1、第二章 第四节 植物生命活动的调节第1课时植物生长素的发现目标导读1.通过分析科学家发现生长素的历程，解释生长素的分布与 植物向光性的关系。2.通过教材中的图示分析植物体中生长素的极性运输。重难点击向光性的产生原理。课堂导入方式一：方式一：古人有诗：“满园春色关不住，一枝红杏出墙来”。推测植物的这种特性与环境因素光照有关。这说明人们很早就发现了植物有朝向光源生长的特性，经过人们长期的探索与研究，发现植物的这种特性与生长素有关。人们是怎样发现生长素的呢？生长素在植物体内是怎样产生、运输和分布的呢？方式二：方式二：向日葵是太阳之花，在希腊神话中，水泽女神爱恋太阳神阿波罗，于是群神将她变成了向日葵，
2、以便终生追随那份永远的阳光。现实生活中的“朵朵葵花向太阳”是怎么回事呢？原来在阳光的照射下，生长素在向日葵的背光一面含量升高，刺激背光面细胞拉长，从而使向日葵的叶子和花盘慢慢地向着太阳转动。那么，什么是生长素？它是怎样被发现的呢？一、植物生长素的发现当堂检测二、生长素的合成、分布和运输内容索引一、植物生长素的发现1.植物的向光性植物的向光性在 的照射下，植物弯向光源生长的现象称为植物的向光性。单侧光知识梳理2.生长素的发现过程生长素的发现过程(1)1880年，达尔文用金丝雀 草的胚芽鞘进行向光性实验，推测：胚芽鞘的 不仅具有感光作用，而且可能会产生某种“影响”，这种影响从尖端向下传送，并在单侧
3、光的照射下导致下部伸长区 比 生长快，使胚芽鞘弯向光源生长。(2)1910年，詹森通过实验说明胚芽鞘尖端产生的影响，从尖端向下扩散，刺激胚芽鞘下部的 生长。尖端背光一侧向光一侧伸长区(3)1914年，拜尔通过实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是 产生的影响在其下部分布 造成的。(4)1928年，温特通过实验证明胚芽鞘尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，这种物质能从尖端向下运输，并且它的分布受到光的影响。温特将其命名为 。(5)1934年，科学家从人尿液中分离出生长素，经鉴定，确定为 。尖端不均匀生长素吲哚乙酸1.观察下列实验图示，分析达尔文的实验问题探究问题探究(1)实验现象：图1中的现象为 。图2
4、中A的现象为 ；B的现象为 ；C的现象为 。胚芽鞘弯向光源生长胚芽鞘弯向光源生长胚芽鞘既不生长，也不弯曲胚芽鞘直立生长(2)实验结论：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响，这种影响传递到下部的_时，会造成_比_生长快，因而出现向光性弯曲。(3)分析实验：图1实验分别与图2中A、B、C实验的对照自变量是_，因变量是胚芽鞘是否生长与弯曲。实验现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与_有关。伸长区向光面背光面胚芽鞘尖端的有无、胚芽鞘尖端是否有切面、胚芽鞘尖端是否被遮光尖端(1)由图说明胚芽鞘尖端产生的影响 通过琼脂，但 通过云母片。(2)胚芽鞘尖端产生的影响，从 向下扩散，刺激 伸长。2.观察实验过程，分析詹
5、森的实验可以尖端不能胚芽鞘下部的伸长区(1)该实验的现象是放置尖端的一侧有 的影响，生长的 ，胚芽鞘弯曲。(2)该实验说明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部 造成的。3.观察实验过程，分析拜尔的实验(置于黑暗中)较多分布不均匀快(1)实验的实验现象是_，实验的实验现象是_，实验的实验现象是_造成的。4.观察实验过程，分析温特的实验胚芽鞘既不生长也不弯曲胚芽鞘朝向放置琼脂块的对侧弯曲 单侧光导致化学物质分布不均匀(2)结论：该实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种 ，这种物质向下运输，促使尖端下面的一段生长和弯曲。并且这种物质的分布受到光的影响。(3)实验和实验的自变量是 ，因变量是
6、胚芽鞘是否出现弯曲。化学物质琼脂块上是否放置胚芽鞘尖端(2)过程分析如图所示：单侧光胚芽鞘尖端(向光侧生长素移向背光侧)生长素含量生长素从运输到、从运输到伸 长 区 生 长 素 含 量生长 (背光侧生长快)向光弯曲生长。5.综合上述实验结论，分析植物向光弯曲生长的原因(1)原因内因： 。外因： 。生长素的分布不均匀不均匀单侧光照射6.归纳总结(1)生长素的发现过程中，针对胚芽鞘的系列实验的重要结论生长素的产生部位 。发挥作用的部位 。感光部位 。生长素的产生是否需要光 。横向运输的部位 。弯曲生长的原因生长素分布 ，导致生长 。引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、重力等。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下
