新教材2020-2021學(xué)年生物人教版(2019)選擇性必修1課件：5.1-植物生長素-

第5章植物生命活動的調(diào)節(jié)第1節(jié)植物生長素

一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.達(dá)爾文和他兒子的實驗:(1)植物的向光性:在_______照射下,植物朝向_____方向生長的現(xiàn)象。單側(cè)光光源(2)實驗處理及現(xiàn)象:(3)實驗分析:對比分析得出結(jié)論。①②實驗:生長彎曲與_____有關(guān)。①③④實驗:感受光刺激的部位是_____。(4)結(jié)果解釋。胚芽鞘_____受單側(cè)光刺激后,就向下面的_______傳遞某種“影響”,造成伸長區(qū)背光面比向光面生長___,因而使胚芽鞘出現(xiàn)_______彎曲。尖端尖端尖端伸長區(qū)快向光性2.鮑森·詹森實驗:(1)實驗處理及現(xiàn)象:胚芽鞘尖端和下面部分之間插入瓊脂片+單側(cè)光→_____________(2)實驗結(jié)論:胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可透過_______傳遞給下部。向光彎曲生長瓊脂片3.拜爾實驗:(1)實驗處理及現(xiàn)象:把切下的胚芽鞘尖端移至左側(cè)+黑暗→_____________向右彎曲生長把切下的胚芽鞘尖端移至右側(cè)+黑暗→_____________向左彎曲生長(2)實驗結(jié)論:胚芽鞘的彎曲生長,是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部___________。分布不均勻4.溫特實驗:(1)實驗處理及現(xiàn)象:(2)實驗結(jié)論:胚芽鞘尖端能產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì),會造成胚芽鞘彎曲生長,這種化學(xué)物質(zhì)被命名為_______。5.生長素的化學(xué)本質(zhì):(1)1934年,從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——______________。(2)1946年,從高等植物中分離出生長素,并確認(rèn)就是_________。生長素吲哚乙酸(IAA)吲哚乙酸(3)植物體內(nèi)除吲哚乙酸(IAA)外,還有____________、______________等。苯乙酸(PPA)吲哚丁酸(IBA)6.植物向光性的解釋:7.植物激素:(1)概念:①產(chǎn)生部位:植物體內(nèi)。②運輸途徑:從產(chǎn)生部位運送到_________。③生理作用:影響植物_________。④化學(xué)本質(zhì):微量_______。作用部位生長發(fā)育有機物(2)種類:植物激素除了生長素外,還有_______、細(xì)胞分裂素、_______、乙烯等。

赤霉素脫落酸【激疑】達(dá)爾文和他兒子的實驗?zāi)芊翊_定胚芽鞘的生長主要是尖端下面一段生長的緣故,還是尖端自身生長的緣故?提示:不能。達(dá)爾文和他兒子的實驗只能確定胚芽鞘的生長彎曲與尖端有關(guān)。二、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布1.生長素的產(chǎn)生:(1)主要部位:芽、幼嫩的葉和_____________。(2)來源:由_______轉(zhuǎn)變而來。發(fā)育中的種子色氨酸2.生長素的運輸:(1)極性運輸:只能從___________________________,而不能反過來運輸,也就是只能_______地運輸,是一種_________。(2)非極性運輸:在成熟組織中通過_________進(jìn)行。和其他有機物運輸相同。

3.分布:相對集中在_________部分。形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端單方向主動運輸輸導(dǎo)組織生長旺盛【激疑】

對根而言,其形態(tài)學(xué)上端位于分生區(qū)還是成熟區(qū)?提示:根的形態(tài)學(xué)上端位于根尖的分生區(qū)。三、生長素的生理作用1.作用方式:給細(xì)胞傳達(dá)信息,調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動。2.作用效果:(1)細(xì)胞水平:促進(jìn)細(xì)胞_________、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等;(2)器官水平:影響器官的_________,如促進(jìn)______________發(fā)生,影響花、葉和果實發(fā)育等。伸長生長生長發(fā)育側(cè)根和不定根(3)作用特點:①生長素濃度較低時促進(jìn)生長,在濃度過高時,則會抑制生長,因_____、植物細(xì)胞的成熟情況和_____的種類不同而有較大的差異。②幼嫩細(xì)胞對生長素_____,衰老細(xì)胞比較遲鈍;③根、芽、莖對生長素的敏感程度由大到小為__________。濃度器官敏感根>芽>莖3.頂端優(yōu)勢的概念與原因:(1)概念:_____優(yōu)先生長,_____生長受抑制的現(xiàn)象。(2)原因:頂芽側(cè)芽(3)解除方法:_________。去除頂端知識點一生長素的發(fā)現(xiàn)過程1.植物向光生長的機理:(1)圖解:(2)解釋。①生長素的濃度:單側(cè)光導(dǎo)致胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素發(fā)生橫向運輸,導(dǎo)致背光側(cè)濃度高于向光側(cè);這種生長素的不均勻分布由極性運輸傳至尖端下方。②生長程度:尖端下方背光側(cè)生長素濃度高于向光側(cè),導(dǎo)致背光側(cè)細(xì)胞生長快于向光側(cè),表現(xiàn)出向光生長。(3)總結(jié)。①外因:單側(cè)光照射。②內(nèi)因:生長素分布不均勻。2.向性運動的處理方法和結(jié)果:類別圖解相關(guān)結(jié)果結(jié)論遮蓋法

