2.4.1 生长素的特性与生理作用-2021-2022学年高中生物必修3【名师导航】同步Word教参(苏教版)

第四节　植物生命活动的调节 第1课时　植物生长素的发现　生长素的特性与生理作用 学 习 目 标 核 心 素 养 1.概述植物生长素的发现。 2.简述生长素的产生、运输和分布。 3.举例说明生长素作用的两重性。 1.通过对“生长素的发现”的学习，认识到生物学概念是基于科学事实经论证形成的，并用适当的科学思维方法分析新情境中的相关生命现象。 2.利用曲线模型构建法和图文转换法，掌握同一植株不同器官对生长素的反应及同一浓度的生长素对不同植株的影响，理解生长素的作用特点，并能分析生产实践中的相关问题。 1．植物生长素的发现 (1)植物的向光性 在单侧光的照射下，植物弯向光源生长的现象称为植物的向光性。 (2)生长素的发现过程 ①1880年，达尔文用金丝雀草的胚芽鞘进行向光性实验，推测：胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会产生某种“影响”，这种影响从尖端向下传送，并在单侧光的照射下导致下部伸长区背光一侧比向光一侧生长快，使胚芽鞘弯向光源生长。 ②1910年，詹森通过实验说明胚芽鞘尖端产生的影响，从尖端向下扩散，刺激胚芽鞘下部的伸长区生长。 ③1914年，拜尔通过实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 ④1928年，温特通过实验证明胚芽鞘尖端确实产生了某种促进生长的化学物质，这种物质能从尖端向下运输，并且它的分布受到光的影响。温特将其命名为生长素。 ⑤1934年，科学家从人尿液中分离出生长素，经鉴定，确定为吲哚乙酸。 2．生长素的合成、分布和运输 (1)生长素的合成部位：主要是幼芽、嫩叶和发育中的种子。 (2)生长素的分布 ①生长素在植物体的各个器官中都有分布，只是分布不均匀。 ②生长素在胚芽鞘、芽与根的顶端分生组织、根与茎的形成层、发育中的果实与种子等生长旺盛的部位分布较多，其他部位相对较少。 (3)生长素的运输 ①极性运输 a．生长素只能从植物体的形态学上端向形态学下端运输，而不能逆向运输。 b．极性运输是一种主动运输的过程。 ②非极性运输：生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。 3．生长素的生理作用 (1)生理作用 生长素被运输到植物体的各个器官促进植物的生长。 (2)生理作用的两重性 ①含义：生长素既能促进植物生长，又能抑制植物生长。 ②影响因素：生长素的浓度、植物器官的种类和细胞的年龄等。 ③一般规律：一般来说，低浓度生长素可以促进植物的生长，而高浓度生长素抑制植物的生长。 (3)应用 在生产中常利用顶端优势的原理，对果树进行修剪，对棉花、番茄等农作物进行摘心，以达到改善株形和增产的目的。 (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)生长素的运输方向是从上端运到下端。 (×) 提示：生长素的运输方式分为极性运输和非极性运输。 (5)茎的向光性和顶端优势均能证明生长素具有两重性。 (×) 提示：茎的向光性不能证明生长素具有两重性。 植物生长素的发现 [问题探究] “春色满园关不住，一枝红杏出墙来。”该诗句出自宋代诗人叶绍翁的《游园不值》。诗句大意是：春色是关不住的，尽管园门紧闭，但还是有一枝粉红色的杏花，不受任何阻碍，冲破樊篱伸出墙来。从生物学的角度看，植物具有什么特性？其生物学意义是什么？ 提示：向光性。有利于植物获得更多的阳光，进行光合作用，保证其正常生长。 [讲解归纳] 1．生长素发现的有关实验 (1)达尔文的实验(1880年) 设计思路 实验结果 实验结论 弯向光源生长 胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用，而且可能会产生某种“影响”，这种“影响”从尖端向下传送，并在单侧光的照射下导致下部的伸长区背光一侧比向光一侧生长快，导致胚芽鞘弯向光源生长 不生长，不弯曲 弯向光源生长 只生长，不弯曲 达尔文实验中的基本实验原则 a．对照原则：其中①与②，①与④，②与③形成对照，增加实验结论的可靠性。对照实验通常只能有一个变量，如果实验结果不同，就说明是由这一变量引起的。 b．单一变量原则：①与②，②与③的单一变量是胚芽鞘尖端的有无；①与④的单一变量是胚芽鞘尖端是否接受单侧光刺激。 (2)詹森和拜尔的实验 项目 设计思路 结果 结论 1910年詹 森的实验 不弯曲，不生长 胚芽鞘尖端产生的影响，从尖端向下扩散，刺激胚芽鞘下部的伸长区生长 弯向光源生长 不弯曲，不生长 弯向光源生长 向右侧弯曲生长 1914年 拜尔的实验 胚芽鞘弯向右侧生长 胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生