高中生物 2.4 生长素类似物的应用及其他植物激素学案（1）苏教版必修3.doc

苏教版 必修三 2.4 植物生长素的发现及生长素的特性学案（1）【高效导航】1.学习目标：体验发现生长素的过程中蕴涵的科学精神和方法。解释植物向光性生长的原因。生长素的产生、运输和分布。生长素的生理作用2.学习重点：解释植物向光性生长的原因;生长素的生理作用3.学习难点：植物向光性生长的原因生长素的生理作用 “看”知识经纬植物生长素的发现结 论结 论结 论结 论结 论生长素生长素的发现达尔文詹 森拜尔温特其他科学家植物的向光性尖端“可能”产生了某种刺激该刺激可以透过琼脂片传递给下部弯曲是尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成刺激可能是一种化学物质化学本质：吲哚乙酸具有生长计算方法的物质：吲哚乙酸（iaa）、苯乙酸（paa）、吲哚丁酸（iba）生长素的生理作用方式应用特点不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息两重性既能促进生长，也能抑制生长既能促进发芽，也能抑制发芽既能防止落花落果，也能疏花疏果运输极性运输非极性运输防果实叶片脱落促进结实获得无子果实促扦插枝条生根从形态学上端到形态学下端通过韧皮部运输 “导”自主预习一、生长素的发现过程1植物激素：由植物体内产生，能从 运送到 ，对植物的生长发育有显著影响的 。2发现过程(1)19世纪末，达尔文提出向光性的原因是尖端产生的刺激造成背光面比向光面生长快。 (2)1910年，詹森证明胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过 传递给下部。(3)1914年，拜尔证明胚芽鞘弯曲的原因是顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。(4)19281942年，温特等科学家的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的化学物质是 ，化学名称 。 3合成部位：幼嫩的芽、 和发育中的 。4运输方式： ：从形态学的 运输到形态学的 ，属于 ；非极性运输：成熟组织的 。5分布：植物体各器官中都有，相对集中地分布在 的部分。 二、生长素的生理作用1两重性：既能促进生长，也能 ，既能 ，也能抑制发芽，既能防止落花落果，也能 。2特点： 浓度较低时 ，浓度过高时抑制生长，甚至杀死植物。不同器官对生长素的敏感程度也不一样：根 ；不同器官发育程度敏感性：幼嫩器官 衰老器官。3.顶端优势：现象： 优生生长， 受到抑制；原因：顶芽产生的生长素向下运输，积累到侧芽，侧芽附近生长素浓度 ，发育受到抑制。4生长素类似物(1)概念：具有与 相似的生理效应的化学物质。 (2)应用：促进扦插的枝条生根；促进果实发育；防止 ；获得无子果实。“学”互动探究探究一 植物生长素的发现历程阅读课本p42-p43相关内容，思考并小组讨论下列问题：1.试从细胞学的角度解释其生长机理？提示：燕麦胚芽鞘细胞数目（细胞的增殖）的增加和细胞体积的增大。2. 分析教材回答什么是向性运动？发生的原因及意义是什么？ 提示：(1)概念：植物体受单一方向的外界刺激而引起的定向运动。 (2)原因：生长素的调节作用。(3)举例：茎、叶的向光性，根的向地性，茎和花柄的负向地性。 (4)意义：向性运动是植物对外界环境的一种适应性。3达尔文通过什么植物，发现植物具有向光性？实验的结论是什么？提示：金丝雀虉草的胚芽鞘向光性实验：现象： 推测：胚芽鞘尖端不仅有感光作用，而且可能会产生某种化学信号，并从顶端向下传送，在单侧光的照射下，导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀，使植物弯向光源生长。4. 詹森的实验要说明什么问题？其实验的单一变量是什么？该实验并不完整，你如何完善詹森的设计? 提示：如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢？胚芽鞘生长情况应是怎样？5温特实验是如何进行的，其结论又是什么？提示：现象：结论：胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，促使胚芽鞘下部某些部位的生长。6谁从什么物质中发现了生长素的本质的？提示：由1934年荷兰科学家郭葛从人尿中分离出来，又叫吲哚乙酸，具有促进植物生长的功能。7. 如何补充完整实验以证明感光部位是尖端而不是尖端下部？提示：如图示，复习达尔文实验。 【经典回眸】对燕麦胚芽鞘进行如图处理：的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；将尖端下部用锡箔遮住；在尖端横向插入锡箔；在尖端横向插入琼脂片；切去胚芽鞘尖端。