第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程和生长素的合成、运输与分布
课标内容 (1)理解发现生长素的过程和方法。(2)解释生长素的合成部位、运输方式和分布。
知识点1 生长素的发现过程
1.达尔文的实验
(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)进行实验
对金丝雀草的胚芽鞘进行单侧光照射。
(3)结论
胚芽鞘的尖端受到单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2.鲍森·詹森的实验
3.拜尔的实验
4.温特的实验
5.植物激素的概念
人们把由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素。
知识点2 生长素的合成、运输和分布
1.生长素的产生
(1)合成部位 芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
(2)产生过程
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2.两种运输类型
(1)极性运输
①运输方向:从形态学上端运输到形态学下端。
②运输方式:主动运输。
(2)非极性运输:在成熟组织中通过输导组织进行。
3.分布
相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
(1)达尔文父子通过实验提出产生生长素的部位是胚芽鞘尖端。(×)
提示:达尔文所在时期还没有提出生长素的概念。
(2)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的。(×)
提示:植物体内没有特定的内分泌腺。
(3)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸。(×)
提示:温特没有鉴定出生长素的化学本质。
(4)幼芽、幼叶和种子都能产生大量的生长素。(×)
提示:生长素在生物体内含量较少,而不是大量。
(5)生长素的化学本质是蛋白质。(×)
提示: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。
(6)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变成生长素。(√)
一、生长素的发现过程
【情境探疑】
1.达尔文向光性实验的分析:请分析下列组别的自变量和实验结论,并完善表格。
组别 自变量 结论
①和② 胚芽鞘尖端的有无 胚芽鞘的弯曲生长与尖端的存在有关
①和③ 胚芽鞘尖端是否遮光 胚芽鞘的弯曲生长与尖端受单侧光刺激有关
①和④ 胚芽鞘尖端下部是否遮光 胚芽鞘的弯曲生长与尖端下部是否受光刺激无关
2.分析资料,回答问题。
资料Ⅰ 为研究生长素在单侧光影响下运输方向的变化,研究人员做了如下图所示的实验:
资料Ⅱ 研究人员做了进一步实验,将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
(1)资料Ⅰ实验的结果:装置a中胚芽鞘直立生长;装置b和c中胚芽鞘弯向光源生长。由此可得结论:在单侧光的影响下,生长素在尖端发生了横向运输。
(2)资料Ⅱ说明光照没有影响生长素的总量,但单侧光照射促使生长素向背光侧转移。
3.材料 某同学利用发生了向光弯曲生长的燕麦胚芽鞘,制作成切片并观察。他绘制了背光侧和向光侧的细胞形态示意图(如图所示)。
单侧光照射导致生长素在背光一侧含量多于向光一侧,生长素的生理作用是促进细胞伸长(填“分裂”或“伸长”)。
1.胚芽鞘系列实验
2.植物向光性产生的原因分析
(1)过程图解
【典例应用】
例1 下列关于植物生长素发现过程的叙述,正确的是( )
A.达尔文根据实验结果提出单侧光造成伸长区背光面比向光面生长慢
B.鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的生长素可以透过琼脂片
C.拜尔的实验证明胚芽鞘弯曲生长是因为“影响”分布不均匀
D.温特从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质,并命名为生长素
答案 C
解析 达尔文根据实验结果提出,胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,会向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,A错误;鲍森·詹森通过实验证明,胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,B错误;拜尔的实验证明,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,C正确;温特通过实验证明,胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素,温特没有从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质,D错误。
例2 关于植物向光性的原因有以下三种解释:
解释1:单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧横向转移。
解释2:单侧光照射下,向光侧的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c>a=b>d。
若解释2正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为c=a=b>d。
若解释3正确,则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为a=b=c=d。
例3 用燕麦胚芽鞘做实验,如图所示。下列关于胚芽鞘生长情况的叙述,正确的是( )
A.①胚芽鞘直立生长
B.②胚芽鞘弯曲生长
C.③胚芽鞘不弯曲也不生长
D.④胚芽鞘向左弯曲生长
答案 D
解析 由于生长素无法透过玻璃片,胚芽鞘尖端产生的生长素只能从左侧向下运输,而右侧无法向下运输,致使尖端下部左侧生长素分布多于右侧,故①胚芽鞘向右弯曲生长,A错误;由于生长素可以透过琼脂块,胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,尖端下部两侧生长素分布均匀,故②胚芽鞘直立生长,B错误;由于生长素无法透过云母片,阻止了生长素因单侧光照射而引起的横向运输,胚芽鞘尖端产生的生长素向下运输,尖端下部两侧生长素分布均匀,故③胚芽鞘直立生长,C错误;在单侧光的刺激下,胚芽鞘尖端产生的生长素发生横向运输,致使尖端下部左侧生长素分布少于右侧,故④胚芽鞘向左弯曲生长,D正确。
跳出题海 植物“长不长、弯不弯”的判断方法
)
二、生长素的合成、运输和分布
【情境探疑】
1.回答下列有关生长素极性运输的问题:
(1)植物的地上部分及地下部分的形态学上、下端为什么相反?
