高中生物人教版高二必修3教学案第3章第1节植物生长素的发现word版有答案Word格式.docx
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使植株获得更多阳光,通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。
(4)原因:
在单侧光照射下,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
3.植物激素:
由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
二、生长素的产生、运输和分布
1.产生:
主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
2.运输
(1)极性运输
(2)非极性运输:
在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部
进行
3.分布:
相对集中地分布在生长旺盛的部分。
[共研探究]
植物具有向光性,其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。
阅读教材,完成科学家的探索过程。
并归纳其原理。
1.根据图示完成达尔文实验的相关问题,然后阅读教材回答下列问题:
(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是:
①弯向光源生长;
②不生长,不弯曲;
③直立生长;
④弯向光源生长。
(2)①与②对比,说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
(3)③与④对比,说明感光部位是胚芽鞘的尖端,而不是尖端以下的伸长区。
(4)达尔文的猜测:
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2.为了验证达尔文的猜测,鲍森·
詹森和拜尔分别设计了如下实验,请根据图示回答相关问题。
(1)鲍森·
詹森实验
①实验现象:
A胚芽鞘不生长,不弯曲;
B胚芽鞘弯向光源生长。
②结论:
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
③从对照实验设计的单一变量原则角度分析,该实验的不足之处在于没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
(2)拜尔实验
将尖端切下,放到胚芽鞘一侧,胚芽鞘总是弯向对侧生长。
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。
③该实验为什么要在黑暗中进行?
排除光照可能对实验结果造成的干扰。
④拜尔实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。
3.温特实验
(1)实验组是B,对照组是A。
A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。
(2)设置A组的目的是排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
(3)实验结论:
引起胚芽鞘弯曲生长的确实是一种化学物质,温特将其命名为生长素。
(4)由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是改变生长素的分布,使生长素在背光侧分布的多。
(5)在其他科学家的努力下,人们首先从人尿中分离出了生长素,它的化学名称是吲哚乙酸,结构如图。
4.植物激素:
根据植物激素的概念,判断下列物质是否属于植物激素,并说明理由:
(1)生长素:
属于植物激素,理由:
化学本质为吲哚乙酸。
(2)生长激素:
不属于植物激素,理由:
属于动物激素,化学本质是蛋白质。
(3)2,4—D:
植物激素是由植物细胞产生的天然存在的具有调节作用的物质。
[总结升华]
1.四个重要结论
(1)生长素产生部位——胚芽鞘尖端;
(2)生长素发挥作用部位——尖端下部的伸长区;
(3)感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘尖端;
(4)弯曲生长的部位——尖端下部的伸长区。
2.植物向光弯曲生长
(1)内因:
生长素的分布不均匀。
外因:
单侧光照射。
(2)过程图解
单侧光→尖端(生长素)⇒⇒向光弯曲生长
【易错易混】 植物激素与动物激素的比较
项目
植物激素
动物激素
不
同
点
产生
部位
无专门的分泌器官,由植物体的一定部位产生
由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌
作用
不作用于特定的靶器官、靶细胞
随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞
相同点
①由自身产生;
②种类多、微量、高效;
③调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动
[对点演练]
1.(2016·
云浮期末)如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验,下列叙述中正确的是( )
A.不生长也不弯曲的是③④
B.生长且向光弯曲的是②⑤
C.生长但不弯曲的是①④
D.生长且向左弯曲的是①⑤
解析:
选C ①胚芽鞘尖端无法感受光刺激,尖端下面一段生长素分布均匀,胚芽鞘直立生长。
②胚芽鞘尖端感光,尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧,胚芽鞘向光弯曲生长。
③切去尖端,由于没有生长素,所以不生长也不弯曲。
④在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块,由于无尖端,不感光,生长素均匀向下运输,故直立生长。
⑤含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧,生长素分布不均匀,故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。
生长素有其一定的合成部位,又有其重要的运输方式,其分布也有规律性。
请阅读教材,回答相关问题。
1.生长素的合成
(1)合成部位:
主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)合成过程:
色氨酸生长素。
2.生长素的运输
(1)探讨下列各图中极性运输的方向,并总结其运输规律。
方向:
A.①→②;
B.④→③;
C.⑥→⑤
规律:
由形态学上端向形态学下端运输。
(2)分析判断下列各图中生长素横向运输的方向,并总结影响横向运输的因素。
影响因素:
单侧光、重力、离心力等。
(3)实验:
某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输”的结论,设计了如下实验:
①若仅设计A组,仅能证明从形态学上端运输到形态学下端,但不能证明倒转过来不能运输。
②若B组形态学上端在上,把含生长素的琼脂块放在下面,可以吗?
