態(tài)學下端位置的改變，甲組中形態(tài)學上端接觸含生長素的瓊脂塊，下端接觸空白瓊脂塊，生長素會從形態(tài)學上端的瓊脂塊運到下端的空白瓊脂塊，而乙組正好相反，生長素不能從形態(tài)學下端運到形態(tài)學上端，即由該實驗說明生長素在胚芽鞘中的縱向運輸為極性運輸。答案C知識脈絡要點晨背1.向光性產生的內部因素是生長素分布不均勻，外部因素是單側光的照射。2.植物激素是由植物體內產生，能從產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。3.生長素主要的合成部位有幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。4.生長素的運輸有極性運輸、非極性運輸和橫向運輸，極性運輸是主動運輸。5.生長素的化學本質是吲哚乙酸。1.下列關于植物激素的敘述，正確的是()在植物體內含量極少在植物體內含量很多產生部位也是作用部位對植物體的生命活動有顯著的調節(jié)作用化學本質是蛋白質化學本質是有機物A. B.C. D.解析植物激素是由植物體內產生，能從產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。答案A2.下列有關生長素的敘述，錯誤的是()A.生長素主要在葉原基、嫩葉和發(fā)育著的種子中產生B.成熟的葉片和根產生的生長素很少C.生長素只能從形態(tài)學的上端運輸到形態(tài)學的下端D.生長素只分布在植物生長旺盛的部位解析在植物體內，合成生長素最活躍的部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子，即具有分生能力的細胞都能合成生長素，A正確；色氨酸經過一系列反應可轉變成生長素，B正確；生長素在植物體內只能從形態(tài)學的上端運輸到形態(tài)學的下端，極性運輸C正確；生長素在植物體各器官中都有分布，但相對集中的分布在生長旺盛的部位，D錯誤。答案D3.圖中能說明胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位的最佳實驗組合是()A. B. C. D.解析根據題意和圖示分析可知：說明產生生長素的是胚芽鞘尖端；說明生長素能促進生長；說明胚芽鞘的向光生長；說明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位。答案D4.如圖所示，其中A為含有生長素的瓊脂小塊，B為去掉尖端的胚芽鞘，在如圖所示的單側光照條件下，胚芽鞘的生長彎曲情況是()A.向光彎曲生長B.背向光源彎曲生長C.直立生長D.胚芽鞘向光彎曲生長屬于應激性解析胚芽鞘光源側因有含有生長素的瓊脂塊，故生長素濃度高，故生長較快，所以背向光源彎曲生長。答案B課后跟蹤分層訓練 (時間：30分鐘)1.當缺乏O2或有細胞呼吸抑制劑時，生長素極性運輸的速度將()A.加快 B.減慢C.不變 D.不能確定解析生長素的極性運輸為主動運輸，當缺乏氧氣或有氧呼吸受抑制時，其運輸的速度會變慢。答案B2.1914年，匈牙利科學家拜爾將燕麥胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的一側，結果胚芽鞘向對側彎曲生長。下列敘述正確的是()A.該實驗在黑暗中進行，可排除受光不均勻對實驗結果的影響B(tài).該實驗證明尖端確實能產生某種物質，該物質是生長素C.對照組是沒有尖端的胚芽鞘，不生長D.該實驗證明了生長素在植物體內進行極性運輸解析該實驗的對照組是將胚芽鞘尖端放在另一去尖端的胚芽鞘對側，觀察胚芽鞘的彎曲情況；該實驗證明了胚芽鞘尖端產生了某種物質能促進生長，但此時還不能確定該物質是吲哚乙酸，也不能證明生長素的極性運輸。為排除光照不均勻造成的彎曲生長，拜爾在黑暗中進行了該實驗。答案A3.某科學家進行了如圖的實驗，以檢驗達爾文的假說。下列敘述錯誤的是()A.達爾文的假說是可能有某種“影響”從苗尖端傳遞到了下面B.選擇明膠和云母片的原因是化學物質能夠透過明膠卻不能透過云母片C.當時的實驗結論是的確有某種化學物質從苗尖端向下傳遞D.