歡迎進入生物課堂 第3章植物的激素調(diào)節(jié) 本章內(nèi)容包括植物生長素的發(fā)現(xiàn) 生長素的生理作用和其他植物激素三部分內(nèi)容 植物生長素的發(fā)現(xiàn)重點講述了生長素的發(fā)現(xiàn)過程及生長素的產(chǎn)生 運輸和分布 生長素的生理作用講述了生長素生理作用的兩重性及生長素類似物的應用 其他植物激素重點講述了脫落酸 細胞分裂素 乙烯 赤霉素的生理作用和合成部位 植物激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用 設(shè)計實驗驗證植物激素的生理作用 探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度將是高考的重點和熱點 1 加強知識整合 理清脈絡植物的激素調(diào)節(jié)與其他章節(jié)或模塊的關(guān)系密切 復習中與本章有關(guān)的知識有 細胞的結(jié)構(gòu)與功能 生物的遺傳和變異 植物細胞工程 2 弄清經(jīng)典實驗的科學思想與方法提高實驗能力植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程中蘊涵著豐富的研究思想和方法 這些思想和方法對解決新情境下的新問題具有重要指導意義 3 理論聯(lián)系實際 深化對知識的理解與應用將相關(guān)原理與實際結(jié)合起來 不僅可以深化對知識的理解 更有利于運用這些原理去分析問題 解決問題 有利于知識的創(chuàng)新 例如植物的頂端優(yōu)勢原理與花卉 林果的整形與移栽等 對于指導生活和生產(chǎn)具有重要意義 第五十二課時植物生長素的發(fā)現(xiàn) 1 有關(guān)生長素發(fā)現(xiàn)的相關(guān)實驗分析 考點一生長素的發(fā)現(xiàn)過程 基礎(chǔ)知識整合 1 達爾文實驗 提出單側(cè)光照射使胚芽鞘的產(chǎn)生某種刺激 這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時 會造成比生長快 2 詹森實驗 證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可透過傳遞到下部 3 拜爾實驗 證明胚芽鞘的彎曲生長是因為在其下部分布不均勻造成的 4 溫特實驗 證明造成胚芽鞘彎曲的刺激是一種 并命名為 5 植物激素的概念 由植物體內(nèi)產(chǎn)生 能從運送到 對植物的生長發(fā)育有顯著影響的 尖端 背光面 向光面 瓊脂塊 尖端產(chǎn)生的刺激 化學物質(zhì) 生長素 產(chǎn)生部位 作用部位 微量有機物 知識拓展 1 生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗分析 1 上述一系列實驗體現(xiàn)出生物科學研究的基本思路 提出 發(fā)現(xiàn) 問題 提出假設(shè) 設(shè)計實驗證明 得出結(jié)論 2 實驗中運用了對照原則 如達爾文的實驗中 和 對照 為實驗組 和 也可以對照 為實驗組 和 對照 但為相互對照 和 均為實驗組 拜爾實驗也為相互對照 目的在于排除單側(cè)光的干擾 溫特的實驗中 為實驗組 為對照組 增加了實驗結(jié)論的可靠性 3 實驗中體現(xiàn)了設(shè)計實驗的單一變量原則 達爾文實驗的單一變量是尖端的有無和感光部位差異 拜爾實驗的單一變量是胚芽鞘尖端在切去胚芽鞘尖端后的放置部位 溫特實驗的單一變量是瓊脂塊是否與胚芽鞘尖端接觸過 特別提醒 生長素的產(chǎn)生部位在尖端 其合成不需要光 其橫向運輸在尖端完成 但發(fā)生效應的部位在尖端以下 生長素不能透過云母片 而瓊脂對生長素的運輸和傳遞無阻礙作用 但若將放置過尖端或涂抹有生長素的瓊脂塊放置在切去尖端的胚芽鞘上 并用單側(cè)光照射 