请据图判断下列哪一项是错误的 （ ）a.有单侧光照时仍直立生长的是b.给予右侧光照时，弯向光源生长的是c.单侧光照时，不生长也不弯曲的是d.如把放在匀速转盘上，并给予右侧光照，生长情况是向右弯曲生长【解析】生长素由胚芽鞘顶端产生，在顶端部位若有单侧光刺激可横向运输，但在其下部则不能横向运输，只能由上向下运输。生长素分布多的部位细胞生长快，因此它弯向光源生长。琼脂块实际上起一个物质传递的作用，是一种中介物，用以判断是否有化学物质的生成及作用。若将胚芽鞘放在匀速转盘上，看似单侧光照射，实际其周围受光均匀，故生长素在这一部位是均匀分布的，不会弯向光源。【答案】d【变式训练】如右图所示，用燕麦胚芽鞘进行实验，一段时间后，会引起弯曲生长现象的是（ ）a. b.c. d.探究二 生长素的特性阅读课本p43-p44相关内容，思考并小组讨论下列问题：1.植物为什么会出现向光性？向光性的本质原因是什么？产生向光性的外因是什么？提示：植物光合作用。本质是刺激生长的物质分部不均匀。外因是单侧光。2.向光性内因感光部位在哪里？提示：感光部位在胚芽鞘尖端。3.为什么生长（生长素作用）部位在尖端的下部而不是尖端？运输的特点是什么：提示：生长素的运输方向只能从形态学上端向下端运输。单侧光照射胚芽鞘尖端（或植物茎尖），导致生长素横向运输（向光侧背光侧）而分布不均匀。可见向光性产生的内部因素是生长素分布不均匀，外部因素是单侧光的照射。4.如何设计实验，才能证明刚才自己所述的结论？提示：遵循着科学家的科研足迹，总结科学探究的步骤：“发现问题作出假设设计实验得出结论”的一般步骤，并指出今天这节课我们就要沿着科学研究的一般规律与达尔文一起开始思维之旅。5. 尖端感受单侧光刺激后影响弯曲的主要机制是什么？提示：单侧光刺激使生长素在尖端由向光侧横向运输至背光侧，从而使胚芽鞘尖端下部向光一侧生长素分布少，背光一侧生长素分布多，如此背光一侧就长的快于向光一侧，故表现出向弯曲生长的现象。6.如何设计实验证明单侧光刺激下，在尖端生长素可横向运输而不是在尖端下部？提示：如图。7. 生长素作用的两重性内容是什么，体现在哪些方面？提示：(1)两重性：一般情况下，在低浓度时促进生长，浓度过高时抑制生长，甚至会杀死细胞。(2)实例：不同发育时期的细胞对生长素敏感程度不同。 一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。不同植物种类对生长素敏感程度不同。双子叶植物一般比单子叶植物敏感。同种植物的不同器官，如根、芽、茎对生长素的敏感程度如何：提示：生长素两重性表现：根、芽、茎敏感程度为根芽茎(如图所示)。从上图中获取的信息： a、b、c三点之上的曲线体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而a、b、c三点表示了生长素对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。 a、b、c三点代表了根、芽、茎三者的最佳促进浓 度分别为1010 mol/l、108 mol/l、104 mol/l左右。不要将图中aa、bb、cc理解为抑制阶段，这阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。顶端优势。8.何为顶端优势？产生顶端优势的机理是什么？提示：【经典回眸】在农业生产中，常用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物间的双子叶杂草，其基本原理是不同植物对生长素的敏感度不同。右图表示生长素浓度对双子叶植物与单子叶植物生长的影响，请根据曲线分析并回答下列问题：（1）用植物生长素类似物作为除草剂的原理是（ ）a.高浓度抑制杂草生长 b.低浓度抑制杂草生长c.低浓度促进杂草生长 d.高浓度促进杂草生长（2）图中、曲线，其中代表单子叶植物的是 ，代表双子叶杂草的是 。（3）所用的生长素类似物的浓度最好在 左右（用字母表示）。【解析】生长素类似物能作为除草剂，其原因是：生长素对植物的生长具有两重性，即低农度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物生长，甚至杀死植物；与同一株植物不同器官对生长素浓度的反应不同一样。不同植物对生长素浓度的反应也不同。实验证明，不同的植物对生长素的敏感程度有较大区别，对杂草是“高浓度”，而对某些庄稼却能耐受，甚至还可以是处于正常的促进生长范围之内，如很多庄稼是单子叶植物，其对生长素的耐受程度就比多数双子叶植物高得多。从上述分析可知，用生长素类似物作除草剂，浓度的控制是关键，控制不当，不仅效果不好，还可能危及农作物。