内容正文:
第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索
课程目标
知识目标
核心素养
1.概述植物生长素的发现过程
2.说明植物生长素的生理作用
3.分析生长素的两重性,并举例说明
4.结合“探究2,4-D对插枝生根的作用”的活动,学会运用实验设计原则设计实验步骤
1.通过分析生长素的发现过程,建立普遍联系的观点
2.通过对植物生长素两重性的分析,培养学生的逻辑思维能力
3.正确运用图、表等方法处理实验数据,分析实验现象,得出实验结论
(见学生用书P83)
知识点一 向光性的研究导致生长素的发现
1.达尔文父子的实验
图示
实验
结果
①弯向光源生长;②__不生长不弯曲__;③直立生长;④弯向光源生长;⑤__弯向光源生长__
实验
结论
苗尖端是感光部位
实验
推论
当幼苗暴露在单侧光下,__苗尖端__产生一种“影响”并向下传递,引起下部发生弯曲
2.波森·詹森的实验
图示
实验
结果
①__弯向光源生长__;②不生长不弯曲
实验
结论
从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的化学物质
3.拜尔的实验
图示
实验
结果
弯向放置苗尖端的另一侧生长
实验
结论
首次提出,苗尖端产生了一种促进生长的化学物质, 向__下__运输;单侧光照导致这种化学物质的不对称运输,这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长
4.温特的实验
图示
材料
处理
将苗尖端切下,放在琼脂块上,其中的化学物质会扩散到琼脂块中,就可以用琼脂块代替__苗尖端__
对比
实验
①如果琼脂块放在切面正中,则幼苗竖直向上生长;②如果琼脂块放在切面一侧,则幼苗向__对侧弯曲__生长;③两个对照组包括不放琼脂块的和放纯琼脂块的幼苗都__不生长__
实验
结论
燕麦幼苗尖端确实产生了一种化学物质,向下运输,促进幼苗生长。温特将这种物质命名为生长素
1934年,荷兰科学家郭葛从玉米油、根霉、麦芽等材料中分离纯化了生长素, 发现其化学本质是一种称为__吲哚乙酸__(IAA)的小分子有机物。直到1946年,人们才从植物中分离出了 IAA。此后,人们在植物中还陆续发现了其他一些也具有生长素效应的化合物,如吲哚丁酸(IBA)等。IAA在高等植物中广泛存在,是植物体内最主要的生长素。
小思考:从实验设计的角度看,波森·詹森的实验能否排除“明胶也可能会导致苗尖端下面生长”的结论?为什么?那么如何让该实验更有说服力呢?
答案:不能;原因是没有设置空白对照。设置下图的对照实验,若实验结果为幼苗都不生长,则排除明胶和云母片的影响。
知识点二 生长素促进植物生长
小思考:结合下图分析植物向光弯曲生长的原因。
答案:从分子水平上看(图甲),尖端产生的生长素在单侧光的影响下,产生了由①→②的横向运输;同时生长素又存在向下的极性运输,所以出现了②→③和①→④,从而使③处生长素浓度大于④处。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,所以植物向光弯曲生长。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。
知识点三 活动:探究2,4-D对插枝生根的作用
知识点四 生长素调节植物生长时表现出两重性
1.生长素生理作用特点:__两重性__,即在低浓度时__促进__生长,浓度太高则会__抑制__生长,甚至导致植物__死亡__。
2.对生长素的敏感程度
(1)细胞__年龄__不同,对生长素的敏感程度不同。一般来说,幼嫩细胞对生长素反应非常__敏感__,老细胞则比较__迟钝__。
(2)__不同器官__对生长素的反应敏感程度也不一样,__根__最敏感,__茎__最不敏感,__芽__居中。
3.两重性的实例:顶端优势
(1)概念:__顶芽__优先生长,__侧芽__生长受抑制的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法:__摘除顶芽__。
(4)应用:棉花打顶,果树剪枝等。
小思考:结合图示分析根的向重力性、茎的负向重力性产生的原因。
答案:影响因素:重力。生长素运输方向:由远地侧向近地侧运输,即A→B,C→D。生长素浓度:B>A,D>C。由于不同器官对生长素的敏感度不同: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处的浓度有利于根的生长(充分体现了生长素生理作用的两重性)。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,所以茎B侧生长快于A侧(没有体现生长素生理作用的两重性)。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)幼苗的感光部位是苗尖端,弯曲的部位在尖端下面。( √ )
(2)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。( × )
(3)将幼苗置于黑暗与单侧光下,可以观察单侧光对其生长的影响。( √ )
(4)证明幼苗尖端产