《植物生长素的发现》导学案3.doc

植物生长素的发现导学案课堂自主导学知识1植物生长素的发现1.植物激素的概念在植物体内一定部位合成，并从产生部位运输到作用部位，对植物生长发育具有显著生理作用的微量的化学物质。生长素是最早被发现的植物激素。2植物生长物质植物的生长发育受到植物生长物质的调节和控制，包括植物体内合成的植物激素和人工合成的具有植物激素活性的植物生长调节剂。3植物生长素的发现科学家设计思路实验结果实验结论达尔文弯向光源生长不生长不弯曲直立生长弯向光源生长具有感光作用和可能产生某种物质(现在知道是吲哚乙酸)的部位都是胚芽鞘尖端；该物质的作用部位是尖端下部，使向光侧生长慢，背光侧生长快温特向放琼脂块的对侧弯曲生长不能弯曲生长胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端向下运输，促使胚芽指下部某些部位的生长，因其具有促进生长的作用，取名为生长素郭葛从玉米油、麦芽等材料中分离出这种物质，并证明是吲哚乙酸思考交流1温特实验为什么要设置对照组？【提示】排除琼脂块本身的化学物质对实验结果的干扰。知识2生长素的特性1.运输特性(1)具有极性运输的特性。生长素只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输，而不能逆向运输。(2)横向运输：植物向光性原理是单侧光影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。2作用特性：两重性。(1)含义：既能促进植物生长，又能抑制植物生长。(2)影响生长素作用的因素：生长素对植物生长的促进和抑制作用与生长素的浓度、植物器官的种类及细胞的年龄有关。(3)生长素作用的一般规律：一般来说，低浓度的生长素可以促进植物的生长，而高浓度的生长素却抑制植物的生长。生长素浓度在1010mol/L时对根生长促进作用最显著；在108mol/L时对芽生长的促进作用最明显；在104mol/L时对茎生长的促进作用最显著，而对根和芽的生长都起明显的抑制作用。3顶端优势(1)概念：顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。(2)原因：主要是植物的顶芽产生的生长素向下运输后浓度较低促进生长，侧芽生长素浓度增加后抑制了该部位侧芽的生长。(3)应用：运用顶端优势的原理，对果树进行修剪，对棉花、番茄等农作物进行摘心，以达到改善株型和增产的目的。思考交流2不同浓度的生长素促进枝条的生根效果一定不同吗？【提示】不一定，在最适浓度之前和之后两种不同浓度促进效果可能相同。正误判断1生长素只能从植物体的上端运输到下端。()【提示】生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端。2温特实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输。()【提示】生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是扩散作用。3根、芽、茎三者中对生长素最敏感的是芽。()【提示】对生长素最敏感的是根。4植物顶端优势产生的原因是侧芽产生的生长素比顶芽多，抑制了侧芽的生长。()【提示】植物顶端优势产生的原因是顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽。5植物向光生长的原因是植物背光侧产生的生长素多，向光侧产生的生长素少。()【提示】植物向光性的原因是向光侧的生长素转移到了背光侧。课堂互动探究探究1植物向光性产生的原因及胚芽鞘实验的相关结论【问题导思】单侧光照射下植物为什么会产生向光性生长？什么部位产生生长素？什么部位发生生长和弯曲？1植物向光性产生的原因(1)原因分析单侧光尖端影响生长素运输（横向运输尖端由12 极性运输 由上到下，即由14，由23）生长素在处分布不均匀（背光侧多 向光侧少）背光侧生长快 向光侧生长慢向光弯曲生长(2)原因总结内因：生长素的分布不均匀。外因：单侧光照射。