提示:因为植物的地上部分和地下部分的生长方向相反,地上部分向上生长,地下部分向下生长。
(2)极性运输是从低浓度到高浓度的运输,这是怎样的运输方式?如何证明?
提示:极性运输是一种主动运输,可通过抑制植物的细胞呼吸来验证,加入呼吸抑制剂,该运输方式受阻。
(3)若植物随太空飞船进入太空中,其体内的生长素还能发生极性运输吗?
提示:极性运输由植物的遗传特性决定,即使在太空中也会发生极性运输。
2.试结合所学知识评价下列实验设计和结论。
实验设计:
结论:
①下端琼脂块中的生长素来自上端的琼脂块。
②生长素在胚芽鞘中只能由形态学上端运输到形态学下端。
(1)这个实验设计是否严谨?
提示:不严谨,缺少对照实验。
(2)如果要验证上述结论,应该如何对实验设计进行改进?
提示:将该胚芽鞘切段倒置,即形态学上端在下,形态学下端在上,观察位于下方的空白琼脂块中是否能获得生长素。
生长素的运输
(1)极性运输:只能从形态学上端向形态学下端运输,是一种主动运输,需要消耗能量。
(2)非极性运输:发生于成熟组织中,通过输导组织进行运输。
(3)横向运输:外界某些刺激使生长素在尖端进行横向运输。刺激因素有单侧光、重力、离心作用等。
①单侧光:
②重力:当植物横放时,重力使生长素由远地侧横向运输至近地侧,近地侧生长素浓度高于远地侧。
③离心作用:旋转时,由于离心作用,生长素发生横向运输,外侧生长素浓度高于内侧。
【典例应用】
例4 (多选)下列有关生长素的叙述错误的是( )
A.生长素是由色氨酸转变而来的,故生长素可与双缩脲试剂发生紫色反应
B.根尖合成的生长素能通过极性运输到达伸长区促进细胞的伸长生长
C.生长素在植物体各器官中均匀分布
D.植物的向光生长都是由生长素分布不均匀造成的
答案 ACD
解析 生长素的化学本质是吲哚乙酸而不是蛋白质或多肽,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;极性运输是生长素通过主动运输由形态学上端(根尖分生区)向形态学下端(伸长区)运输的过程,根尖合成的生长素能通过极性运输到达伸长区,促进伸长区细胞的伸长生长,B正确;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分,C错误;植物的向光生长一般认为是由生长素分布不均匀造成的,但是有的植物可能是由于某些抑制生长的物质分布不均匀造成的,D错误。
例5 下列有关植物生长素的叙述,错误的是( )
A.在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
B.在太空中,横向放置的植物的根不会表现出向地弯曲生长的特性
C.如果将含生长素的琼脂块放置于去尖端的胚芽鞘正中间,并给予单侧光照射,生长素会在琼脂块中进行横向运输
D.在存在呼吸抑制剂的条件下,极性运输会受到抑制
答案 C
解析 在植物的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,A正确;在太空失重状态下,植物激素不能进行横向运输,根失去向地生长的特性,但能进行极性运输,B正确;生长素进出琼脂块的方式是扩散,光照不会使生长素在琼脂块中进行横向运输,C错误;极性运输以主动运输形式进行,在缺氧或有呼吸抑制剂存在的条件下,能量供应不足,主动运输会受到抑制,从而使极性运输受到抑制,D正确。
例6 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
答案 D
解析 由于单侧光的照射,生长素可由向光一侧向背光一侧运输,即a→b,A正确;在胚芽鞘部位生长素进行极性运输,只能由形态学上端向形态学下端运输,既可a→c,也可b→d,B、C正确;横向运输发生在尖端,在胚芽鞘的下部不会发生,故不能由c运输到d,D错误。
思维导图 晨读必背
1.植物激素是由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 2.植物的向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧生长不均匀,从而造成向光弯曲。 3.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,相对集中分布在生长旺盛的部分。生长素的运输方向分极性运输和非极性运输两种。
随堂检测
1.下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图,其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的是( )
答案 D
解析 D项实验中琼脂块因为接触了尖端之后引起了切去尖端的胚芽鞘的弯曲生长,据此能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的,D正确。
