北师大版生物必修三 第2章 第5节 第1课时 植物的应激性 生长素 学案.doc

第5节植物生命活动的调节第1课时植物的应激性生长素1.植物对外界刺激所作出的适应性的反应称为应激性。2.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。3.植物激素是在植物体一定部位合成并运输到作用部位，对植物的生长、分化等生命活动进行调节的微量有机物。4.生长素的运输有极性运输、非极性运输和横向运输。5.生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分。植物的应激性自读教材夯基础(1)应激性：含义：植物对外界刺激所作出的适应性的反应。意义：提高了植物适应外界环境的能力。(2)植物运动的方式：向性运动和感性运动。(3)植物对不良环境的适应性反应的类型：产生胁迫蛋白、渗透调节、植物激素的调节、生长抑制等。应激性与反射有何不同？提示：应激性可以有神经系统的参与，也可以没有神经系统的参与，反射必须由反射弧完成，因此应激性的范围比反射的范围要广。跟随名师解疑难向性运动与感性运动的比较类型向性运动感性运动定义外界刺激引起植物体内某种物质的含量或分布发生变化，引起相应部位向一定方向运动由外界刺激或者内部的生理机制引起的运动方向不由外界刺激方向决定特点单方向刺激引起的定向运动不定向外界刺激引起的整体或局部运动实例向光性、向重力性、向化性、向水性偏上性、偏下性、感夜性、感震性等生长素自读教材夯基础1生长素的发现过程(1)达尔文实验：(2)鲍森詹森实验：实验过程及现象图示明胶隔开胚芽鞘顶端单侧光向光弯曲生长云母片隔开顶端单侧光既不生长也不弯曲(3)拜尔实验：实验过程及现象图示切取胚芽鞘尖端移至左侧黑暗向右弯曲生长切取胚芽鞘尖端移至右侧黑暗向左弯曲生长(4)温特实验：实验组：a处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。b现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。对照组：a处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块切成小块，放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。b现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。(5)实验结论：植物胚芽鞘顶端能产生生长素、并运输到下部，促进下部的生长；胚芽鞘顶端能感受光的刺激；单侧光使胚芽鞘两侧生长素分布不均匀，背光一侧生长分布较多，生长较快，结果使茎朝向对侧即照光一侧弯曲，从而使植物的茎显示向光性。2生长素的化学本质1934年，荷兰科学家郭葛等人从一些植物中分离出这种化学物质是吲哚乙酸。因其能促进植物生长，因此取名为生长素。3植物激素的含义在植物体一定部位合成并运输到作用部位，对植物的生长、分化等生命活动进行调节的微量有机物。下列经过处理的胚芽鞘如何生长？提示：(1)直立生长；(2)直立生长；(3)不生长；(4)向光弯曲生长；(5)向右弯曲生长；(6)直立生长。随名师解疑难1植物的向光性(1)产生条件：单侧光。(2)感光部位：尖端。(3)作用部位：尖端以下的生长部分。(4)作用机理：单侧光照引起生长素在尖端分布不均匀，背光侧分布多于向光侧，由于极性运输引起下部伸长区的背光面比向光面生长快。2与生长素有关的几组对照实验及结论图中各符号的含义：均匀光照，单侧光照，未放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，不透光的锡箔套，云母片。分析以上实验，可得到如下结论：(1)图与图表明：胚芽鞘在均匀光照下和黑暗中都直立生长。图与图表明：胚芽鞘在单侧光照射下向光弯曲生长。(2)图与图表明：胚芽鞘向光弯曲生长与尖端有关。(3)图、表明：胚芽鞘尖端能产生某种物质(生长素)，该物质能促进胚芽鞘生长。(4)图、表明：该物质(生长素)分布不均，是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而单侧光是影响该物质(生长素)分布不均匀的外部原因。(5)图、表明：感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，而发生弯曲的部位在尖端下部。(6)图、对比分析表明：该物质(生长素)从产生部位(尖端)向下运输到作用部位(尖端下部)并促进作用部位的生长。(7)比较图表明：生长素的横向运输只发生在胚芽鞘尖端(感受单侧光引起横向运输)。3生长素发现过程体现的生物学思想(1)生长素发现过程的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如温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。生长素的分布、运输和生理作用自读教材夯基础1分布生长素大多数集中分布在生长旺盛的部位，如茎尖等。2运输(1)极性运输：由形态学上端向形态学下端单方向运输而不能反过来运输。极性运输是细胞的主动运输。(2)非极性运输： 在成熟组织中的韧皮部进行。