若把單側光改為黑暗進行實驗，實驗結果就不能支持達爾文的假說解析如果把單側光改為黑暗進行實驗，用明膠處理的幼苗直立生長，用云母片處理的幼苗不生長，因此實驗結果也能支持達爾文的可能有某種“影響”從苗尖端傳遞到了下面的假說，D錯誤。答案D4.對胚芽鞘做如下圖所示處理后，其變化情況將是()A.向左彎曲 B.向右彎曲C.直立生長 D.不生長也不彎曲解析生長素的運輸為極性運輸，只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸。題圖中切取的PQ段胚芽鞘切段中P點代表形態(tài)學上端，Q點代表形態(tài)學下端；把PQ段胚芽鞘切段倒置后，Q點代表的形態(tài)學下端放到了切段的上方，P點代表的形態(tài)學上端放到了切段的下方，所以尖端產生的生長素不能從Q點運輸到P點及以下，P點下面的一段不能生長也不能彎曲。答案D5.為了驗證單側光照射會導致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻這一結論，需要先利用瓊脂塊收集生長素，之后再測定其含量。假定在單側光照射下生長素的不均勻分布只與運輸有關，下列收集生長素的方法(如圖所示)中，正確的是()解析A項和D項胚芽鞘尖端在單側光的照射下，由于云母片插入胚芽鞘尖端的阻擋作用，生長素均不能發(fā)生橫向運輸，無法使其在瓊脂塊中分布不均勻；B項胚芽鞘尖端在單側光的照射下，先發(fā)生橫向運輸，然后縱向運輸到尖端以下的不同的瓊脂塊中，再通過測定不同瓊脂塊中生長素含量的大小，即可驗證單側光照射會導致燕麥胚芽鞘中生長素分布不均勻。答案B6.下列有關生長素的敘述，錯誤的是()A.分生組織是合成生長素最旺盛的部位B.生長素大部分集中在生長旺盛的部位C.合成生長素的部位生長素濃度不一定高D.生長旺盛的部位生長素濃度一定最高解析生長素相對集中地分布在生長旺盛的部位，但并不是生長旺盛的部位生長素濃度一定最高，如：頂芽比側芽生長旺盛，但生長素濃度比側芽低。答案D7.下面是生長素發(fā)現過程中的部分實驗示意圖，根據圖中信息判斷，下列說法錯誤的是()A.證明感受單側光刺激的是胚芽鞘尖端B.解析據圖分析：A中對照實驗自變量為尖端是否感光，感光，向光彎曲生長，否則直立生長；B中，無尖端的胚芽鞘不生長，尖端與下部隔斷的胚芽鞘可以生長，說明胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部；C中對照實驗自變量為尖端所放置的位置，結果胚芽鞘向放置尖端的對側彎曲生長；D中缺少空白對照，應設置一組不放置瓊脂塊的胚芽鞘作為對照，因此不能得出該結論。答案D8.根據下圖所示實驗過程回答：(1)通過實驗比較說明，植物的生長與彎曲都與_有關。有人推想此部位可能產生某種物質并起作用，通過實驗比較說明，該部分確實產生了某種物質，由于此物質能促進植物的生長，因此，在生物學上叫生長素，而其化學名稱為_?？梢娚L素的產生部位是_。 (2)通過實驗比較說明胚芽鞘的感光部位在_，即此單側光影響了生長素的分布，使背光側分布_，而向光側分布_，從而導致了植物_性的產生，其對照實驗組是_。 (3)通過實驗比較說明，胚芽鞘彎曲生長的原因是_。解析本題主要考查生長素發(fā)現過程中的實驗分析，解答本題時要注意實驗的單一變量。答案(1)胚芽鞘尖端吲哚乙酸胚芽鞘尖端(2)胚芽鞘尖端多少向光(3)生長素分布不均9.下列關于胚芽鞘生長與向光性的各種實驗研究中，采用的方法和目的不一致的是()A.將胚芽鞘置于黑暗與單側光下，觀察單側光對其生長的影響B(tài).用錫箔帽和錫箔環(huán)套在胚芽鞘尖端與尖端下面一段，研究其感光部位C.將切除尖端的胚芽鞘與完整的胚芽鞘一起培養(yǎng)，觀察尖端對其生長的影響D.將含IAA瓊脂塊與空白瓊脂塊分別放在切除尖端的胚芽鞘上，研究其向光性原理解析觀察單側光對其生長的影響實驗的自變量為有無單側光，黑暗與單側光形成對照；研究感光部位實驗的自變量是不同部位，所以用錫箔帽和錫箔環(huán)套在胚芽鞘尖端與尖端下面一段進行研究，可以發(fā)現其感光部位；觀察尖端對其生長的影響實驗的自變量是有無尖端，所以將切除尖端的胚芽鞘與完整的胚芽鞘一起培養(yǎng)，能觀察尖端對其生長的影響；研究向光性的自變量是單側光，而不是是否含有IAA，所以將含IAA的瓊脂塊與空白瓊脂塊分別放在切除尖端的胚芽鞘上，不能研究其向光性原理。