①直立生長;②向光生長胚芽鞘的感光部位在尖端暗箱法

①直立生長;②向光(小孔)生長胚芽鞘具有向光性類別圖解相關(guān)結(jié)果結(jié)論插入法

①向右側(cè)彎曲生長;②直立生長;③向光彎曲生長;④向光彎曲生長生長素只能在尖端進(jìn)行橫向運輸;瓊脂塊具有透水性,云母片具有不透水性移植法

①直立生長;②向左側(cè)生長;③④中IAA的含量a=b+c,b>c單側(cè)光使向光側(cè)的生長素向背光側(cè)運輸【思考·探究】(1)若已經(jīng)確定胚芽鞘尖端可以產(chǎn)生生長素,根據(jù)胚芽鞘的向光性實驗和拜爾實驗的比較,你能對胚芽鞘的向光性提出哪些可能的解釋?(科學(xué)探究)提示:①單側(cè)光使生長素在背光側(cè)分布較多。②單側(cè)光使向光側(cè)的生長素被分解。(2)生長素通過促進(jìn)細(xì)胞伸長而不是通過促進(jìn)細(xì)胞分裂促進(jìn)胚芽鞘生長,你能否通過胚芽鞘實驗證明這一點?(科學(xué)探究)提示:可以對向光彎曲生長的胚芽鞘沿光線方向做縱切片,用顯微鏡觀察向光側(cè)和背光側(cè)的細(xì)胞數(shù)目和細(xì)胞長短。【素養(yǎng)案例】(2019·昆明高二檢測)在生長素的發(fā)現(xiàn)史上,鮑森·詹森進(jìn)行了如圖的實驗,以檢驗達(dá)爾文和他兒子的化學(xué)物質(zhì)假說。下列敘述正確的是 (

)A.本實驗證明生長素由胚芽鞘尖端向下傳遞B.插有瓊脂片的幼苗發(fā)生向光彎曲證明胚芽鞘尖端是感光部位C.顯微鏡觀察表明,彎曲部位背面細(xì)胞分裂速率快、數(shù)量多D.要使本實驗更有說服力,還應(yīng)設(shè)置去掉胚芽鞘尖端,僅放瓊脂片或云母片的對照實驗【解題導(dǎo)引】(1)瓊脂片和云母片的生長素通過性不同:表現(xiàn)為生長素能通過瓊脂片,生長素不能通過云母片。(2)最先命名生長素的科學(xué)家是溫特?！窘馕觥窟xD。鮑森·詹森通過實驗證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部,A錯誤;要證明胚芽鞘尖端是感光部位,需要設(shè)置對照實驗:一組的胚芽鞘尖端用不透光的金屬小套遮擋,讓其感受不到光;另一組的胚芽鞘尖端以下部位用不透光的金屬小套遮擋,讓其感受不到光,B錯誤;生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長生長,不促進(jìn)細(xì)胞分裂,故彎曲部位背面細(xì)胞較長,C錯誤;要使本實驗更有說服力,還需要設(shè)置對照實驗,即設(shè)置不放胚芽鞘尖端,僅放瓊脂片或云母片的對照實驗,排除瓊脂片和云母片的影響,D正確?！舅仞B(yǎng)·探究】——母題追問(1)科學(xué)思維——分析與綜合達(dá)爾文和他兒子的實驗是否證實了胚芽鞘尖端產(chǎn)生某種物質(zhì)并向下運輸,影響了尖端下部的生長?提示:沒有。達(dá)爾文只是提出了這一假說。(2)科學(xué)探究——實驗方案的設(shè)計鮑森·詹森通過觀察尖端部位的長度變化,確定胚芽鞘的生長是尖端產(chǎn)生某種物質(zhì),向下運輸,促進(jìn)了尖端下部的生長,在保持胚芽鞘完整性的前提下,你如何探究胚芽鞘的生長部位主要在尖端還是在尖端下面一段?提示:用記號筆在胚芽鞘上畫等距離的橫線,一段時間后觀察、測量尖端部分和尖端下面一段橫線間的距離?！痉椒ㄒ?guī)律】“兩看法”判斷植物“長不長、彎不彎”【素養(yǎng)·遷移】1.甲——錫箔小帽套在胚芽鞘外面,從右側(cè)進(jìn)行單側(cè)光照,乙——除去芽尖,把含有生長素的瓊脂小塊放在切面右側(cè),從右側(cè)單側(cè)光照,則甲、乙分別將(

