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2013高考生物第一轮复习知识拓展 植物的激素调节课件 浙科版必修3


第3章

植物的激素调节

本章内容包括植物生长素的发现、生长素的 生理作用和其他植物激素三部分内容。植物生长 素的发现重点讲述了生长素的发现过程及生长素 的产生、运输和分布;生长素的生理作用讲述了 生长素生理作用的两重性及生长素类似物的应用; 其他植物激素重点讲述了脱落酸、细胞分裂素、 乙烯、赤霉素的生理作用和合成部位。植物激素 在农业

生产上的应用,设计实验验证植物激素的 生理作用,探究生长素类似物促进扦插枝条生根 的最适浓度将是高考的重点和热点。

1.加强知识整合,理清脉络 植物的激素调节与其他章节或模块的关系密切,复习中 与本章有关的知识有:①细胞的结构与功能;②生物的遗 传和变异;③植物细胞工程。 2.弄清经典实验的科学思想与方法提高实验能力 植物生长素的发现过程中蕴涵着丰富的研究思想和方法, 这些思想和方法对解决新情境下的新问题具有重要指导意 义。 3.理论联系实际,深化对知识的理解与应用 将相关原理与实际结合起来,不仅可以深化对知识的 理解,更有利于运用这些原理去分析问题、解决问题,有 利于知识的创新。例如植物的顶端优势原理与花卉、林果 的整形与移栽等,对于指导生活和生产具有重要意义。

第五十二课时 植物生长素的发现(1) (有关生长素发现的相关实验分析)

考点一

生长素的发现过程

【基础知识整合】 1.达尔文实验:提出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。 2.詹 森 实 验:证 明 胚 芽 鞘 尖 端 产 生 的 刺 激 可 透 过 琼脂块 传递到下部。 3. 拜 尔 实 验: 证 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。 4.温 特 实 验:证 明 造 成 胚 芽 鞘 弯 曲 的 刺 激 是一 化学物质 ,并命名为 生长素 。 种 5.植 物 激 素 的 概 念:由 植 物 体 内 产 生,能 从 产生部位 作用部位 ,对植物的生长发育有显 运送到 微量有机物。 著影响的

【知识拓展】 1.生长素发现过程的实验分析

(1)上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思 路:提出(发现)问题→提出假设→设计实验证明→得 出结论。 (2)实验中运用了对照原则,如达尔文的实验中, ①和②对照,②为实验组;①和③也可以对照,③为 实验组;③和④对照,但为相互对照,③和④均为实 验组;拜尔实验也为相互对照,目的在于排除单侧光 的干扰;温特的实验中,①为实验组,②为对照组, 增加了实验结论的可靠性。

(3)实验中体现了设计实验的单一变量原则:达尔 文实验的单一变量是尖端的有无和感光部位差异;拜 尔实验的单一变量是胚芽鞘尖端在切去胚芽鞘尖端后 的放置部位;温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚 芽鞘尖端接触过。

特别提醒 ①生长素的产生部位在尖端,其合成不 需要光,其横向运输在尖端完成,但发生效应的 部位在尖端以下。
②生长素不能透过云母片,而琼脂对生长素的运 输和传递无阻碍作用。但若将放置过尖端或涂抹 有生长素的琼脂块放置在切去尖端的胚芽鞘上, 并用单侧光照射,不会出现向光弯曲现象,结果 是直立向上生长。原因是琼脂块中不存在横向运 输现象,生长素由于重力的因素向下传递。 ③拜尔实验和温特实验证明刺激是物质而非其他 信号如光、声音等,因此它能在琼脂块上留下与 之相同的效应并作用于胚芽鞘尖端以下的部分, 促进生长。

