浙科版 (2019)第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索说课ppt课件

这是一份浙科版 (2019)第一节 生长素的发现开启了人类对植物激素调节的探索说课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，单侧光，向光弯曲生长，不发生弯曲生长，化学物质，向右弯曲生长，向左弯曲生长，不均匀，这种琼脂块，促进生长等内容，欢迎下载使用。

一、向光性的研究导致生长素的发现1.达尔文父子的实验:(1)植物的向光性:植物朝向_____方向弯曲生长的现象,是植物体对_____刺激作出的一种反应。(2)实验处理及现象:
(3)实验分析:对比分析得出结论。①②实验:生长弯曲与_____有关。①③④实验:感受光刺激的部位是_____。(4)结果解释:当幼苗暴露在_______下,苗尖端产生一种“影响”并向下传递,引起_____发生弯曲。
2.波森·詹森实验:(1)实验处理及现象:苗尖端和下面部分之间插入明胶块+单侧光→_____________苗尖端和下面部分之间插入云母片+单侧光→_______________(2)实验结论:从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的_________。
3.拜尔实验:(1)实验处理及现象:把切下的尖端移至左侧+黑暗→_____________把切下的苗尖端移至右侧+黑暗→_____________
(2)实验结论:苗尖端的弯曲生长,是因为尖端产生了一种促进生长的化学物质,向下不对称运输导致的_______分布引起的。
4.温特实验:(1)实验设想:将幼苗尖端切下,置于琼脂块上,幼苗尖端中的_________会扩散到琼脂块中,用___________代替幼苗尖端。(2)实验过程。过程①:
过程②:(3)结论:幼苗尖端确实产生了一种能够_________的化学物质。后来他将这种物质命名为_______。5.1934年,荷兰科学家郭葛发现生长素的化学本质:在细胞内由_______合成的_________。
6.判一判:基于对生长素发现过程的理解,判断下列说法的正误:(1)达尔文父子实验说明苗尖端合成“影响”需要单侧光刺激。( )提示:达尔文父子所说的“影响”(即生长素)的合成不需要光照。(2)拜尔实验证明幼苗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。( )提示:拜尔实验证明幼苗向光弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的,但没证明该“影响”是生长素。
(3)波森·詹森实验证明幼苗尖端产生的“影响”可以透过琼脂块传递给下部。( )(4)温特实验证明幼苗的弯曲生长确实是由一种化学物质造成的。( )(5)荷兰科学家郭葛最早从植物中分离出了吲哚乙酸。( )
【问·答】幼苗为什么会向光弯曲生长?提示:一种观点认为:背光侧的生长素浓度高于向光侧。
二、生长素促进植物生长1.生长素的生理功能:(1)从细胞水平看,生长素的主要生理功能是_____________,此外,生长素也影响_________________。(2)从器官水平看,生长素作用于各种广义的生长现象:①促进茎_____及地上部分的_____生长;②促进不定根和_____的形成,促进叶片的生长和维管束的_____,促进果实生长,促进种子_____,防止落叶落花落果等。2.生长素的分布:大多集中在_________的部位。
3.生长素的产生:(1)主要部位:顶芽、幼叶和___。(2)来源:主要由_______经过一系列反应转变而来。4.生长素的运输:(1)极性运输:只能从植物体的___________向___________运输,是一种局限于___________________的薄壁细胞之间的短距离单向运输,属于_________。(2)非极性运输:同其他激素和营养物质一样,通过_______和_______运输,韧皮部运输属于_________,木质部运输的动力来自蒸腾作用。
【问·答】生长素的化学本质是蛋白质吗?提示:生长素是色氨酸转变而成的有机物,化学名是吲哚乙酸,不属于蛋白质。
