学年高中生物 242 植物生长素的特性同步导学案 苏教版必修3.docx

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学年高中生物242植物生长素的特性同步导学案苏教版必修3

2014-2015学年高中生物2.4.2植物生长素的特性同步导学案苏教版必修3

一、目标导航

1.学习目标：

①生长素的产生、运输和分布。

②生长素的生理作用

重点：

①生长素的生理作用

难点：

①生长素的生理作用

二、知识网络

三、导学过程

“导”—自主预习

一、生长素的生理作用

1．两重性：

既能促进生长，也能，既能，也能抑制发芽，既能防止落花落果，也能。

2．特点：

浓度较低时，浓度过高时抑制生长，甚至杀死植物。

不同器官对生长素的敏感程度也不一样：

根＞＞；

不同器官发育程度敏感性：

幼嫩器官衰老器官。

3.顶端优势：

现象：

优生生长，受到抑制；

原因：

顶芽产生的生长素向下运输，积累到侧芽，侧芽附近生长素浓度，发育受到抑制。

4．生长素类似物

（1）概念：

具有与相似的生理效应的化学物质。

（2）应用：

促进扦插的枝条生根；促进果实发育；防止；获得无子果实。

“学”—互动探究

探究一生长素的特性

阅读课本P43-P44相关内容，思考并小组讨论下列问题：

1.植物为什么会出现向光性？

向光性的本质原因是什么？

产生向光性的外因是什么？

提示：

植物光合作用。

本质是刺激生长的物质分部不均匀。

外因是单侧光。

2.向光性内因——感光部位在哪里？

提示：

感光部位在胚芽鞘尖端。

3.为什么生长（生长素作用）部位在尖端的下部而不是尖端？

运输的特点是什么：

提示：

生长素的运输方向只能从形态学上端向下端运输。

单侧光照射胚芽鞘尖端（或植物茎尖），导致生长素横向运输（向光侧→背光侧）而分布不均匀。

可见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。

4.如何设计实验，才能证明刚才自己所述的结论？

提示：

遵循着科学家的科研足迹，总结科学探究的步骤：

“发现问题作出假设设计实验得出结论”的一般步骤，并指出今天这节课我们就要沿着科学研究的一般规律与达尔文一起开始思维之旅。

5.尖端感受单侧光刺激后影响弯曲的主要机制是什么？

提示：

单侧光刺激使生长素在尖端由向光侧横向运输至背光侧，从而使胚芽鞘尖端下部向光一侧生长素分布少，背光一侧生长素分布多，如此背光一侧就长的快于向光一侧，故表现出向弯曲生长的现象。

6.如何设计实验证明单侧光刺激下，在尖端生长素可横向运输而不是在尖端下部？

提示：

如图。

7.生长素作用的两重性内容是什么，体现在哪些方面？

提示：

（1）两重性：

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。

（2）实例：

①不同发育时期的细胞对生长素敏感程度不同。

一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。

②不同植物种类对生长素敏感程度不同。

双子叶植物一般比单子叶植物敏感。

同种植物的不同器官，如根、芽、茎对生长素的敏感程度如何：

提示：

生长素两重性表现：

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不要将图中AA′、BB′、CC′理解为抑制阶段，这阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。

③顶端优势。

8.何为顶端优势？

产生顶端优势的机理是什么？

提示：

【经典回眸】在农业生产中，常用一定浓度的植物生长素类似物作为除草剂，可以除去单子叶农作物间的双子叶杂草，其基本原理是不同植物对生长素的敏感度不同。

右图表示生长素浓度对双子叶植物与单子叶植物生长的影响，请根据曲线分析并回答下列问题：

（1）用植物生长素类似物作为除草剂的原理是（）

A.高浓度抑制杂草生长B.低浓度抑制杂草生长

C.低浓度促进杂草生长D.高浓度促进杂草生长

（2）图中①、②曲线，其中代表单子叶植物的是，代表双子叶杂草的是。

（3）所用的生长素类似物的浓度最好在左右（用字母表示）。

【解析】生长素类似物能作为除草剂，其原因是：

生长素对植物的生长具有两重性，即低农度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物生长，甚至杀死植物；与同一株植物不同器官对生长素浓度的反应不同一样。

不同植物对生长素浓度的反应也不同。

实验证明，不同的植物对生长素的敏感程度有较大区别，对杂草是“高浓度”，而对某些庄稼却能耐受，甚至还可以是处于正常的促进生长范围之内，如很多庄稼是单子叶植物，其对生长素的耐受程度就比多数双子叶植物高得多。

从上述分析可知，用生长素类似物作除草剂，浓度的控制是关键，控制不当，不仅效果不好，还可能危及农作物。

【答案】

（1）A

（2）②①（3）D

【变式训练】

在5个相同的琼脂块上分别放置1—5个水稻胚芽鞘尖端，几小时后将这些琼脂块分别紧贴于5个切去尖端的胚芽鞘切面一侧，经暗培养后，测定胚芽鞘弯曲角度（如右图所示）。

正确的结果是（）

【变式训练参考答案】A

四、达标检测

1.科学家温特做了如下实验：

把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后，移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块。