)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.向上直立生長,不彎曲生長B.向上直立生長,向右側(cè)彎曲生長C.向上直立生長,向左側(cè)彎曲生長D.停止生長,向右側(cè)彎曲生長【解析】選C。由于甲中有錫箔小帽的作用,所以生長素的分布不受單側(cè)光照的影響,胚芽鞘直立生長;乙中雖然有單側(cè)光照,但由于胚芽鞘無尖端,也不受單側(cè)光照的影響,胚芽鞘向瓊脂塊相對的一側(cè)(左)生長。2.(2016·全國卷Ⅲ)為了探究生長素的作用,將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機分成兩組,實驗組胚芽鞘上端一側(cè)放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊,對照組胚芽鞘上端同側(cè)放置不含IAA的瓊脂塊,兩組胚芽鞘下端的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下,在黑暗中放置一段時間后,對照組胚芽鞘無彎曲生長,實驗組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長,如圖所示。根據(jù)實驗結(jié)果判斷,下列敘述正確的是(

)A.胚芽鞘b側(cè)的IAA含量與b′側(cè)的相等B.胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量不同C.胚芽鞘b′側(cè)細(xì)胞能運輸IAA而c′側(cè)細(xì)胞不能D.瓊脂塊d′從a′中獲得的IAA量小于a′的輸出量【解析】選D。本題主要考查生長素的極性運輸特點與實驗分析能力。結(jié)合文字信息和圖示信息可知,左圖為對照組,右圖為實驗組。A項,因a中無生長素,a′中有生長素,胚芽鞘b側(cè)的IAA含量小于b′側(cè),故錯誤。B項,因a中無生長素,胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量相同,故錯誤。C項,胚芽鞘b′側(cè)細(xì)胞和c′側(cè)細(xì)胞都能運輸IAA,故錯誤。D項,a′輸出的IAA在向下運輸過程中發(fā)揮作用后不斷分解,所以瓊脂塊d′從a′中獲得的IAA量小于a′的輸出量,故正確?！狙a償訓(xùn)練】(2019·南昌高二檢測)下面是部分燕麥實驗的示意圖,分析圖中a～f的瓊脂塊中生長素含量,正確的一組是 (

)A.a<b、c=d、e=f

B.a>b、c=d、e=fC.a<b、c<d、e=f D.a>b、c=d、e<f【解析】選B。圖1中,由于右側(cè)云母片的存在,使得即使胚芽鞘尖端的生長素橫向轉(zhuǎn)移至右側(cè),也無法運輸?shù)脚哐壳氏虏?而左側(cè)生長素能夠正常向下運輸,所以a>b。圖2中,由于云母片位于尖端中央,所以單側(cè)光無法造成生長素橫向運輸,因此c=d。圖3中,由于沒有胚芽鞘尖端,代替的為含生長素的瓊脂塊,所以生長素不會橫向運輸,因此e=f。知識點二生長素的產(chǎn)生、運輸和分布1.極性運輸:(1)概念:生長素由植物體的形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的運輸。(2)特點:只能由形態(tài)學(xué)上端→形態(tài)學(xué)下端,不能倒轉(zhuǎn)。(3)影響因素:植物的遺傳特性決定,不受單側(cè)光、重力等影響。(4)實驗驗證:a、b兩組相互對比,共同證明生長素只能由形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端運輸。2.非極性運輸:(1)概念:植物體內(nèi)物質(zhì)的運輸不受形態(tài)學(xué)上下端的影響。(2)實例:在成熟組織中,生長素可通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運輸。【思考·探究】驗證生長素的極性運輸實驗中,b組實驗?zāi)芊癫桓淖兣哐壳市螒B(tài)學(xué)上端和形態(tài)學(xué)下端的方向,而將含生長素的瓊脂塊和不含生長素的瓊脂塊顛倒位置?(科學(xué)探究)提示:不能。將含生長素的瓊脂塊和不含生長素的瓊脂塊顛倒位置,和a組實驗比較,多了一個重力的變量?！舅仞B(yǎng)案例】(2019·江蘇高考)如圖為燕麥胚芽鞘經(jīng)過單側(cè)光照射后,甲、乙兩側(cè)的生長情況,對照組未經(jīng)單側(cè)光處理。下列敘述正確的是 (

