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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知识点一生长素的发现过程【自主预习】一、植物的向光性1.概念：在_______的照射下，植物朝向_____方向生长的现象。单侧光光源2.意义：使植物获得更多_____，从而通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。阳光二、生长素的发现过程1.达尔文实验：(1)实验处理及现象：①实验：生长、弯曲部位是_________。①②实验：向光性可能与_____有关。①③④实验：感受光刺激的部位是_____。尖端以下尖端尖端(2)实验结论：胚芽鞘_____受单侧光刺激后，就向下面的_______传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长___，因而使胚芽鞘出现_______弯曲。伸长区快向光性尖端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_______传递给下部。琼脂片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，这种化学物质被命名为_______。生长素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——______________。(2)1946年，从高等植物中分离出生长素，并确认就是_________。(3)植物体内除吲哚乙酸(IAA)外，还有_____________、______________等。吲哚乙酸(IAA)吲哚乙酸苯乙酸(PAA)吲哚丁酸(IBA)6.植物向光性的解释：【核心突破】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。(3)总结。①外因：单侧光照射。②内因：生长素分布不均匀。2.植物的向性运动：类别图解条件相关结果遮盖类①直立生长②向光生长暗箱类①直立生长②向光(小孔)生长类别图解条件相关结果插入类①向右侧生长②直立生长③向光生长④向光生长移植类①直立生长②向左侧生长③④中IAA的含量a=b+c，bc类别图解条件相关结果旋转类①直立生长②向光生长③向小孔生长④茎向心生长，根离心生长【易错提醒】(1)与胚芽鞘向光生长有关的四个重要部位。①生长素产生部位——胚芽鞘尖端。②生长素发挥作用部位——尖端下部的伸长区。③感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘尖端。④弯曲生长的部位——尖端下部的伸长区。(2)琼脂块与云母片、玻璃片的作用不同：胚芽鞘尖端的生长素进入琼脂块的方式为扩散，琼脂块只起传送作用，不影响生长素的运输。而云母片、玻璃片会阻碍生长素的运输。【易漏教材知识】胚芽鞘分析(1)胚芽鞘(约1～2cm)：单子叶植物特别是禾本科植物胚芽外的___________，是植物的第1片叶，能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。锥形套状物(2)胚芽鞘尖端(约2mm)：产生_______的部位和_____光刺激的部位。(3)胚芽鞘尖端以下的部位：___________的部位，不能感受光照。生长素感受生长和弯曲【典题通关】【典例】(2019·昆明高二检测)在生长素的发现史上，1910年鲍森·詹森进行了如图的实验，以检验达尔文的化学物质假说。下列叙述正确的是()A.本实验证明生长素由胚芽鞘尖端向下传递B.插有琼脂片的幼苗发生向光弯曲证明胚芽鞘尖端是感光部位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，还应设置去掉胚芽鞘尖端，仅放琼脂片或云母片的对照实验【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维和科学探究，主要表现如下：核心素养素养角度具体表现科学探究结果交流和讨论A项，观察实验现象，得出结论设计实验D项，设计对照实验证明生长素的作用核心素养素养角度具体表现科学思维分析模型，归纳概括B项，理解琼脂片、云母片对生长素运输的影响。C项，明确生长素促进生长的原理【解析】选D。鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部，A错误；要证明胚芽鞘尖端是感光部位，需要设置对照实验：一组的胚芽鞘尖端用不透光的金属小套遮挡，让其感受不到光；另一组的胚芽鞘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，即设置不放胚芽鞘尖端，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。【过关训练】1.(2019·太原高二检测)如图所示，a、b、c为对胚芽鞘做不同处理的实验，d为一胚芽鞘被纸盒罩住，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.a中胚芽鞘直立生长，b、c中胚芽鞘向光弯曲生长B.a、b中胚芽鞘向光弯曲生长，c中胚芽鞘背光弯曲生长C.d中如果固定胚芽鞘，旋转纸盒，一段时间后，胚芽鞘向左弯曲生长D.d中如果将纸盒和胚芽鞘一起旋转，则胚芽鞘向纸盒开口方向弯曲生长【解析】选D。