【答案】（1）a （2） （3）d【变式训练】在5个相同的琼脂块上分别放置15个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度（如右图所示）。正确的结果是（ ）【变式训练参考答案】d a “思”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容“练”当堂检测1.（2013安徽卷）科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了a.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端b.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质c.生长素的化学本质是吲哚乙酸d.胚芽鞘会弯向光源生长2.如下图所示，、分别用不透光的锡箔纸套在燕麦胚芽鞘不同部位，、则分别用不透水的云母片插入燕麦胚芽鞘不同部位和深度，从不同方向光照培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是 ()a.不生长也不弯曲，直立生长，向左生长，直立生长，向左生长b.直立生长，向右生长，向左生长，不生长也不弯曲，向左生长c.向左生长，向右生长，直立生长，向右生长，向左生长d.直立生长，向右生长，直立生长，不生长也不弯曲，向右生长3.下列最能说明植物生长素低浓度促进生长，而高浓度抑制生长的两重性现象的是()a.促进子房发育成果实 b.茎的向光性和背地性c.顶端优势 d.根的向地性和向肥性4下列甲、乙、丙、丁四个图分别表示有关的生物学过程，对其曲线变化的描述中，不正确的是()abca.甲图b点时若为茎背光面的生长素浓度，则c点时不可能为茎向光面的生长素浓度b.乙图a点时，害虫不存在抗药性个体，而b点时，害虫存在抗药性个体c.丙图可以表示肠脂肪酶受ph影响的示意图d.丁图曲线a点时，人的胰岛a细胞兴奋性增强，胰岛b细胞的兴奋性随后增强5. 如图表示生长素对植物某营养器官的影响，“低浓度促进、高浓度抑制”一句中，高浓度、低浓度分别指()a.大于a的浓度、小于a的浓度 b.大于c的浓度、小于c的浓度 c.大于b的浓度、小于b的浓度 d.大于a的浓度、小于c的浓度6下列是与生长素有关的实验，请回答有关的问题：.为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了？为此，有人做了如下实验：(1)实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂块上，分别放在黑暗中和单侧光下(如图)。(2)实验结果：如图所示。(图中c、d用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割：琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素iaa的量)(3)实验结论：_。.为验证在单侧光照射下，丁图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素横向运输发生在a段而不是b段。某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：(1)实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。(2)实验过程(按图中甲、乙、丙的装置进行实验)。(3)实验结果：甲、乙、丙三个装置中的胚芽鞘的生长和弯曲方向分别为：甲_、乙_、丙_。(4)实验结论：_。参考答案：1. 【答案】b【解析】1928年，荷兰科学家温特在实验中，把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽鞘尖端，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘既不生长，也不弯曲。由此说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。2. 【答案】d【解析】本题考查生长素的横向运输、极性运输及生理作用。胚芽鞘尖端产生生长素并感受光刺激，作用部位是尖端下面一段；生长素由胚芽鞘的尖端向下运输；单侧光刺激能使胚芽鞘尖端的生长素发生横向运输，造成背光一侧比向光一侧分布的多。图中，感光部位被不透光的锡箔纸遮住，虽受单侧光照射，但产生的生长素不会出现分布不均匀的现象，故直立生长。图中，锡箔纸遮住了胚芽鞘尖端下方的非感光区，在单侧光照射下，生长素分布不均匀，背光侧比向光侧分布的多，背光侧比向光侧。生长的快，故弯向光源生长，即向右生长。图中，由于云母片插在胚芽鞘尖端，阻隔了生长素由向光侧移向背光侧，虽然单侧光照射，但不产