植物生長素的發(fā)現(xiàn)

1、植物生長素的發(fā)現(xiàn)問題探討：圖中植物可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了生長方向的改變？一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程生長素研究史1880年，英國，達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)；1910年，丹麥，詹森實(shí)驗(yàn)；1914年，匈牙利，拜爾實(shí)驗(yàn)；1928年，荷蘭，溫特實(shí)驗(yàn)；1934年，荷蘭，郭葛等分離出吲哚乙酸。1880年，英國科學(xué)家達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)胚芽鞘：單子葉植物特別是禾本科植物胚芽外的錐形狀結(jié)構(gòu)。在種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先穿出地面，保護(hù)胚芽出土?xí)r不受到損傷，隨后為胚芽所突破。1880年，英國科學(xué)家達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)結(jié)論：尖端產(chǎn)生某種物質(zhì)促使下部生長。1910年，丹麥科學(xué)家詹森實(shí)驗(yàn)1914年，匈牙利科學(xué)家拜爾實(shí)驗(yàn)1928年，荷蘭科學(xué)家溫特實(shí)驗(yàn)1934年，荷

2、蘭科學(xué)家郭葛吲哚乙酸的結(jié)構(gòu)式每一位科學(xué)家所取的進(jìn)展可能只是一小步，眾多的一小步終將匯成科學(xué)前進(jìn)的一大步?？茖W(xué)研究模式之一：植物向光性的原因：原因：兩側(cè)生長素的含量不同造成的。討論：在單側(cè)光下，造成背光側(cè)生長素多于向光側(cè)的原因可能是什么？向光側(cè)的生長素向背光側(cè)運(yùn)輸了；向光側(cè)的生長素部分被分解了。資料20世紀(jì)80年代，有些學(xué)者根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，植物的向光性是由于單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均勻造成的。科學(xué)往往就在類似這樣的爭議中不斷發(fā)展。二、生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布主要的合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。分布：各器官中都有分布，但相對集中分布在生長旺盛的部位。運(yùn)輸：典型例題例1、

3、對燕麥胚芽鞘進(jìn)行如圖處理：的胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽；將尖端下部用錫箔遮住；在尖端橫向插入錫箔；在尖端橫向插入瓊脂片；切去胚芽鞘尖端。請據(jù)圖判斷下列哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的（）A有單側(cè)光照時(shí)仍直立向上生長的是B給予右側(cè)光照時(shí)，彎向光源生長的是C單側(cè)光照時(shí)，不生長也不彎曲的是D如把放在勻速轉(zhuǎn)盤上，并給予右側(cè)光照，生長情況是向右彎曲生長答案：D例2、下圖直接可以得出的結(jié)論有（）A生長素能促進(jìn)植物生長B單側(cè)光照引起生長素分布不均勻C生長素能由頂端向下端運(yùn)輸D感受光剌激的部位是胚芽鞘尖端答案：A例3、下圖表示一項(xiàng)生長素的研究實(shí)驗(yàn)，以下哪一項(xiàng)關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的敘述是正確的（）AM長得比N長BN長得比M長CM彎向

4、一側(cè)而N不彎曲DN彎向一側(cè)而M不彎曲答案：A同步測試一、單項(xiàng)選擇題1、莖產(chǎn)生向光性的原因在于生長素（）A向光側(cè)分布得多B背光側(cè)分布得多C在莖中分布均勻D在莖的頂端產(chǎn)生2、植物果實(shí)發(fā)育所需生長素來自發(fā)育著的（）A側(cè)芽B胚芽C種子D頂芽3、對同一植物體內(nèi)生長素分布的敘述，正確的是（）A頂芽>側(cè)芽 B頂芽<側(cè)芽C頂芽=側(cè)芽 D頂芽側(cè)芽4、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(shí)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5、從某被子植物上提取生

5、長素最理想的選材是（）A老葉B幼嫩種子C果皮D成熟種子6、下圖表示有關(guān)生長素的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：經(jīng)過一段時(shí)間后，圖中甲、乙、丙、丁四個(gè)切去尖端的胚芽鞘中彎曲程度最大的是（）A甲B乙C丙D丁7、胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位，感受單側(cè)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、尖端下面部分、尖端下面部分D尖端、尖端下面部分、尖端8、下圖為燕麥胚芽鞘所做的處理，那么經(jīng)過一段時(shí)間后，右側(cè)在圖示位置時(shí)，其生長情況依次是（）A向右彎曲、向右彎曲、向右彎曲B向右彎曲、向左彎曲、向左彎曲C向左彎曲、直立生長、向右彎曲D向右彎曲、直立生長、向左彎曲9、牽?；ǖ那o可以纏繞在其他物

