高考生物第一輪總復(fù)習(xí)（高頻考點+易錯易混警示+實驗探究）第6講 生長素的發(fā)現(xiàn)及生理作用課件 新人教版必修3.ppt

第6講生長素的發(fā)現(xiàn)及生理作用 變量梯度設(shè)置的實驗應(yīng)用 一 生長素的發(fā)現(xiàn)的實驗過程小結(jié)1 植物生長素的發(fā)現(xiàn)體現(xiàn)了科學(xué)研究的基本思路 提出問題 作出假設(shè) 設(shè)計實驗 得出結(jié)論 2 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 尖端是否感受單側(cè)光刺激 溫特實驗的單一變量是瓊脂是否與胚芽鞘尖端接觸過 例1 將用切下的胚芽鞘尖端處理過的瓊脂塊置于切掉尖端的胚芽鞘切口左側(cè) 如圖 請問 例1 將用切下的胚芽鞘尖端處理過的瓊脂塊置于切掉尖端的胚芽鞘切口左側(cè) 如圖 請問 若用單側(cè)光從右照射 胚芽鞘將如何 若用單側(cè)光從左照射 胚芽鞘將如何 能否把這種向光彎曲生長稱為向光性 為什么 解析 胚芽鞘的彎曲與單側(cè)光或地心引力有關(guān) 對向光性而言 感光的部位是尖端 彎曲的部位是尖端以下的部分 且下部的彎曲與光無關(guān) 只與生長素的分布不均勻有關(guān) 圖中所用的胚芽鞘已切去尖端 因此 單側(cè)光的有無在這里不需考慮 答案 向右彎曲生長 向右彎曲生長 不能因胚芽鞘無尖端 不能感光 胚芽鞘的反應(yīng)與光無關(guān) 二 生長素的運輸 1 運輸方式是主動運輸 需載體 要耗能 2 運輸方向 1 極性運輸 在胚芽鞘 芽 幼葉和幼根中 生長素只能從植物的形態(tài)學(xué)上端向下端運輸 莖是由莖尖到基部 根也是由根尖到基部 而不能向相反的方向運輸 其他植物激素則無此特點 2 橫向運輸 只有尖端才具有橫向運輸 從而導(dǎo)致生長素在尖端分布不均勻 而尖端以下部位不能橫向運輸 3 非極性運輸 在成熟組織中 可以通過篩管進(jìn)行非極性運輸 3 分布 生長旺盛的部位 例2 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 瓊脂被分成相等的兩部分 見下圖 單側(cè)光照射后 瓊脂內(nèi)生長素含量 b 解析 單側(cè)光改變生長素的分布 在胚芽鞘尖端生長素由向光側(cè)往背光側(cè)運輸 再向下運輸 使背光側(cè)分布多 a 左右相等b 左多右少c 左少右多d 左右均無 三 生長素的作用機(jī)理 生長素促進(jìn)植物生長是通過促進(jìn)細(xì)胞伸長而實現(xiàn)的 生長素之所以能促進(jìn)細(xì)胞伸長 一方面是因為生長素能誘導(dǎo)細(xì)胞壁酸化 使細(xì)胞壁松弛 可塑性增加 另一方面是因為生長素可促進(jìn)細(xì)胞中rna和蛋白質(zhì)的合成 從而促進(jìn)原生質(zhì)增多和新的細(xì)胞壁物質(zhì)形成 四 植物莖向光性產(chǎn)生的原因 如下圖 1 生長素的極性運輸 形態(tài)學(xué)上端 形態(tài)學(xué)下端 這里形態(tài)學(xué)的上端對莖是指近頂芽的部位 對根則是指近根尖頂端的部位 2 生長素兩種運輸方向的原因不同 極性運輸是由植物的遺傳特性決定的 橫向運輸則是單側(cè)光或重力等引起的 3 單子葉植物特別是禾本科植物幼苗出土?xí)r 莖是光禿禿的 既沒有葉 也沒有芽 所看到的部分就是胚芽鞘 它是胚芽外的錐形套狀物 為胚體的第一張葉 在種子萌發(fā)時 胚芽鞘保護(hù)胚芽出土?xí)r不受損傷 隨后為胚芽所突破 其結(jié)構(gòu)簡單 常被作為研究各種生長過程的材料 