3生理作用(1)生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长。(2)同一植物的不同器官对生长素浓度的反应不同。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：_。提示：a.bc规律：由形态学上端向形态学下端运输2探究下图中胚芽和胚根的生长情况。将a、b两琼脂块紧贴横放的胚芽鞘尖端的上下两侧一段时间后，分别进行以下实验：提示：甲向左弯曲生长，乙向右弯曲生长。跟随名师解疑难1生长素的运输方法分析(1)横向运输：单侧光照射胚芽鞘，使生长素在尖端重新分布，产生一定程度的横向运输，从而使尖端的背光一侧生长素比向光一侧生长素分布多(如图a)。横放的植物，由于受到重力的影响，生长素横向运输，使茎、根的近地侧生长素分布的多，远地侧生长素分布的少(如图b)。(2)极性运输：胚芽鞘尖端尖端下面一段。顶芽侧芽。根尖分生区伸长区。(3)非极性运输：在成熟组织中，通过韧皮部进行运输。特别提醒(1)极性运输方向不会随植物形态学上端与形态学下端放置位置的改变而改变。(2)极性运输方式为主动运输，需要消耗能量，需要载体。2影响生长素生理作用的因素(1)浓度：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，如图：(2)器官：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三点分别表示了生长素对根、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。(3)成熟程度：一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。(4)植物种类：双子叶植物一般比单子叶植物敏感，如图：所以可以用适宜浓度的生长素或生长素类似物来清除单子叶农作物田中的双子叶杂草。3生长素生理作用的两重性实例(1)两重性的含义：即低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，甚至杀死植物。(2)实例：根向地性：如下图，我们把任何一株植物的幼苗横放，在根部由于生长素受重力影响，使b侧生长素浓度大于a侧，而根对生长素的敏感程度高，所以出现低浓度促进生长而高浓度抑制生长的现象。顶端优势：如右图，a产生生长素，然后由于重力和遗传因素的作用向下运输到b处，使b处积累大量的生长素，因而出现顶芽处生长素浓度适于生长而侧芽处抑制生长的现象。自然情况下，越向下，抑制程度越小。植物的向光性例1在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱的一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15 min匀速转一周的速度。则一星期后幼苗生长状况为图中的()精讲精析据题意知，光源固定，花盆与暗箱的相对位置也固定，花盆中的幼苗所接受的光照只能来自于暗箱上的小孔，若花盆与暗箱同时旋转，则幼苗就会向着暗箱的窗口方向生长。答案b规律方法 解答此类问题应注意 (1)寻找光源，植物所受的光照是否为单侧光；(2)单侧光会引起植物生长素重新分布；(3)结果导致向光侧生长慢，背光侧生长快；(4)在遇到暗箱开窗、旋转类的题目时，首先要确定受光是否均匀，若不均匀，则会表现出向光性。不同处理情况下的胚芽鞘生长的判断例2(海南高考)取某植物的胚芽鞘和幼根，切除胚芽鞘尖端和幼根根尖的尖端(即切除根冠和分生区)，然后将胚芽鞘(近尖端向上)和幼根(近尖端向上)直立放置，分别在两者切面的左侧放置含有生长素的琼脂块(生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度)，培养在黑暗条件下，幼根和胚芽鞘弯曲生长且方向相反，关于这一现象的说法，合理的是()a胚芽鞘向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输b胚芽鞘向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是极性运输c幼根向左弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输d幼根向右弯曲生长，生长素在胚芽鞘中是非极性运输精讲精析在去掉尖端的胚芽鞘左侧放置含有生长素浓度为促进胚芽鞘生长的最适浓度的琼脂块，所以胚芽鞘向右侧弯曲生长，且生长素在胚芽鞘中是极性运输；由于生长素作用的两重性，幼根向左侧弯曲生长。答案b规律方法 植物生长状况的判断方法 (1)先看有无生长素的产生，有则生长，无则不生长。(2)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，至于向哪侧弯曲，要看所研究的材料。(3)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。1对燕麦胚芽鞘进行如图处理：胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；将尖端下部用锡箔云母片；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向上生长的是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：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。