三、探究2,4-D对插枝生根的作用1.实验原理:生长素能够促进植物的生长,不同浓度的生长素促进生长的效果_____。2.活动步骤:(1)取3只烧杯,分别编成1、2、3号。(2)1号和2号烧杯内分别装_________的2,4-D溶液,3号烧杯内装_______。(3)从同一植株上剪下3组长势相同的枝条,分别插入3只烧杯中。(4)观察并测量枝条上 ___________。(5)记录测量数据。(6)根据测量数据,绘出3只烧杯中各插枝上根的_________。
【问·答】(1)该实验中的自变量、因变量和无关变量分别是什么?是否存在对照组?提示:①实验的变量:该实验的自变量为2,4-D的浓度;实验的因变量是扦插枝条生根情况;实验的无关变量是实验试剂的剂量、植物的种类、生长素类似物处理的时间等。②实验的对照:该实验中存在空白对照(即用蒸馏水处理的对象组)和相互对照(即用不同浓度生长素类似物处理的对象组)。(2)各组实验中需控制哪些无关变量保持相同?提示:选择枝条的生长状态、2,4—D溶液的用量、枝条处理时间等。
四、生长素调节植物生长时表现出两重性1.生长素作用的两重性:在低浓度时_____生长,浓度太高则会_____生长,甚至导致植物死亡。2.细胞和器官对生长素的敏感性:(1)不同生理状态的细胞的敏感性有差异:________________。(2)不同器官的敏感性有差异:_________。
3.顶端优势的概念、形成及解除方法:(1)概念:_____优先生长,_____生长受抑制的现象。(2)原因:(3)解除方法:_________。
(4)选一选:基于对生长素作用特点的理解,判断下列能体现生长素作用两重性的实例是_______。①顶端优势　②植物的向光性生长　③茎的背地性生长④根的向地性生长　⑤根的背光性生长
【问·答】芽对应的最适生长素浓度对根和茎来说,分别是促进生长,还是抑制生长?提示:抑制根生长,促进茎生长。
知识点一 生长素的发现过程　 1.植物向光生长的机理:(1)图解:(2)解释:①生长素的浓度:单侧光导致苗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.向性运动的处理方法和结果:
【思考探究】(1)若已经确定幼苗尖端可以产生生长素,根据幼苗的向光性实验和拜尔实验的比较,你能对幼苗的向光性提出哪些可能的解释?(科学探究)提示:①单侧光使生长素在背光侧分布较多。②单侧光使向光侧的生长素被分解。(2)生长素通过促进细胞伸长而不是通过促进细胞分裂促进幼苗生长,你能否通过幼苗实验证明这一点?(科学探究)提示:可以对向光弯曲生长的幼苗沿光线方向做纵切片,用显微镜观察向光侧和背光侧的细胞数目和细胞长短。
【典例示范】在生长素的发现史上,波森·詹森进行了如图的实验,以检验达尔文和他儿子的化学物质假说。下列叙述正确的是(　　)A.本实验证明生长素由苗尖端向下传递B.插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明苗尖端是感光部位C.显微镜观察表明,弯曲部位背面细胞分裂速率快、数量多D.要使本实验更有说服力,还应设置去掉苗尖端,仅放琼脂片或云母片的对照实验
【解题思维】(1)琼脂片和云母片的生长素通过性不同:表现为生长素能通过琼脂片,生长素不能通过云母片。(2)最先命名生长素的科学家是温特。【解析】选D。波森·詹森通过实验证明苗尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部,A错误;要证明苗尖端是感光部位,需要设置对照实验:一组的苗尖端用不透光的金属小套遮挡,让其感受不到光;另一组的苗尖端以下部位用不透光的金属小套遮挡,让其感受不到光,B错误;生长素促进细胞伸长生长,不促进细胞分裂,故弯曲部位背面细胞较长,C错误;要使本实验更有说服力,还需要设置对照实验,即设置不放苗尖端,仅放琼脂片或云母片的对照实验,排除琼脂片和云母片的影响,D正确。
【方法规律】“两看法”判断植物“长不长、弯不弯”
【类题精炼】1.如图所示,a、b、c表示对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住,纸盒的一侧开口,用单侧光照射。下列对实验结果的描述,正确的是(　　)A.b、c胚芽鞘中的生长素均发生了横向运输B.a直立生长,b向光弯曲生长,c向光弯曲生长 C.若固定d中植株,旋转纸盒,则植株向左弯曲生长D.若将d中纸盒和植株一起旋转,则植株向小孔弯曲生长