2.人类的许多科学发现,往往要经过一代又一代人的探索。下列有关植物生长素发现过程的叙述,错误的是( )
A.达尔文设计简单而富有创造性的实验来研究人们熟视无睹的现象
B.首次分离出的具有生长素效应的物质不是来自植物体内,而是来自人的尿液中
C.鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片
D.温特的实验证明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
答案 D
解析 达尔文根据实验得出了植物出现向光性弯曲这种常见现象的原因,A正确;1934年,科学家首先从人的尿液中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA),B正确;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,C正确;拜尔的实验证明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,D错误。
3.如下是生长素发现过程中的部分实验示意图,根据图中信息判断,下列说法正确的是( )
A.实验一证明生长素的产生依赖光照
B.实验二证明顶端产生的生长素能向下运输
C.实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”分布不均匀
D.实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素
答案 C
解析 图中实验一条件下,两个胚芽鞘都发生了生长,但是尖端见光的胚芽鞘发生了向光弯曲生长,该实验证明胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端,而不能证明生长素的产生依赖光照,A错误;实验二中无尖端的胚芽鞘没有放琼脂片,有尖端的胚芽鞘放置了琼脂片,因此并不能证明生长素是尖端产生的,也有可能是琼脂片中的,B错误;实验三的自变量为尖端所处的位置,结果胚芽鞘向对侧弯曲生长,证明胚芽鞘弯曲生长的原因是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀,C正确;实验四证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,D错误。
4.下列与生长素的合成、运输和分布相关的叙述,正确的是( )
A.生长素只能在芽、幼嫩的叶和发育中的种子中产生
B.生长素是在核糖体中经氨基酸的脱水缩合形成的
C.生长素在植物体内只能进行极性运输
D.生长素在植物体各器官中都有分布
答案 D
解析 生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,A、B错误;在成熟组织中,生长素可通过输导组织进行非极性运输,C错误;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分,D正确。
5.下图为研究生长素(IAA)产生部位及运输方向的实验,初始时,琼脂块①~⑥中不含IAA。下列对实验结果的表述中,正确的是( )
A.琼脂块①②中都有IAA,①>②
B.琼脂块③④中都有IAA,③≈④
C.琼脂块⑤⑥中都有IAA,⑤≈⑥
D.琼脂块③④中含有的IAA分别与⑤⑥中的相等
答案 B
解析 ①②琼脂块中都有IAA,虽然有单侧光照射,但由于尖端插入的云母片阻止生长素的横向运输,故①≈②,A错误;由于琼脂块不能感受光刺激,故③④琼脂块中都有IAA,③≈④,B正确;由于生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,故⑤⑥琼脂块无生长素,C、D错误。
(时间:30分钟)
【基础对点】
知识点1 生长素的发现过程
1.下列关于植物激素的说法,正确的是( )
A.植物激素在植物体内含量很少
B.植物激素催化细胞内的代谢活动
C.有些植物激素参与组成细胞的重要结构
D.植物激素都有专门的分泌器官
答案 A
解析 植物激素在植物体内的含量很少,但有高效的调节作用,A正确;植物激素对植物的生命活动有显著的调节作用,酶才具有催化作用,B错误;植物激素不参与细胞结构的组成,C错误;植物激素由植物体的特定部位分泌,无专门的分泌器官,D错误。
2.下列有关生长素发现过程中的胚芽鞘实验的叙述,不正确的是( )
A.生长素产生的部位是胚芽鞘的尖端
B.生长素发挥作用的部位是胚芽鞘尖端下部
C.感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘的尖端
D.生长素发生横向运输的部位是胚芽鞘尖端下部
答案 D
