《高考生物第1輪總復習 第6講生長素的發(fā)現(xiàn)及生理作用課件 新人教版必修3（廣東專版）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物第1輪總復習 第6講生長素的發(fā)現(xiàn)及生理作用課件 新人教版必修3（廣東專版）（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（變量梯度設置的實驗應用）【例1】生長素的主要作用是促進細胞縱向伸長，其作用機理如圖所示，請回答下列問題：(1)生長素作用的第一步是與細胞膜上的受體結合，形成“激素受體復合物”，這一過程體現(xiàn)了細胞膜的_功能。(2)被激活的“激素受體復合物”能引起內質網(wǎng)釋放Ca2，Ca2促使細胞內的H以_的方式運往細胞外，增加了細胞壁的延展性，使細胞壁對細胞的壓力減小，導致細胞吸水、體積增大而發(fā)生不可逆增長。細胞在生長過程中體積變化最大的細胞器是_。實驗發(fā)現(xiàn)，細胞在持續(xù)生長過程中，細胞壁的厚度能基本保持不變，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于_(填細胞器)為細胞壁添加了新的成分。(3)此外，Ca2還能激活細胞中的轉錄因子

2、，它進入細胞核后，能引起_酶催化mRNA的合成。(4)生長素促進根系生長的最適宜濃度要比莖低得多，稍高濃度的生長素能促進乙烯的生物合成，從而抑制了根的伸長，這說明生長素的作用具有_。(5)科學家研究發(fā)現(xiàn)紫外線可以抑制植物生長，原因是紫外線增加了植物體內吲哚乙酸氧化酶的活性，從而促進了生長素氧化為3亞甲基氧代吲哚，而后者沒有促進細胞伸長的作用?，F(xiàn)在提供生長狀況相同的健康的小麥幼苗若干作為實驗材料，請完成下列實驗方案，以驗證紫外線抑制植物生長與生長素的氧化有關。步驟1：將小麥幼苗平均分為甲組和乙組。步驟2：給予甲組_光照，給予乙組_光照。步驟3：觀察兩組幼苗的_并測量_的含量。預測實驗結果及結論：

3、_。 【解析】(1)細胞膜上有接受激素的受體，能特異性地與激素結合，在此過程中要通過細胞膜的識別功能才能完成。(2)離子以主動運輸?shù)姆绞酵ㄟ^細胞膜；細胞生長過程中，液泡的體積不斷增大，細胞壁的形成與高爾基體有關。 (3)mRNA的合成需要RNA聚合酶。(4)生長素具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度抑制生長。 【答案】(1)識別(信息傳遞)(2)主動運輸液泡高爾基體(3)RNA聚合(4)兩重性(5)適宜的可見光同等強度的可見光和一定強度的紫外光高度(生長狀況和高度)兩組植株中3亞甲基氧代吲哚甲組植株生長，高于乙組，甲組中3亞甲基氧代吲哚含量少于乙組 二、生長素的運輸 1運輸方式是主動運輸(需載體

4、，要耗能)。 2運輸方向： (1)極性運輸：在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從植物的形態(tài)學上端向下端運輸(莖是由莖尖到基部，根也是由根尖到基部)，而不能向相反的方向運輸，其他植物激素則無此特點。 (2)橫向運輸：只有尖端才具有橫向運輸，從而導致生長素在尖端分布不均勻，而尖端以下部位不能橫向運輸。 (3)非極性運輸：在成熟組織中，可以通過篩管進行非極性運輸。 3分布：生長旺盛的部位?！纠?】(雙選)20世紀30年代，科學家發(fā)現(xiàn)單側光能引起某些植物體內生長素分布不均勻；20世紀80年代，科學家發(fā)現(xiàn)單側光能引起某些植物體內抑制生長的物質分布不均勻。現(xiàn)有一種植物幼苗，為了探究該幼苗向光生長的原因

