選擇性必修一511植物生長素的發(fā)現(xiàn)合成運(yùn)輸和分布

本節(jié)聚焦：1.構(gòu)建模型分析植物向光性產(chǎn)生的原因和生長素的作用特點(diǎn)。2.分析生長素發(fā)現(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)原理和方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究生長素的運(yùn)輸方式和方向第五章

第一節(jié)

第1課時(shí)

生長素的發(fā)現(xiàn)、合成、運(yùn)輸和分布問題探討1.視頻中植株的生長方向有什么特點(diǎn)？

彎向光源生長。2.可能是哪種環(huán)境因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植株對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)的意義？

是較長時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向有陽光處生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合成更多的有機(jī)物，滿足自身生長發(fā)育的需要。

3.這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？

幼嫩部分向光性：

在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象。植物的向光性是如何產(chǎn)生的？實(shí)驗(yàn)材料：胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物，是一個(gè)鞘狀結(jié)構(gòu)。它能保護(hù)生長的胚芽。在種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先穿出地面。含葉綠體，出土后即能進(jìn)行光合作用。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程：一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)①②③④①、②組的自變量是？能得出什么結(jié)論？胚芽鞘的尖端必須存在，才會(huì)表現(xiàn)出向光性。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)①②③④①、③組的自變量是？能得出什么結(jié)論？胚芽鞘的尖端必須接受到單側(cè)光的刺激，才會(huì)表現(xiàn)出向光性。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)①②③④③、④組的自變量是？①、③、④能得出什么結(jié)論？胚感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)【教材旁欄思考題】1.遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？

分別遮蓋胚芽鞘尖端和它下面一段，是采用排除法，觀察某一

部分不受單側(cè)光刺激時(shí)的反應(yīng)，從而確定是哪一部分在起作用。2.胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？

胚芽鞘彎曲生長的是頂端下面的伸長區(qū)一段，感受光刺激的是

頂端。3.你怎樣解釋這一結(jié)果？

這說明，是胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種影響傳遞

到下面，引起下面一段彎曲生長。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端受單側(cè)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(xiàn)向光性彎曲。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——2.鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)瓊脂，是從海藻中提取出來的一種植物膠，為無色、無固定形狀的固體，溶于熱水。物質(zhì)溶于其中而不改變化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用在食品工業(yè)中，生物學(xué)研究中常作細(xì)菌培養(yǎng)基。云母片是一種礦物質(zhì)，由韻母族礦物質(zhì)切制而成。因其材料為天然礦制品，具有無污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——2.鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——3、拜爾的實(shí)驗(yàn)拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？

排除光的影響，控制變量

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。

【教材旁欄思考題】頂端產(chǎn)生的“影響”能傳到下部，那么它為什么能使得伸長區(qū)兩側(cè)生長不均勻呢？

因?yàn)樵撚绊懺谙蚬庖粋?cè)和背光一側(cè)（濃度分布）存在差異，因而引起兩側(cè)的生長不均勻。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——4、溫特的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組自變量：因變量：瓊脂塊是否接觸過尖端去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長設(shè)置對(duì)照組的目的是？排除瓊脂片本身的化學(xué)物質(zhì)對(duì)胚芽鞘的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

胚芽鞘尖端確實(shí)產(chǎn)生了一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在尖端下部分布不均，導(dǎo)致彎曲生長。溫特將其命名為生長素。(1)胚芽鞘的感光部位——(2)胚芽鞘彎曲生長的部位——(3)生長素的產(chǎn)生部位——(4)生長素的產(chǎn)生是否需要光——(5)胚芽鞘彎曲生長的原因——胚芽鞘實(shí)驗(yàn)小節(jié)尖端尖端下面的一段胚芽鞘尖端不需要生長素分布不均勻1931年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過鑒定，知道它叫吲哚乙酸（IAA）。直到1946年，人們才從高等植物中分離出了生長素,并確認(rèn)它就是IAA。除IAA外還有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。二、生長素的分離和提純吲哚丁酸（IBA）三、植物的向光性的原因生長快生長慢概念：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，叫作植物激素。作用：作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動(dòng)。四、植物激素植物激素與動(dòng)物激素都稱作激素，二者有哪些相似之處？有哪些不同點(diǎn)？相同點(diǎn)：（1）調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)；（2）都能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用；（3）都具有微量、高效的特點(diǎn)。五、生長素的合成、運(yùn)輸和分布1、生長素的主要合成部位在哪？2、生長素的運(yùn)輸有何特點(diǎn)？3、生長素主要分布在植物體的什么部位？自主學(xué)習(xí)任務(wù)：認(rèn)真閱讀課本P93內(nèi)容，嘗試回答以下問題。各器官都有分布，多集中在生長旺盛的部位,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。主要在芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。非極性運(yùn)輸（成熟組織）；極性運(yùn)輸（胚芽鞘、芽、幼葉和幼根）；橫向運(yùn)輸（單側(cè)光、重力）1.極性運(yùn)輸：只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，不能反過來運(yùn)輸。是細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸（方式）。六、生長素的極性運(yùn)輸如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明極性運(yùn)輸？六、生長素的極性運(yùn)輸1、極性運(yùn)輸是從低濃度到高濃度的運(yùn)輸，這是怎樣的運(yùn)輸方式？如何證明？極性運(yùn)輸是一種主動(dòng)運(yùn)輸，可通過抑制植物的細(xì)胞呼吸來驗(yàn)證，加入呼吸抑制劑，該運(yùn)輸方式受阻。六、生長素的極性運(yùn)輸2、證明：生長素的極性運(yùn)輸，只能從植物形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，而不能反過來運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)組a六、生長素的極性運(yùn)輸2、證明：生長素的極性運(yùn)輸，只能從植物形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，而不能反過來運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)組b