)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.甲為背光側(cè),IAA含量低于乙側(cè)和對照組B.對照組的燕麥胚芽鞘既不生長也不彎曲C.若光照前去除尖端,甲、乙兩側(cè)的生長狀況基本一致D.IAA先極性運輸?shù)郊舛讼虏吭贆M向運輸【解題導(dǎo)引】(1)解題必備:①在單側(cè)光的照射下,胚芽鞘向光彎曲生長,背光側(cè)細(xì)胞生長比向光側(cè)快。②生長素在胚芽鞘尖端進(jìn)行橫向運輸。(2)曲線解讀:據(jù)圖分析,與對照組相比,隨著單側(cè)光處理時間的延長,甲側(cè)的細(xì)胞生長比對照組和乙側(cè)快,因此甲側(cè)表示背光側(cè),乙側(cè)表示向光側(cè)。【解析】選C。單側(cè)光可以引起生長素在胚芽鞘尖端分布不均勻,背光側(cè)含量多,引起彎曲生長。從圖中可以看出,甲生長快,為背光側(cè),IAA含量高于向光側(cè)與對照組,A項錯誤;對照組燕麥胚芽鞘有尖端,可以產(chǎn)生生長素,正常生長,但沒有單側(cè)光照射,所以燕麥胚芽鞘直立生長,B項錯誤;產(chǎn)生生長素和感光部位都在尖端,所以去除尖端,胚芽鞘不生長,C項正確;生長素先在尖端進(jìn)行橫向運輸,再向下進(jìn)行極性運輸,D項錯誤。【素養(yǎng)·探究】——母題追問生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀生長素的極性運輸除了與細(xì)胞的能量供應(yīng)有關(guān)以外,還與細(xì)胞膜上的哪一結(jié)構(gòu)有關(guān)?提示:與細(xì)胞膜上的載體蛋白有關(guān)。【素養(yǎng)·遷移】1.如圖是對燕麥胚芽鞘的有關(guān)研究,仔細(xì)分析圖示的實驗過程和實驗結(jié)果,下列敘述正確的是 (

)注:帶陰影的瓊脂塊含生長素,空白的瓊脂塊不含生長素。A.生長素對植物的生長具有促進(jìn)作用B.合成生長素的部位是胚芽鞘的尖端部分C.生長素的運輸為極性運輸D.生長素主要分布在生長旺盛的部位【解析】選C。該實驗的自變量是胚芽鞘形態(tài)學(xué)上下端的位置,因變量是位于下方的瓊脂塊是否含有生長素,因此該實驗只能證明生長素的極性運輸,不能證明生長素對植物的生長具有促進(jìn)作用,A項錯誤、C項正確;本實驗使用的是胚芽鞘尖端的下部一段,不能證明合成生長素的部位是胚芽鞘的尖端部分,B項錯誤;該實驗不能證明生長素主要分布在生長旺盛的部位,D項錯誤。2.植物激素是植物體內(nèi)產(chǎn)生的信號分子,下列關(guān)于植物激素的敘述,正確的是 (

)①在植物體內(nèi)含量極少②在植物體內(nèi)含量很多③產(chǎn)生部位也是作用部位④對植物體的生命活動有顯著的調(diào)節(jié)作用⑤化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)⑥化學(xué)本質(zhì)是有機物A.①④⑥

B.①③④⑤C.②④⑤ D.②③④⑥【解析】選A。在植物體內(nèi)產(chǎn)生,由產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课?對植物的生長發(fā)育有顯著作用的微量有機物就是植物激素。同動物激素類似,植物激素在植物體內(nèi)含量也是極少的,①正確、②錯誤;植物激素需要通過一定方式,由產(chǎn)生部位運輸至作用部位,如生長素由胚芽鞘尖端運至胚芽鞘下部起作用,③錯誤;激素不會參與細(xì)胞的化學(xué)反應(yīng),而是給細(xì)胞傳達(dá)一種調(diào)節(jié)代謝的信息,④正確;植物激素常見的有生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸、乙烯等,不同的激素化學(xué)本質(zhì)不同,但不是蛋白質(zhì),⑤錯誤;植物激素歸屬于有機物,⑥正確。【補償訓(xùn)練】(2019·石家莊高二檢測)取生長狀態(tài)一致的燕麥胚芽鞘,分為a、b、c、d四組。將a、b兩組胚芽鞘尖端下方的一段切除,再從c、d兩組胚芽鞘中的相應(yīng)位置分別切取等長的一段,并按圖中所示分別接入a、b兩組胚芽鞘被切除的位置,得到a′、b′兩組胚芽鞘。然后用單側(cè)光照射,發(fā)現(xiàn)a′組胚芽鞘向光彎曲生長,b′組胚芽鞘無彎曲生長,其原因是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(