【解析】选D。在单侧光下,胚芽鞘中生长素的横向运输发生在尖端,胚芽鞘c没有尖端,A错误。生长素不能通过玻璃片,a直立生长;生长素可穿过琼脂片,单侧光照会引起生长素分布不均匀,胚芽鞘b向光弯曲生长;含生长素的琼脂块放在向光侧,胚芽鞘c背光弯曲生长,B错误。若固定d中植株,旋转纸盒,则植株向右(光源处)弯曲生长,C错误。若d中纸盒和植株一起旋转,则只有小孔部位能受到单侧光照射,胚芽鞘会弯向小孔生长,D正确。
2.温特利用幼苗进行实验,其部分操作及结果如图所示,据此分析,可得出的结论是(　　)A.苗尖与幼苗的向光性有关B.生长素具有促进幼苗生长的作用C.苗尖能产生促进生长的物质D.空白琼脂块能够抑制幼苗的生长
【解析】选C。题干中并未体现光照对幼苗生长的影响,因此不能得出苗尖与幼苗的向光性有关的结论,A错误;此实验中没出现生长素一词,可以用某种化学物质代替,B错误;由放置过苗尖端的琼脂块与空白琼脂块对比得到的不同结果可知,苗尖能产生促进生长的物质,C正确;空白琼脂块与去苗尖的两组比较,两组都不生长,不能得出此结论,D错误。
3.(2018·浙江11月选考真题)某研究小组对胚芽鞘尖端进行不同条件的实验处理,示意图如图。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　)A.若用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论不同B.光照对生长素合成的影响较小,但可影响生长素分布C.向光侧的生长素在单侧光照射下大部分运输到背光侧D.生长素能促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长
【解析】选B。云母片和无色透明的玻璃片都是不透水的,都可阻碍生长素的运输,所以用相同厚度无色透明的玻璃片替代云母片,实验结论相同,A错误。由甲与乙实验结果可知,光照对生长素的合成影响较小;由丙与丁实验结果可知,单侧光照射引起胚芽鞘尖端中生长素的横向运输,可以影响生长素的分布,B正确。由丙与丁实验结果可知,在单侧光照射下,向光侧的生长素只有小部分运输到背光侧,C错误。由于缺少相关对照实验,图示实验结果不能说明生长素可以促进胚芽鞘尖端向光弯曲生长,D错误。
知识点二 生长素的运输类型1.极性运输:(1)概念:生长素由植物体的形态学上端向形态学下端的运输。(2)特点:只能由形态学上端→形态学下端,不能倒转。
(3)影响因素:植物的遗传特性决定,不受单侧光、重力等影响。(4)实验验证: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。
2.非极性运输:(1)概念:植物体内物质的运输不受形态学上下端的影响。(2)实例:在成熟组织中,生长素可通过韧皮部和木质部进行非极性运输。
【思考探究】验证生长素的极性运输实验中,b组实验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?(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组实验比较,多了一个重力的变量。
【典例示范】(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)解题必备:①在单侧光的照射下,胚芽鞘向光弯曲生长,背光侧细胞生长比向光侧快。②生长素在胚芽鞘尖端进行横向运输。(2)曲线解读:据图分析,与对照组相比,随着单侧光处理时间的延长,甲侧的细胞生长比对照组和乙侧快,因此甲侧表示背光侧,乙侧表示向光侧。
【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正确;生长素先在尖端进行横向运输,再向下进行极性运输,D错误。
【类题精炼】1.如图是对燕麦胚芽鞘的有关研究,仔细分析图示的实验过程和实验结果,下列叙述正确的是(　　)注:带阴影的琼脂块含生长素,空白的琼脂块不含生长素。A.生长素对植物的生长具有促进作用B.合成生长素的部位是胚芽鞘的尖端部分C.生长素的运输为极性运输D.生长素主要分布在生长旺盛的部位
【解析】选C。该实验的自变量是胚芽鞘形态学上下端的位置,因变量是位于下方的琼脂块是否含有生长素,因此该实验只能证明生长素的极性运输,不能证明生长素对植物的生长具有促进作用,A错误、C正确;本实验使用的是胚芽鞘尖端的下部一段,不能证明合成生长素的部位是胚芽鞘的尖端部分,B错误;该实验不能证明生长素主要分布在生长旺盛的部位,D错误。
