植物生長素的發(fā)現導學案

1、植物生長素的發(fā)現1動物激素是由內分泌腺(或內分泌細胞)分泌的化學物質，彌散到體液中，隨血液流到全身，作用于靶器官、靶細胞，使細胞內原有的生理活動發(fā)生變化。2動物的生長激素是由垂體產生并分泌的，其化學本質是蛋白質(或多肽)。3如圖表示單子葉植物的胚芽鞘和胚芽，胚芽鞘實際上是植物的第1片葉，從圖中可以看出它對胚芽起保護作用，由于胚芽鞘中含有葉綠體，由此可推知其出土后能夠進行光合作用。4物質跨膜運輸的方式中，能逆濃度梯度運輸的是主動運輸，這種運輸方式的條件是需要載體蛋白協助、消耗能量。課堂導入古人有詩：“滿園春色關不住，一枝紅杏出墻來”。推測植物的這種特性與環(huán)境因素光照有關。這說明人們很早就發(fā)現了植

2、物有朝向光源生長的特性，經過人們長期的探索與研究，發(fā)現植物的這種特性與生長素有關。人們是怎樣發(fā)現生長素的呢？生長素在植物體內是怎樣產生、運輸和分布的呢？探究點一生長素的發(fā)現過程植物具有向光性，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，并歸納其機理。1根據圖示完成達爾文實驗相關問題，然后閱讀教材，對照自己的回答是否正確。(1)與對比，說明胚芽鞘的彎曲生長與尖端有關。(2)和對比，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)。(3)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，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲。

3、2這種“影響”究竟是什么呢？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，請根據圖示實驗的操作與結果回答相關問題。(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“瓊脂片也可能會導致胚芽鞘生長”的結論。(2)拜爾實驗實驗現象：將尖端切下，放到胚芽鞘一側時，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

4、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在上述實驗的基礎上，溫特重新設計了下列實驗，據圖回答：(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塊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(如圖)。4根據上述實驗建立植物激素的概念(1)由植物體內產生，能從產生部位運送到

5、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)人工合成的某些化學物質也具有類似于生長素的效果，如2,4D，那么2,4D是植物激素嗎？請說明理由。答案不是。植物激素必須是由植物體產生的天然存在的物質。歸納提煉1胚芽鞘的四個重要部位(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植物向光彎曲生長的原因分析(1)內因：生長素的分布不均勻。外因：單側光照射。(2)過程解釋如圖所示：單側光胚芽鞘尖端(向光側生長素,背光側)生長素含量>生長素從到、從到伸長區(qū)生長素含量>生長不均勻(

6、背光側快)向光彎曲生長?；顚W活用1(1)在方形暗箱內放一盆幼苗，暗箱的一側開一小窗，固定光源可從窗口射入。把暗箱放在旋轉器上水平旋轉，保持每15 min勻速轉一周的速度。一星期后，幼苗生長狀況為圖中的()(2)下面是與向光性產生相關的一系列事件，請按因果關系進行排列(用字母和箭頭表示)_。a胚芽鞘尖端合成生長素b胚芽鞘尖端感受單側光刺激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問題導析(1)花盆與暗箱的相對位置固定，只有當小窗轉至正對光源時，花盆中的幼苗才能接受光照，因此幼苗所接受的光照只能來自于暗箱上的小孔。(2)胚芽鞘尖端合成生長素，受單側光

7、影響時，在尖端發(fā)生橫向運輸，使生長素在背光側分布多于向光側，所以背光側生長速度大于向光側，表現出向光生長的現象。答案(1)B(2)abdec f解析(1)據題意知，光源固定，花盆與暗箱的相對位置也固定，花盆中的幼苗所接受的光照只能來自于暗箱上的小孔，若花盆與暗箱同時旋轉，則幼苗就會向著暗箱的窗口方向生長。(2)科學家通過實驗解釋了植物向光性的原因，先是證明了胚芽鞘尖端產生某種影響(生長素)，這種影響傳遞到尖端下部，在背光側分布多于向光側，所以背光側生長速度大于向光側，表現出向光生長的現象。探究點二生長素的產生、運輸和分布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

8、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)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，不足之處是僅能證明生長素能從形態(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，而把含生長素的瓊脂塊放在下面，行嗎？為什么？答案不行。不能排除重力作用。a與b兩組的對照類型為相互對照。(2)單側光照射胚芽鞘，使生長素從形態(tài)學上端到形態(tài)學下端極性運輸的同時，在尖端產生一定程度的橫向運輸；同理，橫放

