3.1植物生长素的发现.doc

第三章 植物的激素调节第1节 植物生长素的发现发现问题情景导思 动物的生命活动主要通过神经系统和激素调节，植物体没有神经系统，不存在神经调节，植物体能产生激素吗？存在激素调节吗？重难剖析1、胚芽鞘是研究生长素及其分布与作用原理的最佳实验材料，针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论： （1）生长素的产生部位胚芽鞘尖端 （2）发挥作用部位尖端下面一段 （3）感光部位胚芽鞘尖端 （4）生长素作用促进生长 （5）弯曲原因生长素分布不均匀，导致生长不均匀 （6）引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、地心引力等2生长素的运输特点的试验设计(1)实验组设计 结论：能证明生长素从形态学上端向形态学下端的运输，但尚不能排除由下端到上端运输的可能性，缺少对照实验，因而设计不完善，应补充如下的对照实验。(2)对照实验 结论：此实验证明生长素不能从形态学下端向形态学上端运输。实验组 共同证明生长素只能从形态学上端向形态学下端运输。 对照组互动课堂提炼优化（一）生长素的发现过程1达尔文的实验：发现单侧光照射使 胚芽鞘尖端 产生某种刺激，当这种刺激传递到 下端的伸长区 时，会造成 背光面 比 向光面 生长快 ，因而实现向光性弯曲；2詹森的实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过 琼脂片 传递给下部；3拜尔的实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部 分布不均匀 造成；4温特的实验证明：造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质，并将其命名为 生长素 ；5进一步的研究发现：植物体内具生长素效应的化学物质有 吲哚乙酸 、 苯乙酸 、 吲哚丁酸 ；6植物向光性的原因：单侧光照射后，胚芽鞘 背光 一侧的生长素含量多于 向光 一侧，因而引起两侧生长不均匀。（二）植物激素的概念植物激素是一类由 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。（三）生长素的产生、运输与分布生长素主要的合成部位是 幼嫩的芽 、叶和发育中的 种子 。这些部位， 色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。生长素只能从形态学 上端 运输到形态学 下端 ，称为 极性运输 ，它是细胞的 主动 运输。在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行 非极性运输 。生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，如： 胚芽鞘 、 芽和根顶端的分生组织 、 形成层 、 发育中的种子和果实 等处。案例点击例1：将一燕麦胚芽的胚芽鞘剥去尖端，然后对无胚芽鞘尖端的材料给予左侧照光培养，则该胚芽将A直立生长 B向左侧弯曲生长 C向右侧弯曲生长 D停止生长【点悟】燕麦胚芽鞘尖端是生长素的产生部位和感光部位，去除后，无生长素产生，无胚芽鞘尖端的材料将不会生长。【答案】D【同类变式】用燕麦胚芽鞘做向光性实验，发现植物生长素产生的部位、感光刺激的部位、向光弯曲的部位分别是A胚芽鞘尖端；尖端下面一段；向光一面 B胚芽鞘；胚芽鞘尖端；尖端下面一段C胚芽鞘尖端；胚芽鞘尖端；尖端下面一段 D胚芽鞘尖端；胚芽鞘；尖端下面一段例2：下图表示有关生长素的一项实验。 经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘弯曲程度最大的是( )A甲 B乙 C丙 D丁【点悟】受单侧光影响，使胚芽鞘尖端背光侧生长素浓度增高，ab；由于c、d上方的胚芽鞘在旋转，故受光均匀，生长素浓度c=d；因此题中的生长素浓度ab=cd。