2.(2021·温州高二检测)假设图中含生长素(IAA)的琼脂块和苗尖端所产生的生长素量相同,则一段时间后对a、b、c、d四个空白琼脂块中所含生长素量的分析,正确的是(　　)A.c>a=b>d B.a=c>b=dC.c>a>b>d D.a>c>d>b
【解析】选A。由于含生长素(IAA)的琼脂块不感光,并且去尖端的苗正中央插入不能透过生长素的云母片,生长素无法横向运输,所以a、b中所含生长素量相等。苗尖端部位感受单侧光的刺激,单侧光能引起生长素的横向运输,再向下运输,导致苗下端的琼脂块生长素分布不均匀,c中多,d中少。因此,一段时间后四个空白琼脂块中所含生长素量的关系为c>a=b>d。
3.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
【解析】选D。生长素的产生和极性运输,不受正放和倒放的影响。从图中可知,c组尖端和d组尖端都能产生生长素,而d组胚芽鞘是倒置的。由于生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端,因此据图中的实验处理结果,a′组胚芽鞘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向胚芽鞘基部运输,故D项正确。
知识点三 生长素作用的两重性(曲线分析)1.不同浓度生长素对植物生长影响的曲线分析:
a～c段——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。c点——促进生长的最适浓度,促进效果最好。c～e段(不含e点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐减弱。e点——促进生长的浓度“阈值”:低于此值时均为促进生长的“低浓度”;超过此值时,将由“促进”转向“抑制”,从而进入抑制生长的“高浓度”。b、d两点——生长素浓度虽然不同,但促进效果相同。e～f段——随生长素浓度升高,对生长的抑制作用逐渐增强。
2.不同器官对生长素的敏感程度曲线分析:(1)对于各种器官,生长素的功能均具有两重性,即在一定浓度范围内促进植物器官生长,浓度过高则抑制植物器官生长。(2)同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理功效不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎)。
3.不同植物对生长素的敏感程度曲线分析:双子叶植物较单子叶植物敏感,可用较高浓度的生长素类似物,杀死单子叶作物地里的双子叶杂草。
【思考探究】生长素浓度超过促进生长的最适浓度时,是否一定会抑制植物的生长?(科学思维)提示:不一定。可能只是促进生长的作用减弱,达到一定浓度时,才会抑制植物的生长。
【典例示范】(2021·杭州高二检测)下列关于植物茎的负向重力性和根的向重力性的叙述,正确的是(　　)A.生长素在茎部“7→8”的运输不需要消耗ATPB.生长素对2处和6处的作用相同C.两种现象说明根对生长素的敏感性高于茎D.两种现象均能体现生长素作用的两重性
【解题思维】解答本题需明确以下两点:(1)生长素的极性运输属于主动运输,需消耗能量。(2)茎的负向重力性不能体现生长素作用的两重性。【解析】选C。生长素在茎部“7→8”的运输属于主动运输,需要消耗ATP,A错误;2处的生长素浓度大于1处,6处的生长素浓度大于5处,但2处生长受到抑制,6处生长受到促进,体现了根对生长素的敏感性大于茎,B错误、C正确;茎的背地生长中只有促进作用,没有抑制作用,所以不能体现生长素作用的两重性,D错误。
【方法规律】“三看法”判断生长素作用的两重性
【类题精炼】1.图1表示某植物各部分名称;图2表示植物某种器官或结构的生长素(IAA)浓度随时间变化曲线,其中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制的IAA浓度。下列叙述正确的是(　　)A.图1植物体中的生长素都是由①②③④所示结构合成B.若图2曲线表示去掉①后②的IAA浓度变化,则a时IAA既来自顶芽也来自侧芽C.去掉①会对②的生长产生影响,但去掉④不会对③的生长产生影响D.将图1所示植物水平放置,图2曲线可表示茎的远地侧生长素浓度的变化