答案D10.某同學利用發(fā)生了向光彎曲的燕麥胚芽鞘，制作成切片并觀察。他繪制了背光側和向光側的細胞形態(tài)示意圖(如圖所示)。結合所學知識可得出的結論是()選項生長素促進生長的原理是能促進胚芽鞘的彎曲部位是A細胞分裂B細胞伸長C細胞分裂D細胞伸長解析由圖示可以看出，背光側部位的細胞比向光側部位的細胞體積大，所以生長素促進生長的原理是促進細胞的伸長。答案B11.如圖在暗室中將幾個燕麥胚芽鞘水平放置，并在不同的位置插上云母片，其生長的情況是()A.水平生長，向上彎曲生長，直立生長B.不能生長，向上彎曲生長，水平生長C.向上彎曲生長，向上彎曲生長，水平生長D.不能生長，水平生長，向上彎曲生長解析中生長素不能向尖端下部運輸，下部得不到生長素而不能生長；生長素可以向尖端下部運輸，還可在重力作用下向近地側運輸，故向上彎曲生長；生長素能向尖端下部運輸，但不能在尖端向近地側運輸，故近地側與遠地側的生長素濃度相同，水平生長。答案B12.根據有關知識分析下圖并回答相關問題。(1)圖中A、B、C、D四塊瓊脂塊中生長素的含量情況為_。 (2)若給你一些去除尖端的胚芽鞘，并利用上述有關材料，設計實驗證明上述結論。實驗設計：取四個相同的去除尖端的胚芽鞘。把_。過一段時間后，測量并比較四個胚芽鞘的高度。實驗結果： _。 (3)若把甲組放在勻速旋轉的圓盤中央，光照保持不變，則生長素的含量狀況為A_B。 (4)_和_是引起生長素分布不均勻的重要因素，其中后者也是植物向光性形成的原因。 解析(1)由于生長素的橫向運輸只發(fā)生在胚芽鞘的尖端，所以圖甲中A側的生長素多于B側，由于圖乙中載玻片阻止了生長素的橫向運輸，所以C、D兩側的生長素含量是相同的。(2)要證明(1)的結論，可以用去除尖端的胚芽鞘為實驗材料，用胚芽鞘生長的快慢或彎曲程度來衡量生長素含量的多少。(3)將甲組放在勻速轉盤中央，則胚芽鞘尖端受到了均勻光照，所以A、B兩側生長素含量相同。(4)引起生長素分布不均的因素有重力和單側光照，根據題目后面的敘述，單側光照一定是填在第二個空。答案(1)A>CD>B(2)實驗設計：A、B、C、D四塊瓊脂塊分別置于去除尖端的胚芽鞘上實驗結果：四個胚芽鞘均生長，它們的高度是 A>CD>B(3)等于(4)重力單側光照13.(實驗探究)如圖是某小組探究一種植物的枝條生根狀況實驗，S為枝條的形態(tài)學上端，X為枝條的形態(tài)學下端(已知生長素有促進扦插枝條生根的作用)。請回答：(1)通常選取一年生且?guī)в醒亢陀兹~的枝條進行扦插，其原因是_。 (2)本實驗的主要目的是_, 觀察指標是_。(3)下表是小組進行的“某種植物枝條倒插生根法”研究的結果。表中“方法一”指枝條僅正插處理(如圖甲)；“方法二”指先倒插處理(如圖乙)，一段時間后，再作正插處理。 處理年份 處理方法實驗數量/枝成活數量/株成活率/%2014年方法一1 00066366.3方法二1 00075275.22015年方法一2 0001 35167.55方法二2 0001 58079.0從細胞生物學的角度分析，枝條生根過程包括細胞的_和_。 根據表中數據，能夠得出的結論是_。 解析由圖可知，本實驗的主要目的是探究形態(tài)學上、下端在空間中的位置對插條生根的影響。所選材料應為一年生且?guī)в醒亢陀兹~的枝條，因為這樣的枝條細胞分裂旺盛，芽和幼葉產生的生長素運輸到插條的基部，促進生根；實驗的檢測指標是插條生根的部位和數量。由表中信息可知，方法二是先倒插再正插，比方法一只正插成活數量和成活率都高，從而可得出結論：用先倒插再正插的方法要比僅正插的效果好。答案(1)這樣的枝條細胞分裂旺盛，芽和幼葉產生的生長素運輸到插條的基部，促進生根，提高插條成活率(2)探究形態(tài)學上、下端(S、X)在空間中的位置對插條生根(部位)的影響插條生根的部位和數量(3)分裂分化用先倒插再正插的方法要比僅正插的效果好(更易生根)