高二生物-植物生命活动的调节(一)植物生长素的发现

1、 植物生命活动的调节（一）植物生长素的发现 【学习目标】1、概述植物生长素的发现和作用。2、（重点）生长素的发现过程，产生、运输和分布。【要点梳理】要点一、生长素发现的历程1. 1880年达尔文（英国）的实验材料：金丝雀虉草（单子叶植物）的胚芽鞘，是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后能进行光合作用。实验一： 单侧光照射金丝雀虉草胚芽鞘切去胚芽鞘尖端，单侧光照射实验方法： 实验现象：实验结论：胚芽鞘具有向光性，向光性可能与胚芽鞘尖端有关。胚芽鞘尖端用一个锡箔小帽罩起来，单侧光照射用锡箔遮住胚芽鞘尖端下端，给予单侧光照射实验二：实验方法：实验

2、结论：感受光刺激的部位在尖端，弯曲部位在尖端下面。达尔文的推想：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激 ，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成 背光面 比向光面 生长快，因而出现向光性弯曲。2. 1910年鲍森詹森（丹麦）的实验在胚芽鞘的切面上放一云母片，再将切下的尖端放上，并给予单侧光照射在胚芽鞘的切面上放一琼脂片，再将切下的尖端放上，并给予单侧光照射实验方法：实验现象：实验结论：尖端产生的某种“物质”可以透过琼脂片传递给下部。3.1914年拜耳（匈牙利）的实验实验方法：切去胚芽鞘尖端，并将尖端放回切面的一侧，在黑暗中生长一段时间。实验现象：实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的物质在

3、下部分布不均造成的。4. 1928年温特（荷兰）的实验实验方法将与胚芽鞘尖端接触过的琼脂块放在切去尖端胚芽鞘切面的一侧：将没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端胚芽鞘切面的一侧：实验现象向琼脂的对侧弯曲生长不生长也不弯曲实验结论证明幼苗顶端确实可以产生某种向下运输的并能引起胚芽鞘弯曲生长的物质， 温特认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：生长素。5. 1934年郭葛荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（IAA)。直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA除IAA外还有苯乙酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等。

4、6.生长素发现过程的总结【植物生命活动的调节（一）植物生长素的发现 361631 植物生长素的发现】(1)科学研究的一般过程：发现问题作出假设得出结论验证假设(2)掌握实验设计的基本原则:对照原则单一变量获得结果，得出结论 要点诠释：几种实验材料的作用：云母片及玻璃片：阻挡生长素的运输。锡箔：遮光。琼脂块：生长素能够通过，常分为空白琼脂块和含有生长素的琼脂块。羊毛脂：如果含有生长素时，作用就是提供生长素。感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，向光弯曲的部位是尖端下面的一段。生长素的产生不需要光，有光无光均可产生。生长素最早是从人尿中分离出来的，这是由于人体内缺乏分解生长素的酶，不能将随食物进入人体的

5、生长素分解。要点二、生长素的产生、分布和运输1合成：生长素主要的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。2分布：生长素在植物体各器官中都有分布，但相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。3运输：（1）极性运输：a实例：在芽、幼叶、幼根等幼嫩组织中，生长素只从形态学上端运输到形态学下端，而不受人为调整的形态学位置在上还是在下的影响。（如图所示） b.方式：主动运输。事实：缺氧时，生长素运输受到影响；侧芽生长素浓度较高，但顶芽产生的生长素仍能源源不断地逆浓度梯度流向侧芽。（2）非极性运输：在成熟组织的韧皮部中生长素能进行非极性运输。（3）横向运输

6、：在一些细胞分裂特别旺盛的地方，受外界某些刺激（如单侧光）的影响，生长素也可在形态上端发生横向运输。（如图所示） 图中表示单侧光刺激引起的横向运输（黑暗环境中不发生）；图中表示从形态学上端到形态学下端的极性运输。要点三、植物茎的向光性 （1）向光性的原因（如下图）。 单侧光尖端影响生长素运输生长素分布不均匀（背光侧多）生长不均匀（背光侧快）向光弯曲。可见向光性产生的内部因素是生长素分布不均，外部因素是单侧光的照射。 （2）向光性的意义。植物的向光性，使枝叶充分伸向有利于接受阳光的位置，利于植物体充分接受阳光进行光合作用。要点四、实验设计生长素的发现、植物感受光刺激的部位、生长素的运输等内容都可

7、改编为实验，通过实验设计验证书中的知识点，或将知识点在生产实践中加以应用。因此，本节的实验情景十分丰富，通过实验设计的练习，不仅使我们深刻理解所学的知识。还可提高实验设计能力。请根据下面提出的问题和验证，分析评价实验设计和结论。（1)此实验为验证性实验，验证的主题是“生长素只能从植物形态学上端向形态学下端运输，而不能逆向运输”。（2)实验组设计（如图所示）结论：能证明生长素从形态学上端向形态学下端的运输，但尚不能排除由下端到上端运输的可能性，因而教材中实验设计不完善，缺少对照实验，应补充如下的对照实验。 (3）对照实验（如图所示）结论：此实验证明生长素不能从形态学下端运向形态学上端。 实验组，

