第5章植物生命活動的調節(jié)第1節(jié)植物生長素學習目標1.分析植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程,闡明其中蘊含的科學本質特點。2.概述植物生長素的合成、運輸、分布和生理作用,嘗試闡釋植物生長素作用特點中蘊含的適度與平衡觀。第1課時生長素的發(fā)現(xiàn)過程和生長素的合成、運輸與分布一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.向光性:在 的照射下,植物朝向 方向生長的現(xiàn)象。2.生長素的發(fā)現(xiàn)過程時間科學家實驗結論或發(fā)現(xiàn)19世紀末達爾文胚芽鞘的尖端受單側光刺激后,向下面的伸長區(qū)傳遞了某種“ ”,造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快1913年鮑森·詹森胚芽鞘尖端產生的“影響”可以透過 傳遞給下部1918年拜爾胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產生的 在其下部分布不均勻1926年溫特胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種 引起的,并把這種物質命名為 1934年—從人尿中分離出與生長素作用相同的化學物質—— 1946年—從高等植物中將生長素分離出來并確認其為 ,進一步研究發(fā)現(xiàn),植物體內具有與IAA相同效應的物質還有 等,它們都屬于生長素注:生長素的本質不是蛋白質,生長激素的本質是蛋白質。3.植物向光性的原因與結果(1)(2)結果: ,造成向光彎曲。4.植物激素的概念:人們把由 產生,能從 部位運送到 部位,對植物的生長發(fā)育有顯著影響的 有機物,叫作植物激素。二、生長素的合成、運輸與分布1.合成(1)部位:主要在芽、幼嫩的葉和 。(2)前體物質: 。2.運輸方式 運輸 運輸橫向運輸部位胚芽鞘、芽、幼葉和幼根成熟組織胚芽鞘尖端特點只能從 運輸?shù)? ,而不能反過來運輸可以通過 運輸在單側光的照射下,生長素從向光一側運輸?shù)奖彻庖粋?使尖端生長素分布不均勻3.分布各器官中均有分布,但相對集中分布在 的部分。(1)達爾文根據(jù)實驗提出胚芽鞘尖端受單側光刺激后產生了生長素。()(2)植物向光生長是因為向光側生長素濃度高于背光側。()(3)幼芽、幼葉和成熟的種子都能大量產生生長素。()(4)太空中,生長素失去極性運輸?shù)男再|。()(5)在成熟組織中,生長素可通過輸導組織進行極性運輸。()(6)植物激素作為信息分子,幾乎參與調節(jié)植物生長、發(fā)育過程中的所有生命活動。()任務一生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達爾文的實驗(1)發(fā)現(xiàn)問題:植物的向光性,即在 的照射下,植物朝向 方向生長的現(xiàn)象。(2)進行實驗①取材:金絲雀草的胚芽鞘。②條件:單側光照射。③操作及現(xiàn)象實驗a.處理:不進行處理現(xiàn)象:胚芽鞘 實驗b.處理:去掉尖端現(xiàn)象:胚芽鞘 實驗c.處理:用錫箔罩子罩上尖端現(xiàn)象:胚芽鞘 實驗d.處理:用錫箔罩子罩上尖端下面的一段現(xiàn)象:胚芽鞘 [分析]A.a和b對比,自變量為 的有無,實驗結果說明植物的向光性與尖端有關。B.c和d對比,自變量為 ,實驗結果說明感光部位在尖端,發(fā)生彎曲的部位在尖端的下部。④得出結論:胚芽鞘的尖端受單側光刺激后,向下面的伸長區(qū)傳遞了 ,造成伸長區(qū)背光面比 生長快,因而出現(xiàn)向光彎曲生長。2.鮑森·詹森的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象①現(xiàn)象: ;②現(xiàn)象: 。(2)結論:胚芽鞘尖端產生的“影響”可以透過 傳遞給下部。3.拜爾的實驗(1)自變量是尖端放置的 。(2)實驗證明:胚芽鞘的彎曲生長,是尖端產生的影響在其下部 造成的。(3)實驗在黑暗中進行的原因:可以排除 對實驗結果的干擾。(4)不足之處:無法證明這種影響是什么,即尖端是否產生了某種化學物質。4.溫特的實驗分組處理過程現(xiàn)象實驗分析實驗組瓊脂塊接觸過胚芽鞘尖端胚芽鞘 (1)自變量:瓊脂塊是否接觸過 (2)結論:實驗證明了胚芽鞘的彎曲生長確實是由一種 引起的,并且該物質可轉移到瓊脂塊中對照組瓊脂塊未接觸過胚芽鞘尖端胚芽鞘 胚芽鞘系列實驗的幾個結論(1)生長素的產生部位:胚芽鞘尖端(生長素的產生不需要光)。