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成才之路 生物,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 必修3,植物的激素調(diào)節(jié),第三章,第1節(jié) 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn),第三章,概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)。 情境導(dǎo)入： 向日葵的幼莖隨著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，植物的幼苗破土而出，秋天的樹(shù)葉隨風(fēng)飄落。這些都依靠植物體自身的調(diào)節(jié)作用。 問(wèn)題探究：植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)主要的調(diào)節(jié)方式是什么？又是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的奧秘？,,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。(重點(diǎn)) 2．體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的過(guò)程和方法。 3．評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。(難點(diǎn)),一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程 1．達(dá)爾文實(shí)驗(yàn) (1)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：植物的向光性，即在________的照射下，植物朝向________方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象。 (2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ①取材：金絲雀虉草的________。 ②條件：?jiǎn)蝹?cè)光照射。 ③操作及現(xiàn)象,單側(cè)光,光源,胚芽鞘,向光彎曲生長(zhǎng),不生長(zhǎng)不彎曲,直立生長(zhǎng),向光彎曲生長(zhǎng),胚芽鞘的尖端,向光面,瓊脂片,分布不均勻,4．1928年溫特的實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)組： ①處理：把接觸過(guò)頂端的瓊脂塊放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。 ②現(xiàn)象：胚芽鞘會(huì)__________________。 (2)對(duì)照組： ①處理：把未接觸過(guò)頂端的瓊脂塊放于切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。 ②現(xiàn)象：胚芽鞘______________________。,朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng),不生長(zhǎng)不彎曲,(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì)，會(huì)造成胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，這種化學(xué)物質(zhì)被命名為_(kāi)________。 5．1946年科學(xué)家分離并鑒定出生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)為_(kāi)_____________。 6．植物激素的含義：由__________產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的_________有顯著影響的微量有機(jī)物。,生長(zhǎng)素,吲哚乙酸(IAA),植物體內(nèi),生長(zhǎng)發(fā)育,二、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布 1．產(chǎn)生： (1)主要合成部位：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的____。 (2)合成原料：________。 2．分布：生長(zhǎng)素的分布集中在________的部分，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。 3．運(yùn)輸 (1)極性運(yùn)輸：只能從____________運(yùn)輸?shù)絖___________，即只能單方向運(yùn)輸。 (2)非極性運(yùn)輸：發(fā)生在成熟組織的________。,種子,色氨酸,生長(zhǎng)旺盛,形態(tài)學(xué)上端,形態(tài)學(xué)下端,韌皮部,1.生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的重要實(shí)驗(yàn),生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,2.胚芽鞘生長(zhǎng)情況的分析 四個(gè)相關(guān)的重要部位 感光部位——胚芽鞘的頂端 產(chǎn)生生長(zhǎng)素的部位——胚芽鞘的頂端 生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸?shù)牟课弧哐壳实捻敹?能夠彎曲生長(zhǎng)的部位——胚芽鞘頂端下面的一段,(1)溫特實(shí)驗(yàn)之前的實(shí)驗(yàn)結(jié)論中不能出現(xiàn)“生長(zhǎng)素”，只能說(shuō)“影響”。證明“影響”是“化學(xué)物質(zhì)”而非其他信號(hào)的科學(xué)家是溫特。 (2)瓊脂塊起物質(zhì)傳送的作用，不能感光，不會(huì)影響生長(zhǎng)素的運(yùn)輸和傳遞，而云母片、玻璃片等會(huì)阻礙生長(zhǎng)素的運(yùn)輸。 [想一想]如果把透水的瓊脂片換成不透水的云母片，胚芽鞘生長(zhǎng)情況一樣嗎？ 