说明理由。
提示:
不行。
不能排除重力作用。
③A组与B组的对照类型为相互对照。
(4)研究表明,顶芽的生长素浓度低于侧芽,但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输,由此推断生长素的运输方式是主动运输。
3.生长素的分布
(1)分布部位:
集中地分布在生长旺盛的部位。
(2)含量特点:
①产生部位小于积累部位,如顶芽小于侧芽,分生区小于伸长区;
②生长旺盛部位大于衰老部位,如幼根大于老根。
1.不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析
类别
图解分析
相关结果
遮
盖
类
①直立生长
②向光生长
暗
箱
②向光(小孔)生长
插
入
①向右侧生长
②直立生长
③向光生长
④向光生长
移
植
②向左侧生长
③开始时b=c,
后来b>
c
④向右侧生长
旋
转
③向小孔生长
2.生长素的横向运输和极性运输
运输
方式
图示
图示解读
横向
单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从②运到①
植物横放时,由于重力作用,在幼根中,生长素从③运到④;
在幼茎中,生长素从⑤运到⑥
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从⑦运到⑧
极性
只能从形态学的上端向形态学下端运输,是一种主动运输过程,需要消耗能量,能逆浓度运输
【方法规律】 植物生长状况的判断方法
3.形态学上端与形态学下端的判断
形态学上端的判断标准
地上
部分
相对下面,层次越高的枝条
以树干中轴为基准,同一枝条离中轴越远
地下
以地面为基准,距地面越深的根
以主根中轴为基准,同一侧根离中轴越远的
2.用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦、⑧进行如图所示实验,且②~⑦均给予单侧光照,一段时间后,会发生弯曲的是( )
A.②⑤⑦ B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦D.②⑤⑧
选D ①a、b所含生长素浓度相同,故直立生长;
②向右弯曲生长;
④直立生长;
⑤向右弯曲生长;
⑥不生长也不弯曲;
⑦只有暗室内的幼苗旋转,单侧光不影响生长素的分布,故直立生长;
⑧向小孔方向弯曲生长。
1.科学家研究胚芽鞘向光弯曲现象,逐步揭示了发生这种应激反应的一系列因果相关事件,下列按因果相关事件顺序排列的是( )
a.胚芽鞘尖端合成生长素 b.胚芽鞘尖端感受光刺激 c.胚芽鞘向光弯曲生长 d.生长素在背光一侧分布较多e.背光一侧细胞生长较快 f.单侧光照射胚芽鞘尖端
选D 胚芽鞘尖端合成生长素与单侧光照射无关,但单侧光照射能引起生长素分布不均,背光一侧分布较向光一侧多,致使背光一侧细胞生长较快,胚芽鞘向光弯曲生长。
2.(2016·
韶关期末)下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部分,从不同方向照光,培养一段时间后,胚芽鞘的生长情况是( )
A.甲向右弯,乙不弯曲,丙不弯曲
B.甲向左弯,乙向右弯,丙不弯曲
C.甲向左弯,乙不弯曲,丙向左弯
D.甲不弯曲,乙不弯曲,丙向右弯
选D 单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。
但甲图中,云母片从胚芽鞘尖端插入后,阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移,胚芽鞘两侧生长素分布均匀,直立生长。
乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输,胚芽鞘不生长,也不弯曲。
丙图光照均匀,但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下运输,使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快,向右弯曲生长。
3.胚芽鞘产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别是( )
A.尖端、尖端、尖端
B.尖端、尖端、尖端下面的部分
C.尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分
D.尖端、尖端下面的部分、尖端
选B 生长素发现历程的实验中已证明产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘尖端,而弯曲生长的部位是尖端下面的部分。
4.关于生长素,达尔文、温特等科学家相继进行了长期的具体研究。
某同学对生长素非常感兴趣,设计了如下两个实验。
(1)实验一:
实验假设:
如果胚芽鞘的尖端能产生生长素,则能影响胚芽鞘尖端下面一段的生长。
实验材料:
小麦胚芽鞘、刀片、琼脂薄片若干。
实验设计:
见实验设计示意图1。
实验结论:
上述实验假设成立。
有同学认为实验设计示意图1不完善,缺少的是,
你的具体改进方法是。
(2)实验二:
如果单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多,则小麦胚芽鞘向光弯曲。
同实验一。
在上述示意图1改进后的基础上进行单侧光照射,实验设计及其实验预测结果见实验设计示意图2。
实验假设成立。
有同学认为实验设计示意图2中的实验预测结果是错误的,你认为正确的现象应该是_____________________________
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