中图版生物必修3 第1单元 第1章 第1节 生长素的发现及其作用.docx

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中图版生物必修3第1单元第1章第1节生长素的发现及其作用

第一章　植物生命活动的调节

第一节　生长素的发现及其作用

1．概述植物生长素的发现过程。

（重难点）

2．体验发现生长素的过程和方法。

3．说出植物生长素的生理作用及特点。

（重难点）

生长素的发现过程

1．植物的向性运动

（1）概念

植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动。

（2）原因

植物体之所以会表现出向性运动，这和植物体内的一类特殊化学物质有关。

（3）实例

植物的向光性、茎的背地性、根的向地性。

2．生长素的发现

（1）实验

①达尔文实验

ⅰ.取材：

草的胚芽鞘。

ⅱ.条件：

单侧光照射。

ⅲ.操作及现象

ⅳ.结论：

胚芽鞘的向光性与单侧光照有关。

②科学家的遮光实验

　A．锡箔罩住尖端　B．锡箔罩住尖端下面一段

ⅰ.现象：

A.生长但不弯曲B．弯曲生长

ⅱ.结论：

证明感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端。

③詹森实验

A　B

ⅰ.现象：

A.不生长、不弯曲B．向光弯曲生长。

ⅱ.结论：

胚芽鞘尖端产生的影响可透过明胶薄片传递给下部。

④拜耳实验

ⅰ.处理：

切下尖端，放回胚芽鞘一侧，无单侧光照。

ⅱ.现象：

弯曲生长。

ⅲ.结论：

证明胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在尖端以下分布不均匀造成的。

⑤温特实验

ⅰ.处理：

把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。

ⅱ.现象：

胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。

ⅲ.结论：

胚芽鞘尖端能产生某种化学物质，造成胚芽鞘弯曲生长。

⑥郭葛实验

ⅰ.处理：

将混有吲哚乙酸的琼脂块放在胚芽鞘切面的一侧。

ⅱ.现象：

胚芽鞘向对侧生长。

ⅲ.结论：

胚芽鞘产生的能够促进生长的物质是吲哚乙酸。

（2）小结：

①生长素：

吲哚乙酸具有促进植物生长的功能，因此命名生长素。

②感受光刺激的部位：

胚芽鞘的尖端。

③朝向光弯曲的部位：

胚芽鞘尖端的下部。

④单侧光引起的生长素分布：

背光一侧比向光一侧分布多。

探讨1：

拜耳实验为什么在无单侧光照条件下进行？

【提示】　拜耳实验在无单侧光照条件下进行是为了排除单侧光照对胚芽鞘生长的影响。

探讨2：

给温特的实验设置一组对照实验，为什么要设置这样的对照组？

【提示】　将没有接触尖端的琼脂块放在同样切去尖端的燕麦胚芽鞘上。

设置此对照组的目的是排除琼脂块本身的物质对实验结果的干扰。

1．判断胚芽鞘生长与弯曲的依据

（1）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。

（2）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。

2．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―→

→

→

→向光弯曲生长

（2）原因总结

①内因：

生长素的分布不均匀。

②外因：

单侧光照射。

1．用燕麦胚芽鞘做向光性实验发现植物生长素产生的部位、感受光刺激的部位、向光弯曲的部位分别是（　　）

【导学号：

07950000】

A．胚芽鞘尖端、尖端下面一段、向光一面

B．胚芽鞘、胚芽鞘的尖端、尖端下面的一段

C．胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段

D．胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段

【解析】　胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是尖端；生长和弯曲的部位都是尖端下面的伸长区。

【答案】　C

2．拜耳（A.Paal）在1914年进行植物生长的实验研究中，曾在黑暗条件下，将切下的燕麦胚芽鞘尖端移到切口的一侧，胚芽鞘会向另一侧弯曲生长（如图）。

这个实验主要证实（　　）

A．顶端能产生某种“影响物”

