資源簡介

5.1植物生長素學案
一學科核心素養(yǎng)
1.說出生長素的合成、運輸及生理作用特點，歸納總結(jié)出植物激素的概念（生命觀念）
2.通過學習科學家對植物生長素的探索歷程及實驗設(shè)計，體會演繹推理、批判性思維、創(chuàng)造性思維等方法，闡述生長素的發(fā)現(xiàn)過程和有關(guān)實驗現(xiàn)象和結(jié)論（生命觀念，科學思維）
3.針對生長素的探究實驗設(shè)計，進行提問、模型建構(gòu)、交流討論，掌握科學探究的基本思路和方法（科學探究）
4.通過了解生長素在生活實踐中的應用，培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際生活問題的能力（社會責任）
二學習重難點
重點：
1.植物生長素的發(fā)現(xiàn)
2.植物生長素的生理作用
難點：
1.植物生長素的合成、運輸、分布
2.植物生長素的生理作用
三課前預習
1．發(fā)現(xiàn)過程：（1）提出問題→作出假設(shè)→實驗驗證→得出結(jié)論。
（2）實驗探究：①達爾文實驗_______照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的某種刺激，此種刺激對下部的伸長區(qū)產(chǎn)生影響，造成_______側(cè)比_______ 側(cè)生長快，而出現(xiàn)向光性彎曲。
②詹森實驗：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過_______傳遞給下部。
③拜爾實驗：胚芽鞘的彎曲生長是因為尖端產(chǎn)生的刺激在其下部分布_______造成的。
④溫特實驗：胚芽鞘尖端產(chǎn)生了某種物質(zhì)，命名為_______。
⑤其他實驗：科學家分離并鑒定出生長素的化學本質(zhì)為_______。
（3）得出結(jié)論：植物的向光性是由于_______照射后，胚芽鞘的背光側(cè)的生長素含量______向光側(cè)，而引起兩側(cè)的生長素含量不均勻，從而造成向光彎曲。
2． 生長素 生長激素
化學本質(zhì) ____ ______
產(chǎn)生部位 _____ ______
運輸方式 __和___ 經(jīng)___運輸
作用部位 作用于其他部位 作用于____
發(fā)揮作用后 經(jīng)靶細胞接受并起作用后__
3．生長素發(fā)現(xiàn)過程
（1）達爾文實驗
組別 實驗過程 現(xiàn)象 實驗結(jié)論
A ②______ a．證明單側(cè)光照射能使④_____產(chǎn)生某種“影響”，并傳遞到下面的伸長區(qū)，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快； b．感受光刺激的部位是⑤______
B 不生長，不彎曲
C ③____________
D 向光彎曲生長
4．生長素的作用：生長素在植物體內(nèi)給細胞傳達信息，起著調(diào)節(jié)細胞生命活動的作用。在植物體內(nèi)，生長素在細胞水平上起著促進的 ____________、 ____________等作用；在器官水平上則影響器官的生長、發(fā)育，如促進 ____________發(fā)生，影響花、葉和果實 ____________等。
5．拜爾實驗
a．實驗過程與現(xiàn)象
切去胚芽鞘尖端，移至一側(cè)，置于黑暗中培養(yǎng)，胚芽鞘向放尖端的對側(cè)彎曲生長。
b．實驗結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長是尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布⑦____________造成的。
6．生長素作用兩重性的實例——頂端優(yōu)勢
（1）原因：頂芽處生長素濃度較低促進生長，側(cè)芽處生長素濃度較高抑制生長。
（2）解除方法： ____________。