6、體上生長，如果測量幼莖靠近物體的一側(cè)和遠(yuǎn)離物體的一側(cè)的生長素濃度會發(fā)現(xiàn)（）A靠近物體的一側(cè)高于遠(yuǎn)離物體的一側(cè)B靠近物體的一側(cè)低于遠(yuǎn)離物體的一側(cè)C兩側(cè)的生長素濃度差不多D無法確定10、為了驗(yàn)證植物根的生長與地心引力的關(guān)系，某生物興趣小組的A，B，C，D四位同學(xué)分別采取了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方法。你認(rèn)為哪位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果最有說服力（）隱藏提示提示：1、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，胚芽鞘背光一側(cè)的生長素含量多于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長不均勻，從而造成向光彎曲。2、生長素的主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子；植物果實(shí)發(fā)育所需生長素來自發(fā)育著的種子。3、本題考查生長素在同

7、一植物體內(nèi)不同部位的分布差異；生長素的含量多少為：生長點(diǎn)伸長區(qū)，頂芽側(cè)芽。4、燕麥胚芽鞘的感光部位在尖端，發(fā)揮作用的部位在尖端以下的部分；云母片阻擋生長素的橫向運(yùn)輸；于是甲的左右生長素含量相等，直立生長；乙的生長素不能運(yùn)到發(fā)揮作用的部位，丙的右側(cè)插入云母片，使得左側(cè)生長部位的生長素含量多于右側(cè)，左側(cè)生長快，胚芽鞘彎向右側(cè)。5、生長素在植物體各器官中都有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位，如：胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。6、生長素的運(yùn)輸、分布受單側(cè)光照、旋轉(zhuǎn)的影響。致使左圖中：不旋轉(zhuǎn)時(shí)，a多于b。旋轉(zhuǎn)時(shí)，光照、向心力的反作用力對二者的影響相同，c等于d，所以

8、，它們生長素的含量為：a>c=d>b。7、胚芽鞘產(chǎn)生生長素的部位和感受單側(cè)光刺激的部位在尖端，彎曲生長的部位在尖端下面部分。8、由圖示可知：由于受單側(cè)光的影響，瓊脂塊中生長素的含量為：A多于B，又由于瓊脂塊既不感光也不受旋轉(zhuǎn)的影響，所以向右彎曲，向左彎曲，向左彎曲。9、牽?；拷矬w的一側(cè)生長素濃度低于遠(yuǎn)離物體的一側(cè)，于是遠(yuǎn)離物體的一側(cè)生長快莖彎向物體一側(cè)。10、本題需對四粒種子兩兩對照從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。二、簡答題11、下圖表示用胚芽鞘中段和含生長素的瓊脂小塊做的一組實(shí)驗(yàn)：（1）過一段時(shí)間后，測定原先不含有生長素的瓊脂小塊中是否含有生長素，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是：A瓊脂小塊中_生長素；B

9、瓊脂小塊中_生長素；C瓊脂小塊中_生長素；D瓊脂小塊中_生長素。（2）該實(shí)驗(yàn)表明，在植物體內(nèi)，植物生長素的運(yùn)輸方向是_，其運(yùn)輸方式是_。隱藏答案11、（1）不含有含有含有不含有（2）從形態(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端極性運(yùn)輸解析：生長素為極性運(yùn)輸，只能由植物形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，而不能由植物形態(tài)學(xué)下端向形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸，極性運(yùn)輸是一種消耗ATP、需要載體的主動運(yùn)輸；生長素能夠滲入瓊脂塊。12、下圖中，AC花盆放在具有一定轉(zhuǎn)速的勻速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤上。A放在轉(zhuǎn)盤的圓周上；B放在開小窗的暗箱內(nèi)，暗箱放在轉(zhuǎn)盤正中；C放在轉(zhuǎn)盤正中，外面套上開小窗的暗箱。請回答：（1）A花盆中的植株的根將向什么方向生長？_。（2