5、，將其直立生長的胚芽鞘尖端切下，放到瓊脂塊上并用單側光照射，如圖所示。下列結果及判斷正確的是()ADA當a、b兩側生長素含量基本相等時，能夠確定該幼苗向光生長的原因B當a、b兩側生長素含量基本相等時，不能確定該幼苗向光生長的原因C當a側生長素含量比b側高時，能夠確定該幼苗向光生長的原因D當a側生長素含量比b側高時，不能確定該幼苗向光生長的原因 【解析】題中提示向光生長的原因有兩種可能：一是生長素因單側光照射而分布不均勻，二是生長抑制物分布不均勻。如果a、b兩側生長素含量基本相等，則說明彎曲生長與抑制物有關，原因可以確定；如果a側生長素含量比b側高，說明彎曲生長與生長素分布不均勻有關，但無法確定

6、抑制物是否發(fā)揮作用。 三、生長素的作用機理 生長素促進植物生長是通過促進細胞伸長而實現(xiàn)的。生長素之所以能促進細胞伸長，一方面是因為生長素能誘導細胞壁酸化，使細胞壁松弛，可塑性增加；另一方面是因為生長素可促進細胞中RNA和蛋白質的合成，從而促進原生質增多和新的細胞壁物質形成。 四、植物莖向光性產生的原因(如下圖) 1生長素的極性運輸：形態(tài)學上端形態(tài)學下端。這里形態(tài)學的上端對莖是指近頂芽的部位，對根則是指近根尖頂端的部位。 2生長素兩種運輸方向的原因不同：極性運輸是由植物的遺傳特性決定的，橫向運輸則是單側光或重力等引起的。 3單子葉植物特別是禾本科植物幼苗出土時，莖是光禿禿的，既沒有葉，也沒有芽，

7、所看到的部分就是胚芽鞘。它是胚芽外的錐形套狀物，為胚體的第一張葉，在種子萌發(fā)時，胚芽鞘保護胚芽出土時不受損傷，隨后為胚芽所突破。其結構簡單。常被作為研究各種生長過程的材料。 4胚芽鞘大約1 cm長，其尖端通常指的是前端2 mm。平時說彎曲的部位是尖端以下的一段，這個“一段”不是離尖端很遠的地方(離尖端1 cm以內)，尖端能感光，而尖端以下不具有感光性。 5有光、無光、單側光或重力等并不影響生長素的產生，只影響生長素的分布。 6生長素對果實的形成，只促進子房壁發(fā)育，并不改變果實的遺傳物質。 7生長素能透過瓊脂，但不能透過塑料、云母片或玻璃等。 8與尖端有關的結論 (1)產生生長素的部位在尖端，而

8、發(fā)生生長及彎曲部位在尖端以下的伸長區(qū)。 (2)感受光照的部位是尖端，但生長素產生的多少與尖端是否感受光照無關。 (3)橫向運輸只在尖端 9學生注意理解下面四個圖 【例3】下圖是燕麥胚芽鞘尖端在不同的光照條件下，經過一定時間后，定量測定瓊脂塊中生長素的含量，就測定結果進行分析，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輸 C單側光引起生長素向背光側運輸 D光照促進生長素的合成 C 【解析】第三、四圖對照可知光不抑制生長素的合成，也不是引向下運輸?shù)囊蛩?；第一、二、三圖對照可知，光并不能促進生長素的合成，而只是單側光引起生長素向背光側的橫向運輸。1植物的向性運動：植物體受單一方向的

9、外界刺激引起的定向運動。植株整體體現(xiàn)可以分為：(1)植物幼苗的向光性，即頂端分生組織生長過程中體現(xiàn)出向光生長；(2)根的向重力性，即在重力影響下向向心力方向生長；(3)根的向化性，即由于某些化學物質在植物周圍分布不均勻引起的生長。如：植物的根部是朝向肥料較多的土壤生長。(4)根的向水性：當土壤中水分分布不均勻時，植物的根有趨向較濕的地方的特性。2植物向性運動的原因：植物向性運動與植物體內的特殊化學物質生長素的調節(jié)有關。3在高等植物中，生長素的運輸包括兩個系統(tǒng)：(1)需能的，單方向的極性運輸系統(tǒng)。生長素的運輸是一種主動運輸過程；其運輸速度比物理擴散速度約大10倍；在缺氧條件下生長素的運輸會受嚴重

