第1节 植物生长素的发现
学 习 目 标 核 心 素 养 1.通过对生长素的产生、分布、运输及向光性等1.概述植物生长素的发现过程 2.体验发现生长素的过程和方法 知识的学习形成结构与功能相适应的生命观 2.通过植物向光性的结果分析，培养用逻辑思维3.说出植物生长素的产生部位、运输和分布解决问题的能力 情况 3.通过分析科学家的相关实验方案，培养学生的科学探究能力
1．生长素的发现过程 (1)达尔文实验
①发现问题：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实验处理及现象
③结论：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种“影响”，当这种“影响”传递到下面的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。
(2)鲍森·詹森实验
实验1 实验2
①过程及现象
实验1：切去胚芽鞘尖端＋单侧光―→不生长不弯曲。
实验2：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片＋单侧光―→弯曲生长。 ②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
实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。 (4)温特的实验
A B
①实验组——A
处理：把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。 ②对照组——B
处理：把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘既不生长也不弯曲。
③实验结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
2．生长素的产生、运输和分布
(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。
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方向?
非极性运输：在成熟组织中，生长素可以?? 通过韧皮部进行非极性运输(3)分布：相对集中在生长旺盛部分。
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照下能产生某种影响传递到尖端下方，温特通过实验证明了这种影响是一种化学物质。 ( )
2．幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。 3．植物茎尖的细胞可利用色氨酸合成生长素。 4．生长素的化学本质是蛋白质。
( ) ( ) ( ) ( )
5．横向运输发生在尖端，产生效应的部位也在尖端。
6．生长素在根部的极性运输方向为由“根尖端”运往“根近茎端”。 提示：1.√
2．× 生长素在生物体内含量较少，而不是大量。 3．√
4．× 生长素是一种对植物生命活动起调节作用的有机物，其本质不是蛋白质。 5．× 横向运输发生在尖端，产生效应的部位在尖端以下部位。 6．√
[问题探究] 艹
1．达尔文以金丝雀草的胚芽鞘为材料，做了如下实验。仔细观察图示并思考以下相关
鹝问题：
植物向光生长的相关实验分析
(1)本实验中的对照组、实验组分别是哪几组？ 提示：①、②③④。
(2)③④对照中，实验的自变量和因变量分别是什么？ 提示：遮光部位 胚芽鞘的生长情况。
2．从对照实验设计的单一变量原则角度分析，鲍森·詹森实验有什么不足之处？又该如何改进？
提示：不足之处为该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的刺激不是由琼脂片产生的。改进方案：增设③组：将胚芽鞘尖端切掉，将琼脂片放在切口上，用单侧光照射，观察胚芽鞘的生长状况。
3．拜尔实验为什么要在黑暗中进行？温特实验是否也需要在黑暗中进行？ 提示：排除光照不均匀对实验结果的影响。不需要。
[归纳总结]
胚芽鞘实验的相关结论
(1)产生生长素的部位在尖端，而发生生长及弯曲的部位在尖端以下的伸长区。 (2)感受光照的部位在尖端，而且生长素的横向运输只发生在尖端。 (3)生长素产生的多少与尖端是否感受光照无关。
1.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大、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 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。]
2．对胚芽鞘进行如图所示的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①②装置仍停止在如图位置。则四个胚芽鞘的生长方向依次是( )
A．←↑→↑ C．→↑→↑
B．←↑↑→ D．→↑←↑
D [①中胚芽鞘随盘匀速旋转，则胚芽鞘尖端四周都能接受到光刺激，但是旋转产生的离心力会导致生长素在外侧分布多，因此停留在如图位置时，胚芽鞘向右弯曲生长；②暗箱不动，有单侧光从左边射入，但是胚芽鞘旋转使胚芽鞘的尖端各部位都能均匀接受单侧光，因此胚芽鞘直立生长；③由于生长素的运输受重力影响，因此B中的生长素比A中的多，故右侧生长比左侧快，胚芽鞘向左弯曲生长；④旋转后A、B中生长素一样多，因此左右两侧生长一样快，胚芽鞘直立生长。]
(1)若撤去实验①的光源，其他条件不变，则胚芽鞘的生长方向如何？
提示：向右弯曲生长。
(2)若对实验③加以右侧方向的单侧光照射，则胚芽鞘将如何生长？ 提示：向左弯曲生长。
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