18-19版：3.1 植物生長素的發(fā)現(xiàn)

第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)第3章

植物的激素調(diào)節(jié)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.體驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生長素的歷程，并對相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。2.解釋生長素的分布與植物向光性的關(guān)系。3.分析植物體中生長素的極性運(yùn)輸。方式一古人有詩：“滿園春色關(guān)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(guān)。這說明人們很早就發(fā)現(xiàn)了植物有朝向光源生長的特性，經(jīng)過人們長期的探索與研究，發(fā)現(xiàn)植物的這種特性與生長素有關(guān)。人們是怎樣發(fā)現(xiàn)生長素的呢？生長素在植物體內(nèi)是怎樣產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布的呢？課堂導(dǎo)入方式二向日葵是太陽之花，在希臘神話中，水澤女神愛戀太陽神阿波羅，于是群神將她變成了向日葵，以便終生追隨那份永遠(yuǎn)的陽光?，F(xiàn)實(shí)生活中的“朵朵葵花向太陽”是怎么回事呢？原來在陽光的照射下，生長素在向日葵的背光一面含量升高，刺激背光面細(xì)胞拉長，從而使向日葵的葉子和花盤慢慢地向著太陽轉(zhuǎn)動。那么，什么是生長素？它是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)(1)發(fā)現(xiàn)問題：植物的向光性，即在

的照射下，植物朝向

方向生長的現(xiàn)象。(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①取材：金絲雀

草的

。②條件：

照射。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程單側(cè)光光源胚芽鞘單側(cè)光③處理及現(xiàn)象不彎曲處理方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象胚芽鞘彎向光源生長胚芽鞘_______胚芽鞘________胚芽鞘

生長直立生長彎向光源(3)推論：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的

傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)

比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。2.鮑森·詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)(1)鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給

。伸長區(qū)背光面下部(2)拜爾的實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。3.溫特的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)組①處理：把接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。②現(xiàn)象：胚芽鞘會

。(2)對照組①處理：把未接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂塊放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。②現(xiàn)象：胚芽鞘

。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。溫特認(rèn)為這可能是一種和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為

。朝放瓊脂塊的對側(cè)彎曲生長不生長不彎曲生長素4.生長素的化學(xué)本質(zhì)：吲哚乙酸。植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)，除吲哚乙酸(IAA)外，還有

(PAA)、

(IBA)等。5.植物激素的概念由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從

部位運(yùn)送到

部位，對植物的

有顯著影響的微量

。苯乙酸吲哚丁酸生長發(fā)育產(chǎn)生有機(jī)物作用1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程中，針對胚芽鞘的一系列實(shí)驗(yàn)的重要結(jié)論(1)生長素的產(chǎn)生部位——胚芽鞘尖端。(2)發(fā)揮作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸長區(qū)。(3)感光部位——胚芽鞘尖端。(4)生長素的產(chǎn)生是否需要光——不需要。(5)橫向運(yùn)輸?shù)牟课弧哐壳始舛恕?6)彎曲生長的原因——生長素分布不均勻，導(dǎo)致生長不均勻。(7)引起生長素分布不均勻的原因——單側(cè)光照、重力等。特別提醒2.植物向光性的解釋例1

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(yùn)輸C.單側(cè)光引起生長素向背光側(cè)運(yùn)輸D.光照促進(jìn)生長素的合成√答案解析解析比較后兩個圖片可知，光照條件下和黑暗條件下，胚芽鞘尖端產(chǎn)生和向下運(yùn)輸?shù)纳L素含量幾乎一樣，A、B、D項(xiàng)錯誤；比較前兩個圖片可知，兩組瓊脂塊中的生長素總含量大體相同，但向光側(cè)比背光側(cè)少，說明單側(cè)光引起生長素向背光側(cè)運(yùn)輸，C項(xiàng)正確。例2

對胚芽鞘進(jìn)行如圖所示的①～④實(shí)驗(yàn)，其中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn)，一段時間后停止旋轉(zhuǎn)時，實(shí)驗(yàn)①②裝置仍停止在如圖位置。則四個胚芽鞘的生長方向依次是A.←↑→↑

B.←↑↑→C.→↑→↑

D.→↑←↑√答案解析解析①中胚芽鞘隨盤勻速旋轉(zhuǎn)，則胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會導(dǎo)致生長素在外側(cè)分布多，因此停留在如圖位置時，向右彎曲生長；②暗箱不動，有單側(cè)光從左邊射入，但是胚芽鞘旋轉(zhuǎn)使胚芽鞘的尖端各部位都能均勻接受單側(cè)光，因此直立生長；③由于生長素的運(yùn)輸受重力影響，因此B中的生長素含量比A多，故右側(cè)生長比左側(cè)快，向左彎曲生長；④旋轉(zhuǎn)后A、B中生長素含量一樣多，因此左右生長一樣快，直立生長。(1)若將②中紙盒和植株一起旋轉(zhuǎn)，胚芽鞘的生長方向是什么？一題多變答案