不會出現(xiàn)向光彎曲現(xiàn)象 結(jié)果是直立向上生長 原因是瓊脂塊中不存在橫向運輸現(xiàn)象 生長素由于重力的因素向下傳遞 拜爾實驗和溫特實驗證明刺激是物質(zhì)而非其他信號如光 聲音等 因此它能在瓊脂塊上留下與之相同的效應并作用于胚芽鞘尖端以下的部分 促進生長 2 胚芽鞘是研究生長素及其分布與作用原理的最佳實驗材料 針對燕麥胚芽鞘的系列實驗應明確下列結(jié)論 a 生長素的產(chǎn)生部位 胚芽鞘尖端b 發(fā)揮作用的部位 尖端下面一段c 感光部位 胚芽鞘尖端d 生長素作用 促進細胞生長e 彎曲原因 生長素分布不均勻 導致生長不均勻f 引起生長素分布不均勻的原因 單側(cè)光照 地心引力等 以上結(jié)論均可設(shè)計相應對照實驗 請分析下列各圖 1 圖 與圖 表明 光并未抑制胚芽鞘的生長 光未抑制促進生長的物質(zhì)的合成 2 圖 表明 光照不均勻 單側(cè)光照 會引起生長不均勻即造成彎曲 3 圖 表明 胚芽鞘的生長和彎曲與尖端有關(guān) 4 圖 對比分析可得出結(jié)論 植物生長且彎向光源是因為有了尖端的緣故 5 圖 對比分析表明 植物生長與否與瓊脂塊本身無關(guān) 而是與處理過的瓊脂塊中的某種物質(zhì)有關(guān) 6 圖 對比分析表明 該物質(zhì)能向下運輸則植物生長 相反 則植物不生長 7 圖 對比分析表明 尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)向下運輸促使其生長 通過化學分析研究 該物質(zhì)是吲哚乙酸 因為它能促進生長 因此叫做生長素 8 圖 對比分析表明 該物質(zhì)分布不均是植物彎曲的根本原因 而單側(cè)光照僅僅是影響該物質(zhì)分布不均的原因而已 9 圖 對比分析表明 感受光刺激的是胚芽鞘尖端 發(fā)生彎曲的是尖端下部 10 比較圖 與 表明 生長素的橫向運輸在胚芽鞘尖端即感光部位 感受單側(cè)光后引起橫向運輸 3 植物向光性 1 四周均勻光照或無光 尖端產(chǎn)生生長素 均勻極性運輸 尖端以下部位生長素分布均勻 生長均勻 直立生長 2 單側(cè)光 尖端 影響生長素運輸 可見向光性產(chǎn)生的內(nèi)部因素是生長素分布不均 外部因素是單側(cè)光的照射 4 根的向地性和莖的背地性莖的背地性原理和根的向地性原理 如圖 重力 生長素分布不均 向地一側(cè)生長素濃度高 背地一側(cè)生長素濃度低 即C A D B 生長不均 根的向地一側(cè)生長慢 背地一側(cè)生長快 莖的向地一側(cè)生長快 背地一側(cè)生長慢 根的向地性 莖的背地性 可見 能引起生長素分布不均勻的外部因素主要有兩個 一是光 二是地心引力 例1 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(nèi) 從下圖所示狀態(tài)開始 光源隨暗室同步緩慢勻速旋轉(zhuǎn) 幾天后停止于起始位置 此時 幼苗的生長情況是 B 典例精析 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 考查類型 此題屬理解類 考查了影響植物生長素分布的因素以及生長素與植物向性運動的關(guān)系 解析 此題為識圖題 但圖形是書上沒有的 是原創(chuàng)的 這就更加考查學生的識圖理解能力了 結(jié)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(zhuǎn) 表面上是一個均勻光照 而實際是一個單側(cè)光 表面上植物的莖在上 下方受重力影響有差別 而實際上因緩慢勻速旋轉(zhuǎn)各方向受重力影響相同 所以植物的莖只受單側(cè)光的影響而不受重力影響 生長素向背光側(cè)橫向運輸多于向光側(cè) 此時兩側(cè)的生長素的濃度都是促進生長的 