再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。

但是，如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。

该实验证明了

A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端

B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质

C.生长素的化学本质是吲哚乙酸

D.胚芽鞘会弯向光源生长

2.如下图所示，①、②分别用不透光的锡箔纸套在燕麦胚芽鞘不同部位，③、④、⑤则分别用不透水的云母片插入燕麦胚芽鞘不同部位和深度，从不同方向光照培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（　　）

A.①不生长也不弯曲，②直立生长，③向左生长，④直立生长，⑤向左生长

B.①直立生长，②向右生长，③向左生长，④不生长也不弯曲，⑤向左生长

C.①向左生长，②向右生长，③直立生长，④向右生长，⑤向左生长

D.①直立生长，②向右生长，③直立生长，④不生长也不弯曲，⑤向右生长

3.下列最能说明植物生长素低浓度促进生长，而高浓度抑制生长的两重性现象的是（　　）

A.促进子房发育成果实B.茎的向光性和背地性

C.顶端优势D.根的向地性和向肥性

4．下列甲、乙、丙、丁四个图分别表示有关的生物学过程，对其曲线变化的描述中，不正确的是（　　）

A.甲图B点时若为茎背光面的生长素浓度，则C点时不可能为茎向光面的生长素浓度

B.乙图A点时，害虫不存在抗药性个体，而B点时，害虫存在抗药性个体

C.丙图可以表示肠脂肪酶受pH影响的示意图

D.丁图曲线A点时，人的胰岛A细胞兴奋性增强，胰岛B细胞的兴奋性随后增强

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

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

6．下列是与生长素有关的实验，请回答有关的问题：

Ⅰ.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，有人做了如下实验：

（1）实验步骤：

将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂块上，分别放在黑暗中和单侧光下（如图）。

（2）实验结果：

如图所示。

（图中c、d用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割：

琼脂下方的数字表示琼脂块收集到的生长素IAA的量）

（3）实验结论：

________________________________________________________。

Ⅱ.为验证在单侧光照射下，丁图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素横向运输发生在A段而不是B段。

某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：

（1）实验材料及用具：

燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。

（2）实验过程（按图中甲、乙、丙的装置进行实验）。

（3）实验结果：

甲、乙、丙三个装置中的胚芽鞘的生长和弯曲方向分别为：

甲________、乙________、丙________。

（4）实验结论：

_________________________________________________________。

参考答案：

1.【答案】B

【解析】1928年，荷兰科学家温特在实验中，把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上，几小时以后，移去胚芽鞘尖端，并将这块琼脂切成小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘会向放琼脂的对侧弯曲生长。

如果把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块，放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧，结果发现这个胚芽鞘既不生长，也不弯曲。

由此说明，胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分的生长。

2.【答案】D

【解析】本题考查生长素的横向运输、极性运输及生理作用。

胚芽鞘尖端产生生长素并感受光刺激，作用部位是尖端下面一段；生长素由胚芽鞘的尖端向下运输；单侧光刺激能使胚芽鞘尖端的生长素发生横向运输，造成背光一侧比向光一侧分布的多。

图①中，感光部位被不透光的锡箔纸遮住，虽受单侧光照射，但产生的生长素不会出现分布不均匀的现象，故①直立生长。

图②中，锡箔纸遮住了胚芽鞘尖端下方的非感光区，在单侧光照射下，生长素分布不均匀，背光侧比向光侧分布的多，背光侧比向光侧。

生长的快，故②弯向光源生长，即向右生长。

图③中，由于云母片插在胚芽鞘尖端，阻隔了生长素由向光侧移向背光侧，虽然单侧光照射，但不产生生长素分布不均匀的现象，故③直立生长。

图④中，由于云母片的阻隔，使胚芽鞘尖端产生的生长素不能向下运输，故④不生长，也不弯曲。

图⑤中，光照虽不影响生长素的分布，但云母片插在尖端下方的右侧，生长素向下运输时，右侧被阻断，使生长素只能从左侧向下运输，左侧生长素浓度高于右侧，故⑤向右弯曲生长。

3．C

4．B

5.【答案】B

【解析】从坐标曲线中可以看出，大于C浓度时对器官生长具有抑制作用，即高浓度抑制，小于C浓度时对器官生长具有促进作用，即低浓度促进，所以选B。

6.【解析】Ⅰ.根据题中的图片信息即可得出正确的结论。

Ⅱ.生长素尖端是接受光线照射的部位，尖端接受光线的照射后引起生长素的横向运输，因此生长素的横向运输只限于胚芽鞘的尖端，也就是图中的A段；在胚芽鞘的尖端下边（图中B段）生长素不能横向运输。

因此甲图尖端插入云母片，阻止了生长素的横向运输，在B段也不能引起生长素的横向运输，因此胚芽鞘只能直立生长；乙图在B段插入云母片，不影响尖端（A段）生长素的横向运输，引起向光弯曲生长；丙图是对照实验，向光弯曲生长。