4 胚芽鞘大約1cm長 其尖端通常指的是前端2mm 平時說彎曲的部位是尖端以下的一段 這個 一段 不是離尖端很遠(yuǎn)的地方 離尖端1cm以內(nèi) 尖端能感光 而尖端以下不具有感光性 5 有光 無光 單側(cè)光或重力等并不影響生長素的產(chǎn)生 只影響生長素的分布 6 生長素對果實的形成 只促進(jìn)子房壁發(fā)育 并不改變果實的遺傳物質(zhì) 7 與尖端有關(guān)的結(jié)論 1 產(chǎn)生生長素的部位在尖端 而發(fā)生生長及彎曲部位在尖端以下的伸長區(qū) 2 感受光照的部位是尖端 但生長素產(chǎn)生的多少與尖端是否感受光照無關(guān) 3 橫向運輸只在尖端 8 學(xué)生注意理解下面四個圖 例3 下圖是燕麥胚芽鞘尖端在不同的光照條件下 經(jīng)過一定時間后 定量測定瓊脂塊中生長素的含量 就測定結(jié)果進(jìn)行分析 正確的是 a 光照抑制生長素的合成b 光照引起生長素向下運輸c 單側(cè)光引起生長素向背光側(cè)運輸d 光照促進(jìn)生長素的合成 c 解析 第三 四圖對照可知光不抑制生長素的合成 也不是引向下運輸?shù)囊蛩?第一 二 三圖對照可知 光并不能促進(jìn)生長素的合成 而只是單側(cè)光引起生長素向背光側(cè)的橫向運輸 1 植物的向性運動 植物體受單一方向的外界刺激引起的定向運動 植株整體體現(xiàn)可以分為 1 植物幼苗的向光性 即頂端分生組織生長過程中體現(xiàn)出向光生長 2 根的向重力性 即在重力影響下向向心力方向生長 3 根的向化性 即由于某些化學(xué)物質(zhì)在植物周圍分布不均勻引起的生長 如 植物的根部是朝向肥料較多的土壤生長 4 根的向水性 當(dāng)土壤中水分分布不均勻時 植物的根有趨向較濕的地方的特性 2 植物向性運動的原因 植物向性運動與植物體內(nèi)的特殊化學(xué)物質(zhì) 生長素的調(diào)節(jié)有關(guān) 3 在高等植物中 生長素的運輸包括兩個系統(tǒng) 1 需能的 單方向的極性運輸系統(tǒng) 生長素的運輸是一種主動運輸過程 其運輸速度比物理擴(kuò)散速度約大10倍 在缺氧條件下生長素的運輸會受嚴(yán)重阻礙 它可以逆著濃度梯度運輸 只能從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸 不能顛倒過來運輸 2 被動的 通過韌皮部的 無極性運輸系統(tǒng) 運輸速度大約1 2 4cm h 生長素在植物體內(nèi)可以橫向運輸 一 理論歸納 1 概述變量梯度指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小 即自變量每次變化的幅度 生物實驗中常見的變量梯度有ph梯度 溫度梯度 濃度梯度等 2 注意事項 1 在合適范圍內(nèi)取值 生物體或細(xì)胞生活在特定的環(huán)境中 研究某因素對生物或細(xì)胞的影響時 自變量應(yīng)在它能發(fā)揮作用的范圍內(nèi)取值 如確定生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的適宜濃度 生長素濃度應(yīng)在10 12mol l 10 8mol l范圍內(nèi) 變量梯度應(yīng)相差一個數(shù)量級 2 梯度大小設(shè)置要適宜 梯度過小 看不出變化 實驗組數(shù)增多 增加了操作難度 梯度過大 實驗結(jié)果不準(zhǔn)確 如研究過氧化氫酶的最適ph 預(yù)測其數(shù)值應(yīng)在7 0左右 ph梯度設(shè)為0 4 