7、面的伸长区不需要胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端不均匀不均匀_(2)植物向光性的解释单侧光照射背光两侧生长不均匀向光活学活用1.下图是燕麦胚芽鞘尖端在不同的光照条件下，经过一定时间后，定量测定琼脂块中生长素的含量，就测定结果进行分析，正确的是答案解析A.光照抑制生长素的合成B.光照引起生长素向下运输C.单侧光引起生长素向背光侧运输D.光照促进生长素的合成比较后两个图片，光照条件下和黑暗条件下，胚芽鞘尖端产生和向下运输的生长素含量几乎一样，A、B、D错误；比较前两个图片，两组琼脂块中的生长素总含量大体相同，但向光侧比背光侧少，说明单侧光引起生长素向背光侧运输，C正确。2.对胚芽鞘进行如图所示的实验，其中旋转
8、均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验装置仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是答案解析A. B. C. D.中胚芽鞘随盘匀速旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，向右弯曲生长；暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光，因此直立生长；由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A多，故右侧生长比左侧快，向左弯曲生长；旋转后A、B中生长素一样多，因此左右生长一样快，直立生长。(1)若将中纸盒和植株一起旋转，胚芽鞘的生长方向是什么？一题多变一题多变答案向小孔方向弯曲生长。(2
9、)若对加以右侧方向的单侧光照射，胚芽鞘将如何生长？答案向左弯曲生长。用用“两看法两看法”判断植物生长弯曲状况判断植物生长弯曲状况(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素：能则生长；不能则不弯曲不生长。(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀：若均匀则直立生长；若不均匀则弯曲生长。方法链接方法链接二、生长素的合成、分布和运输1.生长素的合成部位：生长素的合成部位：主要是 、 和 的种子。2.生长素的分布生长素的分布(1)生长素在植物体的各个器官中都有分布，只是分布不均匀。(2)生长素在 、芽与根的 、根与茎的 、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布 ，其他部位相对较少。幼芽嫩叶知识
10、梳理发育中胚芽鞘顶端分生组织形成层较多3.生长素的运输生长素的运输(1)极性运输生长素只能从植物体的 向 运输，而不能逆向运输。极性运输是一种 的过程。(2)非极性运输：生长素可以通过 进行非极性运输。形态学上端形态学下端主动运输韧皮部通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物形态学 向形态学 运输，而不能 运输”的结论。(1)若仅设计a组，不足之处是仅能证明生长素能从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明 。1.观察以下实验，分析生长素的极性运输问题探究问题探究上端下端逆向生长素不能逆向运输(2)若b组形态学上端在上，而把含生长素的琼脂块放在下面，行吗？为什么？ 。(3)a与b两组的对照类型
11、为 。不行。不能排除重力的作用相互对照2.观察右图，分析生长素的运输方向(1)A、B中属于极性运输的是 ，属于横向运输的是 ，横向运输是由单侧光、 、离心力等因素引起的。(2)研究表明，顶芽的生长素浓度低于侧芽，但顶芽产生的生长素仍向侧芽运输，由此推断生长素的运输方式是 。重力 主动运输活学活用3.用放射性同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性14C标记的吲哚乙酸。枝条及位置如图所示，下列有关处理方法及结果的叙述正确的是答案解析A.处理甲图中的A端，不可能在甲图中的B端探测 到14C的存在B.处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C 的存在C.处理乙
