2016新课标创新人教生物必修3植物生长素的发现

1、一、生长素的发现过程1生长素的发现过程(1)发现生长素的经典实验科学家实验过程图示实验结论达尔文胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质造成的，并将其命名为生长素(2)其他科学家的研究1931年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质，该化学物质为吲哚乙酸(IAA)。1946年，科学家从高等植物中分离出生长素，确认生长素就是吲哚乙酸(IAA)。2植

2、物的向光性(1)概念：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。(2)举例：放在窗口的盆栽植物，其幼嫩部位向着窗外生长。(3)意义：使植株获得更多阳光，通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。(4)原因：在单侧光照射下，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。3植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。二、生长素的产生、运输和分布1产生：主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。2运输(1)极性运输(2)非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行3分布：相对集中地分布在生长

3、旺盛的部分。共研探究植物具有向光性，其中的原因经历了许多科学家的艰辛探索。阅读教材，完成科学家的探索过程。并归纳其原理。1根据图示完成达尔文实验的相关问题，然后阅读教材回答下列问题：(1)各组胚芽鞘的生长弯曲情况是：弯向光源生长；不生长，不弯曲；直立生长；弯向光源生长。(2)与对比，说明胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。(3)与对比，说明感光部位是胚芽鞘的尖端，而不是尖端以下的伸长区。(4)达尔文的猜测：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。2为了验证达尔文的猜测，鲍森·詹森和拜尔分别设计了如下实验，请根据图

4、示回答相关问题。(1)鲍森·詹森实验实验现象：A胚芽鞘不生长，不弯曲；B胚芽鞘弯向光源生长。结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。从对照实验设计的单一变量原则角度分析，该实验的不足之处在于没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。(2)拜尔实验实验现象：将尖端切下，放到胚芽鞘一侧，胚芽鞘总是弯向对侧生长。结论：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的。该实验为什么要在黑暗中进行？排除光照可能对实验结果造成的干扰。拜尔实验的不足之处是无法证明尖端是否产生某种物质。3温特实验(1)实验组是B，对照组是A。A与B对照说明造成胚芽鞘弯

5、曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。(2)设置A组的目的是排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响。(3)实验结论：引起胚芽鞘弯曲生长的确实是一种化学物质，温特将其命名为生长素。(4)由温特的实验结论可以推测单侧光的作用可能是改变生长素的分布，使生长素在背光侧分布的多。(5)在其他科学家的努力下，人们首先从人尿中分离出了生长素，它的化学名称是吲哚乙酸，结构如图。4植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。根据植物激素的概念，判断下列物质是否属于植物激素，并说明理由：(1)生长素：属于植物激素，理由：化学本质为吲哚乙酸。(2)生长激素：不属于植物

6、激素，理由：属于动物激素，化学本质是蛋白质。(3)2,4D：不属于植物激素，理由：植物激素是由植物细胞产生的天然存在的具有调节作用的物质。总结升华1四个重要结论(1)生长素产生部位胚芽鞘尖端；(2)生长素发挥作用部位尖端下部的伸长区；(3)感受单侧光刺激的部位胚芽鞘尖端；(4)弯曲生长的部位尖端下部的伸长区。2植物向光弯曲生长(1)内因：生长素的分布不均匀。外因：单侧光照射。(2)过程图解单侧光尖端(生长素)向光弯曲生长【易错易混】植物激素与动物激素的比较项目植物激素动物激素不同点产生部位无专门的分泌器官，由植物体的一定部位产生由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌作用部位不作用于特定的靶器官、靶

7、细胞随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞相同点由自身产生；种类多、微量、高效；调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动对点演练1(2016·云浮期末)如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是()A不生长也不弯曲的是B生长且向光弯曲的是C生长但不弯曲的是D生长且向左弯曲的是解析：选C胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长素分布均匀，胚芽鞘直立生长。胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧，胚芽鞘向光弯曲生长。切去尖端，由于没有生长素，所以不生长也不弯曲。在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块，由于无尖端，不感光，生长素均匀向下运输，故直立生长。含生长

8、素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧，生长素分布不均匀，故向放置琼脂块的对侧弯曲生长。共研探究生长素有其一定的合成部位，又有其重要的运输方式，其分布也有规律性。请阅读教材，回答相关问题。1生长素的合成(1)合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。(2)合成过程：色氨酸生长素。2生长素的运输(1)探讨下列各图中极性运输的方向，并总结其运输规律。方向：A.；B；C规律：由形态学上端向形态学下端运输。(2)分析判断下列各图中生长素横向运输的方向，并总结影响横向运输的因素。影响因素：单侧光、重力、离心力等。(3)实验：某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输只能从植物形态学上端(顶端)向下端(基端)运