【解析】选B。植物体中生长素的合成部位主要是顶芽、幼叶和胚,图1中幼叶也可合成生长素,A错误;图2中虚线表示对植物生长既不促进也不抑制的IAA浓度,虚线以上为高浓度起抑制作用,虚线以下为低浓度起促进作用,a时虽已去掉顶芽,但生长素浓度还没有降下来,说明原来顶芽产生的生长素还存在,B正确;去掉④主根根尖,会解除根的顶端优势,对③的生长起促进作用,C错误;将图1植物水平放置,由于重力作用,茎的远地侧生长素浓度下降,但仍起促进作用,因而不能用图2曲线表示,D错误。
2.图1是以小麦胚芽鞘进行的实验过程示意图,则在图2表示的琼脂块上放置的尖端数量(N)与小麦胚芽鞘弯曲程度关系的4条曲线中,正确的是(　　)A.①　　　B.②　　　C.③　　　D.④
【解析】选C。琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数量越多,则琼脂块中生长素含量越多,将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘左侧,则胚芽鞘左侧生长较快,向右弯曲生长。一定范围内,随琼脂块上放置的胚芽鞘尖端数量增加,向右弯曲的角度增大,琼脂块上放置的胚芽鞘尖端达到一定数值时,向右弯曲的角度不再增大,曲线③符合这一变化规律。
3.如图是根据“酸生长假说”绘制的一定浓度生长素促进植物细胞伸长的原理图,下列叙述错误的是(　　)A.生长素与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能B.当生长素浓度由低升至最适时,酶X所处环境溶液pH下降C.用单侧光照射胚芽鞘尖端,酶X所处溶液pH向光侧比背光侧低D.被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂,使细胞壁松散后细胞吸水伸长
【解析】选C。生长素起调节作用,与细胞膜上的受体结合过程体现了细胞膜的信息交流功能,A正确;当生长素浓度由低升至最适时,H+的运输增加,酶X所处环境溶液pH下降,B正确;用单侧光照射胚芽鞘尖端,酶X所处溶液pH向光侧比背光侧高,C错误;被激活的酶X催化纤维素分子间的多糖链断裂,使细胞壁松散后细胞吸水伸长,D正确。
1. 科学家使用燕麦胚芽鞘中段进行了如图实验,供应块是含生长素的琼脂块,接受块是不含生长素的琼脂块。根据图所示实验过程回答: 
(1)实验结果:甲图中胚芽鞘C发生的现象是____________。这一现象说明____________和______________。 (2)乙图中,胚芽鞘D不能发生C的现象。这说明了什么问题?________________________________________________________________________________。(3)上述实验说明:生长素在植物体内的运输方向是 ______________________________________________________________________________________。运输方式是________。 
【解析】(1)甲图中,含生长素的供应块位于形态学上端,不含生长素的接受块位于形态学下端,生长素可以从形态学上端运输到形态学下端,即供应块的生长素能运输到接受块并能促进细胞的生长,因此胚芽鞘C向左弯曲生长。(2)乙图中,含生长素的供应块位于形态学下端,不含生长素的接受块位于形态学上端,结果胚芽鞘D不会发生C的现象,说明接受块中不含生长素,从而进一步说明生长素不能从形态学的下端向形态学的上端运输。(3)上述实验说明,生长素在植物体内的运输是极性运输,即只能从形态学的上端运输到形态学的下端。因为生长素运输需要载体、消耗能量,所以其运输方式是主动运输。
答案:(1)向左弯曲生长　生长素可由胚芽鞘上部运输到下部　生长素能促进生长 (2)生长素不能由胚芽鞘的下部运输到上部。(3)从形态学的上端到下端　主动运输
2.无籽果实,为单性结实。它可分为自然单性结实和刺激单性结实两种。如香蕉、菠萝、无核蜜橘等属于自然单性结实。刺激单性结实是指外界给予某种刺激,如冷、热、光等物理刺激和化学刺激而诱导形成无籽果实。例如,将生长素喷洒或涂抹在番茄花雌蕊的柱头上,就能刺激番茄子房膨大形成无籽番茄。用同样的方法还可以得到茄子、黄瓜等无子果实。探究:
(1)有籽果实发育过程中主要靠什么结构合成生长素?自然单性结实是否与其相同?提示:靠发育的种子合成大量生长素。自然单性结实靠子房合成生长素。(2)培育无籽番茄依据了生长素的什么作用?提示:促进子房发育成果实。