2.胚芽鞘是研究生长素及其分布与作用原理的最 佳实验材料,针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确 下列结论: a.生长素的产生部位——胚芽鞘尖端 b.发挥作用的部位——尖端下面一段 c.感光部位——胚芽鞘尖端 d.生长素作用——促进细胞生长

e.弯曲原因——生长素分布不均匀,导致生长不均 匀
f.引起生长素分布不均匀的原因——单侧光照、地 心引力等

以上结论均可设计相应对照实验,请分析下列各 图:

(1)图①与图②表明:光并未抑制胚芽鞘的生长(光 未抑制促进生长的物质的合成)。
(2)图①、③表明:光照不均匀(单侧光照)会引起 生长不均匀即造成弯曲。 (3)图①、②、③、④表明:胚芽鞘的生长和弯曲 与尖端有关。

(4)图③、④对比分析可得出结论:植物生长且弯 向光源是因为有了尖端的缘故。
(5)图⑤、⑥对比分析表明:植物生长与否与琼脂 块本身无关,而是与处理过的琼脂块中的某种物 质有关。 (6)图⑥、⑦对比分析表明:该物质能向下运输则 植物生长,相反,则植物不生长。

(7)图⑤、⑥、⑦对比分析表明:尖端产生了某种 物质向下运输促使其生长(通过化学分析研究,该 物质是吲哚乙酸,因为它能促进生长,因此叫做 生长素)。 (8)图⑥、⑧对比分析表明:该物质分布不均是植 物弯曲的根本原因,而单侧光照仅仅是影响该物 质分布不均的原因而已。 (9)图⑨、⑩对比分析表明:感受光刺激的是胚芽 鞘尖端,发生弯曲的是尖端下部。 (10)比较图?与?表明:生长素的横向运输在胚芽 鞘尖端即感光部位(感受单侧光后引起横向运输)。

3.植物向光性

(1)四周均匀光照或无光:尖端产生生长素→均匀 极性运输→尖端以下部位生长素分布均匀→生长 均匀→直立生长。 (2)单侧光→尖端→影响生长素运输→

可见向光性产生的内部因素是生长素分布不均, 外部因素是单侧光的照射。

4.根的向地性和茎的背地性 茎的背地性原理和根的向地 性原理,如图: 重力→生长素分布不均(向地一侧生长素浓度高,背 地一侧生长素浓度低,即C>A,D>B)→生长不均 (根的向地一侧生长慢,背地一侧生长快;茎的向地 一侧生长快,背地一侧生长慢)→根的向地性,茎的 背地性。 可见,能引起生长素分布不均匀的外部因素主要有 两个:一是光,二是地心引力。

【典例精析】

【例1】将一玉米幼苗固定在支架上,支架固定在 温、湿度适宜且底部有一透光孔的暗室内,从下图 所示状态开始,光源随暗室同步缓慢匀速旋转,几 天后停止于起始位置,此时,幼苗的生长情况是 ( B )

A.根水平生长,茎向上弯曲
B.根水平生长,茎向下弯曲 C.根向下弯曲,茎向上弯曲 D.根向下弯曲,茎向下弯曲

【考查类型】此题属理解类,考查了影响植 物生长素分布的因素以及生长素与植物向性 运动的关系。

【解析】此题为识图题,但图形是书上没有的,是 原创的,这就更加考查学生的识图理解能力了。结 合文字和图形可知,玉米幼苗固定在支架上,而光 源随暗室同步缓慢匀速旋转,表面上是一个均匀光 照,而实际是一个单侧光;表面上植物的茎在上、 下方受重力影响有差别,而实际上因缓慢匀速旋转 各方向受重力影响相同,所以植物的茎只受单侧光 的影响而不受重力影响,生长素向背光侧横向运输 多于向光侧,此时两侧的生长素的浓度都是促进生 长的,背光侧的生长素浓度更有利于植物细胞的纵 向伸长,故茎向光(下方)弯曲生长。同理植物的根不 受重力的影响而自然水平生长。所以答案B正确。