9、输，而不能倒转过来运输”的结论，设计了如下实验：若仅设计A组，仅能证明从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明倒转过来不能运输。若B组形态学上端在上，把含生长素的琼脂块放在下面，可以吗？说明理由。提示：不行。不能排除重力作用。A组与B组的对照类型为相互对照。(4)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主动运输。3生长素的分布(1)分布部位：集中地分布在生长旺盛的部位。(2)含量特点：产生部位小于积累部位，如顶芽小于侧芽，分生区小于伸长区；生长旺盛部位大于衰老部位，如幼根大于老根。总结升华1不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析类别图解分析相

10、关结果遮盖类直立生长向光生长暗箱类直立生长向光(小孔)生长插入类向右侧生长直立生长向光生长向光生长移植类直立生长向左侧生长开始时bc，后来b>c向右侧生长旋转类直立生长向光生长向小孔生长2生长素的横向运输和极性运输运输方式图示图示解读横向运输单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从运到植物横放时，由于重力作用，在幼根中，生长素从运到；在幼茎中，生长素从运到离心力使胚芽鞘尖端的生长素从运到极性运输只能从形态学的上端向形态学下端运输，是一种主动运输过程，需要消耗能量，能逆浓度运输【方法规律】植物生长状况的判断方法3形态学上端与形态学下端的判断图示部位形态学上端的判断标准地上部分相对下面，层次越高的枝条

11、以树干中轴为基准，同一枝条离中轴越远地下部分以地面为基准，距地面越深的根以主根中轴为基准，同一侧根离中轴越远的对点演练2用燕麦胚芽鞘及幼苗、进行如图所示实验，且均给予单侧光照，一段时间后，会发生弯曲的是()ABC D解析：选Da、b所含生长素浓度相同，故直立生长；向右弯曲生长；直立生长；直立生长；向右弯曲生长；不生长也不弯曲；只有暗室内的幼苗旋转，单侧光不影响生长素的分布，故直立生长；向小孔方向弯曲生长。1科学家研究胚芽鞘向光弯曲现象，逐步揭示了发生这种应激反应的一系列因果相关事件，下列按因果相关事件顺序排列的是 ()a胚芽鞘尖端合成生长素b胚芽鞘尖端感受光刺激c胚芽鞘向光弯曲生长d生长素在背

12、光一侧分布较多 e背光一侧细胞生长较快f单侧光照射胚芽鞘尖端解析：选D胚芽鞘尖端合成生长素与单侧光照射无关，但单侧光照射能引起生长素分布不均，背光一侧分布较向光一侧多，致使背光一侧细胞生长较快，胚芽鞘向光弯曲生长。2(2016·韶关期末)下图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端部分，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是()A甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲B甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲C甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯D甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯解析：选D单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转

13、移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长，也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了生长素在胚芽鞘右侧向下运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。3胚芽鞘产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别是()A尖端、尖端、尖端B尖端、尖端、尖端下面的部分C尖端、尖端下面的部分、尖端下面的部分D尖端、尖端下面的部分、尖端解析：选B生长素发现历程的实验中已证明产生生长素的部位、感受单侧光刺激的部位都是胚芽鞘尖端，而弯曲生长的部位是尖端下面的部分。4. 关于生长素，达尔文、温特等科学家相继进行了长期的具体研究。某同学对生长素非常感

14、兴趣，设计了如下两个实验。(1)实验一：实验假设：如果胚芽鞘的尖端能产生生长素，则能影响胚芽鞘尖端下面一段的生长。实验材料：小麦胚芽鞘、刀片、琼脂薄片若干。实验设计：见实验设计示意图1。实验结论：上述实验假设成立。有同学认为实验设计示意图1不完善，缺少的是 ，你的具体改进方法是 。 (2)实验二：实验假设：如果单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多，则小麦胚芽鞘向光弯曲。实验材料：同实验一。实验设计：在上述示意图1改进后的基础上进行单侧光照射，实验设计及其实验预测结果见实验设计示意图2。实验结论：实验假设成立。有同学认为实验设计示意图2中的实验预测结果是错误的，你认为正确的现象