由此证明在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段而不是在B段。

【答案】Ⅰ.（3）单侧光照射下，向光侧生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素分解

Ⅱ.（3）胚芽鞘直立生长　胚芽鞘向光源生长（或向左弯曲生长）　胚芽鞘向光源生长（或向左弯曲生长）

（4）在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在A段而不是在B段

五、依据考点，归纳总结

【例1】下列有关植物激素的叙述，正确的是（　　）

A.图1中生长素（IAA）和赤霉素（GA）同时存在对茎切段细胞分裂有促进作用

B.图2中生长素对不同植物的影响有差异，较高浓度的生长素可作为小麦田中的双子叶杂草除草剂

C.图3中幼根a侧生长素浓度若在曲线C点，则b侧生长素浓度一定在F点

D.图4中侧芽b和顶芽a所含生长素的浓度依次为A和D

【解析】图1中，两种植物激素同时存在时，茎切段的伸长效果较好，但不能得出其对茎切段细胞分裂有促进作用，故A错误；小麦是单子叶植物，分析图2可知，双子叶植物对生长素相对比较敏感，所以较高浓度的生长素可作为单子叶农作物田中的双子叶杂草除草剂，故B正确；横放的植物受重力影响，致使近地侧生长素浓度相对较高，由于根对生长素比较敏感，根近地侧生长受抑制，若远地侧生长素浓度处于最适浓度（C点对应浓度），则近地侧生长素浓度应大于E点对应的浓度，但不一定是F点对应的浓度，故C错误；植物表现出顶端优势，结合图4可知，顶芽a处的生长素浓度可处于最适浓度（B点对应浓度），侧芽b处的生长素浓度应大于C点对应的浓度，故D错误。

【答案】B

规律总结：

定量分析生长素两重性的曲线图：

生长素两重性表现：

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不要将图中AA′、BB′、CC′理解为抑制阶段，这阶段仍体现生长素的促进作用，只是促进作用逐渐减弱。

④超过10－2mol/L对根、芽和茎都表现为抑制作用。

在（0～10－4mol/L）范围内，对根和芽的作用为促进作用开始增强后来减弱，最后表现为抑制作用。

六、布置作业

1.用燕麦胚芽鞘及幼苗进行如图所示的实验（②～⑧中箭头表示单侧光），一段时间后，会引起弯曲现象的是（）

A.②⑤⑦B.①②③⑤⑧C.①③④⑥⑦D.②⑤⑧

2.如图所示，图1表示胚芽鞘受到单侧光的照射，图2表示不同浓度生长素溶液对胚芽鞘生长的影响，如果图1中b处的生长素浓度为m，设a处的生长素浓度为x，则（　　）

A．m>x>iB．0

3.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

4.飞行于太空中的宇宙飞船中，放置一株水平方向的幼苗，培养若干天后，根茎生长的方向是（）

A.根向下、茎向上生长B.根和整都向下生长

C.根向水平方向、茎向上生长D.根和茎都向水平方向生长

5.吲哚乙酸最早是在人的尿液中发现和提取的,下列有关对次问题的叙述,你人为最合理的是（）

A.在人体内有合成生长素的酶系统,所以人粪尿的肥效很高.

B.人在食用了大量的植物果实种子和新鲜嫩叶后,生长素便进入了人体内,但人体内不存在破坏生长素的酶,生长素也不影响人体的正常生理功能,所以生长素在人体内”免费旅游”了一圈后便通过肾脏将其排出体外

C.在人体肾脏中将色氨酸转变成生长素的酶,在肾脏中合成了吲哚乙酸,所以人尿中有吲哚乙酸.

D.提干部分的叙述是错误的,在人尿中没有吲哚乙酸.

6.用不透水的云母片以不同的方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同的方向给以光照（见下图）。

培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（）

A.a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲

B.a向右弯曲、b不弯曲、c想右弯曲

C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲

D.a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲

7.回答下列关于植物激素调节的问题。

为获得棉纤维既长又多的优质棉花植株，研究者对棉花植株中生长素与棉纤维生长状况的关系做了一系列研究。

⑴在研究中发现，生长素在棉花植株中可以逆浓度梯度运输，缺氧会严重阻碍这一过程，这说明生长素在棉花植株中的运输方式是________。

⑵图12所示棉花植株①、②、③三个部位中，生长素合成旺盛的部位是_______，生长素浓度最高的部位是___________。

⑶研究者比较了棉纤维将要从棉花胚珠上发生时，无纤维棉花、普通棉花和优质棉花胚珠表皮细胞中生长素的含量，结果如图13。

从图中信息可知，生长素与棉纤维生长状况的关系是___________。

⑷研究者用生长素类似物处理细胞，得到结果如表1，据此分析生长素类似物作用于植物细胞的分子机制是_______________。

七、课后反思

同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。

收获

内容

疑点

内容