【方法归纳】此题虽是一个识图题,但考查的层次 更高,要求学生把图看懂,同时还要结合文字理解 其含义。

【例2】用燕麦胚芽鞘进行如图所示的实验,一段 时间后,会引起弯曲现象的是( D)

①胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽 ②将尖端 下部用锡箔遮住 ③在尖端横向插入琼脂片 ④ 将与③同样处理的胚芽鞘放在匀速转盘上 ⑤将 尖端切去 ⑥在尖端一侧插入云母片 ⑦在切去 尖端的胚芽鞘一侧放含有生长素的琼脂块 ⑧在 切去尖端的胚芽鞘一侧放不含生长素的琼脂块 A.②⑤⑦⑧ C.②④⑥⑦ B.②③⑤⑥ D.②③⑥⑦

【考查类型】本题主要考查与生长素有关的实验。
【解析】胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽只引 起直立向上生长;将与③同样处理的胚芽鞘放在 匀速转盘上,则受光均匀也只能直立向上生长; 将尖端切去则不生长;在切去尖端的胚芽鞘一侧 放不含生长素的琼脂块也不生长。 【方法归纳】只要弄清了感光情况及生长素分布、 运输特点,此题不难回答。

课时练习五十四

一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1.根据所学知识判断,下列说法错误的是 ( C )

A.图中能直立生长的是①、④和⑥

B.若探究植物的向光性,可设置①②③④⑤⑥ 进行对照
C.若探究植物胚芽鞘感光部位,应设置④⑥进 行对照 D.图中弯曲生长的是③⑤

2.某研究性课题小组的同学对植物生长素很有 研究兴趣,设计了图1、图2所示实验:探究单侧 光使胚芽鞘尖端的生长素转移了,还是将生长素 分解了。下列说法正确的是 ( C )

A.由图1可知单侧光将生长素分解,从而引起胚芽 鞘弯曲 B.如果胚芽鞘的长度关系为c<a=b=d,则单侧光 使胚芽鞘尖端的生长素转移了 C.如果胚芽鞘的长度关系为c<a=b<d,则说明单 侧光将生长素转移了

D.胚芽鞘尖端对胚芽鞘弯曲起关键作用
【解析】图1中插入盖玻片直立生长,不插入则向光 弯曲生长,既不能说明单侧光将生长素分解,也不能 说明单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了。如果是单 侧光将生长素分解,C<D=1/2,即c<d=1/2,如果 是单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了,则C<D> 1/2,即c<d>1/2,暗处时A=B=1/2,即a=b=1/2。 胚芽鞘弯曲不是因为尖端的作用,而是向光侧与背光 侧生长素分布不均匀的原因。

3.对燕麦胚芽鞘进行如 右图所示处理:若电机 以 10 转 /min 速 度 匀 速 旋 转,一星期后胚芽鞘能 够发生弯曲的是 ( ) D

A.胚芽鞘尖端套上不透 光的锡箔小帽
B.胚芽鞘下部用锡箔纸遮住

C.在胚芽鞘尖端竖直插入云母片
D.胚芽鞘放在一侧开有一小窗的暗箱内 【解析】A由于感光部位被遮光,不能感受光刺激; B和C由于在随平台旋转,光的刺激变为了散射,但D 装置中只允许光从窗口进入,故尖端接受了单侧光刺 激,能发生弯曲。

4.据下图,下列关于生长素调节的叙述正确的 是(说明:图3中黑点代表生长素的分布) ( B )

A.图1和图2体现了生长素的促进生长作用, 而图3说明生长素作用具有两重性

B.图1的C、D都不弯曲,其原理不相同
C.图2中放M的胚芽鞘弯向一侧,而放N的不 弯曲 D.图3茎卷须中生长素含量外侧比内侧少

5.某高三学生从生物学资料上 得知:“植株上的幼叶能合成生 长素防止叶柄脱落”。为了验证 这一结论,该同学利用如图所示 的植株进行实验,实验中所需要 的步骤是 ( B )
①选取同种生长状况相同的植株 3株分别编号为甲株、乙株、丙 株;②将3株全部去掉顶芽;③ 将3株全部保留顶芽;④将甲、 乙两株横断面均涂上一定浓度的生长素;⑥观察3 株叶柄脱落情况 A.①③④⑥ C.①③⑤⑥ B.①②④⑥ D.①②⑤⑥