10、阻礙；它可以逆著濃度梯度運輸；只能從形態(tài)學上端向形態(tài)學下端運輸，不能顛倒過來運輸。(2)被動的，通過韌皮部的，無極性運輸系統(tǒng)。運輸速度大約12.4 cm/h，生長素在植物體內可以橫向運輸。 一、理論歸納1概述變量梯度指自變量相鄰兩次取值之間的差值大小，即自變量每次變化的幅度。生物實驗中常見的變量梯度有pH梯度、溫度梯度、濃度梯度等。2注意事項(1)在合適范圍內取值：生物體或細胞生活在特定的環(huán)境中，研究某因素對生物或細胞的影響時，自變量應在它能發(fā)揮作用的范圍內取值。如確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度，生長素濃度應在1012 mol/L108 mol/L范圍內，變量梯度應相差一個數(shù)量級。

11、(2)梯度大小設置要適宜：梯度過小，看不出變化，實驗組數(shù)增多，增加了操作難度；梯度過大，實驗結果不準確。如研究過氧化氫酶的最適pH，預測其數(shù)值應在7.0左右，pH梯度設為0.4，即共做五組實驗，其緩沖液pH分別為6.2、6.6、7.0、7.4、7.8。(3)根據(jù)實驗目的確定變量梯度的大小。若進行定性分析，梯度設置可稍大些。如探究溫度對光合作用的影響，一般情況下植物在30 左右時，光合作用最強。我們既要研究溫度降低時光合作用強度的變化，也要研究溫度升高時的變化，溫度梯度可設置為0 、10 、20 、30 、40 。若要進行定量分析，梯度設置應小些。如探究光合作用的最適溫度，溫度梯度可設置為24

12、、27 、30 、33 、36 。二、演練某生物興趣小組開展“探究生長素類似物(萘乙酸)促進蘋果插條生根的最適濃度”的研究。他們已配制濃度為100 mg/L的萘乙酸水溶液。請回答下列問題：(1)采用何種測定指標來確定某濃度是促進蘋果插條生根的最適濃度？ (只要一種指標)。(2)材料和用具：生長旺盛的蘋果一年生枝條、蒸餾水、量筒、燒杯、花盆、細沙、剪刀。根的長度(或根的數(shù)目)(3)寫出實驗的主要步驟用蒸餾水稀釋濃度為100 mg/L的萘乙酸水溶液，配制成不同濃度梯度的溶液。 。 。將蘋果的一年生枝條分成相應等份，枝條的基部分別浸泡在不同濃度梯度的萘乙酸水溶液中幾小時甚至一天(時間長短不作要求，但

13、浸泡時間要相同)取出，分別插入相應花盆的細沙中，在濕度、溫度等條件適宜且相同的環(huán)境下培養(yǎng)(只要答到相同的適宜的環(huán)境中即可)，定期測量和記錄各花盆中插條生根的長度(或根的數(shù)目)整理數(shù)據(jù)得出結論。(4)設計一張表格用于實驗時記錄數(shù)據(jù)。 1.(2010重慶)將一玉米幼苗固定在支架上，支架固定在溫、濕度適宜且底部有一透光孔的暗室內，從下圖所示狀態(tài)開始，光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉，幾天后停止于起始位置，此時，幼苗的生長情況是( ) B A根水平生長，莖向上彎曲 B根水平生長，莖向下彎曲 C根向下彎曲，莖向上彎曲 D根向下彎曲，莖向下彎曲【解析】此題為識圖題，但圖形是書上沒有的，是原創(chuàng)的，這就更加考查學生

