1．比較生長素在胚芽鞘尖端的橫向運(yùn)輸和在尖端下部的極性運(yùn)輸，歸納總結(jié)兩者的區(qū)別。(科學(xué)思維)2．分析生長素生理作用隨生長素濃度變化的關(guān)系圖，總結(jié)歸納出生長素的作用特點(diǎn)。(科學(xué)思維)3．運(yùn)用生長素相關(guān)的生理作用，解釋頂端優(yōu)勢、根的向地性、莖的背地性等現(xiàn)象。(科學(xué)思維)
1．色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素。生長素因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同，在發(fā)揮作用時(shí)會(huì)表現(xiàn)出較大差異。一般情況下，生長素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長。2．生長素不催化細(xì)胞代謝，不為細(xì)胞提供能量，而是給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的作用。3．在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，即只能進(jìn)行極性運(yùn)輸，而在成熟組織中，生長素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。
教材梳理1.合成部位：主要在芽、幼嫩的葉和_______________，_________經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素。3．分布部位：相對集中地分布在___________的部分。
知識點(diǎn)一　生長素的合成、運(yùn)輸與分布
判斷正誤(1)幼芽、幼葉和種子都能大量產(chǎn)生生長素。( 　　)(2)橫向運(yùn)輸發(fā)生在尖端，發(fā)生效應(yīng)的部位也在尖端。( 　　)(3)極性運(yùn)輸不需要能量。( 　　)
核心探討任務(wù)一、探索生長素的運(yùn)輸1．某同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)得出“生長素的極性運(yùn)輸，只能從植物形態(tài)學(xué)上端(頂端)向形態(tài)學(xué)下端(基端)運(yùn)輸，而不能反過來運(yùn)輸”的結(jié)論，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(圖a)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，此同學(xué)得出以下結(jié)論：(1)下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊；(2)生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。回答下列問題：
(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？提示：不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置的情況。(2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？提示：不嚴(yán)謹(jǐn)，沒有實(shí)驗(yàn)證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。
(3)如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？提示：應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長素不能由形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。如圖b。
核心歸納1.辨別形態(tài)學(xué)上端與下端以地面為基準(zhǔn)，靠近地面的都是下端，遠(yuǎn)離地面的都是上端。對根來說，根尖是形態(tài)學(xué)上端；對莖來說，莖尖是形態(tài)學(xué)上端。
特別提醒：(1)極性運(yùn)輸為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量(受O2濃度的影響)，需要載體蛋白的協(xié)助。(2)極性運(yùn)輸是由遺傳特性決定的，不受單側(cè)光、重力等外部因素的影響。
2．非極性運(yùn)輸：在成熟組織中，生長素可通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。非極性運(yùn)輸是與植物形態(tài)學(xué)方向無明顯關(guān)系的運(yùn)輸方式，其方向取決于兩端有機(jī)物的濃度差等因素，是通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行的被動(dòng)運(yùn)輸。3．橫向運(yùn)輸：橫向運(yùn)輸?shù)姆较蚱叫杏谇o的橫切面、垂直于莖的縱切面，受到單側(cè)刺激的影響時(shí)才會(huì)發(fā)生。類型如圖：