10、）若B花盆和暗箱一起旋轉(zhuǎn)，B花盆中的小苗生長情況將是_。（3）若B花盆不轉(zhuǎn)，暗箱隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，B花盆中的小苗生長情況將是_。（4）若C花盆旋轉(zhuǎn)，暗箱不隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)，C花盆中的小苗生長情況將是_。隱藏答案12、（1）豎直向下（2）彎向小窗生長（向右彎曲）（3）彎向光源生長（向左彎曲）（4）直立生長解析：本題考查單側(cè)光、重力、旋轉(zhuǎn)對生長素分布的影響；A花盆中的植株位于轉(zhuǎn)盤圓心，不受向心力影響，此時(shí)只受重力作用；B花盆位于轉(zhuǎn)盤圓心，若B花盆和暗箱一起旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，不受向心力影響，生長素分布只受單側(cè)光影響，植株彎向小窗生長。若B花盆不轉(zhuǎn)，暗箱隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，小苗受光均勻，直立生長；C花盆旋轉(zhuǎn)，光源固定，此時(shí)，不受

11、向心力影響，只受單側(cè)光影響，植株直立生長。-END-課外拓展1、金絲雀草金絲雀草（Phalaris Canariensis），屬于禾本科草屬。一年生叢生草本。莖稈高度一般不超過1 m，栽培或逸生，生活周期類似于春小麥。原產(chǎn)于地中海地區(qū)，廣布于中東、歐洲，在阿根廷、美國、加拿大部分地區(qū)也有分布。是一種谷類作物，果實(shí)一般用做鳥食。2、吲哚乙酸（IAA）的合成和代謝在植物體內(nèi)，IAA除以游離狀態(tài)存在以外，還常以結(jié)合態(tài)的形式存在：IAA可以和氨基酸、糖類、肌醇結(jié)合。結(jié)合態(tài)的IAA本身沒有活性，當(dāng)它們被水解時(shí)，即釋放出游離態(tài)IAA。結(jié)合態(tài)IAA在種子等貯藏器官里較多。IAA可以通過酶促反應(yīng)等而降解。通過

12、吲哚乙酸氧化酶、過氧化物酶的作用，IAA可以分解為CO2等物質(zhì)。植物體內(nèi)的生長素水平可以通過合成、降解、運(yùn)輸、結(jié)合等途徑來進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)生長發(fā)育的需要。3、單側(cè)光引起生長素分布不均勻的假說實(shí)驗(yàn)證明，引起植物向光性生長的光是短波光，植物胚芽鞘中接受這種光刺激的受體是與-胡蘿卜素和核黃素類似的物質(zhì)。受體接受到單側(cè)光刺激后，會引起一系列反應(yīng)，使胚芽鞘不同部位產(chǎn)生電勢差：向光一側(cè)帶負(fù)電荷，背光一側(cè)帶正電荷。弱酸性的IAA陰離子帶負(fù)電荷，因而會向背光一側(cè)移動，使背光一側(cè)生長素含量升高。4、苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）苯乙酸又名苯醋酸，是合成青霉素的主要原料，也可用于合成香料、農(nóng)藥和植物生長調(diào)節(jié)

13、劑等。許多具有苯環(huán)的化合物，都具有和IAA類似的生理活性，PAA是其中的一種。IBA的化學(xué)名稱是3-吲哚基丁酸，在組培快速繁殖中，它的最普遍應(yīng)用是代替IAA。IBA的分子結(jié)構(gòu)與IAA非常相似，都有吲哚環(huán)，僅側(cè)鏈的長度有所不同，它比IAA更穩(wěn)定。IBA是一種廣譜的吲哚類植物生長調(diào)節(jié)劑，可誘導(dǎo)許多植物生根，還可用于瓜果的座果，提高座果率。高考解析例1、下列關(guān)于植物生長素生理作用的敘述中，正確的是（）A頂芽生長占優(yōu)勢時(shí)側(cè)芽生長素的合成受到抑制B燕麥胚芽鞘中生長素的極性運(yùn)輸與光照方向無關(guān)C草莓果實(shí)的自然生長過程與生長素?zé)o關(guān)而與乙烯有關(guān)D溫特的實(shí)驗(yàn)中生長素從胚芽鞘尖端基部進(jìn)入瓊脂塊的方式是主動運(yùn)輸答案：B解析：產(chǎn)生頂端優(yōu)勢的原因主要是頂芽產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸積累在側(cè)芽周圍，濃度過高抑制了其生長。生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸分極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸，極性運(yùn)輸是指從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，橫向運(yùn)輸是受單一方向的刺激如單側(cè)光、重力等影響的生長素的運(yùn)輸。果實(shí)的生長發(fā)育是受種子產(chǎn)生的生長素作用的結(jié)果。生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸是主動運(yùn)輸，但進(jìn)入瓊脂塊是自由擴(kuò)散。例2、某研究小組探究避光條件下生長素濃度對燕麥