選擇性必修一511植物生長素的發(fā)現(xiàn)合成運輸和分布

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。2.分析生長素發(fā)現(xiàn)中的實驗原理和方法，設計實驗探究生長素的運輸方式和方向第五章

第一節(jié)

第1課時

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

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？植株對這種刺激的反應有什么適應的意義？

是較長時間的單側(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？實驗材料：胚芽鞘：單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物，是一個鞘狀結(jié)構(gòu)。它能保護生長的胚芽。在種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先穿出地面。含葉綠體，出土后即能進行光合作用。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達爾文父子的實驗實驗過程：一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達爾文父子的實驗一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達爾文父子的實驗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，才會表現(xiàn)出向光性。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達爾文父子的實驗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，才會表現(xiàn)出向光性。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——1.達爾文父子的實驗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.達爾文父子的實驗【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)光刺激時的反應，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。實驗結(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.達爾文父子的實驗一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——2.鮑森·詹森的實驗瓊脂，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性質(zhì)，廣泛應用在食品工業(yè)中，生物學研究中常作細菌培養(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、不透化學物質(zhì)的特點。一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程——2.鮑森·詹森的實驗實驗結(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、拜爾的實驗拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？

排除光的影響，控制變量

實驗結(jié)論：

胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(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？

因為該影響在向光一側(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、溫特的實驗實驗組對照組自變量：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置對照組的目的是？排除瓊脂片本身的化學物質(zhì)對胚芽鞘的影響實驗結(jié)論：

胚芽鞘尖端確實產(chǎn)生了一種化學物質(zhì)，這種化學物質(zhì)在尖端下部分布不均，導致彎曲生長。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——胚芽鞘實驗小節(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，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。四、植物激素植物激素與動物激素都稱作激素，二者有哪些相似之處？有哪些不同點？相同點：（1）調(diào)節(jié)生命活動的化學物質(zhì)；（2）都能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课话l(fā)揮作用；（3）都具有微量、高效的特點。五、生長素的合成、運輸和分布1、生長素的主要合成部位在哪？2、生長素的運輸有何特點？3、生長素主要分布在植物體的什么部位？自主學習任務：認真閱讀課本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)育中的種子和果實等處。主要在芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子。非極性運輸（成熟組織）；極性運輸（胚芽鞘、芽、幼葉和幼根）；橫向運輸（單側(cè)光、重力）1.極性運輸：只能從形態(tài)學上端運輸?shù)叫螒B(tài)學下端，不能反過來運輸。是細胞的主動運輸（方式）。六、生長素的極性運輸如何設計實驗證明極性運輸？六、生長素的極性運輸1、極性運輸是從低濃度到高濃度的運輸，這是怎樣的運輸方式？如何證明？極性運輸是一種主動運輸，可通過抑制植物的細胞呼吸來驗證，加入呼吸抑制劑，該運輸方式受阻。六、生長素的極性運輸2、證明：生長素的極性運輸，只能從植物形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，而不能反過來運輸。實驗組a六、生長素的極性運輸2、證明：生長素的極性運輸，只能從植物形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，而不能反過來運輸。實驗組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驗示意圖，其中能說明胚芽鞘彎曲生長確實是由某種化學物質(zhì)引起的是（）解析：

D項實驗中瓊脂塊因為接觸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是由某種化

學物質(zhì)引起的，D正確。2.下列有關植物生長素的敘述，錯誤的是（）A.在成熟組織中，生長素可以通過輸導組織進行非極性運輸B.在太空中，橫向放置的植物的根不會表現(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，生長素會在瓊脂塊中進行橫向運輸D.在存在呼吸抑制劑的條件下，極性運輸會受到抑制解析：

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

等外界影響。在如圖所示的胚芽鞘中，生長素的運輸方向不會發(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)運輸，即a→b，A不符合題意；在胚芽鞘部位生長素進行極性運輸，只能由形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，既可a→c，也可b→d，B、C不符合題意；橫向運輸發(fā)生在尖端，在胚芽鞘的下部不會發(fā)生，故不能由c運輸?shù)絛，D符合題意。4.下列有關植物激素和動物激素的比較，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胞解析：

動物激素由特定的內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細胞分泌，植物激素由一定部位分泌，無特定的內(nèi)分泌腺，A錯誤；植物激素和動物激素都具有微量、高效的特性，B正確；植物激素和動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錯誤；動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胞，而植物激素只能從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课唬珼錯誤。5.下圖為研究生長素（IAA）產(chǎn)生部位及運輸方向的實驗，初始時，

瓊脂塊①～⑥中不含IAA。下列對實驗結(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