6.某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕 麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间 后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在 不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录 弯曲度(α)。左下图为实验示意图。右下图曲线中 能正确表示实验结果的是 ( ) B

A.a C.c

B.b D.d

【解析】生长素在低浓度时促进生长,高浓度时

抑制生长,所以胚芽鞘去顶静置一段时间后,将
含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的 去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量、记录的弯曲

度应如图中b所示。在低浓度时都弯曲,但在高浓
度时弯曲的角度不可能超过90°(如 a),也不可能 超过一定浓度就弯曲度不变(如c),d与高浓度时抑 制生长不相吻合。所以B正确。

7.植物茎具有向光、背重 力生长的特性,植物根具有 背光、向重力生长的特性。 取刚萌发的植物幼苗贴附在 琼脂板上(假设琼脂不影响 植物根与茎的生长),再将琼脂板插入透明且水平 放置于地面的盒内培育,五面遮光,仅从一侧给 予光照,则幼苗根与茎的生长方向分别是 ( B )

【解析】幼苗根与茎内生长素分布不均匀是由单 侧光和重力两方面共同影响的,根对生长素的敏 感性大于茎,生长素对根的作用已表现出两重性。

8.对胚芽鞘进行如下图的①~④实验,其中旋 转均为匀速旋转,一段时间后停止旋转时,实验 ①、②装置仍停止在如图位置,则四个胚芽鞘的 生长方向依次是 ( D )

【解析】实验①中,由于向心力的作用,胚芽鞘

外侧生长素多,内侧少,对根而言,由于对生长
素敏感,内侧生长快,外侧生长慢或受抑制;对 芽而言,则外侧生长快,内侧生长慢。实验②中, 存在匀速转盘,胚芽鞘受光均匀,因而直立生长; 实验③中,由于地心引力作用,生长素B>A,因 此向左弯曲生长;实验④中存在匀速转盘,生长 素A=B,因而直立生长。

9.下图中能说明胚芽鞘尖端是感受光刺激部位 的最佳实验组合是 ( D )

A.①② C.④⑤

B.③④ D.⑤⑥

10.右图表示一棵植株被纸盒罩 住,纸盒的左侧开口,右侧照光。 如果固定幼苗,旋转纸盒;或固 定纸盒,旋转幼苗;或将纸盒和 幼苗一起旋转。一段时间后,幼 苗的生长状况分别是( D ) A.直立生长、向右弯曲生长、弯向盒开口方向 生长 B.向左弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向 生长 C.向右弯曲生长、向左弯曲生长、直立生长 D.向右弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向 生长

11.根据下图所示的实验,分析正确的叙述是 ( A )

A.生长素能促进胚轴切段生长 B.若加大琼脂块中IAA的浓度,则上图的胚轴切 段一定会更长 C.生长素只能由形态学上端向下端运输 D.感受光刺激的部位是胚轴切段的顶端

二、非选择题

12.将燕麦幼苗的胚根及芽的尖端4mm切去,再将 剩余的10mm的胚根及胚芽每10条一组分别放入不 同浓度的生长素溶液(单位:mol·L—1)中,保持 在25℃下培养2d后,测量胚芽和胚根的平均长度, 下图显示实验结果,回答下列问题:

(1)切去胚芽及胚根尖端部分的原因是 胚芽、胚 根的尖端都能产生生长素,对实验造成干扰 。 (2)实验中盛有不同浓度生长素溶液的小培养皿必 须加盖,其原因是 避免水分蒸发影响溶液浓度变化。 (3)根据实验数据可得出促进胚根生长的最适生长 10—10mol·L—1,胚芽伸长的最长长度 素浓度是 6mm。 是 (4)根据实验数据还可得出对生长素敏感程度更高 根 。 的是