受其影响，甲向右弯曲程度最大。【答案】D【同类变式】假设图中两个含生长素（IAA）的琼脂块和七个胚芽鞘尖端所产生的生长素量相同，则一段时间后对a、b、c、d、e、f、g四个空白琼脂块中所含生长素量的分析正确的是Afabdegc BafdebgcCcafdebg Dcfdabeg【解析】第一幅示意图中，去除了尖端，不能感光，生长素不转移，ab；第二幅示意图中，生长素不能从形态学下端运往下端，c=0；第三幅示意图中，由于尖端被云母片隔开，生长素不转移d=e；第四幅示意图中尖端能感光，生长素发生由向光侧到背光侧的转移，fg。自主成长夯实基础1下列关于植物激素的叙述，正确的是 ( )在植物体内含量极少 在植物体内含量很多 产生部位也是作用部位 对植物体的生命活动有显著的调节作用 化学本质是蛋白质 化学本质是有机物A B C D【解析】由植物激素的概念：在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物，可以看出正确。2、向光性实验中在纸盒上打一个小孔的目的是 A便于观察胚芽鞘生长 B通风 C形成单侧光 D测量胚芽鞘的高度【解析】向性运动是植物对单一刺激产生的定向运动，向光性的单一刺激是单侧光。3葵花茎的向光性是因为 （ ）A光促进营养物质的运输B光促进光合作用的进行C光促进细胞分裂D光引起生长素分布不均匀4.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【解析】甲图表示胚芽鞘尖端被云母片纵向插入，分离成互不相通的两部分，当右侧照光时，由于不透水性的云母片的阻挡，生长素在尖端下部的向光侧和背光侧不会出现分布不均的情况，所以甲不会向光弯曲。乙图表示胚芽鞘尖端下端被云母片横截为互不相通的上下两部分，左侧照光使尖端产生的生长素不能向下运输，尖端下部得不到生长素，所以乙的生长受阻，也就谈不上向左弯曲。丙图表示胚芽鞘尖下端右侧被云母片横截了一半，从顶部照光，这样胚芽鞘尖端产生的生长素不会从右侧向下运输，只能从左侧向下运输，致使尖端下部左侧生长素分布比右侧多，因此左侧生长快使胚芽鞘向右侧弯曲生长。 5高等植物体的各个器官中，合成生长素的数量甚微的是 （ ）A叶原基 B嫩叶 C成熟叶片 D发育中的种子【解析】生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。这些部位，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。6.科学家做过如下实验：把不含生长素的两小块琼脂放在燕麦胚芽鞘下端（如图所示）；把含生长素的琼脂小块放在一段燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两小块不含生长素的琼脂小块作为接受块放在下端；把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做同样试验。三个试验都以单侧光照射。经过一段时间后，接受块、的成分变化的叙述正确的是 A含生长素比多，含生长素比多 B含生长素比少，含生长素比多C小块中，含生长素最多 D中生长素含量之和比中含生长素多【解析】第一幅示意图中尖端能感光，生长素发生由向光侧到背光侧的转移，且能正常向下运输，；第二幅示意图中，生长素不能从形态学下端运往下端，=0；第三幅示意图中，去除了尖端，琼脂不能感光，生长素不转移，；7在人工控制的不同光照条件下测定燕麦胚芽鞘中（尖端以下）生长含量的相对浓度（如下图），测定结果可以说明 （ ）A光照抑制生长素的合成B光照促使生长素向下运输C单侧光照引起生长素向背光侧运输D光照可破坏已合成的生长素【解析】用玻璃隔板切断燕麦胚芽鞘尖端的横向运输，琼脂快收集的生长素总量为100%，说明玻璃隔板对生长素的存在不起干扰作用；丙组与丁组实验比较说明，光的存在不会引起生长素的分解；甲组和丙组实验比较说明，受到单侧光照射会引起生长素向背光侧运输的横向运动，。