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1、版高中生物第3章植物的激素调节第1节植物生长素的发现学案新人教版必修3第1节植物生长素的发现目标导读1.阅读教材，体验科学家发现生长素的历程，并对相关实验进行分析。2.画图解释生长素的分布与植物向光性的关系。3.结合教材图36和技能训练，分析植物体中生长素的极性运输。重难点击向光性的产生原理。方式一古人有诗：“满园春色关不住，一枝红杏出墙来”。推测植物的这种特性与环境因素光照有关。这说明人们很早就发现了植物有朝向光源生长的特性，经过人们长期的探索与研究，发现植物的这种特性与生长素有关。人们是怎样发现生长素的呢？生长素在植物体内是怎样产生、运输和分布的呢？方式二向日葵是太阳之花，在希腊神话中，水

2、泽女神爱恋太阳神阿波罗，于是群神将她变成了向日葵，以便终生追随那份永远的阳光。现实生活中的“朵朵葵花向太阳”是怎么回事呢？原来在阳光的照射下，生长素在向日葵的背光一面含量升高，刺激背光面细胞拉长，从而使向日葵的叶子和花盘慢慢地向着太阳转动。那么，什么是生长素？它是怎么样被发现的呢？一、生长素的发现过程1达尔文实验(1)发现问题：植物的向光性，即在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。(2)进行实验取材：金丝雀草的胚芽鞘。条件：单侧光照射。处理及现象处理方法实验现象胚芽鞘弯向光源生长胚芽鞘不弯曲胚芽鞘直立生长胚芽鞘弯向光源生长(3)推论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“

3、影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。2鲍森詹森和拜尔的实验(1)鲍森詹森的实验实验过程及现象实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。(2)拜尔的实验实验过程及现象实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。3温特的实验(1)实验组处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。(2)对照组处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。现象：胚芽鞘不生长不弯曲。(3)实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这

4、种物质命名为生长素。4生长素的化学本质：吲哚乙酸。植物体内具有生长素效应的化学物质，除吲哚乙酸(IAA)外还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。5植物激素的概念由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。问题探究1达尔文的实验分析(1)在本实验中体现了对照原则，为对照组，为实验组。(2)在对照中，实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无，因变量是胚芽鞘的生长状况；在对照中，实验的自变量是遮光部位，因变量则是胚芽鞘的生长状况。(3)本实验体现了科学研究的基本思路：发现问题提出假设设计实验得出结论。2结合下图分析植物向光弯曲生长的原因(1)从分子水平上看(图甲)

5、，尖端产生的生长素在单侧光的影响下，产生了由的横向运输；同时生长素又存在极性运输，所以出现了和，从而使处生长素浓度大于处。(2)从细胞水平上看(图乙)，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，体积大，所以出现了向光性生长。(3)以上分析说明植物向光性的外因是单侧光照射，内因是生长素分布不均匀。3生长素的发现过程中，针对胚芽鞘的系列实验的重要结论(1)生长素的产生部位胚芽鞘尖端。(2)发挥作用的部位胚芽鞘尖端下面的伸长区。(3)感光部位胚芽鞘尖端。(4)生长素的产生是否需要光不需要。(5)横向运输的部位胚芽鞘尖端。(6)弯曲生长的原因生长素分布不均匀，导致生长不均匀

6、。(7)引起生长素分布不均匀的原因单侧光照、重力等。4植物向光性的解释1判断正误：(1)将胚芽鞘置于黑暗与单侧光下，可以观察单侧光对其生长的影响()(2)用锡箔帽和锡箔环套在胚芽鞘尖端与尖端下面一段，可以研究其感光部位()(3)将切除尖端的胚芽鞘与完整的胚芽鞘一起培养，可以观察尖端对其生长的影响()(4)将含IAA的琼脂块与空白琼脂块分别放在切去尖端的胚芽鞘上，研究其向光性原理()答案(1)(2)(3)(4)2对胚芽鞘进行如图所示的实验，其中旋转均为匀速旋转，一段时间后停止旋转时，实验装置仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是()A BC D答案D解析中胚芽鞘随盘匀速旋转，则胚芽鞘尖端

7、四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，向右弯曲生长；暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光，因此直立生长；由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A多，故右侧生长比左侧快，向左弯曲生长；旋转后A、B中生长素一样多，因此左右生长一样快，直立生长。一题多变(1)若将中纸盒和植株一起旋转，胚芽鞘的生长方向是什么？答案向小孔方向弯曲生长。(2)若对加以右侧方向的单侧光照射，胚芽鞘将如何生长？答案向左弯曲生长。方法链接用“两看法”判断植物生长弯曲状况(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素：能则生长

