(学案)3.1植物生长素的发现含解析
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第1节植物生长素的发觉目标导航 1.通过科学家发觉生长素的历程,解释生长素的分布与植物向光性的关系。
2.通过教材中的图示来分析植物体中生长素的极性运输。
一、生长素的发觉过程(阅读P46-47)1.达尔文试验(1)发觉问题: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)进行试验①取材:金丝雀虉草的胚芽鞘。
②条件:单侧光照射。
③处理及现象:处理方法试验现象胚芽鞘弯向光源生长胚芽鞘不生长不弯曲胚芽鞘直立生长胚芽鞘弯向光源生长(3)推论: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,因而消灭向光性弯曲。
2.鲍森·詹森和拜尔的试验图示试验过程及现象结论及分析鲍森·詹森的试验①切去胚芽鞘尖端+单侧光→不生长,也不弯曲;②胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光→弯向光源生长胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔的试验①切取胚芽鞘尖端移至左侧+黑暗→向右弯曲生长;②切取胚芽鞘尖端移至右侧+黑暗→向左弯曲生长胚芽鞘的弯曲生长,是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的3.温特试验分组处理过程现象实验组琼脂块接触过胚芽鞘尖端胚芽鞘朝对侧弯曲生长对照组琼脂块未接触过胚芽鞘尖端胚芽鞘不弯曲不生长推论: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。
4.1946年,科学家分别并鉴定诞生长素的化学本质为吲哚乙酸(IAA)。
5.植物激素的含义: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。
二、生长素的产生、运输和分布(阅读P48)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①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。
②非极性运输:成熟组织中的韧皮部。
3.分布:相对集中在生长旺盛的部分。
《植物生长素的发现》学案核心素养:班级:姓名:1.能依据方案、文献、资料,运用胚芽鞘培养技术,按照科学探究的要求设计出生长素发现的实验方案。
2.能正确评价实验设计方案,得出合理的结论,训练逻辑思维的严密性。
向光性:在______的照射下,植物朝向_______生长的现象叫做向光性。
一、生长素的发现过程:1、和达尔文一起“思考〞:问题1:植物具有向光性的外因是什么?〔可能的外因:黑暗?均匀光照?单侧光?〕实验材料:暗箱、光源、长势相同的玉米胚芽鞘等自变量:因变量:设计思路:〔请绘图并预测实验结果〕实验结论:问题2:胚芽鞘的生长和弯曲是否与尖端有关?实验材料:长势相同的玉米胚芽鞘、暗箱、光源等自变量:因变量:设计思路:〔请绘图并预测实验结果〕实验结论:问题3:胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端还是尖端以下部位?实验材料:锡箔纸〔锡箔纸的颜色为银白色,可折叠,不透光〕、长势相同的胚芽鞘、暗箱、光源等自变量:因变量:设计思路:〔请绘图并预测实验结果〕实验结论:问题4:胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端还是尖端以下部位?实验材料:马克笔、长势相同的玉米胚芽鞘、暗箱、光源等自变量:因变量:设计思路:〔请绘图并预测实验结果〕实验结论:2、与鲍森·詹森同感“影响〞:实验材料:琼脂〔具有凝固性、稳定性;物质能透过琼脂块且该物质理化性质可保持不变〕、胚芽鞘等实验过程:〔学生用语言描述操作过程〕实验结论:3、与拜尔同感“影响〞:实验过程:〔学生用语言描述操作过程〕实验结论:4、随温特揭示生长素的奥秘:实验过程:〔学生用语言描述操作过程〕实验结论:5、实验探究:提出问题:单侧光照射下,为什么背光侧生长素多于向光侧呢?〔横向运输部位:尖端?还是尖端以下部位?〕作出假设:单侧光使生长素在尖端发生横向运输。
实验材料:长势相同的玉米胚芽鞘、玻璃片〔生长素等化学物质不可透过〕、小刀、暗箱、光源等自变量:因变量:设计思路:〔请绘图并预测实验结果〕实验结论:6、根据上述实验结果及结论,请大胆推测在单侧光刺激下胚芽鞘向光弯曲生长的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________二、生长素的产生、运输和分布:1、植物体内生长素运输的方向有哪些?①横向运输:②极性运输:③非极性运输:实验方案“验证生长素的极性运输只能从形态学上端向形态学下端运输〞。
