学年高中生物北师大版必修三教学案第2章 第5节 第1课时 植物的应激性 生长素 Word版含答案.docx

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学年高中生物北师大版必修三教学案第2章第5节第1课时植物的应激性生长素Word版含答案

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：

①含义：

植物对外界刺激所作出的适应性的反应。

②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

①切取胚芽鞘尖端移至左侧＋黑暗→向右弯曲生长

②切取胚芽鞘尖端移至右侧＋黑暗→向左弯曲生长

（4）温特实验：

①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。

②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①与图②表明：

胚芽鞘在均匀光照下和黑暗中都直立生长。

图①与图③表明：

胚芽鞘在单侧光照射下向光弯曲生长。

（2）图③与图④表明：

胚芽鞘向光弯曲生长与尖端有关。

（3）图①、④、⑤、⑥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③、⑤、⑥、⑧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⑨、⑩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⑤、⑥、⑦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⑪⑫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，①为实验组，②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.①→②　B．④→③　C．⑥→⑤

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：

①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）。

②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：

①胚芽鞘尖端→尖端下面一段。

②顶芽→侧芽。

③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：

①A′、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。

②A、B、C三点代表了根、芽、茎三者的最佳促进浓度分别为10－10mol/L、10－8mol/L、10－4mol/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：

①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。

②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15min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

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

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：

①胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；②将尖端下部用锡箔云母片；③在尖端横向插入云母片；④在尖端横向插入琼脂片；⑤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①

B．给予右侧光照时，弯向光源生长的是②④

C．单侧光照时，不生长也不弯曲的是③⑤

D．如把④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。

①尖端套上不透光的锡箔小帽，不能感受单侧光照，直立生长；②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；③尖端插入云母片，阻断了生长素的运输，所以不生长不弯曲；④琼脂片对生长素的运输没有影响，所以弯向光源生长；⑤切去尖端，不能产生生长素，所以不生长不弯曲。

把④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2

A．甲