5.1植物生长素（第1课时 生长素的发现和生长素的合成、分布与运输）课件 -2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第四章 植物生命活动的调节 第一节 植物生长素 第1课时 生长素的发现和生长素的合成、分布与运输 1 学习目标 学科核心素养 1.概述植物生长素的发现过程。 2.解释生长素的分布与植物向光性的关 系。 3.掌握生长素的合成部位、运输方式和 分布。 1.生命观念——运用图表法理解记忆植物激 素的概念及生长素的作用。 2.科学探究——通过学习生长素的发现过程 领悟科学家的科学思维方法及严谨的科学态 度。 2 教材预习·必备知识全过关 3 一、科学家不断探索发现植物生长素 1.向光性 植物在________照射下有______弯曲生长的现象。 2.发现过程 科学家 实验过程 实验结论及分析 达尔文 父子 ____________________________________________________________________________________ 现象：A组________________； B组尖端__________生长 胚芽鞘的尖端不仅具有 ______作用，还可能对 胚芽鞘的生长产生某种 __________，这种影响 因素从尖端向下传递， A B 单侧光 向光 仅生长，不弯曲 向着光源 感光 影响因素 4 科学家 实验过程 实验结论及分析 达尔文 父子 _____________________________________________________________________________________________________________ 现象：C组__________；D组尖端______________ 并在单侧光的照射下导 致下部的________背光 一侧比向光一侧生长 ____，结果胚芽鞘弯向 光源生长 C D 生长很少 向着光源生长 伸长区 快 续表 5 科学家 实验过程 实验结论及分析 詹森 _____________________________________________________________________________________________________________ 现象：A组__________；B组__________；C组 __________________ ________能让影响因素 通过，________则不 能。胚芽鞘尖端产生的 影响因素能从琼脂块的 上部向下扩散，刺激胚 芽鞘切面以下部位生长 A B C 生长很少 弯曲生长 生长很少，不弯曲 琼脂块 云母片 续表 6 科学家 实验过程 实验结论及分析 拜尔 ______________________________________________________________________________________ 现象：胚芽鞘向放置尖端的______弯曲生长 胚芽鞘的弯曲生长是不 需要____的，胚芽鞘的 弯曲生长是尖端产生的 影响因素在其下部 _________分布造成的 A B 对侧 光 不均匀 续表 7 科学家 实验过程 实验结论及分析 温特 ___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________ 现象：A组______________；B组__________生长 胚芽鞘尖端产生了某种 促进生长的 __________，这种物质 能从______向下运输， 并且它的分布受到 ________的影响 A B 向右弯曲生长 向左弯曲 活性物质 尖端 单侧光 续表 8 3.植物向光性的解释 （1）外因：________照射。 （2）内因：生长素在__________含量多于__________。 （3）结果：两侧生长不均匀，造成背光一侧细胞生长____于向光一侧，从而形成植物 向光弯曲生长的现象。 4.化学本质 1934年，科学家从________等材料中也分离出这种生长素；1946年，人们从_________ 中分离出这种物质，并确认其是吲哚乙酸 。 单侧光 背光一侧 向光一侧 快 玉米油 高等植物 9 二、生长素的合成、分布与运输 10 要点归纳·能力素养全提升 11 要点一 生长素的发现过程及其衍生实验 1.胚芽鞘系列实验的重要结论 （1）胚芽鞘感光部位——胚芽鞘尖端。 （2）胚芽鞘弯曲生长的部位——尖端下面一段。 （3）生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。 （4）生长素的产生是否需要光——不需要。 （5）生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。 （6）胚芽鞘弯曲生长的原因——生长素分布不均匀。 12 2.