提升能力8根据下列关于生长素发现的科学实验，分析回答下列问题。 实验一：1880年，达尔文将长势相同的胚芽鞘分别放在暗箱A中和留有小孔的暗箱B中，并给予单侧光照。 (1)实验现象是：暗箱A中的胚芽鞘 ；暗箱B中的胚芽鞘 。 (2)实验结论是： 。 (3)达尔文实验的现象和结论对你有何启发?(至少写出两点) 实验二：在达尔文实验基础上，科学家继续以胚芽鞘为材料探索植物的向光性实验。某科学家将长势相同的胚芽鞘分成A、B两组，A组用不透光的锡箔罩套在其尖端，B组用不透光的锡箔套套在尖端的下面一段，并同时给予单侧光照。 (4)该实验的科学假设是： 。 (5)该实验的现象是：A组 ；B组 。 (6)该实验的结论是： 。 (7)该实验的现象和结论对你有何启发?(至少写出两点) 实验三：在以上实验的基础上，1910年丹麦生物学家詹森将长势相同的胚芽鞘分成A、B两组，A组切去尖端，B组切下尖端后在两切面中间夹放明胶薄片，并同时给予单侧光照。 (8)该实验的科学假设是： 。 (9)实验现象是：A组 ；B组 。 (10)实验结论是： 。 (11)你认为该实验中的A、B两组能否组成对比实验?为什么? (12)该实验的现象和结论对你有何启发?(至少写出两点) 实验四：在詹森和拜耳实验的基础上，1928年荷兰生物学家温特设计完成了以下实验：将胚芽鞘的尖端切下，放到琼脂块上处理一段时间，然后将处理后的琼脂块切成许多小块，并将琼脂小块放到切去尖端胚芽鞘切面的一侧。 (13)温特实验的科学假设是： 。 (14)实验现象是： 。 (15)请你帮助温特设计出对照实验。 (16)实验结论是： 。当时人们称之为 ，直到1934年科学家才确定了其化学本质是 。【答案】及【解析】(1)直立生长 向光弯曲生长 (2)植物(胚芽鞘)具有向光性 (3)植物为什么具有向光性?植物感受光的部位是哪里?植物向光性的物质基础是什么?植物具有向光性有什么生理意义?植物的向光弯曲生长现象是否是由于光照导致的温度变化引起的?(其他合理说法也可以) (4)胚芽鞘的感光部位在尖端 (5)直立生长 向光弯曲生长 (6)胚芽鞘的感光部位是尖端，而不是其他部位 (7)胚芽鞘的尖端是怎样感受光刺激的?胚芽鞘生长弯曲是否与尖端有关?胚芽鞘感受光刺激后发生了什么变化?胚芽鞘尖端是否产生了某种引起胚芽鞘生长的物质?(其他合理说法也可以) (8)胚芽鞘的向光性生长与尖端有关 (9)不生长不弯曲 向光弯曲生长 (10)胚芽鞘的向光性与尖端有关 (11)不能，因为A、B两组处理同时存在着“有无尖端”和“有无明胶薄片”两个变量，不符合对照实验的单一变量原则。 (12)胚芽鞘的生长或弯曲与尖端之间有什么关系?胚芽鞘的尖端是否产生了某种引起胚芽鞘生长的物质?尖端是如何通过明胶薄片对去尖端胚芽鞘发挥作用的?单侧光照是如何对胚芽鞘尖端发挥作用的?(其他合理说法也可以) (13)胚芽鞘尖端可能合成了某种促进胚芽鞘生长的物质 (14)胚芽鞘向琼脂小块的对侧弯曲生长 (15)将同样大小的空白琼脂小块放到切去尖端胚芽鞘切面的相同一侧。 (16)胚芽鞘尖端确实合成了某种促进胚芽鞘生长的物质 生长素 吲哚乙酸思维创新9已知生长素具有促进植物生长的作用，琼脂对植物的生长没有影响。将含有生长素的琼脂块正放在燕麦切去胚芽鞘尖端的切口上，有人推测，由于没有尖端感受单侧光的刺激而直立生长；但也有人认为琼脂块内的生长素也能像胚芽鞘尖端一样在单侧光的照射下由向光侧移向背光侧，因而同样引起向光弯曲生长。请你利用下列提供的材料用具，设计一个实验方案进行探究，并预测实验的结果得出结论。材料用具：含有适宜浓度生长素的琼脂块，培养好的具有适宜长度胚芽鞘的燕麦，一侧开孔的硬纸盒，刀片等。实验步骤：结果预测及结论：【解析】在实验设计中，要控制好单一变量，设计对照实验。在该实验设计中，我们要设计一个单侧光照射下能引起生长素转移的对照组保留胚芽鞘尖端；同时要设计实验组，即用含生长素的琼脂