尖端套上不透光的锡箔小帽，不能感受单侧光照，直立生长；产生生长素的是胚芽鞘尖端，尖端下部用锡箔遮住，不影响生长素的运输，弯向光源生长；尖端插入云母片，阻断了生长素的运输，所以不生长不弯曲；琼脂片对生长素的运输没有影响，所以弯向光源生长；切去尖端，不能产生生长素，所以不生长不弯曲。把放在匀速转盘上，实际接受的是均匀光照，表现为直立生长。答案：d生长素分布和运输例3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1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(如图2所示)。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图1图2a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、乙都不含有精讲精析分析题图，图1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；图2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。答案a2.右图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述中不正确的是()a生长素由向运输b生长素由向运输c生长素由向运输 d处生长比处快解析：生长素的横向运输发生在尖端，即由向，而尖端下部不会发生。答案：c生长素的生理作用例4图1为横放在地面上的植物的生长状况，图2表示植物生长素浓度对植物生长的影响曲线。试分析图1中丙部位和丁部位的生长素浓度最可能相当于图2中的哪一区间()a区间和区间b区间和区间c区间和区间d区间和区间精讲精析幼苗横放在地面，由于地心引力的作用，导致图1中甲、乙、丙、丁四处生长素浓度的大小关系为：丙处甲处，丁处乙处。生长素的生理作用具有两重性，根对生长素浓度的敏感性比茎高，所以图1中丙处的生长受抑制，相当于图2中的区间；图1中丁处的生长却受到促进，相当于图2中的区间，从而导致幼苗表现为根的向地性和茎的背地性生长。答案c3如图所示，甲图表示胚芽鞘受到单侧光的照射，乙图表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果甲图中b处的生长素浓度为m，设a处生长素浓度为x，则()amxnbxicnxi解析：单侧光的刺激使生长素由向光一侧向背光一侧运输，使背光侧生长快于向光侧，所以如果甲图中b处的生长素浓度为m，则a处生长素浓度大于m小于n。答案：a1探究植物的感光部位。2探究生长素的极性运输和横向运输。3探究影响生长素分布不均匀的因素。典例剖析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侧移动，造成琼脂块的生长素浓度左多右少。但e、f琼脂块中生长素的总量仍然相同。(4)由此得出：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。答案(1)光并未造成生长素的分解，也没有影响生长素的向下运输。(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输和琼脂块中收集到的生长素的量。(3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移。(4)单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。随堂基础巩固1下列植物的各种运动中属于向性运动的是()由于植物的叶片具有向光性，使叶片与光源垂直，形成“叶镶嵌”捕虫草的叶子受到小虫碰撞时，立即合闭起来，将小虫“捉”住昆虫触动矢车菊的花丝时，花丝迅速向柱头靠拢，有利于传粉盆栽植物的一半浇水，另一半不浇水，其根系大多向浇水侧伸展，这是根的向水性a bc d解析：使植物产生向光性和向水性的刺激光和水，有固定的方向，所以向光性和向水性是植物的向性运动。小虫碰撞捕虫草和昆虫触动矢车菊花丝而引起的植物局部运动，其刺激没有固定的方向，所以是感性运动。答案：b2在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相关叙述正确的是()a吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成b色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基c吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质d过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成解析：色氨酸是用于合成蛋白质的一种氨基酸，其至少含有一个氨基和一个羧基，且连在同一碳原子上。吲哚乙酸又名生长素，植物激素在植物体内含量较低，故在胚芽鞘中也不能大量合成，色氨酸是合成