即共做五組實驗 其緩沖液ph分別為6 2 6 6 7 0 7 4 7 8 3 根據(jù)實驗?zāi)康拇_定變量梯度的大小 若進(jìn)行定性分析 梯度設(shè)置可稍大些 如探究溫度對光合作用的影響 一般情況下植物在30 左右時 光合作用最強 我們既要研究溫度降低時光合作用強度的變化 也要研究溫度升高時的變化 溫度梯度可設(shè)置為0 10 20 30 40 若要進(jìn)行定量分析 梯度設(shè)置應(yīng)小些 如探究光合作用的最適溫度 溫度梯度可設(shè)置為24 27 30 33 36 二 演練 某生物興趣小組開展 探究生長素類似物 萘乙酸 促進(jìn)蘋果插條生根的最適濃度 的研究 他們已配制濃度為100mg l的萘乙酸水溶液 請回答下列問題 1 采用何種測定指標(biāo)來確定某濃度是促進(jìn)蘋果插條生根的最適濃度 只要一種指標(biāo) 2 材料和用具 生長旺盛的蘋果一年生枝條 蒸餾水 量筒 燒杯 花盆 細(xì)沙 剪刀 根的長度 或根的數(shù)目 3 寫出實驗的主要步驟 用蒸餾水稀釋濃度為100mg l的萘乙酸水溶液 配制成不同濃度梯度的溶液 將蘋果的一年生枝條分成相應(yīng)等份 枝條的基部 分別浸泡在不同濃度梯度的萘乙酸水溶液中幾小時甚至 一天 時間長短不作要求 但浸泡時間要相同 取出 分別插入相應(yīng)花盆的細(xì)沙中 在濕度 溫度 等條件適宜且相同的環(huán)境下培養(yǎng) 只要答到相同的適宜 的環(huán)境中即可 定期測量和記錄各花盆中插條生根的 長度 或根的數(shù)目 整理數(shù)據(jù)得出結(jié)論 4 設(shè)計一張表格用于實驗時記錄數(shù)據(jù) 1 2012 新課標(biāo)卷 取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘 分為a b c d四組 將a b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除 再從c d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段 并按圖中所示分別接入a b兩組胚芽鞘被切除的位置 得到a b 兩組胚芽鞘 然后用單側(cè)光照射 發(fā)現(xiàn)a 組胚芽鞘向光彎曲生長 b 組胚芽鞘無彎曲生長 其原因是 1 2012 新課標(biāo)卷 取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘 分為a b c d四組 將a b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除 再從c d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段 并按圖中所示分別接入a b兩組胚芽鞘被切除的位置 得到a b 兩組胚芽鞘 然后用單側(cè)光照射 發(fā)現(xiàn)a 組胚芽鞘向光彎曲生長 b 組胚芽鞘無彎曲生長 其原因是 a c組尖端能合成生長素 d組尖端不能b a 組尖端能合成生長素 b 組尖端不能 1 2012 新課標(biāo)卷 取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘 分為a b c d四組 將a b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除 再從c d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段 并按圖中所示分別接入a