(1)受光照影響：單側(cè)光使胚芽鞘尖端中的生長素由向光側(cè)運(yùn)到背光側(cè)，如圖Ⅰ ①→②，可引起植物向光生長。(2)受力影響a．重力使生長素在幼根中從遠(yuǎn)地側(cè)運(yùn)到近地側(cè)，幼莖中生長素也從遠(yuǎn)地側(cè)運(yùn)到近地側(cè)，如圖Ⅱ③→④、⑤→⑥，可引起植物根的向地性和莖的背地性。b．離心力使胚芽鞘尖端中的生長素由中心向外運(yùn)輸，如圖Ⅲ⑦→⑧。
典題應(yīng)用1.下列關(guān)于生長素的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生、運(yùn)輸及作用的說法，錯(cuò)誤的是( 　　)A．生長素的發(fā)現(xiàn)源于人們對植物向光性的研究B．生長素的產(chǎn)生部位在胚芽鞘尖端，但發(fā)生效應(yīng)的部位不在尖端C．頂芽合成的生長素通過極性運(yùn)輸至側(cè)芽D．生長素的橫向運(yùn)輸可發(fā)生在尖端，外界刺激的方向總是與生長素發(fā)生橫向運(yùn)輸?shù)姆较蛳喾?br/>解析：人們在對植物向光性的研究中，發(fā)現(xiàn)了生長素，A正確；生長素的產(chǎn)生部位在胚芽鞘尖端，但發(fā)生效應(yīng)的部位在尖端下面的伸長區(qū)，B正確；頂芽合成的生長素運(yùn)輸至側(cè)芽的過程屬于極性運(yùn)輸，C正確；生長素的橫向運(yùn)輸可發(fā)生在尖端，但不同的單一刺激下，生長素的橫向運(yùn)輸方向不同，D錯(cuò)誤。
2．下列與生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布相關(guān)的敘述，正確的是( 　　)A．生長素只能在幼嫩的芽、葉和發(fā)育的種子中產(chǎn)生B．生長素是在核糖體中經(jīng)氨基酸的脫水縮合形成的C．生長素在植物體內(nèi)只能進(jìn)行極性運(yùn)輸D．生長素在植物體的各器官中都有分布解析：生長素主要的合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，在這些部位，色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長素，A、B錯(cuò)誤；在成熟組織中，生長素可通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；生長素在植物體的各器官中都有分布，但相對集中地分布在生長旺盛的部位，D正確。
教材梳理1.作用方式：給細(xì)胞傳達(dá)_______，起著___________________的作用。2．作用
知識點(diǎn)二　生長素的生理作用
3．生長素首先與細(xì)胞內(nèi)某種蛋白質(zhì)——___________特異性結(jié)合，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，進(jìn)而誘導(dǎo)特定___________，從而產(chǎn)生_______。
4．作用特點(diǎn)(1)表現(xiàn)：濃度較低時(shí)___________，濃度過高時(shí)___________。(2)示例——頂端優(yōu)勢①現(xiàn)象：側(cè)芽處生長素濃度較高，發(fā)育受到_______。②原因：③解除方法：___________。
(3)影響因素①成熟程度：一般來說_______細(xì)胞敏感，_______細(xì)胞遲鈍。②器官：不同器官對生長素的反應(yīng)敏感程度不同。根、芽、莖敏感程度為：_____________。
核心探討任務(wù)二、分析生長素的作用特點(diǎn)1．請根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，解釋頂端優(yōu)勢的原因。1934年，Thimann等人進(jìn)行了一次經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)。他對豌豆進(jìn)行保留頂芽或去除頂芽的處理，之后放置一段時(shí)間，觀察其側(cè)芽的生長狀況。
思考：(1)第a、b組處理的結(jié)果能否說明生長素抑制了側(cè)芽的生長？提示：不能說明，只能說明頂芽的存在抑制了側(cè)芽的生長。(2)第b、c組處理的結(jié)果說明了什么？提示：頂端向下運(yùn)輸?shù)纳L素抑制了側(cè)芽的生長。(3)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？提示：植物頂芽產(chǎn)生的生長素可抑制側(cè)芽的生長。
2．在頂端優(yōu)勢現(xiàn)象中，頂芽A和側(cè)芽B、C、D、E的生長素濃度大小與下圖中點(diǎn)①②③④⑤的對應(yīng)關(guān)系為：__________________________________________。
A—①、B—⑤、C—④、