第三章 植物的激素调节第1节 植物生长素的发现——学案编者:陆德平一、生长素的发现过程 1、达尔文的实验结论:(1)感受光刺激的部位是 ;(2)植物向光性的原因是 。
2、1910年詹森的实验结论:胚芽鞘尖端产生的 可以透过琼脂片传递给下端。
3、1914年拜尔的实验结论:胚芽鞘弯曲的原因是 。
4、1928年温特的结论:造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是 。
5、1942年其他科学实验: 。
向光性产生的解释:由于生长素____________造成的;______光照射后,胚芽鞘_______一侧的生长素含量多于_____-一侧,因而引起两侧的________不均匀,从而造成向光弯曲。
另外科学家还发现,植物向光性的原因还与向光侧的_____________物质多于背光一侧有关。
植物激素:由植物________产生,能从_________部位运送到________部位,对植物的______ ____有显著影响的__ ______有机物。
植物激素除了生长素外,还有_____________等。
例1、下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况(都是左侧单侧光照射)归纳: ①胚芽鞘的感光部位是____ ___;②生长素产生于胚芽鞘的_______;③胚芽鞘的弯曲部位(生长素的作用部位)是_________________。
二、生长素的产生、运输和分布1、产生部位: 。
2、运输特点:3、运输方式:4、分布部位:例2、如下图所示的实验,请分析经过一段时间后,甲、乙中的接收块成分有何变化:A .甲的含有生长素,乙的不含有B .乙的含有生长素,甲的不含有C .甲、乙的都含有生长素D .甲、乙的都不含有生长素 例3、下图表示一项生长素的研究实验,以下哪一项关于实验结果的叙述是正确的A .M 长得比N 长B .N 长得比M 长C .M 弯向一侧而N 不弯曲D .N 弯向一侧而M 不弯曲例4、在一个切去尖端的燕麦胚芽鞘上放上含有生长素的琼脂块,用单侧光照射,胚芽鞘只生长不弯曲。
公开课学案:植物生长素的发现
引言:
植物生长素是一类可溶性有机物质,对于植物的生长和发育非常重要。
它广泛存在于植物的各个部位,并且在调控植物的体内过程中发挥着关键作用。
本文将介绍植物生长素的发现历程及其对植物生长发育的重要影响。
一、植物生长素的发现及历程
植物生长素的发现可追溯到19世纪末。
以下是一些重要的发现历程:
1. 1880年代,植物生理学家Charles Darwin和他的儿子Francis Darwin对蔓生植物的爬行特性进行了研究,并发现了一个植物内源性物质,可以促进植物向光源方向弯曲,这被认为是植物生长素的早期发现。
2. 20世纪初,荷兰植物生理学家Frits Warmolt Went发现了一个明显影响植物胚轴的物质,他将其命名为“生长素”。
通过进行实
验证明了生长素可以促进植物胚轴的纵向生长,并对植物的光屈性产生显著影响。
3. 1926年,美国植物生理学家Eugene P. Armstrong成功分离出了植物生长素的结晶物质,并证明它的纯度和活性。
这一开创性的工作奠定了植物生长素研究的基础。
4. 随后的几十年里,植物生长素的化学结构和生物合成途径被陆续揭示出来,另外还发现了一些类似于植物生长素的物质,如吲哚乙酸和脱氢表雄酮。
二、植物生长素的功能
1. 促进植物细胞分裂和伸长:植物生长素参与调控细胞分裂和伸长的过程,对根系和茎的增长至关重要。
2. 促进根系发育:植物生长素能够促进根系的生长和发育,增强植物对土壤中水分和养分的吸收能力。
3. 调控植物的光屈性和重力感应:植物生长素与光屈性和重力感应密切相关,可以影响植物的方向性生长。
藏躲市安详阳光实验学校考点55 植物生长素的发现1.植物生长素的发现过程 (1)达尔文实验组别 实验过程现象实验结论①向光弯曲生长Ⅰ.证明单侧光照射能使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”,并传递到下部的伸长区,造成背光面生长快;Ⅱ.感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端②不生长,不弯曲 ③直立生长④向光弯曲生长(2①实验过程与现象切去胚芽鞘尖端不生长,不弯曲。
胚芽鞘尖端下部放琼脂片弯曲生长。
②实验结论:胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
