2017-2018学年高中生物必修三教师用书：第3章 第1节 植物生长素的发现 含答案 精品

第1节植物生长素的发现

1．概述植物生长素的发现过程。(重难点)

2．体验发现生长素的过程和方法。

)

3．说出植物生长素的产生部位、运输和分布。(重点

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：对金丝雀草的胚芽鞘进行单侧光照射。

(3)得出结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“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·詹森实验

(1)过程及现象：

①切去胚芽鞘尖端＋单侧光―→不生长不弯曲。

②胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光―→弯曲生长。

(2)图解：

(3)结论：胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部。

3．拜尔实验

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。

4．温特实验

(1)实验组

①处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。

②现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。

(2)对照组

①处理：把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧。

②现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。

(3)结论：胚芽鞘尖端能产生某种化学物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为生长素。

5．科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)。

6．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。

[合作探讨]

探讨1：从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森·詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？

提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生。改进方案为：增设③组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘生长状况。

探讨2：拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？

提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。

[思维升华]

胚芽鞘实验的相关结论

(1)与尖端有关的结论

①产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。

②感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端。

③生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。

(2)判断胚芽鞘生长与弯曲的依据

①生长：看有无生长素。生长素可能是自身产生的，也可能是外源的，如含生长素的琼脂等。

②弯曲：看生长素分布是否均匀，若分布均匀则直立生长；若分布不均匀则弯向浓度低的一侧生长。

1．用燕麦胚芽鞘做向光性实验发现植物生长素产生的部位、感受光刺激的部位、向光

弯曲的部位分别是( )

A．胚芽鞘尖端、尖端下面一段、向光一面

B．胚芽鞘、胚芽鞘的尖端、尖端下面的一段

C．胚芽鞘尖端、胚芽鞘尖端、尖端下面的一段

D．胚芽鞘尖端、向光一面、尖端下面的一段

【解析】胚芽鞘产生生长素的部位和感受单侧光刺激的部位都是尖端；生长和弯曲的部位都是尖端下面的伸长区。

【答案】 C

2．(2016·全国丙卷)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，两组胚芽鞘下端的琼脂块均不含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

【解析】结合文字信息和图示信息可知，题中左图为对照组，右图为实验组。对照组中a琼脂块不含IAA，所以胚芽鞘b侧不含IAA，b′侧含有从a′琼脂块运输来的IAA，故A项错误。胚芽鞘b侧与胚芽鞘c侧都不含IAA，故B项错误。胚芽鞘b′侧细胞和c′侧细胞都能运输IAA，故C项错误。a′琼脂块输出的IAA在向下运输过程中有所消耗，所以琼脂块d′从a′中获得的IAA量小于a′的输出量，故D项正确。

【答案】 D

1.主要合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子，由色氨酸转变而来。

2．运输

(1)方式：主动运输。

(2)方向⎩⎪⎨⎪⎧ 极性运输：由形态学上端向形态学下端单 方向运输而不能反过来运输非极性运输：在成熟组织中，生长素可以 通过韧皮部进行非极性运输

3．分布：相对集中在生长旺盛部分。

[合作探讨]

探讨1：用图中数字符号表示出生长素极性运输的方向？尝试总结其运输有何规律？

提示：(1)①→② (2)④→③ (3)⑥→⑤

规律：由形态学上端向形态学下端运输。

探讨2：分析判断下列图中生长素横向运输的方向，并思考影响横向运输的因素有哪些？

提示：(1)①→② (2)③→④ ⑤→⑥ (3)⑦→⑧

影响横向运输的因素有单侧光、重力、离心力等。

[思维升华]

生长素的运输和分布

(1)横向运输只发生在根尖、茎尖等产生生长素的部位，且有单侧光或重力刺激时。尖端均匀光照或黑暗时不发生生长素的横向运输。

(2)失重状态下由于没有重力的作用，水平放置的植物的根、芽中生长素分布是均匀的，植物会水平生长。

(3)琼脂等不能感光，不会影响生长素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻断生长素的运输。

(4)生长素的分布

①产生部位<积累部位，如顶芽<侧芽、分生区<伸长区。

②生长旺盛的部位>衰老组织，如生长点>老根。

3．比较图中的a 、b 、c 、d 四个琼脂块中生长素的含量( )