背光側(cè)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自然水平生長 所以答案B正確 方法歸納 此題雖是一個識圖題 但考查的層次更高 要求學生把圖看懂 同時還要結(jié)合文字理解其含義 例2 用燕麥胚芽鞘進行如圖所示的實驗 一段時間后 會引起彎曲現(xiàn)象的是 胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽 將尖端下部用錫箔遮住 在尖端橫向插入瓊脂片 將與 同樣處理的胚芽鞘放在勻速轉(zhuǎn)盤上 將尖端切去 在尖端一側(cè)插入云母片 在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)放含有生長素的瓊脂塊 在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)放不含生長素的瓊脂塊A B C D D 考查類型 本題主要考查與生長素有關(guān)的實驗 解析 胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽只引起直立向上生長 將與 同樣處理的胚芽鞘放在勻速轉(zhuǎn)盤上 則受光均勻也只能直立向上生長 將尖端切去則不生長 在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)放不含生長素的瓊脂塊也不生長 方法歸納 只要弄清了感光情況及生長素分布 運輸特點 此題不難回答 課時練習五十四一 選擇題 每小題只有一個正確選項 1 根據(jù)所學知識判斷 下列說法錯誤的是 C A 圖中能直立生長的是 和 B 若探究植物的向光性 可設(shè)置 進行對照C 若探究植物胚芽鞘感光部位 應設(shè)置 進行對照D 圖中彎曲生長的是 2 某研究性課題小組的同學對植物生長素很有研究興趣 設(shè)計了圖1 圖2所示實驗 探究單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長素轉(zhuǎn)移了 還是將生長素分解了 下列說法正確的是 C A 由圖1可知單側(cè)光將生長素分解 從而引起胚芽鞘彎曲B 如果胚芽鞘的長度關(guān)系為c a b d 則單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長素轉(zhuǎn)移了C 如果胚芽鞘的長度關(guān)系為c a b d 則說明單側(cè)光將生長素轉(zhuǎn)移了D 胚芽鞘尖端對胚芽鞘彎曲起關(guān)鍵作用 解析 圖1中插入蓋玻片直立生長 不插入則向光彎曲生長 既不能說明單側(cè)光將生長素分解 也不能說明單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長素轉(zhuǎn)移了 如果是單側(cè)光將生長素分解 C D 1 2 即c d 1 2 如果是單側(cè)光使胚芽鞘尖端的生長素轉(zhuǎn)移了 則C D 1 2 即c d 1 2 暗處時A B 1 2 即a b 1 2 胚芽鞘彎曲不是因為尖端的作用 而是向光側(cè)與背光側(cè)生長素分布不均勻的原因 3 對燕麥胚芽鞘進行如右圖所示處理 若電機以10轉(zhuǎn) min速度勻速旋轉(zhuǎn) 一星期后胚芽鞘能夠發(fā)生彎曲的是 A 胚芽鞘尖端套上不透光的錫箔小帽 B 胚芽鞘下部用錫箔紙遮住C 在胚芽鞘尖端豎直插入云母片D 胚芽鞘放在一側(cè)開有一小窗的暗箱內(nèi) 解析 A由于感光部位被遮光 不能感受光刺激 B和C由于在隨平臺旋轉(zhuǎn) 光的刺激變?yōu)榱松⑸?