)A.c組尖端能合成生長素,d組尖端不能B.a′組尖端能合成生長素,b′組尖端不能C.c組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸,d組尖端的生長素不能D.a′組尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸,b′組尖端的生長素不能【解析】選D。生長素的產(chǎn)生和極性運輸,不受正放和倒放的影響。從圖中可知,c組尖端和d組尖端都能產(chǎn)生生長素,而d組胚芽鞘是倒置的。由于生長素在胚芽鞘中只能從形態(tài)學(xué)上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端,因此據(jù)圖中的實驗處理結(jié)果,a′組胚芽鞘尖端的生長素能向胚芽鞘基部運輸,b′組尖端的生長素不能向胚芽鞘基部運輸,故D項正確。知識點三生長素作用的影響因素1.不同濃度生長素對植物生長影響的曲線分析:a～c段——隨生長素濃度升高,對生長的促進(jìn)作用逐漸增強。c點——促進(jìn)生長的最適濃度,促進(jìn)效果最好。c～e段(不含e點)——隨生長素濃度升高,對生長的促進(jìn)作用逐漸減弱。e點——促進(jìn)生長的濃度“閾值”:低于此值時均為促進(jìn)生長的“低濃度”;超過此值時,將由“促進(jìn)”轉(zhuǎn)向“抑制”,從而進(jìn)入抑制生長的“高濃度”。b、d兩點——生長素濃度雖然不同,但促進(jìn)效果相同。e～f段——隨生長素濃度升高,對生長的抑制作用逐漸增強。2.不同器官對生長素的敏感程度曲線分析:(1)對于各種器官,生長素的功能均具有兩重性,即在一定濃度范圍內(nèi)促進(jìn)植物器官生長,濃度過高則抑制植物器官生長。(2)同一濃度的生長素作用于不同器官,引起的生理功效不同,這是因為不同的器官對生長素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>莖)。3.不同植物對生長素的敏感程度曲線分析:雙子葉植物較單子葉植物敏感,可用較高濃度的生長素類似物,殺死單子葉作物地里的雙子葉雜草?！舅伎肌ぬ骄俊可L素濃度超過促進(jìn)生長的最適濃度時,是否一定會抑制植物的生長?(科學(xué)思維)提示:不一定?？赡苤皇谴龠M(jìn)生長的作用減弱,達(dá)到一定濃度時,才會抑制植物的生長?！舅仞B(yǎng)案例】如圖表示不同濃度的生長素對芽生長的作用效應(yīng)和植物的芽在不同濃度生長素溶液中的生長情況。甲圖中的a、b、c、d點所對應(yīng)的乙圖中生長狀況,正確的是

(

)A.a—①B.b—②C.c—③D.d—④【解題導(dǎo)引】(1)讀圖:甲圖中a、b點對應(yīng)的生長素濃度均促進(jìn)芽的生長,且b點對應(yīng)的生長素濃度促進(jìn)作用大于a點;c點對應(yīng)的生長素濃度對芽的生長既不促進(jìn),也不抑制;d點對應(yīng)的生長素濃度抑制芽的生長。(2)明確生長素作用的促進(jìn)或抑制均是與生長素濃度為0時進(jìn)行比較。【解析】選C。圖中無生長素處理的作為空白對照,a、b點對應(yīng)的生長素濃度均促進(jìn)生長,但b點對應(yīng)的生長素濃度促進(jìn)生長作用最強,對應(yīng)①;c點對應(yīng)的生長素濃度既不促進(jìn)生長也不抑制生長,對應(yīng)③;d點對應(yīng)的生長素濃度抑制生長,對應(yīng)②?！舅仞B(yǎng)·探究】——母題追問(1)科學(xué)思維——分析與綜合c點對應(yīng)濃度的生長素溶液對根的生長是促進(jìn)還是抑制?為什么?提示:抑制。原因是與芽相比,根對生長素更為敏感。(2)科學(xué)思維——分析與綜合對a、b、c、d點所對應(yīng)的生長素溶液進(jìn)行稀釋,哪一點對應(yīng)的生長素溶液對芽的促進(jìn)作用一定會增強?提示:c點?！舅仞B(yǎng)·遷移】1.如圖為去頂芽對擬南