8、；不能则不弯曲。(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀：若均匀则直立生长；若不均匀则弯曲生长。二、生长素的产生、运输和分布1合成2.3分布：相对集中地分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。问题探究1若随太空飞船进入太空中，植物还能发生极性运输吗？还具有向光性吗？答案极性运输由植物的遗传特性决定，即使在太空中也会发生极性运输，也具有向光性。2若加入呼吸抑制剂，则植物生长素的运输会受到影响，由此说明生长素的运输方式是主动运输。3某同学欲通过实验得出“生长素的极性运输，只能从植物的形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”的结论

9、，设计了如下实验：(1)能否仅设计a组？答案不能。因为a组仅能证明从形态学上端运输到形态学下端，但不能证明倒转过来不能运输。(2)a与b两组的对照类型为相互对照。3用放射性同位素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标记的吲哚乙酸。枝条及位置如图所示，下列有关处理方法及结果的叙述正确的是()A处理甲图中的A端，不可能在甲图中的B端探测到14C的存在B处理乙图中的A端，能在乙图中的B端探测到14C的存在C处理乙图中的B端，能在乙图中的A端探测到14C的存在D处理甲图中的B端，能在甲图中的A端探测到14C的存在答案C解析甲中A为形态学上端，B为形态学下端；乙中

10、A为形态学下端，B为形态学上端。生长素在植物体内的运输是极性运输，在植物体内只能从形态学的上端运向下端。一题多变判断正误：(1)用适宜浓度的吲哚乙酸处理乙的B端，乙的B端容易生根()(2)用适宜浓度的吲哚乙酸处理甲的A端，甲的A端容易生根()(3)用适宜浓度的吲哚乙酸处理乙的A端，乙的A端容易生根()(4)用适宜浓度的吲哚乙酸处理甲的B端，甲的B端容易生根()答案(1)(2)(3)(4)1下列哪项实验能够证明胚芽鞘的弯曲生长是因尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的()答案C解析由于题干中所说的是胚芽鞘的尖端产生的影响分布不均匀导致了胚芽鞘的弯曲，而选项D的琼脂块与尖端不存在必然的关系，所以不

11、能说明。2将燕麦胚芽鞘做如图所示处理，经过几天后的变化情况是()A向左弯曲 B向右弯曲C直立生长 D停止生长答案A解析胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输促使尖端下部生长，单侧光照使生长素在尖端处横向运输，导致背光一侧生长素比向光一侧分布多，此题胚芽鞘由于左侧切口，生长素在尖端部位虽能横向运输，但不能向下运输促使尖端下部生长，所以胚芽鞘右侧生长快，使胚芽鞘向左弯曲生长。3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、叶和发育中的种子中产生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答案D解析生长素主要在幼嫩的芽、叶和发育

12、中的种子中合成，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含量较少，所以选项D错误。4侧芽生长素的浓度总是高于顶芽，但是顶芽产生的生长素仍大量积存于侧芽部位，这是因为生长素运输的方式属于()A自由扩散 B极性运输C主动运输 D渗透作用答案C解析由题意知，生长素从低浓度向高浓度运输，属于主动运输。51928年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。A琼脂块上放有胚芽鞘尖端，B琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：(1)在温特之前，科

13、学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由_部位产生了某种化学物质向下运输引起的，温特推想这种化学物质也可以扩散到琼脂块中。(2)经过一段时间的培养，的现象说明A琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种化学物质的作用是_。(3)和的现象均表明，胚芽鞘向该化学物质分布_(填“多”或“少”)的一侧弯曲生长；设置和组的目的是排除_对胚芽鞘生长的影响。该实验应在黑暗环境中进行，其原因是该化学物质分布会受_的影响。(4)自然界中，植物体在单侧光照的条件下，向光弯曲生长，是因为该化学物质在背光侧分布较_。后来研究发现，该物质的化学本质是_，根据其作用取名为_。答案(1)尖端(2)促进生长(3)少琼脂块光照(4)多吲

14、哚乙酸生长素解析(1)温特之前，科学家们认为胚芽鞘的向光生长是由尖端产生的某种化学物质分配不均匀所致。(2)中的琼脂块是经过胚芽鞘尖端处理的，而中的琼脂块是没有经过胚芽鞘尖端处理的，对比可以看出，胚芽鞘尖端产生的化学物质能够促进胚芽鞘尖端以下伸长区的生长。(3)中含有胚芽鞘尖端产生的化学物质的琼脂块放在了胚芽鞘的一侧，放琼脂块的一侧生长快；是对照组，排除琼脂块对胚芽鞘的影响；生长素的分布受光照的影响，所以在黑暗环境中进行实验。(4)植物的向光性是由于胚芽鞘的尖端中生长素发生了横向运输，使向光一侧生长素移向背光一侧；生长素的化学本质是吲哚乙酸。40分钟课时作业学考达标1胚芽鞘产生生长素的部位、感