但D裝置中只允許光從窗口進入 故尖端接受了單側(cè)光刺激 能發(fā)生彎曲 D 4 據(jù)下圖 下列關(guān)于生長素調(diào)節(jié)的敘述正確的是 說明 圖3中黑點代表生長素的分布 B A 圖1和圖2體現(xiàn)了生長素的促進生長作用 而圖3說明生長素作用具有兩重性B 圖1的C D都不彎曲 其原理不相同C 圖2中放M的胚芽鞘彎向一側(cè) 而放N的不彎曲D 圖3莖卷須中生長素含量外側(cè)比內(nèi)側(cè)少 5 某高三學生從生物學資料上得知 植株上的幼葉能合成生長素防止葉柄脫落 為了驗證這一結(jié)論 該同學利用如圖所示的植株進行實驗 實驗中所需要的步驟是 選取同種生長狀況相同的植株3株分別編號為甲株 乙株 丙株 將3株全部去掉頂芽 將3株全部保留頂芽 將甲 乙兩株橫斷面均涂上一定濃度的生長素 觀察3株葉柄脫落情況A B C D B 6 某研究小組探究避光條件下生長素濃度對燕麥胚芽鞘生長的影響 胚芽鞘去頂靜置一段時間后 將含有不同濃度生長素的瓊脂塊分別放置在不同的去頂胚芽鞘一側(cè) 一段時間后測量并記錄彎曲度 左下圖為實驗示意圖 右下圖曲線中能正確表示實驗結(jié)果的是 A aB bC cD d B 解析 生長素在低濃度時促進生長 高濃度時抑制生長 所以胚芽鞘去頂靜置一段時間后 將含有不同濃度生長素的瓊脂塊分別放置在不同的去頂胚芽鞘一側(cè) 一段時間后測量 記錄的彎曲度應如圖中b所示 在低濃度時都彎曲 但在高濃度時彎曲的角度不可能超過90 如a 也不可能超過一定濃度就彎曲度不變 如c d與高濃度時抑制生長不相吻合 所以B正確 7 植物莖具有向光 背重力生長的特性 植物根具有背光 向重力生長的特性 取剛萌發(fā)的植物幼苗貼附在瓊脂板上 假設(shè)瓊脂不影響 植物根與莖的生長 再將瓊脂板插入透明且水平放置于地面的盒內(nèi)培育 五面遮光 僅從一側(cè)給予光照 則幼苗根與莖的生長方向分別是 解析 幼苗根與莖內(nèi)生長素分布不均勻是由單側(cè)光和重力兩方面共同影響的 根對生長素的敏感性大于莖 生長素對根的作用已表現(xiàn)出兩重性 B 8 對胚芽鞘進行如下圖的 實驗 其中旋轉(zhuǎn)均為勻速旋轉(zhuǎn) 一段時間后停止旋轉(zhuǎn)時 實驗 裝置仍停止在如圖位置 則四個胚芽鞘的生長方向依次是 D 解析 實驗 中 由于向心力的作用 胚芽鞘外側(cè)生長素多 內(nèi)側(cè)少 對根而言 由于對生長素敏感 內(nèi)側(cè)生長快 外側(cè)生長慢或受抑制 對芽而言 則外側(cè)生長快 內(nèi)側(cè)生長慢 實驗 中 存在勻速轉(zhuǎn)盤 胚芽鞘受光均勻 因而直立生長 實驗 中 由于地心引力作用 生長素B A 因此向左彎曲生長 實驗 中存在勻速轉(zhuǎn)盤 生長素A B 因而直立生長 9 下圖中能說明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳實驗組合是 A B C D D 10 右圖表示一棵植株被紙盒罩住 紙盒的左側(cè)開口 右側(cè)照光 如果固定幼苗 旋轉(zhuǎn)紙盒 或固定紙盒 旋轉(zhuǎn)幼苗 或?qū)⒓埡泻陀酌缫黄鹦D(zhuǎn) 一段時間后 幼苗的生長狀況分別是 A 直立生長 向右彎曲生長 彎向盒開口方向生長B 向左彎曲生長 直立生長 彎向盒開口方向生長C 向右彎曲生長 向左彎曲生長 直立生長D 向右彎曲生長 直立生長 彎向盒開口方向生長 D 11 根據(jù)下圖所示的實驗 分析正確的敘述是 A 生長素能促進胚軸切段生長B 若加大瓊脂塊中IAA的濃度 則上圖的胚軸切段一定會更長C 生長素只能由形態(tài)學上端向下端運輸D 感受光刺激的部位是胚軸切段的頂端 A 12 將燕麥幼苗的胚根及芽的尖端4mm切去 再將剩余的10mm的胚根及胚芽每10條一組分別放入不同濃度的生長素溶液 單位 mol L 1 中 保持在25 下培養(yǎng)2d后 測量胚芽和胚根的平均長度 下圖顯示實驗結(jié)果 回答下列問題 二 非選擇題 1 切去胚芽及胚根尖端部分的原因是 2 實驗中盛有不同濃度生長素溶液的小培養(yǎng)皿必須加蓋 其原因是 3 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得出促進胚根生長的最適生長素濃度是 