(3)微观上的观察结果由上图可以看出：向光一侧生长素浓度低，细胞生长慢，而背光一侧生长素浓度高，细胞生长快，伸长幅度大，所以背光侧长得比向光侧快。(4)向光生长的意义：有利于植物接受更多的光照进行光合作用。2胚芽鞘实验的相关结论(1)与尖端有关的结论产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端。生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。(2)判断胚芽鞘生长与弯曲的依据生长：看有无生长素。生长素可能是自身产生的，也可能是外源的，如含生长素的琼脂等。弯曲：看生长素分布是否均匀，若分布均匀则直立生长；若分布不均匀则弯向浓度低的一侧生长。例1(2013南京高二检测)对燕麦胚芽鞘尖端进行如图所示的处理：将尖端套上不透光的锡箔小帽；将尖端下部用锡箔遮住；在尖端纵向插入云母片；在尖端横向插入琼脂片；切去胚芽鞘尖端。下列选项中正确的是()A单侧光照，实验结果说明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端B给予左侧光照时，仍直立向上生长的是C把放在匀速转盘上，给予右侧光照，将向右弯曲生长D如果把放过胚芽鞘尖端的琼脂块放在的一侧，则其向同侧弯曲生长【审题导析】(1)弄清每个胚芽鞘的处理和每个选项的处理条件。(2)对胚芽鞘实验的结论要清楚：生长素的产生部位胚芽鞘尖端；发挥作用部位尖端下面一段；感光部位胚芽鞘尖端；弯曲原因生长素分布不均匀，导致生长不均匀；引起生长素分布不均匀的原因单侧光照等。【精讲精析】胚芽鞘尖端被遮盖不见光，单侧光照，直立生长；胚芽鞘尖端下面一段被遮盖，单侧光照，弯曲生长，二者对比说明感光部位在胚芽鞘尖端；单侧光照射下，由于中间纵向有云母片隔断，生长素不能横向传递，所以直立生长；生长素能透过琼脂块，左侧光照射下，右侧生长素分布多，所以弯向左侧生长；如把放在匀速转盘上，给予右侧光照，胚芽鞘四周受均匀照射，直立生长；如果把放过胚芽鞘尖端的琼脂块放在的一侧，则其向对侧弯曲生长。【答案】A探究2生长素的合成与运输【问题导思】生长素的合成部位、作用部位分别在哪？生长素的运输方向是怎样的？1生长素的成分、合成部位、作用部位(1)成分：吲哚乙酸(2)合成部位：生长素主要在具有分生能力的生长旺盛部位产生，如叶原基、嫩叶、发育中的种子。(3)生长素的分布产生部位积累部位，如顶芽侧芽、分生区衰老组织，如生长点老根。2生长素的运输(1)极性运输：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，如图：验证性实验：a、b两组相互对比，共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。名师点拨 形态学的上、下端是以器官生长的规律为基础下定义的，生长的方向为形态学上端，即器官最幼嫩部分为上端，而较老的部分为下端。因此对于一棵植株来说，茎和根的形态学上端分别是茎尖和根尖，而茎、根的形态学下端则位于茎、根的接触区。(2)横向运输发生部位：细胞分裂旺盛的幼嫩组织。形成因素：单侧光、重力、离心力等外界因素(如下图)。图1中单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素从运到。图2中在幼根中重力作用使生长素从运到，幼茎中使生长素从运到。图3中离心力使胚芽鞘尖端中的生长素从运到。例2(2012新课标全国卷)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两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段，并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置，得到a、b两组胚芽鞘。然后用单侧光照射，发现a组胚芽鞘向光弯曲生长，b组胚芽鞘无弯曲生长，其原因是()Ac组尖端能合成生长素，d组尖端不能Ba组尖端能合成生长素，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组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【审题导析】(1)弄清实验过程：c组相同切段接入a组时是形态学上端朝上的；d组相同切段接入b组时是形态学下端朝上的。