解析 生长素的产生部位是胚芽鞘尖端;感受单侧光刺激的部位也是胚芽鞘尖端;生长素发挥作用的部位是胚芽鞘尖端下部;生长素发生横向运输的部位是胚芽鞘的尖端。
3.(多选)下图表示生长素发现过程中相关实验的部分探究过程,下列有关分析正确的是( )
A.达尔文的实验中胚芽鞘的遮光部位属于自变量
B.拜尔的实验在有光和无光条件下胚芽鞘的弯曲方向不同
C.图③是温特实验的实验组,其对照组使用的是未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块
D.温特的实验证明胚芽鞘尖端中的物质可以通过扩散的方式进入琼脂块
答案 ACD
解析 达尔文的实验中胚芽鞘的遮光部位属于自变量,A正确;图②中拜尔的实验在有光和无光条件下胚芽鞘的弯曲方向相同,都弯向左侧,B错误;图③是温特实验的实验组,其对照组使用的是未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,C正确;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的,该物质可以通过扩散的方式进入琼脂块,温特将其命名为生长素,D正确。
4.下图是某生物兴趣小组研究植物向光性的一组实验,通过该实验可以得出的结论是( )
A.幼苗感受光刺激的部位在尖端
B.幼苗合成生长素的部位在尖端
C.只有在光照下幼苗才能合成生长素
D.生长素对幼苗的生长具有促进作用
答案 A
解析 题图中的自变量是遮光部位,因变量是胚芽鞘的生长状况,单侧光照射是无关变量,所以结论是幼苗感受光刺激的部位在尖端。
知识点2 生长素的合成、运输与分布
5.下列有关生长素的叙述,错误的是( )
A.在存在呼吸抑制剂的条件下,极性运输会受到抑制
B.成熟的叶片和根尖成熟区产生的生长素很少
C.在成熟的植物组织中,生长素可以进行非极性运输
D.生长素只分布在植物生长旺盛的部位
答案 D
解析 极性运输以主动运输形式进行,在存在呼吸抑制剂的条件下,能量供应不足,极性运输会受到抑制,A正确;细胞分裂越旺盛,生长素合成量越大,所以成熟的叶片和根尖成熟区产生的生长素很少,B正确;在成熟的植物组织中,生长素可以进行非极性运输,C正确;生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位,D错误。
6.(多选)下列有关生长素的叙述,错误的是( )
A.合成部位的生长素含量往往高于积累部位的生长素含量
B.植物茎尖细胞可以利用色氨酸合成生长素
C.生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子
D.胚芽鞘尖端合成生长素与光照有关
答案 AD
解析 植物各部位生长素含量不同,通常是合成部位<积累部位,如顶芽<侧芽,A错误;生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素,B、C正确;胚芽鞘尖端合成生长素与光照无关,光照、重力等因素只是影响生长素的运输,D错误。
7.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,并按下图所示分别接入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′组胚芽鞘不弯曲、不生长,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组尖端产生的生长素能向胚芽鞘尖端以下部位运输,d组尖端产生的生长素不能
D.a′组尖端产生的生长素能向胚芽鞘尖端以下部位运输,b′组尖端产生的生长素不能
答案 D
解析 在胚芽鞘中,生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,a′组补充的部分与a组形态学上、下端一致,生长素能向胚芽鞘尖端以下部位运输,胚芽鞘可以在单侧光刺激下弯曲生长,而b′组补充的部分与b组形态学上、下端相反,生长素不能向胚芽鞘尖端以下部位运输,所以胚芽鞘不弯曲、不生长,D正确。
8.下列关于动植物激素的叙述,错误的是( )
A.动物激素都是由专门的内分泌腺分泌的,而植物激素不是
B.最先发现的动物激素是促胰液素,最先发现的植物激素是生长素
C.一般情况下,两者与相应的靶细胞结合并起作用后即被灭活
D.动物激素和植物激素都不直接参与细胞代谢
答案 A
解析 动物激素不都是由内分泌腺分泌的,有些激素是由分散的内分泌细胞分泌的,如胃泌素是由胃幽门黏膜G细胞分泌的,而植物没有内分泌腺,植物激素是由植物特定部位分泌的,A错误。
【综合提升】
9.(多选)某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按下图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧(如丙图),一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)。下列叙述正确的是( )