14、的識圖理解能力了。結合文字和圖形可知，玉米幼苗固定在支架上，而光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉，表面上是均勻光照而實際是單側光；表面上植物的莖在上、下方要受重力影響有差別，而實際上因緩慢勻速旋轉，各方向受重力影響相同，所以植物的莖只受單側光的影響而不受重力影響，生長素向背光側橫向運輸而多于向光側，此時兩側的生長素的濃度都是促進生長的，背光側的生長素濃度更有利于植物細胞的縱向伸長，故莖向光(下方)彎曲生長。同理植物的根不受重力的影響而水平生長。所以答案B正確。 2.(2010浙江)將無根的非洲菊幼苗轉入無植物激素的培養(yǎng)基中，在適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)一段時間后，應出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )B【解析】生根、

15、發(fā)芽主要受生長素和細胞分裂素的比例影響。生長素容易誘導生根，細胞分裂素多容易誘導發(fā)芽。無根幼苗自身可以合成生長素，但不能產生細胞分裂素，因此只生根不發(fā)芽。所以答案為B。 3.(2010全國卷)從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側芽)。自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后，觀察到半邊莖向外彎曲生長，如圖所示。若上述黃化 苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，放入水中后半邊莖內、外兩側細胞中的生長素濃度都不會升高。請僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能原因。原因1是 。原因2是 。內側細胞中的生長素濃度比外側

16、高，所以內側細胞生長較快內外兩側細胞中的生長素濃度相同，但內外側細胞對生長素敏感性不同，該濃度的生長素更有利于內側細胞的生長【解析】本題主要考查學生的理解能力、實驗與探究能力和綜合運用能力，考查植物的激素調節(jié)等相關知識。從題干上來看，(1)幼莖段無葉無側芽，暗示我們不會再有新的生長素產生；(2)黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的，放入水中后半邊莖內、外兩側細胞中的生長素濃度都不會升高，暗示我們只考慮低濃度的促進效應，不考慮高濃度的抑制效應；(3)僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象，暗示我們不能把造成這一現(xiàn)象的原因單純歸結為內外兩側的細胞吸水膨脹不同引起的。從圖示的情形可以推

17、測出來，應該是半邊莖內側細胞生長比外側快形成的；而造成這一結果的原因則可能是：(1)內側生長素濃度比外側高，這可能與內側細胞和外側細胞的吸水能力不同有關；(2)內外兩側細胞內生長素的濃度是相等的，但是內外兩側細胞對生長素的敏感程度不一致；(3)其他合理的原因。 4.某同學用青菜的幼苗進行了四項實驗，如下圖所示。下列說法不正確的是( )A實驗對照可以證明植物生長具有向光性B實驗進行一段時間后，青菜葉片發(fā)黃的原因是無光條件下葉綠素不能合成C實驗的生長結果只能證明根具有向地性D實驗的目的是起對照作用C 【解析】此題創(chuàng)新之處在于給出實驗裝置讓學生分析實驗設計和分析結論，此類題要抓住設計實驗的關鍵原則：

18、對照原則和單一變量原則，然后通過實驗結果分析結論。上圖中的四個裝置組合起來可以證明單側光和重力引起的向性運動。以或作對照，證明植物具有向光性，以作對照，證明植物根具有向重力性(向地生長)和莖具有負向重力性(背地生長)。中的青菜葉片由于得不到光照而無法合成葉綠素，所以表現(xiàn)黃色。而C選項是錯誤的，該實驗還能證明莖的生長具有背地性。 5.(雙選)下列實例中，能體現(xiàn)生長素作用的兩重性的是( ) A頂端優(yōu)勢 B根的向地性 C莖的向光性 D莖的背地性【解析】只有生長素同時發(fā)揮促進和抑制作用時才能體現(xiàn)生長素的兩重性。頂端優(yōu)勢中，頂芽生長受到促進，側芽生長受到抑制。由于根對生長素敏感性強，所以近地側受到抑制，