胚芽伸長的最長長度是 4 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)還可得出對生長素敏感程度更高的是 胚芽 胚根的尖端都能產(chǎn)生生長素 對實驗造成干擾 避免水分蒸發(fā)影響溶液濃度變化 10 10mol L 1 6mm 根 13 根據(jù)下圖所示實驗過程回答 1 甲圖中 供應塊是含生長素的瓊脂塊 接受塊是不含生長素的瓊脂塊 實驗結(jié)果 胚芽鞘C發(fā)生的現(xiàn)象是 這一現(xiàn)象說明 2 乙圖中胚芽鞘D能不能發(fā)生C的現(xiàn)象 這說明 3 上述實驗說明 生長素在植物體內(nèi)的運輸方向 運輸方式是 生長和向左彎曲 生長素能由胚芽鞘的上部運輸?shù)较虏?不能 生長素不能由胚芽鞘的下部運輸?shù)缴喜?只能由形態(tài)學上端到下端 主動運輸 14 生長素是在1928年由荷蘭科學家F W Went首次分離出來的 生長素的生理作用幾乎貫穿了植物的整個生長發(fā)育過程 1 有人做了下列實驗 a 在去掉頂芽的莖上切一個楔形缺口 將維管束切斷 那么傷口內(nèi)側(cè)的薄壁細胞就會重新分化成維管束 恢復上下維管束的連接 b 將傷口上部的葉片去掉 就會抑制維管束的分化 c 去掉傷口下部的葉片 不會影響維管束的分化 d 將莖割傷后 立即用含有生長素的羊毛脂黏在傷口上端的葉柄斷口處 則維管組織從傷口上端開始形成 并向下延伸 最后和傷口下端的維管束重新恢復連接 請根據(jù)上述實驗回答問題 上述實驗說明生長素具有的作用 上述實驗還能說明生長素的運輸方向是 2 有人利用組織培養(yǎng)的實驗證明生長素的上述作用 具體做法是 將一個幼芽嫁接到一塊愈傷組織上 經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后 會觀察到嫁接幼芽的下邊會分化出維管束組織 科學工作者認為該實驗有不嚴謹之處 請給予補充 誘導和促進植物細胞分化 促進植物維管束的分化 只能由形態(tài)學上端向下端運輸 把嫁接的幼芽換成含生長素的瓊脂塊 可以觀察到同樣的現(xiàn)象 3 另科學研究發(fā)現(xiàn)赤霉素可以通過提高生長素 吲哚乙酸 含量間接促進植物生長 那么它是如何提高生長素含量的呢 某研究小組開展了實驗探究 提出假設(shè) 赤霉素通過促進生長素的合成提高生長素含量 網(wǎng)上查得 生長素在植物體內(nèi)有一個合成和分解的代謝過程 如圖一 IAA氧化酶是一種含鐵蛋白 材料用具 燕麥幼苗 完全培養(yǎng)液 赤霉素溶液 缺鐵培養(yǎng)液 以上溶液濃度均適宜 蒸餾水 瓊脂塊 刀片等 實驗步驟 參考圖示 補充完成以下實驗步驟 a 準備四個配有培養(yǎng)支架的燒杯 分別標記為1 4號 b 向1號和2號燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液 c 分別在1號和2號燒杯中培養(yǎng)一段時間 d 1號幼苗噴灑適量蒸餾水 2號幼苗噴灑等量溶液 繼續(xù)培養(yǎng)一段時間 e 做如圖二處理 培養(yǎng)一段時間后 觀察胚芽鞘的彎曲情況 f 向3號和4號燒杯中分別加入等量適量的完全培養(yǎng)液 缺鐵培養(yǎng)液 選取生長狀況相同的燕麥幼苗若干株 平均分為兩組 赤霉素 重復步驟c e 實驗分析 若步驟e處理結(jié)果是去尖端的胚芽鞘彎向1號 步驟f處理結(jié)果是去尖端的胚芽鞘彎向2號 這證明 該研究小組只提出了一種假設(shè) 請你提出可能存在的其他假設(shè) 赤霉素通過促進生長素的合成提高生長素含量 赤霉素可能通過抑制生長素的分解 提高生長素的含量 赤霉素也可能同時通過促進生長素的合成和抑制生長素的分解 提高生長素的含量 答出一點即可 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全