15、受单侧光刺激的部位和弯曲生长的部位分别是()A尖端、尖端、尖端B尖端、尖端、尖端下面的部位C尖端、尖端下面的部位、尖端下面的部位D尖端、尖端下面的部位、尖端答案B解析若除去尖端，在单侧光下植物既不生长也不弯曲，说明尖端是产生生长素的部位，也是感光部位。而生长部位在尖端下面的部位，可通过在去除尖端的胚芽鞘上放含有生长素的琼脂块时，表现出生长现象来证明。2下列利用胚芽鞘所做的实验中，能说明胚芽鞘尖端确实产生了“生长素”的是()答案D解析温特的实验设计证明胚芽鞘尖端确实产生了某种化学物质，促进切去尖端的胚芽鞘弯曲生长。3如图表示用云母片(具不透水性)插入燕麦胚芽鞘尖端的不同部位，给予不同方向的光照，

16、培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是()A甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲B甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲C甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯D甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯答案D解析单侧光照会引起生长素在胚芽鞘尖端的横向转移。但甲图中，云母片从胚芽鞘尖端插入后，阻止了生长素从向光侧向背光侧的转移，胚芽鞘两侧生长素分布均匀，直立生长。乙图云母片阻止了生长素从尖端向下运输，胚芽鞘不生长也不弯曲。丙图光照均匀，但云母片阻断了胚芽鞘右侧生长素的向下运输，使胚芽鞘左侧生长素分布多、生长快，向右弯曲生长。4下列是关于植物生长素发现过程的一些说法，错误的是()A达尔文设计简单而富有创造性的实验来证实人们熟视无睹的现象B如

17、果鲍森詹森用玻璃片代替琼脂片，胚芽鞘产生的影响也能传递给下部C温特用实验证实了植物的向光性确实和某种化学物质的分布不均匀有关，首次将该物质命名为生长素，但并不知道生长素的化学本质D首次分离出的生长素不是从植物体内，而是在人的尿液中答案B解析胚芽鞘产生的影响不能透过玻璃片，能透过琼脂片。5根据所学知识判断，下列说法错误的是()A图中能直立生长的是、和B若探究植物的向光性，可设置进行对照C若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置进行对照D图中弯曲生长的是答案C解析根据生长素的有无和分布是否均匀可以判断：直立生长，不生长不弯曲，向光弯曲生长，直立生长，向光弯曲生长，直立生长。设计实验时要遵循单一变量原则，

18、若探究植物的向光性，可设置进行对照；若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置进行对照，不符合要求。高考提能6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()答案B解析将暗箱置于旋转器上水平旋转，意味着暗箱、花盆一起旋转；幼苗只受到来自小孔的单侧光照射推知7燕麦胚芽鞘经图一所示的处理，一段时间后，取其甲、乙两块琼脂，置于已切去尖端的胚芽鞘、上，经单侧光照处理，如图二所示。则、的弯曲及生长程度为()A BC D不确定答案C解析燕麦胚芽鞘的感光部位在尖端，发挥作用的部位是尖端以下的部分。由图

19、一可知，琼脂块中生长素的含量为乙多于甲。由于琼脂块不感光，光的照射不影响生长素在琼脂块内的分布，所以的弯曲及生长程度小于。8某同学利用发生了向光弯曲的燕麦胚芽鞘，制作成切片并用显微镜观察，他绘制了背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如图所示)。结合课本知识可得出的结论是()选项生长素促进生长的原理是能促进胚芽鞘的弯曲部位是A细胞分裂B细胞伸长C细胞分裂D细胞伸长答案B解析植物之所以能够显示出向光性，是因为在单侧光照射下，生长素在背光一侧比向光一侧的分布多，这样背光一侧的细胞生长的快，结果使茎朝向光源的一侧弯曲生长。由图示可以看出，背光侧细胞长度比向光侧大，故生长素促进生长的原理是能促进细胞伸长；接

20、受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，向光弯曲的部位是胚芽鞘尖端下面的一段，即图中的部位。9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两组胚芽鞘相同位置分别切取等长的一段，并按图中所示分别接入a、b两组被切除的位置，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，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答案D解析根据图示两组的处理可以分析出，c的放

