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5.1植物生长素学案
一学科核心素养
1.说出生长素的合成、运输及生理作用特点，归纳总结出植物激素的概念（生命观念）
2.通过学习科学家对植物生长素的探索历程及实验设计，体会演绎推理、批判性思维、创造性思维等方法，阐述生长素的发现过程和有关实验现象和结论（生命观念，科学思维）
3.针对生长素的探究实验设计，进行提问、模型建构、交流讨论，掌握科学探究的基本思路和方法（科学探究）
4.通过了解生长素在生活实践中的应用，培养学生应用所学知识解决实际生活问题的能力（社会责任）
二学习重难点
重点：
1.植物生长素的发现
2.植物生长素的生理作用
难点：
1.植物生长素的合成、运输、分布
2.植物生长素的生理作用
三课前预习
1．发现过程：（1）提出问题→作出假设→实验验证→得出结论。
（2）实验探究：①达尔文实验_______照射使胚芽鞘的尖端产生的某种刺激，此种刺激对下部的伸长区产生影响，造成_______侧比_______ 侧生长快，而出现向光性弯曲。
②詹森实验：胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过_______传递给下部。
③拜尔实验：胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其下部分布_______造成的。
④温特实验：胚芽鞘尖端产生了某种物质，命名为_______。
⑤其他实验：科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为_______。
（3）得出结论：植物的向光性是由于_______照射后，胚芽鞘的背光侧的生长素含量______向光侧，而引起两侧的生长素含量不均匀，从而造成向光弯曲。
2． 生长素 生长激素
化学本质 ____ ______
产生部位 _____ ______
运输方式 __和___ 经___运输
作用部位 作用于其他部位 作用于____
发挥作用后 经靶细胞接受并起作用后__
3．生长素发现过程
（1）达尔文实验
组别 实验过程 现象 实验结论
A ②______ a．证明单侧光照射能使④_____产生某种“影响”，并传递到下面的伸长区，造成伸长区背光面比向光面生长快； b．感受光刺激的部位是⑤______
B 不生长，不弯曲
C ③____________
D 向光弯曲生长
4．生长素的作用：生长素在植物体内给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进的 ____________、 ____________等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进 ____________发生，影响花、叶和果实 ____________等。
5．拜尔实验
a．实验过程与现象
切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长。
b．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⑦____________造成的。
6．生长素作用两重性的实例——顶端优势
（1）原因：顶芽处生长素浓度较低促进生长，侧芽处生长素浓度较高抑制生长。
（2）解除方法： ____________。
（3）应用：在农业生产中，人们根据植物顶端优势的原理采用一定措施来提高作物的产量，如适时摘除棉花的顶芽。
7．根、芽、茎对生长素的反应敏感程度曲线分析
生长素所发挥的作用，因浓度、器官的种类不同而有较大的差异。这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同（敏感性大小：根 ____________芽 ____________茎），也说明不同器官正常生长需要的生长素浓度不同。
四自我检测
1．研究发现芽产生的IAA不能用于调节子房发育成果实，为了进一步研究IAA对果实发育的调节作用，科研人员将处于花蕾期的番茄分成4组，实验处理及结果如下表所示。下列相关分析错误的是（ ）
组别 甲 乙 丙 丁
花蕾期是否授粉 授粉 未授粉
花柄处是否涂抹NPA 涂抹 不涂抹 涂抹 不涂抹
果实平均重量（g） 0 4．7 3．8 0
注：NPA为生长素运输阻断剂。A．甲组番茄不能结实的原因是在NPA的作用下子房生长素浓度过高
B．乙组为对照组，该组促进果实发育的生长素主要来源于发育中的种子
C．果实的发育是多种激素相互作用、共同调节的结果
D．丙组产生的果实为无子果实，且无子性状可以遗传给子代