（3）應用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們根據(jù)植物頂端優(yōu)勢的原理采用一定措施來提高作物的產(chǎn)量，如適時摘除棉花的頂芽。
7．根、芽、莖對生長素的反應敏感程度曲線分析
生長素所發(fā)揮的作用，因濃度、器官的種類不同而有較大的差異。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），也說明不同器官正常生長需要的生長素濃度不同。
四自我檢測
1．研究發(fā)現(xiàn)芽產(chǎn)生的IAA不能用于調(diào)節(jié)子房發(fā)育成果實，為了進一步研究IAA對果實發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，科研人員將處于花蕾期的番茄分成4組，實驗處理及結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)分析錯誤的是（ ）
組別 甲 乙 丙 丁
花蕾期是否授粉 授粉 未授粉
花柄處是否涂抹NPA 涂抹 不涂抹 涂抹 不涂抹
果實平均重量（g） 0 4．7 3．8 0
注：NPA為生長素運輸阻斷劑。A．甲組番茄不能結(jié)實的原因是在NPA的作用下子房生長素濃度過高
B．乙組為對照組，該組促進果實發(fā)育的生長素主要來源于發(fā)育中的種子
C．果實的發(fā)育是多種激素相互作用、共同調(diào)節(jié)的結(jié)果
D．丙組產(chǎn)生的果實為無子果實，且無子性狀可以遺傳給子代
2．科研人員解析了植物“頂端彎鉤”形成的機制：埋在土壤中的種子萌發(fā)后，幼苗需要對抗來自土壤的機械壓力，破土而出進行光合生長。一方面幼苗的下胚軸通過快速地向上生長獲得破土而出的動力；另一方面下胚軸的頂端會形成“頂端彎鉤”結(jié)構(gòu)，脆弱的子葉和頂端分生組織彎向下生長。“頂端彎鉤”的形成與生長素分布不均勻有關(guān)，水楊酸（SA，一種植物激素）對“頂端彎鉤”的形成也有影響，相關(guān)實驗結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．破土前，“頂端彎鉤”內(nèi)側(cè)的生長速度比外側(cè)慢
B．破土后，“頂端彎鉤”內(nèi)側(cè)的生長速度比外側(cè)快
C．SA可能通過影響生長素的分布來影響“頂端彎鉤”的形成
D．可確定“頂端彎鉤”形成過程中內(nèi)側(cè)生長素濃度始終低于外側(cè)
3．多葉棘豆是一種珍貴的藥用植物，其種子萌發(fā)率極低。為研究外源IAA能否促進多葉棘豆種子的萌發(fā)，科研人員用蒸餾水配制不同濃度的IAA溶液，分別浸泡種子14小時(甲組)、21小時(乙組)和28小時(丙組)。將浸泡后的種子置于培養(yǎng)皿中，在適宜的萌發(fā)條件下培養(yǎng)。觀察萌發(fā)情況，結(jié)果如下圖所示。
下列敘述錯誤的是（ ）
A．分析可知，外源IAA能減輕28小時蒸餾水浸泡對種子萌發(fā)的抑制
B．本實驗結(jié)果中，外源IAA促進種子萌發(fā)的最佳浸泡時間為21小時
C．乙組可在5~20 mg·L-1范圍內(nèi)進一步探究外源IAA促進種子萌發(fā)的最佳濃度
D．甲組10 mg·L-1的萌發(fā)率大于20 mg·L-1，說明20 mg·L-1外源IAA能抑制種子萌發(fā)
4．下列關(guān)于生長素發(fā)現(xiàn)過程的實驗，說法不正確的是（ ）
A．達爾文實驗證明，胚芽鞘的感光部位是尖端
B．鮑森·詹森的實驗證明，胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部
C．拜爾的實驗證明，胚芽鞘的彎曲生長是由于生長素生長分布不均勻造成的
D．溫特實驗證明，胚芽鞘尖端能產(chǎn)生促進生長的化學物質(zhì)
5．生長素在植物的生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用。植物的生長情況與生長素的分布和濃度有關(guān)。現(xiàn)將植物橫放如圖乙，測量根和莖生長素濃度與其生長狀況的關(guān)系如圖甲，下列敘述不合理的是（　　）