b兩組胚芽鞘被切除的位置 得到a b 兩組胚芽鞘 然后用單側(cè)光照射 發(fā)現(xiàn)a 組胚芽鞘向光彎曲生長 b 組胚芽鞘無彎曲生長 其原因是 c c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸 d組尖端的生長素不能d a 組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸 b 組尖端的生長素不能 d 解析 本題考查了植物生長素的產(chǎn)生部位及極性運輸?shù)奶攸c 從圖中可知c組尖端和d組尖端都能產(chǎn)生生長素 c組和d組的區(qū)別是d組胚芽鞘是倒置的 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 因此據(jù)圖中的實驗處理結(jié)果 a 組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸 b 組尖端的生長素不能向胚芽鞘基部運輸 2 2012 四川卷 為研究根背光生長與生長素的關(guān)系 將水稻幼苗分別培養(yǎng)在含不同濃度生長素或適宜濃度npa 生長素運輸抑制劑 的溶液中 用水平單側(cè)光照射根部 如下圖 測得根的彎曲角度及生長速率如下表 2 2012 四川卷 為研究根背光生長與生長素的關(guān)系 將水稻幼苗分別培養(yǎng)在含不同濃度生長素或適宜濃度npa 生長素運輸抑制劑 的溶液中 用水平單側(cè)光照射根部 如下圖 測得根的彎曲角度及生長速率如下表 2 2012 四川卷 為研究根背光生長與生長素的關(guān)系 將水稻幼苗分別培養(yǎng)在含不同濃度生長素或適宜濃度npa 生長素運輸抑制劑 的溶液中 用水平單側(cè)光照射根部 如下圖 測得根的彎曲角度及生長速率如下表 據(jù)此實驗的結(jié)果 不能得出的結(jié)論是 a 根向光一側(cè)的生長速率大于背光一側(cè)b 生長素對水稻根生長的作用具有兩重性c 單側(cè)光對向光一側(cè)生長素的合成沒有影響d 單側(cè)光照射下根的背光生長與生長素的運輸有關(guān) c 本題考查光對生長素的影響 光會影響生長素的分布 c選項提到的能否影響生長素的合成本實驗中并沒有設(shè)計相應(yīng)實驗加以驗證 故不能得出該結(jié)論 解析 3 2011 海南卷 取某植物的胚芽鞘和幼根 切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端 即切除根冠和分生區(qū) 然后將胚芽鞘 近尖端向上 和幼根 近尖端向上 直立放置 分別在兩者切面的左側(cè)放置含有生長素的瓊脂塊 生長素濃度為促進(jìn)胚芽鞘生長的最適濃度 培養(yǎng)在黑暗條件下 幼根和胚芽鞘彎曲生長且方向相反 關(guān)于這一現(xiàn)象的說法 合理的是 a 胚芽鞘向左彎曲生長 生長素在胚芽鞘中是極性運輸b 胚芽鞘向右彎曲生長 生長素在胚芽鞘中是極性運輸 3 2011 海南卷 取某植物的胚芽鞘和幼根 切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端 即切除根冠和分生區(qū) 然后將胚芽鞘 近尖端向上 和幼根 近尖端向上 直立放置 分別在兩者切面的左側(cè)放置含有生長素的瓊脂塊 生長素濃度為促進(jìn)胚芽鞘生長的最適濃度 培養(yǎng)在黑暗條件下 幼根和胚芽鞘彎曲生長且方向相反 關(guān)于這一現(xiàn)象的說法 合理的是 c 幼根向左彎曲生長 生長素在胚芽鞘中是非極性運輸d 幼根向右彎曲生長 生長素在胚芽鞘中是非極性運輸 b 幼根對生長素更為敏感 