人工处理条件下植物弯曲情况的判断和结论 类别 图解条件 相关结果 结论 遮盖 类 ①直立生长； ②向光弯曲生长 胚芽鞘的感光部位 在尖端 暗箱 类 ________________________________________________ ①直立生长； ②向光（小孔）弯曲 生长 胚芽鞘具有向光性 ① ② 13 类别 图解条件 相关结果 结论 插入 类 ①向右弯曲生长； ②直立生长； ③向光弯曲生长； ④向光弯曲生长 生长素只能在尖端 进行横向运输；琼 脂块具有透水性， 云母片具有不透水 性 移植 类 ①直立生长； ②向左弯曲生长； ③④中 的含量： ， 单侧光使向光侧的 生长素向背光侧运 输 续表 14 类别 图解条件 相关结果 结论 旋转 类 ①直立生长； ②向光弯曲生长； ③向小孔弯曲生长； ④茎向心生长，根离 心生长 植物总是弯向相对 静止的物体；旋转 会影响植物生长素 的分布 续表 15 3.“三看法”判断胚芽鞘的生长状况 16 典例1 [2023·江苏南通如皋高二质量检测]下列关于生长素及其发现实验的叙述，正确 的是( ) B A.达尔文的实验证明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端以下一段 B.詹森实验证明胚芽鞘尖端产生的影响因素可以透过琼脂块传递给下部 C.拜尔实验是将胚芽鞘尖端切下，并移至一侧置于光照下培养 D.温特实验的结果证实：造成胚芽鞘弯曲的化学物质是吲哚乙酸 [解析] 达尔文通过设计对照实验证明了感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端，A项错误；詹森实验证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂块传递给下部，B项正确；拜尔的实验是切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长，C项错误；温特的实验证明胚芽鞘尖端产生了某种物质，向下运输，促进下部生长，但不清楚该物质的化学本质，D项错误。 17 对点演练1 [2022·江苏连云港东海期中]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 ( ) C A.生长素的化学本质是吲哚乙酸 B.胚芽鞘会弯向光源生长 C.造成胚芽鞘弯曲的是某种化学物质 D.尖端产生生长素促进尖端下面一段生长 18 [解析] 温特的实验证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质，并命名为生长素，但却没有证明该物质就是吲哚乙酸，A项错误；该实验中没有使用单侧光，不能证明相应结论，B项错误；接触胚芽鞘尖端的琼脂块能使胚芽鞘弯曲生长，未接触胚芽鞘尖端的琼脂块不能使胚芽鞘弯曲和生长，证明了造成胚芽鞘弯曲的是某种化学物质，C项正确；该实验未证明某种化学物质是生长素，是温特在实验之后将其命名为生长素的，D项错误。 19 对点演练2 （多选）[2023·江苏盐城阜宁中学高二阶段检测]下面是生长素发现过程中 的部分实验示意图，根据图中信息判断，下列相关说法错误的是( ) 实验一 实验二 实验三 实验四 ABC A.实验一是詹森的实验，证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端 B.实验二是达尔文的实验，证明胚芽鞘尖端产生的影响因素可以通过琼脂块传递给下部 C.实验三是拜尔的实验，证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的生长素在其下部分布不均匀造成的 D.实验四是温特的实验，证明了导致胚芽鞘弯曲生长的影响因素是种化学物质 20 [解析] 实验一是达尔文的实验，自变量为尖端是否感光，证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端，A项错误；实验二是詹森的实验，证明胚芽鞘尖端产生的影响因素可以通过琼脂块传递给下部，B项错误；实验三中尖端产生的影响因素在其下部分布不均匀，使得胚芽鞘弯向对侧生长，这是拜尔做的实验，但没有证明尖端产生的影响因素是生长素，C项错误；实验四是温特的实验，证明了导致胚芽鞘弯曲生长的影响是种化学物质，D项正确。 21 典例2 [2023·北京顺义区高二期末]用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼 苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给予光照（如图）。培养一段时间后，胚芽 鞘生长情况是( ) a b c C A. 不弯曲、 不弯曲、 不弯曲 B. 向右弯曲、 不弯曲、 向左弯曲 C. 不弯曲、 不弯曲、 向右弯曲 D. 向右弯曲、 向左弯曲、 不弯曲 22 [解析] 虽有单侧光照，但是因为云母片的作用，尖端的生长素不能由向光侧向背光侧转移， 直立生长；由于有云母片的阻隔，生长素不能从尖端运到伸长区， 不生长，不弯曲；右侧的生长素不能运至伸长区，但是左侧的生长素能运至伸长区， 向右弯曲生长。 23 对点演练3 （多选）[2023·江苏盐城龙岗 中学高二调研]根据所学知识判断，对图中 所示实验的说法，错误的是( ) BD A.图中弯曲生长的是③⑤ B.图中能直立生长的是①④⑤ C.