13.根据下图所示实验过程回答:

(1)甲图中,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。实验结果,胚芽鞘C发生 生长和向左弯曲 的现象是 。这一现象说 明 生长素能由胚芽鞘的上部运输到下部 。 (2)乙图中胚芽鞘D能不能发生C的现象? 不能 , 这说明 生长素不能由胚芽鞘的下部运输到上部 。 (3)上 述 实 验 说明 , 生长素在植物体内的运输方 只能由形态学上端到下端 向 ,运输方式 主动运输 是 。

14.生长素是在1928年由荷兰科学家F.W.Went首次 分离出来的。生长素的生理作用几乎贯穿了植物的整 个生长发育过程。 (1)有人做了下列实验: a.在去掉顶芽的茎上切一个楔形缺口,将维管束切 断,那么伤口内侧的薄壁细胞就会重新分化成维管束, 恢复上下维管束的连接。 b.将伤口上部的叶片去掉,就会抑制维管束的分化。 c.去掉伤口下部的叶片,不会影响维管束的分化。 d.将茎割伤后,立即用含有生长素的羊毛脂黏在伤 口上端的叶柄断口处,则维管组织从伤口上端开始形 成,并向下延伸,最后和伤口下端的维管束重新恢复 连接。

请根据上述实验回答问题: ①上述实验说明生长素具有

诱导和促进植物细

胞分化(促进植物维管束的分化) 的作用。 ②上 述 实 验 还 能 说 明 生 长 素 的 运 输 方 向 是 只能由形态学上端向下端运输 。

(2)有人利用组织培养的实验证明生长素的上述作用, 具体做法是:将一个幼芽嫁接到一块愈伤组织上, 经过一段时间的培养后,会观察到嫁接幼芽的下边 会分化出维管束组织。科学工作者认为该实验有不 严谨之处,请给予补充 把嫁接的幼芽换成含
生长素的琼脂块,可以观察到同样的现象 。

(3)另科学研究发现赤霉素可以通过提高生长素 (吲哚乙酸)含量间接促进植物生长。那么它是如 何提高生长素含量的呢?某研究小组开展了实验 探究:
提出假设:赤霉素通过促进生长素的合成提高生 长素含量。 网上查得:生长素在植物体内有一个合成和分解 的代谢过程(如图一,IAA氧化酶是一种含铁蛋 白)。 材料用具:燕麦幼苗,完全培养液、赤霉素溶液、 缺铁培养液(以上溶液浓度均适宜),蒸馏水、琼 脂块、刀片等。

实验步骤:参考图示,补充完成以下实验步骤: a.准备四个配有培养支架的烧杯,分别标记为1~4 号。 b.向1号和2号烧杯中加入等量适量的完全培养液。 c. 选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株,平均分 为两组 ,分别在1号和2号烧杯中培养一段时间。 d.1号幼苗喷洒适量蒸馏 水,2号 幼 苗 喷 洒 等 量

赤霉素 溶液。继续培养一段时间。
e.做如图二处理。培养一段时间后,观察胚芽鞘的 弯曲情况。 f.向3号和4号烧杯中分别加入等量适量的完全培养 液、缺铁培养液, 重复步骤c~e 。

实验分析:若步骤e处理结果是去尖端的胚芽鞘弯 向1号,步骤f处理结果是去尖端的胚芽鞘弯向2号, 这证明 赤霉素通过促进生长素的合成提高生长素含量 。 该研究小组只提出了一种假设,请你提出可能存在 的其他假设: 赤霉素可能通过抑制生长素的分解,提高生长素的 含量;赤霉素也可能同时通过促进生长素的合成和 抑制生长素的分解,提高生长素的含量(答出一点 即可)


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