人教版必修三 第3章 第1節(jié) 植物生長素的發(fā)現學案.doc

一、生長素的發(fā)現過程1生長素的發(fā)現過程(1)發(fā)現生長素的經典實驗科學家實驗過程圖示實驗結論達爾文胚芽鞘尖端受單側光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲鮑森詹森胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部拜爾胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的溫特胚芽鞘的彎曲生長是由一種化學物質造成的，并將其命名為生長素(2)其他科學家的研究1931年，科學家從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質，該化學物質為吲哚乙酸(iaa)。1946年，科學家從高等植物中分離出生長素，確認生長素就是吲哚乙酸(iaa)。2植物的向光性(1)概念：在單側光的照射下，植物朝向光源方向生長的現象。(2)舉例：放在窗口的盆栽植物，其幼嫩部位向著窗外生長。(3)意義：使植株獲得更多陽光，通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。(4)原因：在單側光照射下，胚芽鞘背光一側的生長素含量多于向光一側，因而引起兩側的生長不均勻，從而造成向光彎曲。3植物激素：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。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。2運輸(1)極性運輸(2)非極性運輸：在成熟組織中，生長素可以通過韌皮部進行3分布：相對集中地分布在生長旺盛的部分。共研探究植物具有向光性，其中的原因經歷了許多科學家的艱辛探索。閱讀教材，完成科學家的探索過程。并歸納其原理。1根據圖示完成達爾文實驗的相關問題，然后閱讀教材回答下列問題：(1)各組胚芽鞘的生長彎曲情況是：彎向光源生長；不生長，不彎曲；直立生長；彎向光源生長。(2)與對比，說明胚芽鞘的彎曲生長與尖端有關。(3)與對比，說明感光部位是胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下的伸長區(qū)。(4)達爾文的猜測：胚芽鞘尖端受單側光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，從而使胚芽鞘出現向光性彎曲。2為了驗證達爾文的猜測，鮑森詹森和拜爾分別設計了如下實驗，請根據圖示回答相關問題。(1)鮑森詹森實驗實驗現象：a胚芽鞘不生長，不彎曲；b胚芽鞘彎向光源生長。結論：胚芽鞘尖端產生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。從對照實驗設計的單一變量原則角度分析，該實驗的不足之處在于沒有形成單一變量，無法排除“瓊脂片可能導致胚芽鞘生長”的結論。(2)拜爾實驗實驗現象：將尖端切下，放到胚芽鞘一側，胚芽鞘總是彎向對側生長。結論：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產生的“影響”在其下部分布不均勻造成的。該實驗為什么要在黑暗中進行？排除光照可能對實驗結果造成的干擾。拜爾實驗的不足之處是無法證明尖端是否產生某種物質。3溫特實驗(1)實驗組是b，對照組是a。a與b對照說明造成胚芽鞘彎曲生長的是胚芽鞘尖端產生的某種物質。(2)設置a組的目的是排除瓊脂片本身的化學物質對胚芽鞘的影響。(3)實驗結論：引起胚芽鞘彎曲生長的確實是一種化學物質，溫特將其命名為生長素。(4)由溫特的實驗結論可以推測單側光的作用可能是改變生長素的分布，使生長素在背光側分布的多。(5)在其他科學家的努力下，人們首先從人尿中分離出了生長素，它的化學名稱是吲哚乙酸，結構如圖。4植物激素：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。根據植物激素的概念，判斷下列物質是否屬于植物激素，并說明理由：(1)生長素：屬于植物激素，理由：化學本質為吲哚乙酸。(2)生長激素：不屬于植物激素，理由：屬于動物激素，化學本質是蛋白質。(3)2,4d：不屬于植物激素，理由：植物激素是由植物細胞產生的天然存在的具有調節(jié)作用的物質?？偨Y升華1四個重要結論(1)生長素產生部位胚芽鞘尖端；(2)生長素發(fā)揮作用部位尖端下部的伸長區(qū)；(3)感受單側光刺激的部位胚芽鞘尖端；(4)彎曲生長的部位尖端下部的伸長區(qū)。2植物向光彎曲生長(1)內因：生長素的分布不均勻。外因：單側光照射。(2)過程圖解單側光尖端(生長素)向光彎曲生長【易錯易混】植物激素與動物激素的比較項目植物激素動物激素不同點產生部位無專門的分泌器官，由植物體的一定部位產生由專門的內分泌器官或內分泌細胞分泌作用部位不作用于特定的靶器官、靶細胞隨血液循環(huán)作用于特定的靶器官、靶細胞相同點由自身產生；種類多、微量、高效；調節(jié)生物體的新陳代謝、生長發(fā)育等生理活動對點演練1(2016云浮期末)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：選c胚芽鞘尖端無法感受光刺激，尖端下面一段生長素分布均勻，胚芽鞘直立生長。胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光側生長素濃度低于背光側，胚芽鞘向光彎曲生長。切去尖端，由于沒有生長素，所以不生長也不彎曲。在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生長素的瓊脂塊，由于無尖端，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。共研探究生長素有其一定的合成部位，又有其重要的運輸方式，其分布也有規(guī)律性。請閱讀教材，回答相關問題。