若探究植物的向光性，可设置①③进行对照 D.若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置④⑥进行对照 24 [解析] 图中弯曲生长的是③⑤，A项正确；图中①⑥光在顶端，不会引起生长素的分布不均，因此直立生长；④尖端是感光部位，尖端被锡箔遮住，将直立生长，⑤尖端以下部位被锡箔遮住，会弯向光源生长，B项错误；③单侧光会引起生长素的分布不均，弯向光源生长，因此若探究植物的向光性，可设置①③进行对照，C项正确；若探究植物胚芽鞘的感光部位，应设置③④⑤进行对照，④⑥具有两个变量，D项错误。 25 要点二 生长素的运输 1.生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的区别 （1）极性运输是将物质从植物的形态学上端运输到形态学下端，如根尖产生的生长素向上运输，而茎尖产生的生长素向下运输。这是一种主动运输过程，需要载体蛋白的协助，消耗能量，不受任何外力影响。 （2）非极性运输发生于植物的成熟组织中，通过韧皮部进行。 26 （3）横向运输的方向平行于茎（或根）的横切面、垂直于茎（或根）的纵切面，受到单侧刺激的影响时才会发生。有以下几种类型。 图1 图2 图3 27 Ⅰ.受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由向光侧运到背光侧，如图1中 ，可引起植物向光生长。 Ⅱ.受力影响 ．重力使生长素在幼根中从远地侧运到近地侧，幼茎中生长素也从远地侧运到近地侧，如图2中 、 ，可引起植物根的向地性和茎的背地性。 ．离心力使胚芽鞘尖端中的生长素由中心向外运输，如图3中 。 28 2.植物形态学上端与下端的辨别方法 在形态学上，分生迅速、向上或者向下延伸的是上端；分生缓慢、不延伸或者延伸很少的是下端。对于地上部分而言，树枝是形态学上端，而树干是形态学下端。对于地下部分而言，根尖是形态学上端，根基是形态学下端。 29 3.极性运输的实验验证 （1）将胚芽鞘尖端切去，留下中间一段胚芽鞘，分为A、B两组。 （2）将含有生长素的琼脂块分别放在A组胚芽鞘的形态学上端和B组胚芽鞘的形态学下端，将两组胚芽鞘放置在不含生长素的琼脂块上。（放置情况如图所示） （3）一段时间后，将每组下部的琼脂块放在另外一段切去尖端的燕麦胚芽鞘的形态学上端一侧。经过一段时间，A组胚芽鞘弯曲生长，B组胚芽鞘既不弯曲也不生长。 A 30 B 结论：生长素只能由胚芽鞘的形态学上端运至形态学下端，而不能倒过来运输。 31 典例3 [2022·江苏扬州邗江区高二调研]科学家做过如图实验，把含有生长素的琼脂块 放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一块不含生长素的琼脂块作为接受块放在下 端；另一实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，使形态学下端朝上，做同样实验。请分 析，经过一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变化( ) A A.甲含有生长素，乙不含有 B.乙含有生长素，甲不含有 C.甲、乙都含有生长素 D.甲、乙都不含有生长素 32 [解析] 第一组实验把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端，把另一块不含生长素的琼脂块甲作为接受块放在形态学下端，则甲含有生长素；另一组实验是把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学下端，把另一块不含生长素的琼脂块乙作为接受块放在形态学上端，则乙不含有生长素。 33 对点演练4 为了证明生长素在胚芽鞘内只 能由形态学的上端运输到形态学的下端， 科研人员做了如图实验研究。下列相关叙 述合理的是( ) C A.一段时间后检测，发现琼脂块A和琼脂块B逐渐有了生长素 B.一段时间后检测，发现琼脂块B和琼脂块C逐渐有了生长素 C.一段时间后检测，发现琼脂块A和琼脂块C逐渐有了生长素 D.仅有实验一和实验二作对照，能充分证明生长素只能单方向运输 34 [解析] 生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端，不能倒过来运输，故琼脂块B中不会有生长素，A、B项错误；生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运向形态学下端，故一段时间后检测，发现琼脂块A和琼脂块C逐渐有了生长素，C项正确；实验一和实验二作为对照，违背了单一变量原则，要证明生长素只能单方向运输，需要增加实验三才能说明，D项错误。 35 对点演练5 对胚芽鞘甲作如图所示的处理，形成 胚芽鞘乙，光照后乙的弯曲情况是( ) D A. 处向右 B. 处向右 C. 处向左 D.不弯曲 [解析] 将胚芽鞘倒置后，尖端以下的部位将没有生长素，因此不会生长，也不会弯曲。 36 网络构建 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