8、对照组共同证明生长素只能从形态学上端向形态学下端运输。【典型例题】类型一：单侧光对植物生长素分布的影响例1、取生长状态一致的燕麦胚芽鞘，分为a、b、c、d四组，将a、b两组胚芽鞘尖端下方的一段切除，再从c、d 两组胚芽鞘相同位置分别切除等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，得到a、b两组胚芽鞘，然后用单侧光照射，发现a胚芽鞘向光弯曲生长，b组胚芽鞘无弯曲生长，原因是（ ） Ac组尖端能产生生长素，d组尖端不能Ba胚芽尖端能合成生长素，b组尖端不能Cc组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，d组尖端的生长素不能Da胚芽尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输，b组尖端的生长素不能【答案】D【解

9、析】本题考查生长素的产生部位及运输情况，虽处理，但没有颠倒，结果是a胚芽鞘向光弯曲生长，b组胚芽鞘无弯曲生长，不是d组尖端不能产生生长素，而是不能向胚芽鞘基部运输。【总结升华】本题考查生长素的产生部位及运输情况，虽然比较基础，但还是综合考查学生的识图能力。【举一反三】：【变式一】下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照的示意图，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况将是（ ）。A甲不弯曲、乙不弯曲、丙向右弯曲 B甲向左弯曲、乙不弯曲、丙向左弯曲 C甲向右弯曲、乙不弯曲、丙向左弯曲 D甲向右弯曲、乙不弯曲、丙向右弯曲【答案】A【解析】当单侧光照射甲

10、时，由于胚芽鞘尖端插入不透水的云母片，阻止生长素从光照一侧向背光一侧运输，不能导致两侧生长素分布不均，故直立生长。当单侧光照射乙时，由于在产生生长素的尖端与产生生长现象的尖端下部被云母片横向截断，不存在生长素向下运输的问题，因而也不会产生弯曲现象。当光从上向下照射丙时，由于右侧插入了云母片。其尖端产生的生长素只能从左侧向下运输，引起左侧生长显著加快，故胚芽鞘弯向右侧生长。【总结升华】本题应该明确胚芽鞘尖端能够产生一定浓度的生长素，从尖端向下部运输，促使下部生长。【变式二】如下图所示，在燕麦芽尖端的下部插入云母片，从右边用光照射，燕麦芽的生长情况将是（ ）。A直立向上生长 B向右弯曲生长 C向左

11、弯曲生长 D不生长【答案】B【解析】由图示可知，不透水的云母片只阻断了燕麦顶端的下端物质运输，而其顶端在受到右侧单侧光照射后，生长素横向运输到左侧（背光侧），使左侧下端生长素相对较多而生长较快，燕麦芽将向右弯曲生长。类型二：生长素的极性运输分析例2、科学家做过如下的实验：（1）把不含生长素的两小块琼脂放在燕麦胚芽鞘下端；（2）把含有生长素的琼脂小块放在一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘形态学上端，把另两小块不含生长素的琼脂小块作为接受块放在形态学下端；（3）把一段去掉尖端的燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学上端朝下，做与（2）同样的实验。如下图，三个实验都以单侧光照射。经过一段时间后，接受块成分变化的叙述正确

12、的是（ ）。 A在中，含生长素最多B含生长素比少，含生长素比多C中生长素含量之和比中生长素含量之和多D含生长素比多，含生长素比多【答案】C【解析】 单侧光照射胚芽鞘尖端（尖端为感光部位）会引起生长素的横向运输，使背光侧（处）生长素分布多，生长快，向光侧（处）生长素分布少，生长慢。生长素还能进行极性运输由形态学上端运输到形态学下端，但不能逆向运输。因此琼脂块的生长素可运输到（且、均等），但不能运输到。 【总结升华】本题考查生长素的极性运输。【举一反三】：【变式一】对胚芽鞘A作如下图所示的处理，形成胚芽鞘B，光照后它的弯曲情况是（ ） AQ处向左 BQ处向右 CP处向右 D不弯曲【答案】D 【解析】生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。当将PQ段倒置时，生长素就不能运输到作用部位，导致胚芽鞘B不弯曲也不生长。【变式二】太空中的宇宙飞船上放置一株水平方向的幼苗，培养若干天后，根、茎生长方向是（ ） A根向下生长，茎向上生长 B根向下生长，茎向下生长 C根向水平方向生长，茎向上生长 D根和茎都向水平方向生长【答案】D【解析】太空中的宇宙飞船处于失重状态，重力对生长素的分布没有影响，水平放置的幼苗根和茎的上、下侧 分布均匀，两侧细胞的生长速度相同，故都向水平方向生长。【变式三】依据下图，下列关于生长素调节的说法正确的是（ ）