(3)拜尔实验①实验过程与现象切去胚芽鞘尖端,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。
②实验结论:胚芽鞘弯曲生长是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实验过程与现象②实验结论:造成胚芽鞘弯曲生长的影响是一种化学物质,并命名为生长素。
2.生长素的产生、运输和分布(1)产生部位:主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
(2)运输方向:从形态学上端运输到形态学下端 (3)分布部位:相对集中地分布在生长旺盛的部分。
考向一 植物生长方向的判断1.如图甲、乙、丙、丁、戊中,燕麦胚芽鞘直立生长的是 A .甲、乙B .甲、丙C .甲、丁D .甲、戊 【参考答案】B【试题解析】甲的胚芽鞘尖端罩有锡纸,尖端不能感受到单侧光的刺激,尖端产生的生长素均匀向下运输,因此直立生长;乙的胚芽鞘尖端下面的一段用锡纸套住,尖端能感受到单侧光的刺激,导致背光侧生长素的含量高于向光侧,所以向光弯曲生长;生长素不能透过云母片,由于云母片的纵向插入阻断了丙的胚芽鞘尖端产生的生长素向背光侧运输,使得生长素均匀分布,导致丙直立生长;云母片将丁的胚芽鞘尖端与尖端下部之间完全隔开,尖端产生的生长素不能通过云母片向下运输,导致丁的胚芽鞘尖端下部缺乏生长素,所以不生长;戊的胚芽鞘尖端与尖端下部的右侧之间插入云母片,导致尖端产生的生长素不能从右侧透过云母片向下运输,只能由左侧向下运输,因此戊的胚芽鞘向右弯曲生长。
必修3 第3章植物的激素调节(人教新课标)第1节植物生长素的发现【思维导图】【微试题】1 如图所示,①②③为对胚芽鞘作不同处理的实验,④为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,有单侧光照.下列对实验结果的描述,正确的是()A.①②中胚芽鞘向光弯曲生长,③中胚芽鞘背光弯曲生长B.①中胚芽鞘直立生长,②③中胚芽鞘向光弯曲生长C.④中如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长D.④中如果将纸盒和植株一起旋转,则植株弯向盒开口方向生长【方法规律】用“两看法”判断植物生长弯曲状况(1)一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素:①能则生长;②不能则既不生长也不弯曲。
(2)二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀:①若均匀则直立生长;②若不均匀则弯曲生长.2 取生长状态一致的燕麦胚芽鞘,分为a、b、c、d四组。
将a、b 两组胚芽鞘尖端下方的一段切除,再从c、d两组胚芽鞘中的相应位置分别切取等长的一段,并按下图中所示分别接入a、b两组胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′两组胚芽鞘.然后用单侧光照射,发现a′组胚芽鞘向光弯曲生长,b′组胚芽鞘无弯曲生长,其原因是( )A.c组尖端能合成生长素,d组尖端不能B.a′组尖端能合成生长素,b′组尖端不能C.c组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,d组尖端的生长素不能D.a′组尖端的生长素能向胚芽鞘基部运输,b′组尖端的生长素不能【微探究】(1)若随太空飞船进入太空中,植物还能发生极性运输吗?还具有向光性吗?提示:极性运输由植物的遗传特性决定,即使在太空中也会发生极性运输,也具有向光性。
(2)若加入呼吸抑制剂,则植物生长素的运输会受到影响,由此说明生长素的运输方式是什么?提示:主动运输。
3 2014全国高考] 为了验证单侧光照射会导致燕麦胚芽鞘中生长素分布不均匀这一结论,需要先利用琼脂块收集生长素,之后再测定其含量.假定在单侧光照射下生长素的不均匀分布只与运输有关,下列收集生长素的方法(如图示)中,正确的是( )A B CD【特别提醒】生长素的极性运输、非极性运输、横向运输的辨析(1)极性运输就是将物质从植物的形态学上端运送到形态学下端,如根尖产生的生长素会向上运输,而茎尖产生的生长素向下运输。
高一生物BCA教学案主备人:邓宝媛审核人:常顺利使用人:__________ 使用时间:_________ 编号:10实验①实验②实验③实验④胚芽鞘_____ 现象:胚芽鞘现象:胚芽鞘_____ 现象:胚芽鞘实验结论:胚芽鞘弯曲生长的部位是,感受光刺激的部位是。