1.下列為生長素發(fā)現(xiàn)過程中利用胚芽鞘做的不同實(shí)驗(yàn)示意圖，其中能說明胚芽鞘彎曲生長確實(shí)是由某種化學(xué)物質(zhì)引起的是（）解析：

D項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中瓊脂塊因?yàn)榻佑|了尖端之后引起了切去尖端

的胚芽鞘的彎曲生長，據(jù)此能說明胚芽鞘彎曲生長確實(shí)是由某種化

學(xué)物質(zhì)引起的，D正確。2.下列有關(guān)植物生長素的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.在成熟組織中，生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸B.在太空中，橫向放置的植物的根不會(huì)表現(xiàn)出向地彎曲生長的特性C.如果將含生長素的瓊脂塊放置于去尖端的胚芽鞘正中間，并給予單側(cè)光照射，生長素會(huì)在瓊脂塊中進(jìn)行橫向運(yùn)輸D.在存在呼吸抑制劑的條件下，極性運(yùn)輸會(huì)受到抑制解析：

在植物的成熟組織中，生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸，A正確；在太空失重狀態(tài)下，植物激素不能進(jìn)行橫向運(yùn)輸，根失去向地生長的特性，但能進(jìn)行極性運(yùn)輸，B正確；生長素進(jìn)出瓊脂塊的方式是擴(kuò)散，光照不會(huì)使生長素在瓊脂塊中進(jìn)行橫向運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；極性運(yùn)輸以主動(dòng)運(yùn)輸形式進(jìn)行，在缺氧或有呼吸抑制劑存在的條件下，能量供應(yīng)不足，主動(dòng)運(yùn)輸會(huì)受到抑制，從而使極性運(yùn)輸受到抑制，D正確。3.生長素在胚芽鞘內(nèi)的運(yùn)輸與自身的載體分布有關(guān)，也受光照、重力

等外界影響。在如圖所示的胚芽鞘中，生長素的運(yùn)輸方向不會(huì)發(fā)生

的是（）A.a→bB.a→cC.b→dD.c→d解析：

由于單側(cè)光的照射，生長素可由向光一側(cè)向背光一側(cè)運(yùn)輸，即a→b，A不符合題意；在胚芽鞘部位生長素進(jìn)行極性運(yùn)輸，只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸，既可a→c，也可b→d，B、C不符合題意；橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端，在胚芽鞘的下部不會(huì)發(fā)生，故不能由c運(yùn)輸?shù)絛，D符合題意。4.下列有關(guān)植物激素和動(dòng)物激素的比較，正確的是（）A.都由內(nèi)分泌器官分泌B.都含量微少，但作用明顯C.都是蛋白質(zhì)類的物質(zhì)D.都有明顯的靶器官和靶細(xì)胞解析：

動(dòng)物激素由特定的內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞分泌，植物激素由一定部位分泌，無特定的內(nèi)分泌腺，A錯(cuò)誤；植物激素和動(dòng)物激素都具有微量、高效的特性，B正確；植物激素和動(dòng)物激素都是信息分子，但并不都是蛋白質(zhì)類物質(zhì)，如性激素主要是類固醇，C錯(cuò)誤；動(dòng)物激素的作用具有特異性，它有選擇性地作用于靶器官或靶細(xì)胞，而植物激素只能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，D錯(cuò)誤。5.下圖為研究生長素（IAA）產(chǎn)生部位及運(yùn)輸方向的實(shí)驗(yàn)，初始時(shí)，

瓊脂塊①～⑥中不含IAA。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表述中，正確的是

（）A.瓊脂塊①②中都有IAA，①≈②B.瓊脂塊③④中都有IAA，③