a中单侧光引起生长素在尖端的横向运输受到玻璃片的阻断，所以胚芽鞘直立生长；b中琼脂片不影响单侧光引起的生长素在尖端的横向运输，所以胚芽鞘向光弯曲生长；c中无尖端感受单侧光刺激，含生长素琼脂块在左侧，左侧生长素多，所以胚芽鞘向右弯曲(背光)生长；d中如果固定植株，旋转纸盒，植株总是右侧受光，向右弯曲生长；d中如果将纸盒和植株一起旋转，植株总是在开口部位受光，植株向纸盒开口方向弯曲生长。综上所述，D正确。2.(2019·大庆高二检测)胚芽鞘向光弯曲这一反应的一系列因果顺序排列正确的是()a.胚芽鞘尖端合成生长素b.胚芽鞘尖端感受单侧光刺激c.胚芽鞘向光弯曲生长d.生长素在背光一侧分布较多e.背光一侧细胞生长较快f.单侧光照射胚芽鞘尖端【解析】选D。a胚芽鞘尖端合成生长素，当有f单侧光照射胚芽鞘的尖端时，b胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激；胚芽鞘尖端感受光刺激后，导致d生长素在背光一侧分布较多，运输到胚芽鞘尖端的下面一段；胚芽鞘尖端的下面一段的背光一侧生长素分布多，细胞生长得快，使c胚芽鞘表现出向光性，故选项D正确。【补偿训练】(2019·南昌高二检测)下面是部分燕麦实验的示意图，分析图中a～f的琼脂块中生长素含量，正确的一组是()A.ab、c=d、e=fB.ab、c=d、e=fC.ab、cd、e=fD.ab、c=d、ef【解析】选B。图1中，由于右侧云母片的存在，使得即使胚芽鞘尖端的生长素横向转移至右侧，也无法运输到胚芽鞘下部，而左侧生长素能够正常向下运输，所以ab。图2中，由于云母片位于尖端中央，所以单侧光无法造成生长素横向运输，因此c=d。图3中，由于没有胚芽鞘尖端，代替的为含生长素的琼脂块，所以生长素不会横向运输，因此e=f。知识点二生长素的产生、运输和分布【自主预习】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_________。③生理作用：影响植物_________。④化学本质：微量_______。作用部位生长发育有机物(2)种类：植物激素除了生长素外，还有_______、细胞分裂素、_______、乙烯等。赤霉素脱落酸2.生长素的产生：(1)主要部位：幼嫩的芽、叶和_____________。(2)来源：由_______转变而来。发育中的种子色氨酸3.生长素的运输：(1)方式：主动运输。4.生长素的分布：相对集中在_________部分。生长旺盛【核心突破】1.生长素的横向运输：(1)概念：生长素由于单侧光、重力和离心力等外界因素引起的在产生部位的运输。(2)发生部位：胚芽鞘尖端等生长素的产生部位。(3)影响因素。①受光照影响：单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由A运到B(如图甲)。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(如图乙)。③受离心力影响：离心力使胚芽鞘尖端的生长素从G运到H(如图丙)。(4)实验验证：生长素含量C=D、EF，则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)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。3.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，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。【易错提醒】植物形态学上端和形态学下端的辨别不管地上部分，还是地下部分，植物向哪个方向生长，哪个方向即为形态学上端。比如：【易漏教材知识】植物激素与动物激素都称作激素，由自身产生；微量、高效；调节生长发育。但二者也有不同点，如下表：植物激素动物激素产生部位植物的每一个活细胞内分泌细胞或器官化学本质_______氨基酸衍生物、蛋白质、固醇类等运输方式横向运输、极性运输、非极性运输_________作用方式不进入细胞大部分不进入细胞有机物体液运输【典题通关】1.(2019·石家庄高二检测)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。2.为探究单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了，某研究性课题小组设计了如图所示实验(图1中的琼脂块一段时间后放置到图2去掉尖端的胚芽鞘上)。下列有关说法错误的是()A.该实验的自变量是①②③④四组琼脂块中的生长素浓度B.琼脂块中的生长素能促进胚芽鞘生长，原因是生长素促进了细胞生长C.如果胚芽鞘的长度关系为ca=b=d，说明单侧光将向光侧生长素分解了D.如果胚芽鞘的长度关系为ca=bd，说明单侧光将向光侧生长素转移了【解析】选A。该实验的自变量是对胚芽鞘尖端的处理手段，即放在暗处和单侧光照射，因变量是a、b、c、d胚芽鞘的生长高度，A错误。琼脂块中的生长素能促进胚芽鞘生长，原因是生长素促进了细胞生长，B正确；通过a、b、c、d胚芽鞘的生长高度可以确定琼脂块①、②、③、④中生长素的含量高低，从而确定单侧光是使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了，如果胚芽鞘的长度关系为ca=b=d，说明单侧光将向光侧生长素分解了，C正确；如果胚芽鞘的长度关系为ca=bd，说明单侧光将向光侧生长素转移了，D正确。【补偿训练】1.(2019·大庆高二检测)在人工控制的不同光照条件下测定燕麦胚芽鞘中(尖端以下)生长素含量的相对浓度(如下图所示)，测定结果可以说明()