9、的植物，由于受到重力的影響，生長素橫向運輸，觀察下圖回答相關問題：A、B中屬于極性運輸的是，屬于橫向運輸的是。(3)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。小貼士形態(tài)學的上端與下端的辨別方法地上部分地下部分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：產生部位積累部位，如頂芽側芽、分生區(qū)伸長區(qū)；生長旺盛部位衰老部位，如幼根老根。歸納提煉1在成熟組織的韌皮部中，生長素能進行非極性運輸。2生長素的極性運輸是由內因植物的遺傳特性決定的；而橫向運輸則是由外因單側光、重力、離心力等因素引起的。活學活用2對胚芽鞘甲

10、做如圖所示的處理，形成胚芽鞘乙，請回答： (1)光照后它的彎曲情況是_。(2)如圖是胚芽鞘受到單側光照射的情況，下列敘述中不正確的是()A生長素由向運輸B生長素由向運輸C生長素由向運輸D處的生長比處快答案(1)不彎曲(2)C解析(1)圖中形態(tài)學的上端為P，下端為Q，所以生長素只能由P向Q運輸。在胚芽鞘乙中，P和Q顛倒，使生長素不能向下運輸，所以胚芽鞘乙既不生長也不彎曲。(2)方法鏈接如何判斷植物“長不長、彎不彎”判斷植物“長不長、彎不彎”要注意兩看：一看胚芽鞘尖端以下的部位能否獲得生長素，若能則生長，若不能則既不生長也不彎曲；二看胚芽鞘尖端以下部位生長素的分布是否均勻，若均勻則直立生長，若不均

11、勻則彎曲生長。1下列哪項實驗能夠證明：胚芽鞘的彎曲生長是因尖端產生的影響在其下部分布不均勻造成的()答案C解析由于題干中所說的是胚芽鞘的尖端產生的影響分布不均勻導致了胚芽鞘的彎曲，而選項D的瓊脂塊與尖端不存在必然的關系，所以不能說明。2下圖表示用云母片(具不透水性)插入燕麥胚芽鞘的尖端部位，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，丙向右彎答案D解析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

12、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的運輸，使胚芽鞘左側生長素分布多、生長快，向右彎曲生長。3在燕麥胚芽鞘的尖端套上一個不透光的錫箔小帽，然后在暗室中從左側照光，胚芽鞘將()A向左側彎曲 B不彎曲C向右側彎曲 D無規(guī)律彎曲答案B解析胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端，向光彎曲的部位是尖端下面的一段。由于尖端被套上不透光的錫箔小帽，從而尖端不能感光，也就不能使生長素在尖端下部分布不均勻，故不彎曲。4將燕麥胚芽鞘作如圖所示處理，經過幾天后的變化情況是()A向左彎曲B向右彎曲C直立生長D停止生長答案A解析

13、胚芽鞘尖端產生的生長素向下運輸促使尖端下部生長，單側光照使生長素在尖端處橫向運輸，導致背光一側生長素比向光一側分布多，此題由于左側切口，生長素在尖端部位雖能橫向運輸，但不能向下運輸促使尖端下部生長，所以胚芽鞘右側生長快，使胚芽鞘向左彎曲生長。51928年，荷蘭科學家溫特為了研究植物體的向光性，設計實驗如圖所示。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行的不同處理。請分析回答下列問題：(1)在溫特之前，科學家研究初步認為，胚芽鞘向光生長是由_部位產生了某種化學物質向下運輸引起的，溫特推想這種化學物質也可以擴散到瓊脂塊中。(2)經過一段時間的培養(yǎng)，的現象說明A瓊脂塊中確實含有某種化學物質，且這種化學物質的作用是_。(3)和的現象均表明，胚芽鞘向該化學物質分布_(多、少)的一側彎曲生長；設置和組的目的是排除_對胚芽鞘生長的影響。該實驗應在黑暗環(huán)境中進行，其原因是該化學物質分布會受_的影響。(4)自然界中，植物體在單側光照的條件下，向光彎曲生長，是因為該化學物質在背光側分布較_。后來研究發(fā)現，該物質的化學本質是_，根據其作用取名為_。答案(1)尖端(2)促進生長(3)少瓊脂塊光(4)多吲哚乙酸生長素解析(1)溫特之前，科學家們認為胚芽鞘的向光生長是由尖端產生的某種化學物質分配不均勻所致。(2