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(shè)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(yīng)有什么適應(yīng)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(yīng)，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(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用在食品工業(yè)中，生物學(xué)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(xué)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(shè)置對照組的目的是？排除瓊脂片本身的化學(xué)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(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在尖端下部分布不均，導(dǎo)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(xué)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(xué)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(xué)習任務(wù)：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(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)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(shè)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(xué)上端向形態(tài)學(xué)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(xué)上端向形態(tài)學(xué)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(xué)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(xué)物質(zhì)引起的，D正確。2.下列有關(guān)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(guān)，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(xué)上端向形態(tài)學(xué)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(guān)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?，D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