B．合成“影响物”不需要光

C．“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效应

D．有胚芽鞘尖端的一侧“影响物”分布多

【解析】　此题主要证实有胚芽鞘的一侧“影响物”分布多。

【答案】　D

3．如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。

下列对实验结果的描述，正确的是（　　）

A．a、b向光弯曲生长，c背光弯曲生长

B．a直立生长，b、c向光弯曲生长

C．图d中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植株向左弯曲生长

D．图d中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒开口方向弯曲生长

【解析】　图a中由于生长素不能透过玻璃片，故a直立生长；图b中生长素能透过琼脂片，单侧光照使b向光弯曲生长；图c中由于胚芽鞘没有尖端，对光不产生反应，c背光弯曲生长；图d中固定植株，旋转纸盒，植株向右弯曲生长，如果将纸盒和植株一起旋转，光只能从开口进入，因此植株弯向纸盒开口方向生长。

【答案】　D

　生长素的产生、运输和分布

1．产生部位

主要是植物的顶端分生组织。

2．分布部位

大多集中在生长旺盛的部位。

3．运输

只能从植物体形态学上端向形态学下端运输，而不能反过来运输，所以称为极性运输。

探讨1：

用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向？

尝试总结其运输有何规律？

提示：

（1）①→②　

（2）④→③　（3）⑥→⑤

规律：

由形态学上端向形态学下端运输。

探讨2：

分析判断下列图中生长素横向运输的方向（用图中数字符号表示），并思考影响横向运输的因素有哪些？

提示：

（1）①→②　

（2）③→④　⑤→⑥　（3）⑦→⑧

影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。

　生长素的运输和分布

（1）横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，且有单侧光或重力等外界刺激时。

尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。

（2）失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。

（3）琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。

（4）生长素的分布

①产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽、分生区<伸长区。

②生长旺盛的部位>衰老组织，如生长点>老根。

1．对胚芽鞘甲做如图所示的处理，形成胚芽鞘乙，光照后它的弯曲情况是（　　）

【导学号：

07950001】

甲　乙　　　　

A．Q处向左B．Q处向右

C．P处向右D．不弯曲

【解析】　图中形态学的上端为P，下端为Q，所以生长素只能由P向Q运输。

在胚芽鞘乙中，P和Q颠倒，使生长素不能向下运输，所以胚芽鞘既不生长也不弯曲。

【答案】　D

2．下列有关生长素的叙述，错误的是（　　）

A．生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子产生

B．成熟的叶片和根尖产生的生长素很少

C．生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端

D．生长素只分布在植物生长旺盛的部位

【解析】　生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子合成，根尖与成熟的叶片中合成的很少。

生长素的运输是一种极性运输，即单方向运输。

植物体内生长素主要分布在生长旺盛的部位，在趋向衰老的组织和器官中则含量较少，所以选项D符合题意。

【答案】　D

　生长素的生理作用及特点

1．生理作用

（1）促进植物生长。

（2）促进扦插的枝条生根。

（3）促进果实发育，并防止落花落果。

2．作用特点——两重性

（1）含义：

植物生长素作用的两重性表现为既能促进生长，也能抑制生长，这与生长素的浓度和植物不同器官对生长素的敏感程度不同有关。

（2）实例——顶端优势

①概念：

顶芽优先生长而侧芽生长受到抑制的现象。

②原理：

顶芽产生的生长素向下运输，使侧芽部位的生长素浓度过高从而生长受到抑制。

（3）解除及应用：

去掉顶芽、果树整枝、棉花摘心增产等。

探讨1：

分析图中生长素浓度与所起作用的曲线，并探讨以下有关问题：