1生長素的合成(1)合成部位：主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。(2)合成過程：色氨酸生長素。2生長素的運輸(1)探討下列各圖中極性運輸的方向，并總結其運輸規(guī)律。方向：a.；b；c規(guī)律：由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸。(2)分析判斷下列各圖中生長素橫向運輸的方向，并總結影響橫向運輸的因素。影響因素：單側光、重力、離心力等。(3)實驗：某同學欲通過實驗得出“生長素的極性運輸只能從植物形態(tài)學上端(頂端)向下端(基端)運輸，而不能倒轉過來運輸”的結論，設計了如下實驗：若僅設計a組，僅能證明從形態(tài)學上端運輸到形態(tài)學下端，但不能證明倒轉過來不能運輸。若b組形態(tài)學上端在上，把含生長素的瓊脂塊放在下面，可以嗎？說明理由。提示：不行。不能排除重力作用。a組與b組的對照類型為相互對照。(4)研究表明，頂芽的生長素濃度低于側芽，但頂芽產生的生長素仍向側芽運輸，由此推斷生長素的運輸方式是主動運輸。3生長素的分布(1)分布部位：集中地分布在生長旺盛的部位。(2)含量特點：產生部位小于積累部位，如頂芽小于側芽，分生區(qū)小于伸長區(qū)；生長旺盛部位大于衰老部位，如幼根大于老根?？偨Y升華1不同處理條件下胚芽鞘生長彎曲現象分析類別圖解分析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開始時bc，后來bc向右側生長旋轉類直立生長向光生長向小孔生長2生長素的橫向運輸和極性運輸運輸方式圖示圖示解讀橫向運輸單側光使胚芽鞘尖端中的生長素從運到植物橫放時，由于重力作用，在幼根中，生長素從運到；在幼莖中，生長素從運到離心力使胚芽鞘尖端的生長素從運到極性運輸只能從形態(tài)學的上端向形態(tài)學下端運輸，是一種主動運輸過程，需要消耗能量，能逆濃度運輸【方法規(guī)律】植物生長狀況的判斷方法3形態(tài)學上端與形態(tài)學下端的判斷圖示部位形態(tài)學上端的判斷標準地上部分相對下面，層次越高的枝條以樹干中軸為基準，同一枝條離中軸越遠地下部分以地面為基準，距地面越深的根以主根中軸為基準，同一側根離中軸越遠的對點演練2用燕麥胚芽鞘及幼苗、進行如圖所示實驗，且均給予單側光照，一段時間后，會發(fā)生彎曲的是()abc d解析：選da、b所含生長素濃度相同，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；只有暗室內的幼苗旋轉，單側光不影響生長素的分布，故直立生長；向小孔方向彎曲生長。1科學家研究胚芽鞘向光彎曲現象，逐步揭示了發(fā)生這種應激反應的一系列因果相關事件，下列按因果相關事件順序排列的是 ()a胚芽鞘尖端合成生長素b胚芽鞘尖端感受光刺激c胚芽鞘向光彎曲生長d生長素在背光一側分布較多 e背光一側細胞生長較快f單側光照射胚芽鞘尖端解析：選d胚芽鞘尖端合成生長素與單側光照射無關，但單側光照射能引起生長素分布不均，背光一側分布較向光一側多，致使背光一側細胞生長較快，胚芽鞘向光彎曲生長。2(2016韶關期末)下圖表示用云母片(具不透水性)插入燕麥胚芽鞘的尖端部分，從不同方向照光，培養(yǎng)一段時間后，胚芽鞘的生長情況是()a甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲b甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲c甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎d甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎解析：選d單側光照會引起生長素在胚芽鞘尖端的橫向轉移。但甲圖中，云母片從胚芽鞘尖端插入后，阻止了生長素從向光側向背光側的轉移，胚芽鞘兩側生長素分布均勻，直立生長。乙圖云母片阻止了生長素從尖端向下運輸，胚芽鞘不生長，也不彎曲。丙圖光照均勻，但云母片阻斷了生長素在胚芽鞘右側向下運輸，使胚芽鞘左側生長素分布多、生長快，向右彎曲生長。3胚芽鞘產生生長素的部位、感受單側光刺激的部位和彎曲生長的部位分別是()a尖端、尖端、尖端b尖端、尖端、尖端下面的部分c尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分d尖端、尖端下面的部分、尖端解析：選b生長素發(fā)現歷程的實驗中已證明產生生長素的部位、感受單側光刺激的部位都是胚芽鞘尖端，而彎曲生長的部位是尖端下面的部分。4. 關于生長素，達爾文、溫特等科學家相繼進行了長期的具體研究。某同學對生長素非常感興趣，設計了如下兩個實驗。(1)實驗一：實驗假設：如果胚芽鞘的尖端能產生生長素，則能影響胚芽鞘尖端下面一段的生長。實驗材料：小麥胚芽鞘、刀片、瓊脂薄片若干。實驗設計：見實驗設計示意圖1。實驗結論：上述實驗假設成立。有同學認為實驗設計示意圖1不完善，缺少的是 ，你的具體改進方法是 。 (2)實驗二：實驗假設：如果單側光引起生長素在小麥胚芽鞘的背光一側比向光一側分布多，則小麥胚芽鞘向光彎曲。實驗材料：同實驗一。實驗設計：在上述示意圖1改進后的基礎上進行單側光照射，實驗設計及其實驗預測結果見實驗設計示意圖2。實驗結論：實驗假設成立。有同學認為實驗設計示意圖2中的實驗預測結果是錯誤的，你認為正確的現象應該是_，理由是_。(3)還有同學認為實驗設計示意圖2并不能得出實驗結論，他畫了實驗設計示意圖3中的一部分，請你將示意圖3補充完整：在甲方框中畫出與胚芽鞘尖端有關的圖，在乙方框中畫出實驗結果預測圖。 解析：在設置對照實驗時，要遵循單一變量的原則。(1)實驗一中，缺乏的是對照實驗，不足以說明是胚芽鞘尖端的生長素在起作用，也有可能是瓊脂塊在起作用，要排除瓊脂塊的作用，應該把沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂小塊放在去尖端的胚芽鞘的相同位置上。(2)實驗二中，由于胚芽鞘沒有尖端，不能感受光刺激，即光照不再引起生長素的橫向運輸，胚芽鞘的彎曲單純取