内容正文:
5.1植物生长素
第一节 植物生长素 第二课时 生长素的合成、运输与分布和生长素的生理作用
【导学案】
【学习目标】
1.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用,尝试阐释植物生长素的极性运输和非极性运输。
2.构建模型分析生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的作用特点。
【新课导入】
【自主学习】
一、生长素的合成、运输与分布
【思考探究】
一、分析下列图中生长素横向运输的方向,思考影响横向运输的因素有哪些。
二、为了检测生长素的运输方向,某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘,切去顶端2 mm,使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂,下端放一块不含生长素的琼脂(胚芽鞘形态学上端朝上)。一段时间后检测,实验过程如下图所示。根据实验设计及结果,此人得出以下结论:(1)下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块;(2)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。
1.这个实验的设计是否严密?为什么?
2.从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨?为什么?
3.如果要验证上述结论,应该如何改进实验方案?
练习1 生长素的极性运输
将含有14C标记的生长素的琼脂小块(供体)放在燕麦胚芽鞘中段的一端,另一块不含生长素的琼脂小块(受体)放在另一端,如下图所示。一段时间后检测受体中的放射性分布,在受体甲、丁中能检测到放射性,乙、丙中则不能。下列叙述正确的是( )
A.胚芽鞘中生长素的运输只能由A端运到B端
B.该实验的目的是验证生长素促进胚芽鞘生长
C.生长素在胚芽鞘中的运输受重力因素影响
D.用14C标记生长素是为了加快生长素的运输速度
练习2 植物生长素的横向运输
为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧转运,导致背光侧生长素含量增加,促进生长作用增强,还是因为向光侧的生长素被分解,有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上,并进行不同处理,一段时间后,测定琼脂块中的生长素含量, 并分别用 a~f 表示)。下列有关叙述正确的是( )
A.若b>a、c>d,说明在单侧光下,向光侧的生长素被分解了
B.若a>c+d=e+f,说明在单侧光下,生长素由向光侧向背光侧转运
C.若 c<d、e<c,说明在单侧光下,既有向光侧生长素被分解,又有向光侧生长素向背光侧转运
D.若背光侧生长素较向光侧多,则会使向光侧细胞伸长较背光侧快
二、生长素的生理作用
1.作用表现
①在细胞水平:促进 、诱导 等作用。
②在器官水平:影响器官的生长、发育,如促进 发生,影响 等。
2.作用方式:不催化细胞代谢,不为细胞提供能量,而是给 ,起着调节细胞生命活动的作用。
3.作用本质:生长素与细胞内某种蛋白质—— 特异结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导 ,从而产生效应。
4.影响因素
①浓度:一般情况下,在 时促进生长,在浓度过高时 生长。
②器官种类:不同器官对生长素的敏感程度不同。根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为: 。
③细胞成熟程度:一般来说, 敏感, 比较迟钝。
5.实例:顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长, 受到抑制的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法: 。
【思考探究】
三、生长素作用的特点如下图所示。
1.“低浓度”“高浓度”不是具体位,而是一个浓度范围,参照点不同则意义不同。
(1)图1中,低于最适浓度,随浓度升高, (即A→B);高于最适浓度,随浓度升高, (即B→C)。
(2)图1中,低于C点对应的生长素浓度起促进生长作用(即A→C),高于C点对应的生长素浓度则起 生长作用(即C→D),C点对应的生长素浓度对植物的生长 。
2.所谓“抑制”或“促进”均是相对于“对照组”(即自然生长或用蒸馏水处理的组别)而言的——凡生长状况差于对照组者可谓“ ”,生长状况优于对照组者可谓“ ”。例如,在相同时间内蒸馏水处理组生长状况为2 cm→4 cm,“抑制”组生长状况为2 cm→3 cm,“促进”组生长状况为2 cm→6 cm,由此可见,抑制生长并非不生长,只是生长慢于对照组。
3.图2表示 。
4.图3表示 。
四、我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干,筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”
1.尿液提供了 ,促进生根;尿液中的该物质积累,以达到 浓度。
2.为了避免路边的行道树长得太高,园艺工人可以采取什么措施解除顶端优势现象?