（1）不同浓度的生长素对同一植物器官的促进作用效果一定不同吗？

提示：

不一定。

图中D点、E点对茎的促进作用效果相同。

（2）在生长素浓度为10－6mol/L时，生长素对根、芽、茎的生理效应分别是什么？

这说明了什么问题？

提示：

对根是抑制作用，对芽是既不促进也不抑制，对茎是促进作用。

这说明同一浓度的生长素对不同器官的作用不同。

（3）图中的A′、B′、C′对应的生长素浓度分别表示什么含义？

提示：

图中A′、B′、C′三点所对应的生长素浓度分别表示对根、芽、茎的生长既不促进，也不抑制。

探讨2：

结合图示解释植物的根为何具有向地性？

此特点是否体现了生长素作用的两重性？

植物的茎的背地生长是否体现了生长素作用的两重性呢？

提示：

（1）根：

对生长素较为敏感，D处浓度过高对根的生长起抑制作用，而C处的浓度较低促进根的生长，充分体现了生长素生理作用的两重性。

（2）茎：

对生长素相对不敏感，B处生长素浓度大于A处生长素浓度，所以B侧促进作用大于A侧，没有体现生长素生理作用的两重性。

1．生长素作用的两重性

（1）（如图）当生长素浓度小于i时均为“低浓度”，高于i时才会抑制植物生长称为“高浓度”。

（2）曲线中的OH段表明：

随生长素浓度增高，促进生长作用增强。

（3）曲线HC段表明：

随生长素浓度增高，促进生长作用减弱（但仍为促进生长）。

（4）H点表示促进生长的最适宜浓度为g。

（5）C点表示促进生长的“阈值”，即大于C点的生长素浓度（i）时，将会使生长受抑制。

2．除草剂灭草的原理

图中A、B曲线分别代表不同浓度生长素类似物对双子叶植物和单子叶植物生长的影响，所以利用c点浓度的生长素可以除去单子叶农作物间的双子叶杂草。

如在麦田间喷洒一定浓度的2,4D溶液，可杀灭麦田杂草荠菜、麦蒿等。

1．下列四图表示根和茎对生长素浓度的不同反应，其中正确的是（　　）

【导学号：

07950003】

【解析】　在最适浓度之前，随生长素浓度升高，对根、茎的促进作用均增强。

超过最适浓度后，随生长素浓度增加，对根、茎的生长的促进作用均下降，达到一定值后开始抑制生长，并且根的最适浓度和抑制生长的生长素浓度均低于茎。

【答案】　C

2．下图表示不同浓度生长素对芽生长的影响。

当植物表现出顶端优势时，顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度依次分别为（　　）

A．a和bB．b和a

C．b和cD．c和b

【解析】　顶端优势是顶芽产生的生长素大量地积累在侧芽部位，而使侧芽生长受抑制的现象，结合图示信息可判断b、c分别为顶芽和最靠近顶芽的侧芽所含生长素的浓度。

【答案】　C

3．要得到番茄的无子果实，需将一定浓度的生长素溶液涂在该花的子房上，处理该花的时期和条件是（　　）

A．花蕾期，不去雄蕊B花蕾期，去掉雄蕊

C．开花后，不去雄蕊D．开花后，去掉雄蕊

【解析】　要得到无子番茄，阻止番茄受粉、受精是关键。

在用生长素处理时，从题意看，开花后，则明显暗示已完成受精作用，当然就不可能无种子，所以C、D项可排除。

花蕾期，若不除去雄蕊，则可能在开花期由于自花传粉、受精而产生种子，仍然得不到无子果实。

故要获取无子果实，运用一定浓度的生长素处理，应选择在花蕾期，并且去掉雄蕊。

【答案】　B

1．将燕麦胚芽鞘尖端置于琼脂块上并单侧光照射（A、B琼脂块间以玻璃片隔开）一段时间。

将A、B琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上：

①遮光；②匀速旋转；③单侧光照。

其生长情况依次为（　　）

A．向B侧弯曲、直立生长、向A侧弯曲

B．向B侧弯曲、向B侧弯曲、向B侧弯曲

C．向A侧弯曲、向A侧弯曲、向A侧弯曲

D．向A侧弯曲、直立生长、向B侧弯曲

【解析】　胚芽鞘尖端感受单侧光刺激，使生长素横向运输，更多分布到背光一侧。

由于生长素的极性运输，背光一侧生长素分布多，向下运输多于向光一侧的向下运输。

由于胚芽鞘基部琼脂块被玻璃片阻断，生长素在琼脂块中的分布B多于A。

把带有生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上，由于琼脂块不能感光，生长素只能向下运输，B长得比A长。

【答案】　C

2．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，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（　　）

甲　乙

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】　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。

【答案】　D

3.