提示：不一樣，胚芽鞘不生長(zhǎng)不彎曲。,,如圖為用燕麥胚芽鞘進(jìn)行的向光性實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是( ) A．不生長(zhǎng)也不彎曲的是③④ B．生長(zhǎng)且向光彎曲的是②⑤ C．生長(zhǎng)但不彎曲的是①④ D．生長(zhǎng)且向左彎曲的是①⑤,,[解析] 對(duì)各胚芽鞘生長(zhǎng)彎曲情況分析如下： [答案] C,下列關(guān)于生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的敘述，正確的是( ) A．達(dá)爾文根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出，單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素，生長(zhǎng)素分布的不均勻使胚芽鞘尖端的背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)快，因而出現(xiàn)向光性彎曲 B．詹森的實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部 C．拜爾的實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘可以產(chǎn)生生長(zhǎng)素 D．溫特通過(guò)實(shí)驗(yàn)提取出胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激物，并命名為生長(zhǎng)素,[答案] B [解析] 達(dá)爾文通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明植物的向光性及感光部位在胚芽鞘的尖端，但并沒(méi)有找到是什么物質(zhì)引起的，更沒(méi)有將其命名為生長(zhǎng)素，所以A錯(cuò)誤；詹森的實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過(guò)瓊脂片傳遞給下部，所以B正確；拜爾的實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻，所以C錯(cuò)誤；溫特通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并命名為生長(zhǎng)素，但沒(méi)有提取出這種物質(zhì)，所以D錯(cuò)誤。,4．植物激素 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(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，稱作植物激素。,1.合成部位：主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子等具有分生能力的部位合成，而在衰老的組織中合成較少。 2．分布 (1)產(chǎn)生部位衰老組織，如幼根老根。,生長(zhǎng)素的合成、分布與運(yùn)輸,假設(shè)圖中含生長(zhǎng)素(IAA)的瓊脂塊和胚芽鞘尖端所產(chǎn)生生長(zhǎng)素的量相同，則一段時(shí)間后對(duì)a、b、c、d四個(gè)空白瓊脂塊中生長(zhǎng)素含量的分析正確的是( ) A．ca＝bd B．a(chǎn)＝cb＝d C．cabd D．a(chǎn)cdb,,[解析] [答案] A,如圖所示用云母片(具有不透水性)插入燕麥胚芽鞘尖端部分，從不同方向照光。培養(yǎng)一段時(shí)間后，胚芽鞘的生長(zhǎng)情況是( ) A．甲向右彎、乙不彎曲、丙不彎曲 B．甲向左彎、乙向右彎、丙不彎曲 C．甲向左彎、乙不彎曲、丙向左彎 D．甲不彎曲、乙不彎曲、丙向右彎 [答案] D,,(一)問(wèn)題探討 1．彎向窗外生長(zhǎng)。 2．是較長(zhǎng)時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外的光源生長(zhǎng)。這樣，可以使植株獲得更多陽(yáng)光，從而可以通過(guò)光合作用合成更多的有機(jī)物，滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需要。 3．植株的彎曲生長(zhǎng)發(fā)生在幼嫩部位。,(二)旁欄思考題 1．提示：分別遮蓋胚芽鞘頂端和它下面的一段，是采用排除法，觀察某一部分不受單側(cè)光刺激時(shí)，胚芽鞘的反應(yīng)，從而確定是胚芽鞘哪一部分在起作用。胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是頂端下面的一段，感受光刺激的是頂端。這說(shuō)明，是胚芽鞘頂端接受單側(cè)光照射后，產(chǎn)生某種刺激傳遞到下面，引起下面一段彎曲生長(zhǎng)。,2．提示：因?yàn)樵摯碳?生長(zhǎng)素)在向光一側(cè)和背光一側(cè)的分布(濃度)存在差異，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻。 3．提示：沒(méi)有。他是在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)密分析的基礎(chǔ)上作出這個(gè)推斷的。要得出這樣的結(jié)論，既需要以事實(shí)為依據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理，還需要一定的想象力。,(三)技能訓(xùn)練 1．提示：不嚴(yán)密，沒(méi)有考慮將胚芽鞘倒過(guò)來(lái)放置時(shí)的情況。 2．提示：結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。 3．提示：應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。,A．向B側(cè)彎曲 向A側(cè)彎曲 向A側(cè)彎曲 B．向B側(cè)彎曲 向B側(cè)彎曲 向B側(cè)彎曲 C．向A側(cè)彎曲 直立生長(zhǎng) 向A側(cè)彎曲 D．向B側(cè)彎曲 直立生長(zhǎng) 向B側(cè)彎曲 [解析] 對(duì)燕麥胚芽鞘進(jìn)行圖①所示的處理后，因受到單側(cè)光照射，瓊脂塊A比B中生長(zhǎng)素含量多。