向小孔方向彎曲生長。(2)若對③加以右側(cè)方向的單側(cè)光照射，胚芽鞘將如何生長？答案

向左彎曲生長。答案用“兩看法”判斷植物生長彎曲狀況(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否獲得生長素：①若能則生長；②若不能則既不生長也不彎曲。(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生長素的分布是否均勻：①若均勻則直立生長；②若不均勻則彎曲生長。方法技巧二、生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布2.發(fā)育中的種子色氨酸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端韌皮部主動運(yùn)輸分生組織生長旺盛3.分布：相對集中地分布在

的部分，如胚芽鞘、芽和根頂端的

、

、發(fā)育中的

等處。形成層種子和果實(shí)生長素極性運(yùn)輸、非極性運(yùn)輸和橫向運(yùn)輸?shù)谋嫖?1)極性運(yùn)輸是將物質(zhì)從植物的形態(tài)學(xué)上端運(yùn)送到形態(tài)學(xué)下端，如根尖產(chǎn)生的生長素會向上運(yùn)輸，而莖尖產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸。極性運(yùn)輸是細(xì)胞的主動運(yùn)輸，需要載體蛋白協(xié)助，需要消耗能量。(2)非極性運(yùn)輸是指植物體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸不受形態(tài)學(xué)上下端的影響，如生長素可優(yōu)先供給生長中心。(3)橫向運(yùn)輸是生長素由莖(向光)的一側(cè)移動到另一側(cè)(背光)的運(yùn)輸方式，其方向平行于莖的橫切面。易混辨析例3

用放射性同位素14C標(biāo)記的吲哚乙酸來處理枝條的一端，然后探測另一端是否含有放射性14C標(biāo)記的吲哚乙酸。枝條及位置如圖所示，下列有關(guān)處理方法及結(jié)果的敘述正確的是A.處理甲圖中的A端，不可能在甲圖中的B端探測到14C的存在B.處理乙圖中的A端，能在乙圖中的B端探測到14C的存在C.處理乙圖中的B端，能在乙圖中的A端探測到14C的存在D.處理甲圖中的B端，能在甲圖中的A端探測到14C的存在√答案解析解析

甲中A為形態(tài)學(xué)上端，B為形態(tài)學(xué)下端；乙中A為形態(tài)學(xué)下端，B為形態(tài)學(xué)上端。生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸是極性運(yùn)輸，在植物體內(nèi)只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)向形態(tài)學(xué)下端。例4

植物莖尖中的生長素可以向濃度比它高的側(cè)芽部位運(yùn)輸，但是在缺氧的條件下會嚴(yán)重阻礙其運(yùn)輸，這說明生長素的運(yùn)輸屬于A.自由擴(kuò)散

B.協(xié)助擴(kuò)散C.主動運(yùn)輸

D.滲透作用√答案解析解析生長素可以從低濃度向高濃度運(yùn)輸，即逆濃度梯度運(yùn)輸，而且在缺氧的條件下會嚴(yán)重阻礙其運(yùn)輸，說明生長素運(yùn)輸過程需要能量，所以生長素的運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)爾文溫特幼嫩極性運(yùn)輸生長旺盛的部分達(dá)標(biāo)檢測1.下列哪項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明胚芽鞘的彎曲生長是因尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的答案√1234解析解析A項(xiàng)說明尖端和向光性有關(guān)；B項(xiàng)說明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部；D項(xiàng)與尖端無關(guān)。52.將燕麥胚芽鞘做如圖所示處理，經(jīng)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√12345解析解析

胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素向下運(yùn)輸促使尖端下部生長，單側(cè)光照使生長素在尖端處進(jìn)行橫向運(yùn)輸，導(dǎo)致背光一側(cè)生長素比向光一側(cè)分布多，圖中胚芽鞘由于左側(cè)切口，生長素在尖端部位雖能橫向運(yùn)輸，但不能向下運(yùn)輸，導(dǎo)致背光一側(cè)生長素比向光一側(cè)分布少，所以胚芽鞘右側(cè)生長快，使胚芽鞘向左彎曲生長。3.下列有關(guān)生長素的敘述，錯誤的是A.生長素主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子中產(chǎn)生B.成熟的葉片和根尖產(chǎn)生的生長素很少C.在極性運(yùn)輸中，生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端D.生長素只分布在植物生長旺盛的部位√答案解析12345解析

生長素主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子中合成，成熟的葉片和根尖中合成的很少，A、B項(xiàng)正確；在極性運(yùn)輸中，生長素只能從形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端，C項(xiàng)正確；植物體內(nèi)生長素主要分布在生長旺盛的部位，在趨向衰老的組織和器官中含量較少，D項(xiàng)錯誤。4.在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗，暗箱的一側(cè)開一小窗，固定光源可從窗口射入。把暗箱放在旋轉(zhuǎn)器上水平旋轉(zhuǎn)，保持每15min勻速轉(zhuǎn)一周的速度。則一星期后幼苗生長狀況為圖中的√答案123