15、应该是_，理由是_。(3)还有同学认为实验设计示意图2并不能得出实验结论，他画了实验设计示意图3中的一部分，请你将示意图3补充完整：在甲方框中画出与胚芽鞘尖端有关的图，在乙方框中画出实验结果预测图。 解析：在设置对照实验时，要遵循单一变量的原则。(1)实验一中，缺乏的是对照实验，不足以说明是胚芽鞘尖端的生长素在起作用，也有可能是琼脂块在起作用，要排除琼脂块的作用，应该把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在去尖端的胚芽鞘的相同位置上。(2)实验二中，由于胚芽鞘没有尖端，不能感受光刺激，即光照不再引起生长素的横向运输，胚芽鞘的弯曲单纯取决于含生长素的琼脂块的位置，因此胚芽鞘应向左弯曲。(3)要补充出

16、胚芽鞘尖端的设计和放上放置过胚芽鞘尖端的琼脂块后的胚芽鞘的生长情况，可以对胚芽鞘尖端进行单侧光照射，则在向光侧琼脂块中生长素含量低，背光侧琼脂块中生长素含量高，将琼脂块放到去掉尖端的胚芽鞘上后，含生长素多的琼脂块所在的胚芽鞘向对侧弯曲程度大。答案：(1)对照组把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在去尖端的胚芽鞘的相同位置上 (2)去尖端的胚芽鞘向左弯曲无感光部位尖端，生长素不会向背光侧转移(3)如下图 【基础题组】1吲哚乙酸是()A植物生长素B垂体生长激素C性激素 D脑激素解析：选A植物的生长素能够促进植物的生长，1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸。2下列哪项实验能够

17、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()解析：选C由于题干中所说的是胚芽鞘的尖端产生的影响分布不均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，选项A、B有单侧光的存在，与题意不符。3如图，均为去掉尖端的胚芽鞘，和顶端的琼脂块上曾放过胚芽鞘尖端，的顶端是普通琼脂块，能直立生长和弯曲生长的依次是()ABCD解析：选B因均为去掉尖端的胚芽鞘，和顶端的琼脂块上曾放过胚芽鞘尖端，的顶端是普通琼脂块，故没有生长素不生长；生长素分布均匀，直立生长；生长素分布不均匀，弯曲生长。4为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了实验(如图所示)，过一段

18、时间，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。作为其对照组，最合适的是()A BCD解析：选D为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，实验的自变量是胚芽鞘切段形态学的位置。5植物产生向光性的原因是()A单侧光使植物背光侧生长素分布多，抑制细胞伸长B单侧光使植物背光侧生长素分布多，促进细胞伸长C生长素在向光侧分布多，加快了光合作用D生长素在向光侧分布多，抑制向光侧细胞伸长解析：选B单侧光影响生长素的分布，使向光侧分布得少些，而背光侧分布得多些，因此，背光侧细胞生长速度比向光侧要快，所以植物弯向光源生长。6(2016·南通市高二期末)如图表示用燕麦胚芽鞘做的实验，处理如下：切去尖端用不透光纸遮住尖端

19、不做任何处理 在一侧插入云母片在另一侧插入云母片用彼此不相连的两块琼脂片把尖端与下部隔开垂直向下插入云母片使尖端完全隔开成两半 横向插入云母片使尖端完全离断然后用左侧光照射，其中能向光源方向弯曲的是()A BC D解析：选C用左侧光照射，切去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲；用不透光纸遮住尖端，胚芽鞘会直立生长；不做任何处理，胚芽鞘会弯向光源生长；在左侧插入云母片，会阻断胚芽鞘左侧的极性运输，导致右侧生长素浓度高生长快，从而弯向光源生长；在右侧插入云母片，会阻断胚芽鞘右侧的极性运输，导致左侧生长素浓度高生长快，从而弯向右侧生长；用彼此不相连的两块琼脂片把尖端与下部隔开，不会影响生长素的运输，因此胚芽

20、鞘弯向光源生长；垂直向下插入云母片使尖端完全隔开成两半，会阻断生长素的横向运输，导致两侧生长素浓度相等，胚芽鞘直立生长；横向插入云母片使尖端完全离断会导致胚芽鞘不生长。7如图在暗室中将几个燕麦芽水平放置，并在不同位置插上云母片，其生长的情况是()A水平生长，向上弯曲生长，直立生长B不能生长，向上弯曲生长，水平生长C向上弯曲生长，向上弯曲生长，水平生长D不能生长，水平生长，向上弯曲生长解析：选B生长素不能向尖端下部运输，下部得不到生长素而不能生长；生长素可以向尖端下部运输，还可在重力作用下向近地侧运输，故向上弯曲生长；生长素能向尖端下部运输，但不能向近地侧运输，则近地侧与远地侧生长素浓度相同，故