五、向光性和顶端优势的机理如下图所示。
(1)请用文字和箭头简单表示向光性产生的原因。
(2)请用文字和箭头简单表示顶端优势产生的原因。
六、根的向地性和茎的背地性作用机理如下图所示。请用文字和箭头简单表示根的向地性和茎的背地性产生的原因。
练习3 单曲线分析
下图表示植物生长素对植物生长的作用效果,下列说法错误的是( )
A.产生顶端优势的植株侧芽生长素浓度大于c
B.用A、B点对应浓度的生长素处理相同顶芽,则作用效果基本相同
C.在利用生长素的作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c
D.若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度可能大于M
练习4 多曲线综合分析
[2023长春高二期末]图甲表示燕麦幼苗生长素浓度与生长素作用效果的关系;图乙表示将一株燕麦幼苗水平放置,培养一段时间后的生长情况;图丙表示燕麦胚芽鞘。有关叙述不正确的是( )
甲
乙
丙
A.甲、乙两图都说明了植物生长素较低浓度促进生长、过高浓度抑制生长的特性
B.图乙中a、b两点的生长素浓度均小于10-8mol/L
C.用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生出相同数量的根,则最适浓度在这两种浓度之间
D.图丙的A段产生的生长素能向B段极性运输
练习5 应用实践
[2023天津高二期末]如图为某种植物的根和茎对不同浓度生长素的反应,下列相关叙述错误的是( )
A.植物生长的顶端优势现象可以通过去除顶芽而解除
B.B点对应的生长素浓度对根、茎表现出的效应是促进生长
C.图示可体现两种不同浓度的生长素可能具有相同的生理效应
D.若甲为双子叶植物,则可用C点对应的生长素浓度杀死小麦田中的甲
归纳总结:生长素生理作用特点
1.同一植物不同器官对生长素敏感程度曲线分析
2.不同植物对生长素敏感程度曲线分析
【议、展、评】
【构建知识网络】
第一节 植物生长素 第二课时 生长素的合成、运输与分布和生长素的生理作用
【导学案】
【自主学习】
色氨酸 芽 种子 胚芽鞘 形态学上端 形态学下端 主动运输 输导组织 生长旺盛
【思考探究】
一、提示 甲:①→②;乙:③→④,⑤→⑥;丙:⑦→⑧。影响因素:单侧光、重力和旋转等因素。
二、1.答案 不严密。没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
2.答案 不严谨。没有设计实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
3.答案 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验,以研究生长素是否能从形态学下端运输到形态学上端。
练习1【答案】 根据题意,在受体甲、丁中能检测到放射性,乙、丙中则不能,说明胚芽鞘中生长素的运输只能由A端运到B端,A项正确;该实验的目的是验证生长素的运输方向,B项错误;在受体丁中能检测到放射性,而受体乙中不能,说明生长素在胚芽鞘中极性运输不受重力影响,C项错误;用14C标记生长素是为了检测生长素的运输情况,D项错误。
练习2 【答案】 若a>b、c<d,可知向光侧生长素含量少了,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素被分解了,A项错误;若a>c+d=e+f,则说明在单侧光照射下,向光侧生长素被分解了,B项错误;因为生长素不能透过云母片运输,若 c<d、e<c,说明在单侧光下,既有向光侧生长素被分解,又有向光侧生长素向背光侧转运,C项正确;生长素能促进细胞的伸长生长,若背光侧生长素较向光侧多,会使背光侧细胞生长较向光侧快,D项错误。
二、1.(1)细胞伸长生长 细胞分化 侧根和不定根 花、叶和果实发育 2.细胞传达信息 3.生长素受体 特定基因的表达 4.①低浓度 高浓度 ②根>芽>茎 ③细嫩细胞 衰老细胞
5.(1)侧芽 (2)顶芽 促进 侧芽 抑制 (3)摘除顶芽
【思考探究】
一、1.(1)促进生长作用逐渐加强 促进生长作用逐渐减弱 (2)抑制 既不促进也不抑制
2. 抑制生长 促进生长
3. 不同器官对生长素的敏感程度不同,根>芽>茎
4. 不同植物对生长素的敏感程度不同,双子叶植物比单子叶植物敏感性强
二、1.提示 生长素 适宜
2.提示 可以去掉行道树的顶芽,抑制顶芽的发育,促进侧芽的发育。
二、(1)
(2)
三、
练习3 【答案】D 顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位,使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长,从而表现为顶端优势,所以,产生顶端优势的植物侧芽生长素浓度大于c,起抑制作用,A项正确;由于A、B点在图示中促进作用相同,所以用A、B点所对应浓度的生长素处理相同顶芽则效果基本相同,B项正确;低浓度的生长素可促进子房发育为果实,故在利用生长素作用原理来培育无子番茄时,所用生长素浓度应低于c,C项正确;向光性实验中胚芽鞘背光侧的生长素浓度大于向光侧,且背光侧生长速度大于向光侧,所以若胚芽鞘向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度应大于m、同时小于M,以保证背光侧的生长效应强于向光侧,D项错误。
练习4 B 图甲中显示生长素在较低浓度时促进生长、过高浓度时抑制生长;图乙中,b侧生长素含量低于a侧,b侧表现为促进生长,a侧表现为抑制生长。甲、乙两图均说明生长素在较低浓度时促进生长、过高浓度时抑制生长的特性,A项正确。根据上述分析和图甲可知,a侧生长素浓度大于10-8 mol/L,b侧生长素浓度小于10-8 mol/L,B项错误。用两种不同浓度的生长素处理插条,都能生出相同数量的根,说明促进作用相同。根据图甲可知,最适浓度在这两种浓度之间,C项正确。图丙的A段为胚芽鞘尖端,产生的生长素可通过极性运输向B段运输,D项正确。
练习5 B 植物生长的顶端优势现象可以通过去除顶芽,使侧芽生长素浓度降低而解除,A项正确;图中甲曲线代表根,乙曲线代表茎,因此B点对应的生长素浓度对根表现出的效应是既不促进也不抑制,对茎表现出的效应是促进生长,B项错误;图示可体现两种不同浓度的生长素可能具有相同的生理效应,如B点和D点对应的生长素浓度不同,但对茎具有相同的生理效应,C项正确;双子叶植物对生长素更敏感,小麦是单子叶植物对生长素较不敏感,所以若甲为双子叶植物,则可用C点对应的生长素浓度杀死小麦田中的甲,D项正确。
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