单侧光照射使胚______,并传递到胚芽鞘尖端以下时,会造成______________琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②______________琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②背光一侧细胞生长较快⑥单侧光照射胚芽鞘尖端B.乙、丙C.甲、丁.下图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位的最佳组合是()B.③④C.⑤⑥D.④⑥B.c > b > d C.b > a > c.根据下图所示的实验,直接可以得出的结论有().生长素能促进植物生长B.单侧光照引起生长素分布不均匀方法步骤:取6个小花盆,各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗叶未突破胚芽鞘)。
按下图所示方法进行实验处理。
接通台灯电源24小时后,打开纸盒,并记录6株玉米幼苗的生长情况。
学案10 3-1 植物生长素的发现答案【预习学习内容】一、(1)单侧光光源(2)向光弯曲不发生弯曲弯向光源生长尖端背光面向光面(3)琼脂片(4)分布不均匀(5)化学物质生长素吲哚乙酸二、产生部位作用部位微量有机物赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等三、(1)幼嫩的芽、叶和发育中的种子色氨酸(2)胚芽鞘、芽、幼叶和幼根极性运输主动运输韧皮部非极性运输(3)生长旺盛胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等【预习自我检测】1-4 B C D B【课堂自我检测】1-5 C A B C D【课后延伸训练】1-5 B C C B A6、(2)3、4、521、6(3)①13②12③14④玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均匀有关。
生长素的发现过程课后练习(1)1. 1914年,匈牙利的科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧,结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。
下列叙述正确的是()A.该实验在黑暗中进行,可排除受光不均匀对实验结果的影响B.该实验证明尖端确实能产生某种物质,该物质是吲哚乙酸C.对照组是没有尖端的胚芽鞘,不生长D.该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输2. 1914年,匈牙利的科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧,结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。
下列叙述正确的是()A.该实验在黑暗中进行,可排除受光不均匀对实验结果的影响B.该实验证明尖端确实能产生某种物质,该物质是吲哚乙酸C.对照组是没有尖端的胚芽鞘,不生长D.该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输3.自从上世纪三十年代首次发现霉菌Rs能利用饲喂的色氨酸合成吲哚乙酸以来,迄今已在多种高等植物的体内实验和无细胞的体外实验中证实了上述途径。
下列有关叙述正确的是( ) A.色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基B.吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质C.正在发育的种子能大量合成吲哚乙酸D.在不含色氨酸的培养基上霉菌Rs就不能合成吲哚乙酸4.达尔文在研究光照对金丝雀虉草胚芽鞘生长的影响时,发现感受光刺激的部位是()A.尖端 B.整个胚芽鞘C.尖端下部的背光一侧 D.尖端下部的向光一侧5.植物体内能够合成吲哚乙酸等具有生长素效应的化学物质,合成吲哚乙酸受基因的控制吗()A.受基因控制,因为吲哚乙酸的成分是蛋白质,而基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的B.不受基因控制,因为吲哚乙酸的成分不是蛋白质,而基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的C.受基因控制,虽然吲哚乙酸的成分不是蛋白质,但基因可以通过控制合成相关的酶来控制代谢过程从而控制性状D.不受基因控制,因为植物合成吲哚乙酸不属于植物的性状6.科学教温特做了如下实验: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。
