高中生物植物生长素的发现人教版必修3.ppt

植物生长 素的发现 课标领航 1概述植物生长素的发现过程。 2体验发现生长素的过程和方法。 3评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性 。 情景导引 花儿朵朵向太阳，就像右图中的向日葵，从早到 晚，总是面对着太阳，你知道这是为什么吗？这 是植物通过体内激素的调节对外界环境适应的一 种表现。 核心要点突破 实验探究创新 基础自主梳理 知能过关演练 第1 节 植 物 生 长 素 的 发 现 基础自主梳理 一、生长素的发现过程 1达尔文实验：提出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”(influence)， 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。 2詹森实验：证明胚芽鞘顶尖产生的刺激可透过 _片传递到下部。琼脂 3拜尔实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为_ 产生的刺激在其_分布不均匀造成的。 4温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种 化学物质，并命名为_。 5植物激素的概念：由植物体内产生，能从 _运输到作用部位，对植物的生长发育 有显著影响的_。 顶尖 下部 生长素 产生部位 微量有机物 思考感悟 结合拜尔的实验，如何设计实验证明单侧光引起 了生长素的横向运输而不是将生长素分解了？ 【提示】 取生长状况相同的胚芽鞘，分成两组 ，一组用均匀光照射，另一组置于完全黑暗的条 件下，观察并比较两组实验中胚芽鞘的生长快慢 。两组胚芽鞘的生长情况完全相同，可证明生长 素在光下没有被分解。 二、生长素的产生、运输和分布 1生长素的产生：主要合成部位是 _和发育中的种子。 2生长素的运输 (1)极性运输：从_运输到_ ，而不能反过来运输。 (2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过韧皮部 进行。 3生长素的分布：相对集中地分布在生长旺盛的 部分。 幼嫩的芽、叶 形态学上端 形态学下端 核心要点突破 生长素发现过程的实验分析 实验实验 者 实验实验 方法实验现实验现 象实验实验 推论论或结论结论 达尔文 用单侧单侧 光照射胚 芽鞘；切去胚芽 鞘的尖端，单侧单侧 光 照射胚芽鞘；在 胚芽鞘尖端用一个 锡锡箔小帽罩起来， 单侧单侧 光照射；在 胚芽鞘尖端下段用 一个锡锡箔罩起来， 单侧单侧 光照射 胚芽鞘弯向 光源生长长； 胚芽鞘不发发生 弯曲(也不生长长) ；胚芽鞘不 发发生弯曲； 胚芽鞘弯向光 源生长长 单侧单侧 光照射使胚 芽鞘的尖端产产生 某种刺激，当这这 种刺激传递传递 到下 部的伸长长区时时， 会造成背光面比 向光面生长长快， 故出现现向光弯曲 实验实验 者实验实验 方法实验现实验现 象 实验实验 推论论或 结论结论 詹森 将胚芽鞘尖 端用琼琼脂块块 与胚芽鞘相 隔，单侧单侧 光 照射 胚芽鞘向光 源弯曲 胚芽鞘尖端 产产生的刺激 可以通过琼过琼 脂块传递块传递 到 下部 实验实验 者实验实验 方法实验现实验现 象 实验实验 推论论或 结论结论 拜尔 将胚芽鞘的尖 端切除后，分 别别放置于无 尖端的胚芽鞘 的一侧侧，并 将装置置于黑 暗中 胚芽鞘弯向 放置胚芽鞘 尖端的相对对 一侧侧 胚芽鞘的弯 曲是因为为尖 端产产生的刺 激在下部分 布不均匀造 成的 实验实验 者实验实验 方法实验现实验现 象 实验实验 推论论或 结论结论 温特 将与胚芽鞘 尖端接触过过的 琼琼脂放在无尖 端的胚芽鞘的 一侧侧；将未 与胚芽鞘尖端 接触过过的琼琼脂 放在无尖端的 胚芽鞘的一侧侧 胚芽鞘向 放置琼琼脂的 对侧对侧 弯曲； 胚芽鞘不 生长长也不弯 曲 造成胚芽鞘 弯曲的刺激 确实实是一种 化学物质质， 并命名为为生 长长素 1该发现过程体现的生物学思想 (1)上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思 路 提出(发现)问题提出假设设计实验证明得 出结论。 (2)实验中运用了对照思想 如达尔文的实验中，为实验组，为对照组 ；温特的实验中，为实验组，为对照组，增 加了实验结论的可靠性。 (3)实验中体现了设计实验的单一变量原则 达尔文实验的单一变量是尖端的有无。 温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端 接触过。 2生长素发现过程中的胚芽鞘实验中四个重要部 位 (1)生长素产生的部位胚芽鞘的尖端。 (2)生长素发挥作用的部位下部的一段。 (3)感受单侧光刺激的部位胚芽鞘的尖端。 (4)弯曲生长的部位下部的一段。 特别提醒 有光无光不影响生长素的合成，产生速 度基本一致。 (2010年广州高二检测)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( ) 例例1 1 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 【尝试解答】 _C_ 【解析】 对各胚芽鞘生长弯曲情况分析如下： 胚芽鞘编编 号 结结果分析 胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长长素 分布均匀，胚芽鞘直立生长长 胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧侧生长长素浓浓度 低于背光侧侧，胚芽鞘向光弯曲生长长 切去尖端，由于没有生长长素，所以不生长长也不弯曲 在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长长素的琼琼脂块块， 由于无尖端，不感光，生长长素均匀向下运输输，故直 立生长长 含生长长素的琼琼脂块块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧侧，生 长长素分布不均匀，故向放置琼琼脂块块的对侧对侧 弯曲生长长 【互动探究】 (1)题干中的哪几组实验能证明胚 芽鞘的感光部位在尖端？ (2)和对照，能说明什么问题？ 提示：(1)和。 (2)生长素能促进胚芽鞘生长；单侧光不会引起琼 脂块内生长素的横向运输。 【探规寻律】 植物生长状况的判断方法 先看有无生长素的产生，有则生长，无则不生 长。 再看生长素在植物体生长部位的分布。若均匀 ，则直立生长；不均匀，则弯曲生长，至于向哪 面弯曲，要看所研究的材料。 若是茎或胚芽鞘，则一般是向生长素少的一侧 弯曲；若是根则一般要向生长素多的一侧弯曲。 生长素的运输与分布 1运输 (1)极性(轴向)运输 实验： 结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端 运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输。 (2)横向运输 在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、 根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激 有关，如下图： A、B为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输 。 (3)运输的方式 是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗 ATP，与细胞呼吸强度有关。 特别提醒 生长素的极性运输是由内因植物的 遗传特性决定的；而横向运输则是由外因单 侧光、重力等因素引起的。 2分布 (1)产生部位衰老组织，如幼根老根。 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芽鞘倒转过来，把 形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过 一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变 化 ( ) 例例2 2 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 【思路点拨】 本题考查生长素的极性运输。解 题的关键是： 弄清形态学的上、下端。 明确生长素的运输是一种极性运输。 【尝试解答】 _A_ 【解析】 分析题图，左边图示是把含有生长素 的琼脂块放在燕麦胚芽鞘的形态学上端，因为生 长素的极性运输的特点，过一段时间，生长素被 运输到接受块甲中；右边图示是把这一段胚芽鞘 倒过来，使形态学的下端向上。做同样的实验， 生长素就不能向下运输到接受块乙中，即接受块 乙不含生长素。 【探规寻律】 形态学的上端与下端的辨别方法 跟踪训练 用同位素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的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的 叙述中，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。对于甲枝条来讲A端为植物形态学的 上端，对乙枝条来讲B端为植物形态学的上端。由 于生长素具有极性运输的特点，即生长素只能由 形态学的上端向下端运输，所以，甲图中，若用 含同位素14C标记的吲哚乙酸处理A端，则在B端可 探测到14C的存在；乙图中，若用含同位素14C标记 的吲哚乙酸处理A端，在B端探测不到14C的存在， 如处理B端，在A端能探测到14C的存在。 由本节内容能延伸出的探究问题有： 植物的向光性；利用胚芽鞘来探究生长素的 极性运输、横向运输；植物感光部位、生长素 的分布情况；生长素的作用部位；影响生长 素分布不均等的因素等。 实验探究创新 实战演练 植物在单侧光照射下弯向光源生长， 这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧 比向光一侧分布多”。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，有人做了下述实验： (一)实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下 来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光 下(如图)。 (二)实验结果：如图所示。 图中c、d、e和f用一生长素不能透过的玻璃片将 胚芽鞘分割；琼脂块下方的数字表示琼脂块收集 到的生长素(IAA)的量。请回答： (1)a和b说明了什么？ (2)c和d说明了什么？ (3)e和f说明了什么？ (4)通过上述实验可得出什么结论？ 解析：本题探究单侧光照对植物生长素的重新分 布的影响。实验利用的原理是生长素的极性运输 及横向运输的特点。实验遵循对照原则。 (1)比较图a和图b可以看出，在有单侧光或无光的 情况下，胚芽鞘尖端下面的琼脂块中的生长素含 量是相同的，说明在单侧光照射下生长素并未分 解，单侧光也并不影响生长素的向下运输。 (2)从图c和图d看，胚芽鞘被玻璃片分为两部分， 不论有光无光，下面琼脂块中的生长素的量无差 异，说明玻璃片也不影响生长素的向下运输和收 集的生长素总量。 (3)从图e和图f看，可以发现二者插入玻璃片的位 置不同，会影响到左右两侧的琼脂块中生长素的 浓度，前者将胚芽鞘和琼脂块完全分隔成左右两 部分，后者是将胚芽鞘的下部和琼脂块分隔开， 但胚芽鞘尖端部分并未被分开，所以在单侧光的 作用下，向光侧的生长素可以向背光