21、水平生长。8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解析：选B上述实验说明，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部某些地方的生长。【能力题组】9. 如图所示，用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端

22、，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是()A处理甲图中的A端，不能在甲图中的B端探测到14C的存在B处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在C处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在D处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在解析：选D生长素具有极性运输的特点，即只能从形态学上端运输到形态学下端。甲图中A端为形态学上端，乙图中B端为形态学上端，故处理甲图中A端能在B端探测到14C的存在，反之不能；处理乙图中B端能在A端探测到14C的存在，反之不能。10根尖的根冠细胞分泌一种激素能主动向伸长区运输，这种激素与分生

23、区分泌的低浓度生长素的作用相反，与增强植物的抗逆性有关。根尖结构如图所示，不做任何处理时根尖垂直向下生长。若对根尖做以下四种处理，请根据激素共同调节的特点，判断其中根尖向左弯曲的是() ABCD解析：选CA图云母片阻断了根冠分泌的抑制生长的激素的向上运输，伸长区各部位生长素分布均匀，根尖垂直向下生长；B图根冠分泌的生长抑制物只能从右侧向上运输，对根尖右侧的生长起一定抑制作用，而左侧生长不受抑制，故左侧生长速度快于右侧，根尖向右弯曲生长；C图中的云母片不仅阻断了根冠向伸长区的运输，也阻断了分生区分泌的生长素向伸长区的运输，根尖左侧几乎不生长；根尖右侧根冠分泌的生长抑制物和分生区分泌的生长素都能运

24、输到伸长区，但由于正常情况下根尖能够向下生长，说明生长素促进生长的作用大于抑制物对生长的抑制作用，故右侧能够向下生长，整个根尖向左弯曲生长；D图云母片的插入对伸长区的生长无影响，根尖应向下竖直生长。11根据所学知识判断，下列说法错误的是()A图中能直立生长的是和B若探究植物的向光性，可设置进行对照C若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置进行对照D图中弯曲生长的是解析：选C根据生长素的有无和分布是否均匀可以判断：直立生长，不生长、不弯曲，向光弯曲生长，直立生长，向光弯曲生长，直立生长。设计实验时要遵循单一变量原则，若探究植物的向光性，可设置进行对照；若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置进行对照，不符合

25、要求。12下图表示将玉米苗尖端分别置于不含生长素的相同的琼脂块上，并做不同的处理。一段时间后，测定琼脂块中的生长素含量，并分别用af表示。有关叙述错误的是()A若向光侧的生长素会被分解，则a>b、c<dB若生长素由向光侧移向背光侧，则cdef，且e<fC图甲中的玉米苗尖端向上直立生长，而图丁中的玉米苗尖端向左弯曲生长D图乙中的玉米苗尖端向左弯曲生长，其原因是背光侧的细胞分裂较快解析：选D分析图示，如果图乙中玉米苗尖端的向光侧生长素会被分解，则a中生长素含量高，b中因向光侧生长素被分解而含量相对较低，即a>b，同理可推出图丙中c<d。如果生长素由向光侧移向了背光侧，

26、则分析图丙和图丁可得出cdef，但由于云母片插入情况不同，图丁中向光侧的生长素会移向背光侧，所以e<f。图甲中由于没有单侧光的照射，所以玉米苗尖端向上直立生长；图丁中云母片插在尖端下部，不妨碍向光侧生长素向背光侧移动，所以背光侧生长素分布多，玉米苗尖端向左弯曲生长。图乙中的玉米苗尖端向左弯曲生长，是因为尖端的背光侧生长素分布多，细胞纵向伸长生长快。13对燕麦胚芽鞘做如下处理：放在暗盒里；在胚芽鞘尖端的下部用锡箔遮住；在尖端横向插入云母片；在尖端横向插入琼脂片；切去胚芽鞘的尖端；切去胚芽鞘尖端，但在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块；切去尖端，在切口上放一含有一定浓度生长素的琼脂小块并放在暗盒里；切去胚芽鞘尖端，放在暗盒里。上述装置均用相同的单侧光照射。请仔细分析图，并回答下列问题：(1)有单侧光照射时仍能直立生长的有_。(2)弯向光源生长的有_。(3)不生长、不弯曲的有_。(4)如果把放在匀速转盘中央，给右侧光照，它的生长情况是_。(5)向光弯曲生长的原因是_。(6)以上实验说明，植物的茎具有_，感受光刺激的部位在_，向光弯曲生长的部位在_，胚芽鞘尖端能够产生_，从尖端运输到下部，能_。解析：有单侧