植物的激素调节第1节植物生长素的发现知识点一生长素的发现过程1.1880年达尔文的实验(1)实验过程:(如图所示)(2)a.实验①和实验②的自变量是胚芽鞘尖端的有无,因变量是胚芽鞘是否生长与弯曲。
实现现象说明胚芽鞘的生长与弯曲都与尖端有关。
b.实验③和实验④的自变量是接受刺激的部位,因变量是胚芽鞘是否出现向光性弯曲生长。
实验现象说明胚芽鞘的感光部位在尖端,而不是尖端下面的一段。
(3)实验结论:单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲。
2.1910年詹森的实验(1)实验过程:(如图所示)实验过程实验现象实验⑤切去胚芽鞘的尖端,然后给予单侧光照不生长,也不弯曲实验⑥切去胚芽鞘的尖端,放置琼脂薄片,然后把胚芽鞘的尖端放置在琼脂薄片的上面,然后给予单侧光照胚芽鞘弯向光源生长【提醒】 该实验缺少另一组对照实验。
除了设计对照实验⑤外,可再设计一组实验:尖端与下部用云母片(化学物质不能透过)阻断,会使实验更有说服力。
(2)实验现象分析胚芽鞘弯向光源生长是因为尖端产生了某种刺激向下运输,实验⑥在尖端和尖端下面的一段中间隔了琼脂依然能出现向光性弯曲生长,说明胚芽鞘尖端产生的刺激能透过琼脂。
(3)实验结论:胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给尖端下部。
3.1914年拜尔的实验 (1)实验过程:(如图所示)实验过程实验现象实验⑦把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的左侧胚芽鞘向右侧弯曲生长实验⑧把切下的胚芽鞘尖端放置在切面的右侧胚芽鞘向左侧弯曲生长【提醒】 拜尔的实验是在黑暗条件下完成的,排除光照不均匀对实验结果的干扰。
(2)实验现象分析胚芽鞘都弯向了放置尖端切面的对侧,是因为伸长区两侧生长不均匀,放置尖端的部位生长快,未放置尖端的部位生长慢。
这说明胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
(3)实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
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第3章植物的激素调节第1节植物生长素的发现必备知识·自主学习一、生长素的发现过程1.达尔文的实验:(1)发现问题:植物具有向光性,即在单侧光照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验处理及现象:(3)实验结论:①②实验:生长弯曲与尖端有关。
①③④实验:感受光刺激的部位是尖端。
(4)结果解释:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,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)实验处理及现象:切去胚芽鞘尖端+单侧光→不生长胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光→向光弯曲生长(2)实验结论: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:(1)实验处理及现象:把切下的胚芽鞘尖端移至左侧+黑暗→向右弯曲生长把切下的胚芽鞘尖端移至右侧+黑暗→向左弯曲生长(2)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。
4.温特实验:(1)实验处理及现象:(2)实验结论:胚芽鞘尖端能产生一种化学物质,会造成胚芽鞘弯曲生长。
5.生长素的化学本质:(1)1931年,从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。
(2)1946年,从高等植物中分离出生长素,并确认就是吲哚乙酸。
6.植物向光性的解释:通过达尔文实验现象,能否确定胚芽鞘的生长主要是尖端下面一段生长,还是尖端自身生长?为什么?提示:不能。
达尔文实验能确定胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关,但具体是哪个部位生长,则无法证明。
二、生长素的产生、运输和分布1.植物激素:(1)概念:①产生部位:植物体内。
②运输途径:从产生部位运送到作用部位。
③生理作用:影响植物生长发育。
④化学本质:微量有机物。
(2)种类:植物激素除了生长素外,还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