19、遠地側受到促進。 AB 6.(雙選)科學家做過如下的試驗：a.把不含生長素的兩小塊瓊脂放在燕麥胚芽鞘下端(如下圖所示)。b.去胚芽鞘尖端，把含生長素的瓊脂小塊放在一段燕麥胚芽鞘形態(tài)學上端，把另兩小塊不含生長素的瓊脂小塊作為接受塊放在下端；c.把一段燕麥胚芽鞘倒轉過來，把形態(tài)學上端朝下，做與b同樣的試驗。三個試驗都以單側光照射。經過一段時間后，分析接受塊、的成分變化，下列敘述正確的是( )ADA含生長素比多，含生長素與一樣多B含生長素比多，含生長素比多C在小塊中，含生長素最多D生長素含量之和比中生長素含量之和多【解析】由于生長素的橫向運輸使含生長素比多；b中無胚芽鞘尖端，單側光不起作用，則含生長

20、素與一樣多；c中燕麥胚芽鞘倒轉過來，、中無生長素。 7.為證明光照和重力兩種因素對生長素在植物體內的分布哪個影響更大，某研究性學習小組進行了如下探索：材料用具：品種、大小相同的萌發(fā)玉米種子若干，空易拉罐四個，沙土，不透光的牛皮紙，剪刀等。方法步驟：(1)取四個空易拉罐，分別剪去頂蓋，裝入濕潤沙土并分別標號(甲、乙、丙、丁)；在每個易拉罐內植入三顆玉米種子，放在溫度適宜的陰暗處培養(yǎng)，待幼苗長到2 cm左右時備用。(2)將甲、乙、丙、丁均用不透光的牛皮紙包嚴(留出幼苗生長的足夠空間)放在實驗臺上，甲、乙直立放置，在乙裝置的一側開一個直徑為1 cm左右的小口，在它們的側面0.5 m處用100 W的白

21、熾燈連續(xù)照射；丙、丁水平放置，在丙裝置的正對地面處開一個直徑為1 cm左右的小口，在它們的下方0.5 m處用100 W的白熾燈連續(xù)照射(裝置如圖所示)；甲、乙、丙、丁的其他條件相同。單側光照使生長素在背光一側分布較多，使玉米幼苗實驗現(xiàn)象：兩晝夜后，甲直立生長；乙向光彎曲生長；丁向上彎曲生長；丙也向上彎曲生長，但與丁相比，彎曲度要小一些。請根據(jù)實驗現(xiàn)象分析原因并得出結論：(1)由甲、乙裝置內的玉米幼苗生長情況可知，玉米幼苗具有 的特性，最可能的原因是 。彎向光源生長莖的背光側的組織生長較快(2)由甲、丁裝置內的玉米幼苗生長情況可知，玉米幼苗具有 的特性，最可能的原因是 。(3)對照丙、丁裝置內的

22、玉米幼苗生長情況可知： 。繼續(xù)探究：(4)如果實驗開始后使整個實驗裝置失去重力，甲、乙、丙、丁四個裝置中幼苗的生長方向將是：甲 ，乙 ，丙 ，丁 。向背地方向生長在重力影響下，生長素在近地側分布較多，使玉米幼苗莖的近地側的組織生長較快重力對生長素分布的影響大于光照對生長素分布的影響直立生長彎向光源生長彎向下生長水平向前生長 【解析】由甲、乙裝置內的玉米幼苗生長情況可知，玉米幼苗具有向光性，這主要與單側光照引起生長素分布不均有關；由甲、丁裝置內的玉米幼苗生長情況可知，玉米幼苗具有向背地方向生長的特性，這主要是受重力影響；由丙、丁裝置內的玉米幼苗生長情況可知，重力對生長素分布的影響大于光照對生長素分布的影響，這主要通過觀察圖中玉米幼苗生長彎曲程度而推知。若整個實驗裝置處于失去重力狀態(tài)，即不考慮重力，甲、乙變化不大；但丙幼苗會向下生長，原因是單側光照引起了生長素分布不均；而丁幼苗則會水平向前生長，原因是失重狀態(tài)下，植物體生長素分布均勻。