21、置和d的恰好相反，根据极性运输是从形态学的上端运输到形态学的下端这一原理，a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。10根据如图所示实验回答问题：(1)图甲中，供应块是含有生长素的琼脂块，接受块是不含生长素的琼脂块。实验结果：胚芽鞘C发生的现象是_，这一现象说明_。(2)图乙中，胚芽鞘D不能发生C发生的现象，这说明_。(3)上述实验说明，生长素在植物体内的运输方向是_，运输方式是_。答案(1)向左侧弯曲生长生长素可由胚芽鞘形态学上端向下端运输(2)生长素不能由胚芽鞘形态学下端向形态学上端逆向运输(3)由形态学上端向形态学下端运输极性运输11如图所示是生长素发现过程示意图，请据图

22、回答：(1)综合图1和图2可以证明胚芽鞘具有_。(2)综合图2和图3可以证明与生长和弯曲有关的部位是_。(3)综合图2和图4可以证明感受光刺激的部位是_，而仔细观察可以发现发生弯曲的部位是_。(4)综合图6和图7可以证明_能够产生某种_的物质并且向下部运输。(5)经科学家努力，从植物组织中分离出了生长素并鉴定出了它的化学本质是_。答案(1)向光弯曲生长现象(2)胚芽鞘尖端(3)胚芽鞘尖端尖端下面的一段(4)胚芽鞘尖端促进生长(5)吲哚乙酸解析(1)1、2单一变量为有无单侧光，有光时向光弯曲生长，而无光时直立生长，说明胚芽鞘具有向光弯曲生长的现象。(2)2与3相比单一变量为有无胚芽鞘尖端，3去尖

23、端不生长不弯曲，2有尖端向光弯曲生长，说明胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关。(3)2与4相比，单一变量为有无锡箔帽遮住尖端，2未遮住向光弯曲生长，4遮住直立生长，说明感光部位在尖端，弯曲部位在尖端下面的一段。(4)6与7相比，单一变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端，接触过的琼脂块使胚芽鞘弯曲生长，未接触过的胚芽鞘不弯曲不生长，说明胚芽鞘尖端可产生促进其下部生长的物质。(5)生长素的化学本质为吲哚乙酸。12根据有关知识分析下图并回答相关问题：(1)图中A、B、C、D四块琼脂块中生长素的含量情况为_。(2)若给你一些去除尖端的胚芽鞘，并利用上述有关材料，请设计实验证明上述结论。实验设计：取四个相同的去除

24、尖端的胚芽鞘。把_。过一段时间后，测量并比较四个胚芽鞘的高度。实验结果：_。(3)若把甲组放在匀速旋转的圆盘中央，光照保持不变，则生长素的含量状况为A_B(填“”“”或“”)。(4)_和_是引起生长素分布不均匀的重要因素，其中后者也是植物向光性形成的原因。答案(1)ACDB(2)实验设计：A、B、C、D四块琼脂块分别置于去除尖端的胚芽鞘上实验结果：四个胚芽鞘均生长，它们的高度是ACDB(3)(4)重力单侧光照解析(1)由于生长素的横向运输只发生在胚芽鞘的尖端，所以甲图中A的生长素多于B的，由于乙图中载玻片阻止了生长素的横向运输，所以C、D两侧的生长素浓度是相同的。(2)要证明生长素的含量多少，

25、可以用去除尖端的胚芽鞘为实验材料，用胚芽鞘生长的快慢或弯曲程度来衡量生长素的多少。(3)将甲组放在匀速旋转的转盘中央则使胚芽鞘尖端受到了均匀光照，所以A、B两侧生长素浓度相同。(4)影响生长素分布不均的因素有重力和单侧光照，由于题目后面的叙述，单侧光照一定是出现在第二个空。真题体验13(2016全国丙，4)为了探究生长素的作用，将去尖端的玉米胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘下段的琼脂块均不含IAA。两组胚芽鞘在同样条件下，在黑暗中放置一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长，如

26、图所示。根据实验结果判断，下列叙述正确的是()A胚芽鞘b侧的IAA含量与b侧的相等B胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧的IAA含量不同C胚芽鞘b侧细胞能运输IAA而c侧细胞不能D琼脂块d从a中获得的IAA量小于a的输出量答案D解析根据题意可知，琼脂块a中不含生长素，所以胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧均不含生长素，故B项错误；琼脂块a中含有生长素，所以胚芽鞘b侧含IAA，A项错误；胚芽鞘细胞均能运输IAA，C项错误。14(2013安徽，5)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

27、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小块的对侧弯曲生长。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。