2.生长素的产生、运输和分布(1)产生:①主要部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
②来源:由色氨酸转变而来。
(2)运输:①极性运输:只能从形态学上端运输到形态学下端,即只能单方向运输。
②非极性运输:发生在成熟组织的韧皮部。
(3)分布:相对集中地分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
对植物的根而言,其形态学上端指什么方向?提示:根的形态学上端指根尖方向。
关键能力·合作学习知识点一生长素的发现过程1.植物向光性的机理:(1)图解:说明:①生长素的浓度:单侧光导致胚芽鞘尖端产生的生长素发生横向运输,导致背光侧浓度高于向光侧;这种生长素的不均匀分布由极性运输传至尖端下方。
②生长程度:尖端下方背光侧生长素浓度高于向光侧,导致背光侧细胞生长快于向光侧,表现出向光生长。
(2)原因:①外因:单侧光照射。
②内因:生长素分布不均匀。
2.向性运动的处理方法和结果:类别图解相关结果结论遮盖法①直立生长;②向光生长胚芽鞘的感光部位在尖端暗箱法①直立生长;②向光(小孔)生长胚芽鞘生长具有向光性插入法①向右弯曲生长;②直立生长;③向光弯曲生长;④向光弯曲生长横向运输发生在尖端;生长素能透过琼脂片,不能透过云母片移植法①直立生长;②向左侧弯曲生长;③④中IAA的含量a=b+c,b>c单侧光使向光侧的生长素向背光侧运输特别提醒:与胚芽鞘向光生长有关的三个重要部位(1)生长素产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘尖端。
(3)弯曲生长的部位——尖端下部的伸长区。
1.拓展探究:若已经确定胚芽鞘尖端可以产生生长素,根据胚芽鞘的向光性实验,你能对胚芽鞘的向光性提出哪些可能的解释?(科学探究)提示:①单侧光使生长素向背光侧运输,使背光侧生长素分布较多;②单侧光使向光侧生长素向背光侧转移,使背光侧生长素分布较多。
2.情境探究:生长素通过促进细胞伸长而不是通过促进细胞分裂来促进胚芽鞘生长,如何证明这一点?写出实验思路。
(科学探究)提示:可以对向光弯曲生长的胚芽鞘制作纵切片,用显微镜观察向光侧和背光侧的细胞数目和细胞长短。
(2020·安阳高二检测)如图表示验证尖端产生的影响作用部位进行的实验过程和结果,化学物质能够透过琼脂却不能透过云母。
下列叙述错误的是( )A.两组实验均需要单侧光照射B.自变量是苗顶端与其下部联系是否被阻断C.本实验证明了生长素由苗顶端向下传递D.若要使实验更严谨,则需再设计空白对照【解题思维】(1)抓准关键信息:化学物质能透过琼脂不能透过云母。
(2)明确自变量:实验的自变量是尖端产生的影响能否透过琼脂或者云母,可以通过胚芽鞘的弯曲情况来判断。
【解析】选C。
本实验是对照实验,遵循单一变量原则,因此两组实验均需要单侧光照射,A正确。
本实验考查的是尖端产生的影响能否穿过琼脂或者云母,因此自变量可以认为苗顶端与其下部联系是否被阻断,B正确。
本实验只能证明的确有一种化学物质由苗尖端向下传递,但未证明该物质是生长素,C错误。
若要使实验更严谨,则需再设计空白对照,即不做处理只进行相同的单侧光照,D正确。
【审答误区】常见以下两种错误(1)由于图中未画出单侧光而误以为不需要单侧光,误选A。
(2)对“自变量”认识不到位:只是浅层次地认为自变量是“尖端产生的影响能否透过琼脂或云母”,未深入分析而误选B。
【母题追问】(1)上题中实验与达尔文实验比较,哪一个实验证明了尖端产生的影响由苗顶端向下传递?提示:本实验可以证明,达尔文实验只是提出了假说。
(2)在保持胚芽鞘完整性的前提下,你如何探究胚芽鞘的生长部位主要在尖端还是在尖端下面一段?请简要写出实验思路。
提示:用记号笔在胚芽鞘上划等距离的横线,一段时间后观察、测量尖端部分和尖端下面一段横线间的距离,距离大的部位即为主要生长部位。
【方法规律】设计实验的三个基本原则(1)对照原则:在实验设计中,为排除无关变量的干扰,常常要设立对照实验。
(2)单一变量原则:控制其他因素不变,只改变其中一个因素,观察其对实验结果的影响。
(3)平行重复原则:对所做的实验在同样条件下,进行足够次数的重复,不能只进行1~2次便轻易得出结论。
【类题精练】甲——锡箔小帽套在胚芽鞘外面,从右侧进行单侧光照,乙——除去芽尖,把含有生长素的琼脂小块放在切面右侧,从右侧单侧光照,则甲、乙分别将 ( )A.向上直立生长,不弯曲生长B.向上直立生长,向右侧弯曲生长C.向上直立生长,向左侧弯曲生长D.停止生长,向右侧弯曲生长【解析】选C。
由于甲中有锡箔小帽的作用,所以生长素的分布不受单侧光照的影响,胚芽鞘直立生长;乙中虽然有单侧光照,但由于胚芽鞘无尖端,也不受单侧光照的影响,胚芽鞘向琼脂块相对的一侧(左)弯曲生长。