A．研究乙圖植物的生長狀況時，應將植物放置于黑暗條件中
B．甲圖中P點最可能對應乙圖中的位置是d，G點最可能對應乙圖中的位置是a
C．將圖乙植物放置太空中，植物將表現(xiàn)為水平生長
D．乙圖的現(xiàn)象體現(xiàn)了環(huán)境因素會影響植物的形態(tài)建成
6．科學家曾經(jīng)在人的尿液中發(fā)現(xiàn)了吲哚乙酸，下列有關(guān)說法正確的是（　　）
A．人體內(nèi)有將色氨酸催化成吲哚乙酸的酶
B．根的吲哚乙酸主要由地上部分運輸而來
C．合成生長素的腺體分布于幼嫩的芽、葉等部位
D．吲哚丁酸是植物生長調(diào)節(jié)劑不屬于生長素
7．生長素在胚芽鞘內(nèi)的運輸與自身的載體分布有關(guān)，也受光照、重力等外界因素的影響。在如圖所示的胚芽鞘中，生長素的運輸方向不會發(fā)生的是（　　）
A．a(chǎn)→b B．a(chǎn)→c
C．b→d D．c→d
8．生長素的具體作用機理是：生長素以擴散作用通過細胞壁，與細胞膜上的受體結(jié)合，通過進一步信號傳遞促進質(zhì)子泵基因的表達。質(zhì)子泵是細胞膜上轉(zhuǎn)運H+的載體，被活化的質(zhì)子泵可催化ATP水解將H+從膜內(nèi)轉(zhuǎn)運到膜外，使細胞壁酸化，酸化后的細胞壁變得松弛而有利于伸展。下列相關(guān)敘述正確的是
A．生長素是在相應腺體中由色氨酸經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)變形成的
B．生長素是一種信號分子，直接參與質(zhì)子泵基因的表達過程
C．H+從膜內(nèi)轉(zhuǎn)運到膜外的方式是主動運輸，質(zhì)子泵兼具酶和載體的功能
D．生長素的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，其本身的合成不受基因組的控制
9．下圖是園藝工人正在移栽剪枝去葉的大樹的場景。移栽完成后澆水時，可添加適量的NAA（生長素類似物），其主要目的是（　　）
A．增加土壤溶液的濃度 B．促進側(cè)根的快速生長
C．加速主根的固定作用 D．保護根細胞免受蟲害
10．“苗長高二尺之上，打去‘沖天心’；旁條長尺半，亦打去心。葉葉不空，開花結(jié)實”，這是元代農(nóng)書《農(nóng)桑輯要》中記載的提高棉花產(chǎn)量的一項技術(shù)。該項操作通過去除植株頂端優(yōu)勢，塑造株型，改善種植通風透光條件，合理分配營養(yǎng)，多結(jié)鈴、結(jié)大鈴。去除頂端優(yōu)勢、調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)分配都與生長素有關(guān)。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．棉花植株頂芽細胞中，存在“色氨酸→……→生長素”的代謝途徑
B．打去“沖天心”，利于“旁條”合成生長素，促進“旁條”生長
C．適宜濃度的生長素能促進營養(yǎng)物質(zhì)向棉鈴運輸，促進棉鈴生長
D．生長素調(diào)節(jié)植物生長是通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達來實現(xiàn)的
參考答案：
三課前預習
1． 單側(cè)光 背光 向光 瓊脂片 不均勻 生長素 吲哚乙酸 單側(cè)光 多于
2． 吲哚乙酸 蛋白質(zhì) 幼嫩的葉、芽和發(fā)育中的種子 垂體 極性運輸 非極性運輸 血液 靶細胞和靶器官 滅活
3． 向光彎曲生長 直立生長 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端
4． 細胞伸長生長 誘導細胞分化 側(cè)根和不定根 發(fā)育
5．不均勻
6．去掉頂芽
7． 大于 大于
四自我檢測
1．D
2．D
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．C
9．B
10．B
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