2．科研人员解析了植物“顶端弯钩”形成的机制：埋在土壤中的种子萌发后，幼苗需要对抗来自土壤的机械压力，破土而出进行光合生长。一方面幼苗的下胚轴通过快速地向上生长获得破土而出的动力；另一方面下胚轴的顶端会形成“顶端弯钩”结构，脆弱的子叶和顶端分生组织弯向下生长。“顶端弯钩”的形成与生长素分布不均匀有关，水杨酸（SA，一种植物激素）对“顶端弯钩”的形成也有影响，相关实验结果如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．破土前，“顶端弯钩”内侧的生长速度比外侧慢
B．破土后，“顶端弯钩”内侧的生长速度比外侧快
C．SA可能通过影响生长素的分布来影响“顶端弯钩”的形成
D．可确定“顶端弯钩”形成过程中内侧生长素浓度始终低于外侧
3．多叶棘豆是一种珍贵的药用植物，其种子萌发率极低。为研究外源IAA能否促进多叶棘豆种子的萌发，科研人员用蒸馏水配制不同浓度的IAA溶液，分别浸泡种子14小时(甲组)、21小时(乙组)和28小时(丙组)。将浸泡后的种子置于培养皿中，在适宜的萌发条件下培养。观察萌发情况，结果如下图所示。
下列叙述错误的是（ ）
A．分析可知，外源IAA能减轻28小时蒸馏水浸泡对种子萌发的抑制
B．本实验结果中，外源IAA促进种子萌发的最佳浸泡时间为21小时
C．乙组可在5~20 mg·L-1范围内进一步探究外源IAA促进种子萌发的最佳浓度
D．甲组10 mg·L-1的萌发率大于20 mg·L-1，说明20 mg·L-1外源IAA能抑制种子萌发
4．下列关于生长素发现过程的实验，说法不正确的是（ ）
A．达尔文实验证明，胚芽鞘的感光部位是尖端
B．鲍森·詹森的实验证明，胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
C．拜尔的实验证明，胚芽鞘的弯曲生长是由于生长素生长分布不均匀造成的
D．温特实验证明，胚芽鞘尖端能产生促进生长的化学物质
5．生长素在植物的生长发育中发挥着重要作用。植物的生长情况与生长素的分布和浓度有关。现将植物横放如图乙，测量根和茎生长素浓度与其生长状况的关系如图甲，下列叙述不合理的是（　　）
A．研究乙图植物的生长状况时，应将植物放置于黑暗条件中
B．甲图中P点最可能对应乙图中的位置是d，G点最可能对应乙图中的位置是a
C．将图乙植物放置太空中，植物将表现为水平生长
D．乙图的现象体现了环境因素会影响植物的形态建成
6．科学家曾经在人的尿液中发现了吲哚乙酸，下列有关说法正确的是（　　）
A．人体内有将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运输而来
C．合成生长素的腺体分布于幼嫩的芽、叶等部位
D．吲哚丁酸是植物生长调节剂不属于生长素
7．生长素在胚芽鞘内的运输与自身的载体分布有关，也受光照、重力等外界因素的影响。在如图所示的胚芽鞘中，生长素的运输方向不会发生的是（　　）
A．a→b B．a→c
C．b→d D．c→d
8．生长素的具体作用机理是：生长素以扩散作用通过细胞壁，与细胞膜上的受体结合，通过进一步信号传递促进质子泵基因的表达。质子泵是细胞膜上转运H+的载体，被活化的质子泵可催化ATP水解将H+从膜内转运到膜外，使细胞壁酸化，酸化后的细胞壁变得松弛而有利于伸展。下列相关叙述正确的是
A．生长素是在相应腺体中由色氨酸经过一系列反应转变形成的
B．生长素是一种信号分子，直接参与质子泵基因的表达过程
C．H+从膜内转运到膜外的方式是主动运输，质子泵兼具酶和载体的功能
D．生长素的化学本质不是蛋白质，其本身的合成不受基因组的控制
9．下图是园艺工人正在移栽剪枝去叶的大树的场景。移栽完成后浇水时，可添加适量的NAA（生长素类似物），其主要目的是（　　）
A．增加土壤溶液的浓度 B．促进侧根的快速生长
C．加速主根的固定作用 D．保护根细胞免受虫害
10．“苗长高二尺之上，打去‘冲天心’；旁条长尺半，亦打去心。叶叶不空，开花结实”，这是元代农书《农桑辑要》中记载的提高棉花产量的一项技术。该项操作通过去除植株顶端优势，塑造株型，改善种植通风透光条件，合理分配营养，多结铃、结大铃。去除顶端优势、调节营养物质分配都与生长素有关。下列相关叙述错误的是（ ）
A．棉花植株顶芽细胞中，存在“色氨酸→……→生长素”的代谢途径
B．打去“冲天心”，利于“旁条”合成生长素，促进“旁条”生长
C．适宜浓度的生长素能促进营养物质向棉铃运输，促进棉铃生长
D．生长素调节植物生长是通过调节相关基因的表达来实现的
参考答案：
三课前预习
1． 单侧光 背光 向光 琼脂片 不均匀 生长素 吲哚乙酸 单侧光 多于
2． 吲哚乙酸 蛋白质 幼嫩的叶、芽和发育中的种子 垂体 极性运输 非极性运输 血液 靶细胞和靶器官 灭活
3． 向光弯曲生长 直立生长 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端
4． 细胞伸长生长 诱导细胞分化 侧根和不定根 发育
5．不均匀
6．去掉顶芽
7． 大于 大于
四自我检测
1．D
2．D
3．D
4．C
5．B
6．B
7．D
8．C
9．B
10．B
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