(2)明确生长素的运输特点、产生部位和胚芽鞘生长的部位。【精讲精析】选项分析判断A、B胚芽鞘的尖端都能合成生长素，所以A、B错误D据题干可知，a中接入的茎段的形态学上端连接胚芽鞘尖端，形态学下端连接茎，所以生长素可以向基部运输，因此胚芽鞘向光弯曲生长；b中接入的茎段的形态学下端连接胚芽鞘尖端，形态学上端连接茎，故生长素不能向基部运输，因此胚芽鞘无弯曲生长【答案】D探究3生长素的作用机理与特点【问题导思】生长素的作用机理是什么？生长素的作用具有什么特性？如何研究生长素的相关特性？1作用机理促进细胞纵向伸长。2作用特点两重性高浓度抑制生长，低浓度促进生长。来源:学#科#网(1)表现一：不同浓度的生长素作用于同一器官上，引起的生理效应不同(促进效果不同或抑制效果不同)。同一浓度的生长素作用于不同器官上，引起的生理功效也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小：根芽茎)，也说明不同器官正常生长要求的生长素浓度不同。M、N为相邻两曲线的交点，它们分别表示在同一生长素浓度下对根和芽与芽和茎促进程度一致，但在此后生长素浓度增大时，对前一种器官逐渐由促进效应变为抑制效应，而对后一种器官则促进效应增大。曲线在A、B、C点以上的部分体现了不同浓度生长素不同的促进效果，而A、B、C三点代表最佳促进效果点。(2)表现二：顶端优势顶芽优先生长，侧芽受抑制，因为顶芽产生的生长素向侧芽部位运输，导致侧芽生长素浓度过高，而产生抑制作用。3研究生长素相关特性的人工实验方法归类实验处理方法暗盒开孔类云母片插入法切割移植类直立生长向左弯曲生长：abc，bc(a、b、c为琼脂块中生长素含量)锡箔纸遮盖类旋转类幼苗横置类失重类幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性。例3(2010新课标全国卷)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，将茎段自顶端向下对称纵切至约3/4处后，浸没在不同浓度的生长素溶液中。一段时间后，茎段的半边茎会向切面侧弯曲生长形成如图甲所示的弯曲角度()，且与生长浓度的关系如图乙所示。请回答问题。甲乙(1)从图乙可知，在两个不同浓度的生长素溶液中，茎段半边茎生长产生的弯曲角度可以相同，请根据生长素作用的特性，解释产生这种结果的原因：_。(2)将切割后的茎段浸没在一未知浓度的生长素溶液中，测得其半边茎的弯曲角度1，从图乙中可查到与1对应的两个生长素浓度，即低浓度(A)和高浓度(B)。为进一步确定待测溶液中生长素的真实浓度，有人将待测溶液稀释至原浓度的80%，另取切割后的茎段浸没在其中，一段时间后测量半边茎的弯曲角度将得到2。请观测2与1相比较的可能结果，并得出相应的结论：_。【审题导析】(1)不同浓度的生长素溶液对茎的生长影响不同，在最适浓度下形成最大角。(2)生长素促进植物生长具有两重性，用曲线表示为单峰曲线。(3)要确定形成半边茎弯曲角度1的生长素浓度，可降低生长素浓度或增大生长素浓度，再测半边茎的弯曲角度2，比较1和2，根茎生长素的作用变化来确定。【精讲精析】(1)由图乙可知，随生长素浓度升高，的值增大，但超过一定浓度(最适浓度)后，随生长素浓度升高，值降低，这体现了生长素作用的两重性。正是由于生长素的这一作用特性，在低于最适浓度和高于最适浓度时出现了相同的弯曲生长，产生了相同的值。(2)如果1的浓度为高浓度B，稀释至原浓度的80%后，由图乙曲线可知，此浓度下弯曲角度2应大于1；如果1的浓度为低浓度A，稀释后弯曲角度2应小于1。所以可根据稀释后半边茎的弯曲角度2与1的比较，判断1对应的生长素浓度。【答案】(1)生长素的生理作用具有两重性，最适生长素浓度产生最大值，高于最适浓度时有可能出现与低于最适浓度相同的弯曲生长，从而产生相同的值(2)若2小于1，则该溶液的生长素浓度为A；若2大于1，则该溶液的生长素浓度为B本 课 知 识 小 结网 络 构 建生长素