促進(jìn)胚芽鞘生長的最適濃度抑制幼根生長 故幼根向左彎曲生長 胚芽鞘向右彎曲生長 兩者中的生長素均為極性運輸 解析 4 用燕麥胚芽鞘及幼苗 進(jìn)行如下圖所示實驗 一段時間后 會引起彎曲現(xiàn)象的是 d a b c d a b濃度相同 故直立生長 向右彎曲生長 直立生長 直立生長 向右彎曲生長 不生長也不彎曲 只有暗室內(nèi)的幼苗旋轉(zhuǎn) 單側(cè)光不影響生長素的分布 直立生長 向小孔方向彎曲生長 解析 5 某同學(xué)用青菜的幼苗進(jìn)行了四項實驗 如下圖所示 下列說法不正確的是 c a 實驗 對照可以證明植物生長具有向光性b 實驗 進(jìn)行一段時間后 青菜葉片發(fā)黃的原因是無光條件下葉綠素不能合成c 實驗 的生長結(jié)果只能證明根具有向地性d 實驗 的目的是起對照作用 解析 此題創(chuàng)新之處在于給出實驗裝置讓學(xué)生分析實驗設(shè)計和分析結(jié)論 此類題要抓住設(shè)計實驗的關(guān)鍵原則 對照原則和單一變量原則 然后通過實驗結(jié)果分析結(jié)論 上圖中的四個裝置組合起來可以證明單側(cè)光和重力引起的向性運動 以 或 作對照 證明植物具有向光性 以 作對照 證明植物根具有向重力性 向地生長 和莖具有負(fù)向重力性 背地生長 中的青菜葉片由于得不到光照而無法合成葉綠素 所以表現(xiàn)黃色 而c選項是錯誤的 該實驗還能證明莖的生長具有背地性 6 某高三同學(xué)從生物學(xué)資料上得知 植株上的幼葉能合成生長素防止葉柄脫落 為了驗證這一結(jié)論 該同學(xué)利用如圖所示的植株進(jìn)行實驗 實驗中所需要的步驟是 選取同種生長狀況相同的植株3株分別編號為甲株 乙株 丙株 將3株全部去掉頂芽 將3株全部保留頂芽 將甲 乙兩株去掉葉片 保留葉柄 并將甲株的葉柄橫斷面均涂上一定濃度的生長素 丙株保留幼葉 將去掉葉片的甲 乙兩株橫斷面均涂上一定濃度的生長素 觀察3株葉柄脫落情況 b a b c d 解析 要證明幼葉合成的生長素可以防止葉柄脫落 總體思路是讓有葉片的葉柄和無葉片的葉柄進(jìn)行比較 但有葉片的葉柄是否一定是葉片產(chǎn)生的生長素對葉柄起了保留作用呢 因此 可設(shè)置一個裝置雖然除去了葉片 但人為涂上生長素因此 正確 當(dāng)然 實驗中要編號 同時要除去頂芽以防頂芽產(chǎn)生的生長素干擾實驗 故 正確 故總的答案是b 6 某高三同學(xué)從生物學(xué)資料上得知 植株上的幼葉能合成生長素防止葉柄脫落 為了驗證這一結(jié)論 該同學(xué)利用如圖所示的植株進(jìn)行實驗 實驗中所需要的步驟是 7 同一植株的不同器官或同一器官不同部位的生長素濃度往往不同 甲圖是一株盆栽植物 乙圖表示該植物不同器官對生長素濃度的反應(yīng) 據(jù)圖回答下列問題 要求 用乙圖根 莖 芽三條曲線上相應(yīng)字母所對應(yīng)的濃度來表示甲圖相應(yīng)各點的生長素濃度 1 乙圖點濃度可表示甲圖 處生長素濃度 點表示 處生長素濃度 處結(jié)構(gòu)長不出來的原因是 解決的辦法是 此后 處生長素濃度將會低于 2 將該植物較長時間置于右側(cè)光照下 乙圖點濃度可表示 側(cè)生長素濃度 點表示 側(cè)生長素濃度 此時 植物莖將生長 b或d f 處 頂芽 產(chǎn)生的生長素向下運輸積累在 側(cè)芽 處 抑制 生長 去除頂芽 10 6mol l 1 向右彎曲 c g或k 3 將該植物向左側(cè)放倒水平放置一段時間 可表示 側(cè)生長素濃度的最可能是乙圖中點濃度 表示 側(cè)生長素濃度的最可能是乙圖中點濃度 因此根將