如图表示生长素对植物某营养器官的影响，“低浓度促进生长，高浓度抑制生长”一句中，“高浓度”与“低浓度”分别指（　　）

【导学号：

07950002】

A．大于A的浓度、小于A的浓度

B．大于C的浓度、小于C的浓度

C．大于B的浓度、小于B的浓度

D．大于A的浓度、小于C的浓度

【解析】　生长素作用两重性的含义主要是“高浓度抑制生长，低浓度促进生长”，但“高”与“低”的区分标准，对于不同植物器官是不同的。

曲线中的C点是生长素既不促进生长也不抑制生长的浓度，低于该浓度就是“低浓度”，高于该浓度就是“高浓度”。

【答案】　B

4．选取相同的剪去顶芽的葡萄插条进行实验，甲、乙、丙、丁组处理方式及结果如图所示。

下列分析正确的是（　　）

A．由甲组和乙组可知，侧芽合成的吲哚乙酸能促进插条产生不定根

B．由乙组和丙组推知，该种葡萄插条，保留三个侧芽时产生不定根最多

C．由丙组和丁组可知，葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点

D．以上实验结果表明，扦插中，侧芽发挥的作用与外源吲哚乙酸作用相同或相似

【解析】　甲组与乙组比较可知，侧芽能够促进插条产生不定根，但不能确定侧芽产生的物质是什么；乙组与丙组比较可知，保留三个侧芽比保留一个侧芽产生不定根的数量多，但不能说明保留三个侧芽时产生的不定根最多；丙组和丁组比较不能说明葡萄插条侧芽合成的促进生根的物质具有极性运输的特点；通过题图四组实验可知，侧芽与外源吲哚乙酸处理均可以促进葡萄插条生根。

【答案】　D

5．（2016·四川高考）有人从真菌中提取到甲、乙和丙三种生长素类似物，分别测试三种类似物的不同浓度对莴苣幼根生长的影响，结果如下图。

以下说法不正确的是（　　）

A．甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性

B．在0～20ppm范围内，甲对莴苣幼根的促进作用大于丙

C．乙的浓度大于20ppm后，对莴苣幼根生长起抑制作用

D．据图推测，用30ppm的甲处理莴苣幼芽可抑制其生长

【解析】　据图分析可知，与根长相对值100相比，甲、乙和丙对莴苣幼根生长的影响均具有两重性，A选项正确；0～20ppm（10－6）范围内，甲曲线的根长相对值始终大于丙，因此甲对莴苣幼根的促进作用大于丙，B选项正确；乙的浓度为20ppm时，根长相对值为100，此时乙既不促进生长也不抑制生长，乙的浓度大于20ppm后，根长相对值小于100，即对莴苣幼根生长起抑制作用，C选项正确；植物根对生长素的敏感度大于芽，用30ppm的甲处理莴苣根时根长相对值大于100，因此仍然促进根的生长，只是促进作用减弱，用其处理幼芽时也会促进生长，D选项错误。

【答案】　D

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.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。

2.生长素的主要合成部位是植物顶端分生组织。

3.生长素的运输方向是由形态学的上端向形态学下端运输。

4.生长素相对集中地分布在生长旺盛的部分。

5.生长素的生理作用包括促进植物生长、促进插条生根和促进果实发育，并防止落花落果。

6.生长素的生理作用具有两重性（低促高抑）。