【补偿训练】(2020·安阳高二检测)选取长度相同的幼苗,实验装置如图甲所示,给予光照,在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度,结果如图乙所示。
能正确表示对照组、实验组光照侧和背光侧胚芽鞘伸长长度的曲线依次是( )A.①②③B.②③①C.③②①D.②①③【解析】选B。
影响植物生长速度的主要植物激素是生长素,生长素的分布受光照影响,而植物的感光部位是胚芽鞘尖端。
单侧光照射后,胚芽鞘尖端产生的生长素从尖端的向光侧向背光侧运输,导致胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,从而引起两侧的生长不均匀,背光一侧生长快。
与实验组相比,对照组的生长素均匀分布,多于向光侧而少于背光侧,所以能正确表示对照组、实验组光照侧和背光侧胚芽鞘伸长长度的曲线依次是②③①,故本题正确答案为B。
知识点二生长素的产生、运输和分布1. 生长素的横向运输:(1)发生部位:胚芽鞘尖端等生长素的产生部位。
(2)影响因素:①受单侧光影响:单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由A运到B(图甲)。
②受重力影响:在幼根中重力作用使生长素从C运到D,幼茎中生长素从E运到F(图乙)。
③圆周运动中,生长素有离心运动的趋势,生长素由G运到H。
(3)实验验证:装置a中胚芽鞘直立生长,装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。
说明单侧光引起生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输。
2.极性运输:(1)特点:只能由形态学上端→形态学下端,不能倒转。
(2)影响因素:植物的遗传特性决定,不受单侧光、重力等影响。
(3)实验验证:A组去掉尖端的胚芽鞘向右弯曲生长,B组中去掉尖端的胚芽鞘不生长不弯曲。
A、B两组相互对比,共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
3.非极性运输:(1)特点:植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响,如生长素可优先供给生长中心。
(2)实例:在成熟组织中,生长素可通过韧皮部进行非极性运输。
1.拓展探究:验证生长素的极性运输实验中,B组能否不改变胚芽鞘形态学上端和形态学下端的方向,而将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置?解释原因。
(科学探究)提示:不能。
将含生长素的琼脂块和不含生长素的琼脂块颠倒位置,和A组比较,多了一个无关变量——重力(地心引力)。
2.情境探究:吊兰根在单侧光照射下会背光弯曲生长。
进一步研究发现,单侧光影响吊兰根背光弯曲生长需Ca2+参与。
探究问题:(1)根据你所了解的知识,分析吊兰根背光弯曲生长与Ca2+之间可能的关系。
(科学思维)提示:Ca2+可能影响了生长素由向光侧到背光侧的横向运输。
(2)验证吊兰根背光弯曲生长需Ca2+参与,应如何设计实验?写出实验思路。
(科学探究)提示:验证吊兰根背光弯曲生长需Ca2+参与,可进行单侧光照下细胞内外有无Ca2+运输的实验,即在单侧光照射下,分组进行实验,一组用Ca2+处理,另一组用钙离子通道阻断剂处理。
(2019·江苏高考)如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后,甲、乙两侧的生长情况,对照组未经单侧光处理。
下列叙述正确的是 ( )A.甲为背光侧,IAA含量低于乙侧和对照组B.对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲C.若光照前去除尖端,甲、乙两侧的生长状况基本一致D.IAA先极性运输到尖端下部再横向运输【解题思维】(1)提取图中信息:生长状况甲>对照>乙。
(2)关键知识:背光侧生长素浓度大于向光侧生长素浓度,导致背光侧生长较快。
【解析】选C。
单侧光可以引起生长素在胚芽鞘尖端分布不均匀,背光侧含量多,引起弯曲生长。
从图中可以看出,甲生长快,为背光侧,IAA含量高于向光侧与对照组,A项错误;对照组燕麦胚芽鞘有尖端,可以产生生长素,正常生长,但没有单侧光照射,所以燕麦胚芽鞘直立生长,B项错误;产生生长素和感光部位都在尖端,所以去除尖端,胚芽鞘不生长,C项正确;生长素先在尖端进行横向运输和极性运输,再向下进行极性运输,D项错误。
【审答误区】本题常见两种错误(1)不明确生长素运输发生的部位:横向运输发生在胚芽鞘尖端,极性运输发生在尖端和尖端以下部位。