3．下圖表示不同生長素濃度對植物同一器官的作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)若曲線表示不同生長素濃度對植物幼苗的作用，其出現(xiàn)向光性時(shí)，測得其向光側(cè)生長素濃度為m，則其背光側(cè)生長素濃度范圍是_______________。(2)若曲線表示不同生長素濃度對植物的芽的作用，在頂端優(yōu)勢中，測得頂芽生長素濃度為m，則側(cè)芽的生長素濃度范圍是_________。
(3)若曲線表示生長素對植物的莖的作用，在植物水平放置，表現(xiàn)出莖的背地性時(shí)，且測得其莖的近地側(cè)生長素濃度為M，則莖的遠(yuǎn)地側(cè)生長素濃度范圍是_______________。(4)若曲線表示生長素對植物的根的作用，在植物水平放置，表現(xiàn)出根的向地性時(shí)，且測得其根的遠(yuǎn)地側(cè)生長素的濃度為m，則近地側(cè)生長素濃度范圍是_________。
核心歸納1.不同濃度的生長素對同一器官的影響不同
(1)作用的特性：低濃度促進(jìn)生長(圖中d點(diǎn)之前，不包括d點(diǎn))，高濃度抑制生長(圖中d點(diǎn)之后，不包括d點(diǎn))。d點(diǎn)是“低濃度”與“高濃度”的分界點(diǎn)，“低濃度”“高濃度”不是具體值，而是濃度范圍。(2)關(guān)鍵點(diǎn)的含義：a、c兩點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度不同，但促進(jìn)作用相同；b點(diǎn)促進(jìn)作用最強(qiáng)，對應(yīng)的生長素濃度為最適濃度；d點(diǎn)表示既不促進(jìn)，也不抑制；e點(diǎn)對應(yīng)的生長素濃度為較高濃度，抑制生長。某濃度的生長素起促進(jìn)還是抑制作用是與濃度為“0”時(shí)的效果相比的。
2．不同植物器官對生長素的敏感程度(1)相關(guān)曲線分析同一濃度的生長素作用于不同器官引起的生理功能不同，這是因?yàn)椴煌钠鞴賹ιL素的敏感程度不同，曲線體現(xiàn)了根、莖、芽的敏感性大小為根>芽>莖。
(2)根的向地性和莖的背地性
3．不同種類的植物對生長素的敏感程度分析上圖可知，不同種類的植物對生長素的敏感程度不同，雙子葉植物比單子葉植物敏感程度高。
【視野拓展】　生長素促進(jìn)細(xì)胞伸長作用的機(jī)理對生長素的作用機(jī)理前人先后提出了“酸生長理論”和“基因活化學(xué)說”。
典題應(yīng)用3.生長素具有促進(jìn)植物生長等多種生理功能。下列與生長素有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是( 　　)A．植物生長的“頂端優(yōu)勢”現(xiàn)象可以通過去除頂芽而解除B．頂芽產(chǎn)生的生長素可以運(yùn)到側(cè)芽附近從而抑制側(cè)芽生長C．生長素可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)某些基因的表達(dá)從而影響植物生長D．在促進(jìn)根、莖兩種器官生長時(shí)，莖是對生長素更敏感的器官
解析：本題考查生長素對植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。植物頂芽產(chǎn)生的生長素通過極性運(yùn)輸，在側(cè)芽部位積累，枝條上部的側(cè)芽處生長素濃度較高，從而出現(xiàn)抑制側(cè)芽生長的現(xiàn)象，稱為“頂端優(yōu)勢”，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，可以通過去除頂芽的方式解除植物的頂端優(yōu)勢(如棉花打頂)，A、B正確；生長素作用的本質(zhì)是調(diào)節(jié)某些基因的表達(dá)從而影響植物體的生長，C正確；同一植物體不同器官對生長素的敏感度不同，敏感度由大到小依次是根、芽、莖，D錯(cuò)誤。
4．如圖表示不同濃度生長素對芽生長的影響。當(dāng)植物表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢時(shí)，頂芽和最靠近頂芽的側(cè)芽所含生長素的濃度最可能分別為( 　　)A．a(chǎn)和b　 B．b和aC．b和c D．c和b
解析：當(dāng)植物表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢時(shí)，即頂芽生長素濃度較低，促進(jìn)頂芽生長，而側(cè)芽生長素濃度較高，抑制側(cè)芽生長，故頂芽和最靠近頂芽的側(cè)芽所含生長素的濃度最可能分別為b和c，C正確。

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第1節(jié) 植物生長素

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修1

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