12、图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在D.处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在甲中A为形态学上端，B为形态学下端；乙中A为形态学下端，B为形态学上端。生长素在植物体内的运输是极性运输，在植物体内只能从形态学的上端运向下端。4.科学家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端(如图所示)；另一个实验是把一段燕麦胚牙鞘倒转过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接收块甲和接收块乙的成分有何变化答案解析A.甲含有生长素，乙不含有B.乙含有生长素，甲不含有C.甲、乙都含有D.甲、乙都不含有分析题图，左边图示是把含有生长素的琼脂块放在燕
13、麦胚芽鞘的形态学上端，因为生长素有极性运输的特点，过一段时间，生长素就被运输到了接收块甲中；右边图示是把这一段胚芽鞘倒过来，使形态学的下端向上，然后做同样的实验，生长素就不能向下运输到接收块乙中，所以接收块乙不含生长素。_课堂小结温特达尔文幼嫩极性运输 生长旺盛部位当堂检测23451.下列哪项实验能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的由于题干中所说的是胚芽鞘的尖端产生的影响分布不均匀导致了胚芽鞘的弯曲，而选项D的琼脂块与尖端不存在必然的关系，所以不能说明。答案解析1A.向左弯曲 B.向右弯曲 C.直立生长 D.停止生长2.将燕麦胚芽鞘做如图所示处理，经过几天后的变化
14、情况是答案解析23451胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输促使尖端下部生长，单侧光照使生长素在尖端处横向运输，导致背光一侧生长素比向光一侧分布多，此题胚芽鞘由于左侧切口，生长素在尖端部位虽能横向运输，但不能向下运输促使尖端下部生长，所以胚芽鞘右侧生长快，使胚芽鞘向左弯曲生长。3.下列有关生长素的叙述，错误的是A.生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中产生B.成熟的叶片和根尖产生的生长素很少C.生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端D.生长素只分布在植物生长旺盛的部位23451答案解析生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中合成，根尖与成熟的叶片中合成的很少。生长素的运输是一种极性运输，即单方
15、向运输。植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位，在趋向衰老的组织和器官中含量较少，所以选项D错误。4.侧芽生长素的浓度总是高于顶芽，但是顶芽产生的生长素仍大量积存于侧芽部位，这是因为生长素运输的方式属于A.自由扩散 B.极性运输 C.主动运输 D.渗透作用23451答案解析由题意知，生长素从低浓度向高浓度运输，属于主动运输。(1)在温特之前，科学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由_部位产生了某种化学物质向下运输引起的，温特推想这种化学物质也可以扩散到琼脂块中。5.1928年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。A琼脂块上放有胚芽鞘尖端，B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境
16、中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：答案23451尖端解析温特之前，科学家们认为胚芽鞘的向光生长是由尖端产生的某种化学物质分配不均匀所致。(2)经过一段时间的培养，的现象说明A琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种化学物质的作用是_。23451答案促进生长解析中的琼脂块是经过胚芽鞘尖端处理的，而中的琼脂块是没有经过胚芽鞘尖端处理的，对比可以看出，胚芽鞘尖端产生的化学物质能够促进胚芽鞘尖端以下伸长区的生长。(3)和的现象均表明，胚芽鞘向该化学物质分布_(填“多”或“少”)的一侧弯曲 生 长 ； 设 置 和 组 的 目 的 是 排 除_对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行，其原因是该化学物质分布会受_的影响。23451答案少解析中含有胚芽鞘尖端产生的化学物质的琼脂块放在了胚芽鞘的一侧，放琼脂块的一侧生长快；是对照组，排除琼脂块对胚芽鞘的影响；生长素的分布受光照的影响，所以在黑暗环境中进行实验。琼脂块光照(4)自然界中，植物体在单侧光照的条件下，向光弯曲生长，是因为该化学物质在背光侧分布较_。后来研究发现，该物质的化学本质是_，根据其作用取名为_。23451答案多解析植物的向光性是由于胚芽鞘的尖端中生长素发生了横向运输，使向光一侧生长素移向背光一侧；生长素的化学本质是吲哚乙酸。吲哚乙酸生长素