(2)生長素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸長區(qū)。(3)感光部位:胚芽鞘尖端。(4)單側光的作用:引起生長素分布不均勻。(5)胚芽鞘彎曲生長的原因:單側光使背光一側生長素含量多于向光一側,因而引起兩側的生長不均勻。例1[2025·湖北沙市中學高二月考]在生長素的發(fā)現(xiàn)過程中,很多科學家進行了實驗來探究生長素的成分和作用。下列有關敘述正確的是()A.達爾文的實驗證明了有某種化學物質從胚芽鞘尖端傳遞到了下面B.拜爾的實驗證明胚芽鞘彎曲生長是在單側光影響下化學物質分布不均勻造成的C.溫特的實驗必須在單側光下進行,否則不能得出支持達爾文假說的結論D.鮑森·詹森實驗的結論是胚芽鞘尖端產生的“影響”能夠透過瓊脂片向下傳遞任務二植物的向光性【資料1】將生長狀況相同的四個胚芽鞘尖端分別置于4個大小相同的不含生長素的瓊脂塊上,并作不同的處理,一段時間后,測定瓊脂塊中生長素的含量,如圖所示。甲乙丙丁說明:生長素不能透過云母片。(1)一段時間后,甲組和乙組瓊脂塊中生長素含量相差不大,說明光照 (填“影響”或“不影響”)生長素的合成。(2)一段時間后,丙組背光側瓊脂塊中生長素含量較多,丁組兩側瓊脂塊中生長素含量相當,說明 。【資料2】某同學利用向光彎曲生長的燕麥胚芽鞘,制作成切片并觀察。他繪制了背光側和向光側的細胞形態(tài)示意圖(如圖所示)。單側光照射導致生長素在背光一側含量多于向光一側,生長素可以促進細胞 (填“分裂”或“伸長生長”)。1.植物向光性產生的原因分析過程圖解如下:2.不同處理條件下植物的向性運動分析實驗處理方法暗盒開孔類云母片插入類切割移植類錫箔紙遮蓋類旋轉類3.植物激素與動物激素的異同項目植物激素動物激素分泌器官無特定的分泌器官有特定的內分泌腺化學本質一般是小分子有機物蛋白質、類固醇等作用部位無明顯的靶細胞靶器官、靶細胞運輸方式多樣、復雜隨著體液運輸相同點①由自身產生;②從產生部位運輸?shù)阶饔貌课?③起調節(jié)作用的化學物質;④微量高效;⑤與受體結合后發(fā)揮作用例2[2025·山東濟南一中高二期中]下圖是研究植物胚芽鞘向光性的實驗示意圖,下列相關說法錯誤的是()A.圖中能向光彎曲生長的是c和e,停止生長的是b和fB.當探究植物向光性產生的外因時,應設置c和a對照C.當探究胚芽鞘感受光刺激的部位時,應設置c和e對照D.上述實驗中,所選用的植物胚芽鞘必須是同一物種且長勢相同的胚芽鞘[題后歸納]植物“長不長、彎不彎”的判定

例3[2025·福建廈門高二期中]如圖表示將玉米胚芽鞘分別置于不含生長素的相同的瓊脂塊上,并作不同的處理。一段時間后,測定瓊脂塊中的生長素含量,并分別用a~f表示。下列有關敘述不正確的是()A.若向光側的生長素會被分解,則a>b、c<dB.若光照不導致生長素分解,生長素由向光側移向背光側,則c+d=e+f,且e<fC.圖甲中的玉米胚芽鞘向上直立生長,而圖丙中的玉米胚芽鞘向左彎曲生長D.若e=f,且丁向光彎曲生長,則植物向光生長還可能與其他物質有關[題后歸納]關于植物向光性生長的原因的三種觀點:①植物向光性生長是由單側光照射引起向光側生長素向背光側橫向轉移導致的。②植物向光性生長是由單側光照射引起向光側的生長素被分解導致的。③植物向光性生長是由單側光照射引起某些抑制生長的物質分布不均導致的。任務三生長素的合成、運輸和分布【資料】取若干形態(tài)、大小基本一致的胚芽鞘,去掉尖端,隨機分成兩組,一組形態(tài)學上端朝上,另一組倒置,兩組胚芽鞘的上端均放置大小相同且含等量生長素的瓊脂塊,下端均放置大小相同的空白瓊脂塊,處理相同時間后,將下端的瓊脂塊放到去掉尖端的胚芽鞘上,一段時間后觀察實驗現(xiàn)象(如圖所示)。(1)圖甲和圖乙兩組實驗相互對照,證明生長素只能由形態(tài)學 端向形態(tài)學 端運輸,這種運輸方式稱為 。(2)若抑制植物細胞呼吸強度,生長素的極性運輸 (填“會”或“不會”)受到影響,理由是 。1.生長素的極性運輸屬于主動運輸,需要消耗能量,與細胞呼吸強度有關。2.生長素的橫向運輸發(fā)生在根尖、莖尖等生長素產生部位,這一部位在受到單一方向外界刺激如單側光、重力、離心力等因素影響時會發(fā)生生長素的橫向運輸。3.形態(tài)學上下端的判斷方法以地面為基準,植株靠近地面的都是形態(tài)學下端,遠離地面的都是形態(tài)學上端。例如,根的根尖和莖的莖尖都是形態(tài)學上端。例4[2025·河北張家口高二期中]下列有關生長素的產生、運輸和分布的敘述,正確的是()A.植物生長素主要在發(fā)育中的種子、芽、幼嫩的葉中合成B.生長素分布于胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、發(fā)育中的果實和種子中C.生長素是由色氨酸經過一系列反應轉變而成