故圖②中胚芽鞘因A側(cè)比B側(cè)生長(zhǎng)快而向B側(cè)彎曲，圖③胚芽鞘雖勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但并不能改變胚芽鞘中生長(zhǎng)素的分布，仍是向B側(cè)彎曲；圖④中胚芽鞘雖受單側(cè)光照射，但因無(wú)感光部位——胚芽鞘尖端，也不能改變胚芽鞘中生長(zhǎng)素的分布，仍是向B側(cè)彎曲。 [答案] B,一、選擇題 1．下列是關(guān)于植物生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的一些說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．達(dá)爾文設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單而富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)人們熟視無(wú)睹的現(xiàn)象 B．如果鮑森詹森用玻璃片代替瓊脂片，胚芽鞘產(chǎn)生的影響也能傳遞給下部,C．溫特用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了植物的向光性確實(shí)和某種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻有關(guān)，首次將該物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素，但并不知道生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì) D．首次分離出的生長(zhǎng)素不是從植物體內(nèi)，而是在人的尿液中 [答案] B [解析] 胚芽鞘產(chǎn)生的影響不能透過(guò)玻璃片，能透過(guò)瓊脂片。,[答案] B [解析] 本題有固定光源，如果幼苗固定不動(dòng)的話，即為單側(cè)光，幼苗彎向光源生長(zhǎng)。但在本題中，暗箱水平旋轉(zhuǎn)，15分鐘轉(zhuǎn)一周，即每隔15分鐘幼苗受到一次來(lái)自暗箱小窗的單側(cè)光照射，其他時(shí)間均無(wú)光照射，因此，幼苗受到的依然是單側(cè)光照射，它會(huì)一直彎向小窗生長(zhǎng)。,A．生長(zhǎng)素能促進(jìn)上胚軸切段生長(zhǎng) B．單側(cè)光照引起生長(zhǎng)素分布不均勻 C．生長(zhǎng)素只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸 D．感受光刺激的部位是上胚軸切段的頂端 [答案] A [解析] 兩組實(shí)驗(yàn)處理的差異是黃豆幼苗上胚軸切段是否有生長(zhǎng)素(IAA)刺激，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是受IAA刺激的上胚軸切段能夠生長(zhǎng)，對(duì)照組上胚軸切段不生長(zhǎng)，因此，本實(shí)驗(yàn)可以直接得出的結(jié)論是生長(zhǎng)素(IAA)能促進(jìn)上胚軸切段生長(zhǎng)。,A．c組尖端能合成生長(zhǎng)素，d組尖端不能 B．a(chǎn)′組尖端能合成生長(zhǎng)素，b′組尖端不能 C．c組尖端的生長(zhǎng)素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸，d組尖端的生長(zhǎng)素不能 D．a(chǎn)′組尖端的生長(zhǎng)素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸，b′組尖端的生長(zhǎng)素不能 [答案] D,[解析] 生長(zhǎng)素由胚芽鞘的尖端合成，只要有尖端存在，就能合成生長(zhǎng)素。c、d、a′、b′的尖端都能合成生長(zhǎng)素；a′組的胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)，b′無(wú)法生長(zhǎng)，根據(jù)題目中兩個(gè)組別的處理可以分析出，c的放置和d的恰好相反，根據(jù)極性運(yùn)輸是從形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端這一原理，a′組尖端的生長(zhǎng)素能向胚芽鞘基部運(yùn)輸，b組尖端的生長(zhǎng)素不能。,5．下列有關(guān)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布的敘述中，不正確的是( ) A．生長(zhǎng)素在幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子中合成 B．生長(zhǎng)素是色氨酸經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)變而成的 C．生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)往形態(tài)學(xué)下端 D．生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸是主動(dòng)運(yùn)輸 [答案] C [解析] 生長(zhǎng)素在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，只能進(jìn)行極性運(yùn)輸，即從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)往形態(tài)學(xué)下端，而不能反過(guò)來(lái)運(yùn)輸，但在成熟組織中，可以進(jìn)行非極性運(yùn)輸，C項(xiàng)錯(cuò)誤。,二、非選擇題 6．1928年，荷蘭科學(xué)家溫特為了研究植物體的向光性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖所示。A瓊脂塊上放有胚芽鞘尖端，B瓊脂塊上沒(méi)有胚芽鞘尖端。①～⑥是在黑暗環(huán)境中對(duì)切去尖端的胚芽鞘進(jìn)行的不同處理。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：,(1)在溫特之前，科學(xué)家研究初步認(rèn)為，胚芽鞘向光生長(zhǎng)是由________部位產(chǎn)生了某種化學(xué)物質(zhì)向下運(yùn)輸后引起的，溫特推想這種物質(zhì)也可以擴(kuò)散到瓊脂塊中。 (2)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)，②的現(xiàn)象說(shuō)明A瓊脂塊中確實(shí)含有某種化學(xué)物質(zhì)，且這種物質(zhì)的作用是____________________________________________。 (3)③和④的現(xiàn)象均表明，胚芽鞘能夠向該物質(zhì)分布________(多、少)的一側(cè)彎曲生長(zhǎng)；設(shè)置⑤和⑥組的目的是排除________對(duì)胚芽鞘生長(zhǎng)的影響。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在黑暗環(huán)境中進(jìn)行，其原因是該物質(zhì)分布會(huì)受到________的影響。,(4)自然界中，植物體在單側(cè)光照的條件下，向光彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)樵摶瘜W(xué)物質(zhì)在背光側(cè)分布較________。后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是________，根據(jù)其作用取名為_(kāi)_________。 [答案] (1)尖端 (2)促進(jìn)生長(zhǎng) (3)少 瓊脂塊 光 (4)多 吲哚乙酸 生長(zhǎng)素,7.對(duì)燕麥胚芽鞘做如下處理：①放在暗盒里；②在胚芽鞘尖端的下部用錫箔遮??；③在尖端橫向插入云母片；④在尖端橫向插入瓊脂片；⑤切去胚芽鞘的尖端；⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定濃度生長(zhǎng)素的瓊脂小塊；⑦切去尖端，在切口上放一含有一定濃度生長(zhǎng)素的瓊脂小塊并放在暗盒里；⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里。上述裝置均用相同的單側(cè)光照射。請(qǐng)仔細(xì)分析圖，并回答下列問(wèn)題：,,(1)有單側(cè)光照射時(shí)仍能直立生長(zhǎng)的有____________。 (2)彎向光源生長(zhǎng)的有____________。 (3)不生長(zhǎng)、不彎曲的有____________。 (4)如把④放在勻速轉(zhuǎn)盤上，給右側(cè)光照，它的生長(zhǎng)情況是______________________________________。 (5)向光彎曲生長(zhǎng)的原因是___________________。 (6)以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，植物的莖具有________，感受光刺激的部位在__________，向光彎曲生長(zhǎng)的部位在__________，胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生_______，從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?，能__________。,[答案] (1)①⑥⑦ (2)②④ (3)③⑤⑧ (4)直立生長(zhǎng) (5)單側(cè)光使生長(zhǎng)素在背光一側(cè)分布多，結(jié)果莖朝向生長(zhǎng)慢的一側(cè)彎曲，即朝向光源一側(cè)彎曲 (6)向光性 胚芽鞘尖端 尖端下面一段 生長(zhǎng)素 促進(jìn)下部生長(zhǎng) [解析] 有單側(cè)光照時(shí)，①在暗盒里，感受不到光，仍直立生長(zhǎng)。②在胚芽鞘尖端的下部用錫箔遮住，但沒(méi)有遮住感光部位(尖端)，所以彎向光源生長(zhǎng)。③在尖端橫向插入云母片，生長(zhǎng)素?zé)o法進(jìn)行極性運(yùn)輸，所以不生長(zhǎng)、不彎曲。④在尖端橫向插入瓊脂片，生長(zhǎng)素能通過(guò)瓊脂片，在單側(cè)光下分布不均勻，所以彎向光源生長(zhǎng)。⑤切去胚芽鞘的尖端，尖端下部無(wú)生長(zhǎng)素，所以不生長(zhǎng)、不彎曲。,⑥切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定濃度生長(zhǎng)素的瓊脂小塊，尖端下部能得到生長(zhǎng)素，且生長(zhǎng)素分布均勻，所以直立生長(zhǎng)。⑦切去尖端，在切口上放一含有一定濃度生長(zhǎng)素的瓊脂小塊并放在暗盒里，尖端下部能得到生長(zhǎng)素，且生長(zhǎng)素分布均勻，所以直立生長(zhǎng)。⑧切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里尖端下部無(wú)生長(zhǎng)素，所以不生長(zhǎng)、不彎曲。如把④放在勻速轉(zhuǎn)盤上，給右側(cè)光照，那么它的每一側(cè)接受光的機(jī)會(huì)是均等的，所以它的生長(zhǎng)情況是直立生長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明：植物的莖具有向光性，感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，向光彎曲生長(zhǎng)的部位在尖端下面一段，胚芽鞘尖端能夠產(chǎn)生生長(zhǎng)素，從尖端運(yùn)輸?shù)较虏?，能促進(jìn)下部生長(zhǎng)。,(2014全國(guó)大綱，5)為了驗(yàn)證單側(cè)光照射會(huì)導(dǎo)致燕麥胚芽鞘中生長(zhǎng)素分布不均勻這一結(jié)論，需要先利用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素，之后再測(cè)定其含量。假定在單側(cè)光照射下生長(zhǎng)素的不均勻分布只與運(yùn)輸有關(guān)。下列收集生長(zhǎng)素的方法(如圖所示)中，正確的是( ),,[答案] B [解析] A項(xiàng)圖、C項(xiàng)圖和D項(xiàng)圖中云母片將胚芽鞘尖端一分為二，阻止了生長(zhǎng)的運(yùn)輸與分布，不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?；B項(xiàng)圖中云母片將瓊脂塊一分為二，胚芽鞘尖端未做任何處理，可以保證生長(zhǎng)素在胚芽鞘尖端的正常運(yùn)輸。,