A.甲图胚芽鞘中的生长素经扩散进入琼脂块
B.乙图单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量低于右侧
C.若丙图左侧给予单侧光照,α的数值无明显变化
D.琼脂块1、2、3所引起的α角大小关系是1>3>2
答案 AC
解析 甲图胚芽鞘中的生长素经扩散进入琼脂块,A正确;乙图尖端插入云母片,生长素不能发生横向运输,故2和3中生长素含量相同,B错误;丙图无尖端,不能感受光刺激,若丙图左侧给予单侧光照,α的数值无明显变化,C正确;琼脂块1、2、3所具有生长素的含量关系为:1>2=3,故所引起的α角大小关系是1>3=2,D错误。
10.下图是生长素发现过程中达尔文实验和温特实验的示意图。下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.图1实验中单侧光强度和时间是无关变量,是否表现出向光性为因变量
B.由图1实验得出的结论是尖端产生的物质向下运输,促进尖端下部生长
C.图2实验的自变量是琼脂块是否与尖端接触,因变量为是否表现出向光性
D.图2实验证明了尖端能产生促进其下部生长的物质,温特将其命名为吲哚乙酸
答案 A
解析 图1为达尔文的实验,单侧光的强度和时间是无关变量,是否表现出向光性为因变量,A正确;图1实验的结论是感受单侧光的部位是胚芽鞘的尖端,尖端向下面的伸长区传递了某种“影响”,促进尖端下部生长,B错误;图2为温特的实验,因变量为胚芽鞘是否弯曲生长,C错误;温特将胚芽鞘尖端产生的促进生长的物质命名为生长素,后来其他人证明生长素是吲哚乙酸等,D错误。
11.用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段枝条一端,然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在,枝条及位置如图。下列有关处理方法及结果的叙述正确的是( )
A.处理图甲中A端,不可能在图甲中的B端探测到14C的存在
B.处理图乙中A端,能在图乙中的B端探测到14C的存在
C.处理图乙中B端,能在图乙中的A端探测到14C的存在
D.处理图甲中B端,能在图甲中的A端探测到14C的存在
答案 C
解析 图甲的A端是形态学上端,处理图甲中A端,可以在图甲中的B端探测到14C的存在,A错误;图乙的A端是形态学下端,处理图乙中A端,不能在图乙中的B端探测到14C的存在,B错误;图乙的B端是形态学上端,处理图乙中B端,能在图乙中的A端探测到14C的存在,C正确;图甲的B端是形态学下端,处理图甲中B端,不能在图甲中的A端探测到14C的存在,D错误。
12.如图表示与生长素相关的某实验,化学物质能够透过明胶却不能透过云母。下列叙述错误的是( )
A.两组实验均需要单侧光照射
B.自变量是尖端与其下部联系是否被阻断
C.本实验证明了生长素由尖端向下传递
D.若要使实验更严谨,则需再设计空白对照
答案 C
解析 本实验是对照实验,遵循单一变量原则,因此两组实验均需要单侧光照射,A正确;本实验考查的是尖端产生的影响能否穿过明胶或者云母,因此自变量可以认为是尖端与其下部联系是否被阻断,B正确;本实验只能证明尖端产生的影响能够透过明胶向下传递,而不能证明生长素由尖端向下传递,C错误;若要使实验更严谨则需再设计空白对照,即不做处理只进行相同的单侧光照射,D正确。
13.下列关于植物生长素发现过程的叙述,错误的是( )
A.达尔文根据实验提出,胚芽鞘尖端能产生吲哚乙酸,因而出现向光性
B.鲍森·詹森通过实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片
C.拜尔的实验证明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
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,温特把这种物质命名为生长素
答案 A
解析 达尔文根据实验提出的是胚芽鞘尖端能产生某种“影响”,A错误;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,B正确;拜尔的实验证明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,C正确;温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,温特把这种物质命名为生长素,D正确。
14.下图是利用某些单子叶植物幼苗完成的几组经典实验。
实验一:达尔文实验
实验二:鲍森·詹森实验(甲与乙)和拜尔实验(丙与丁)
请根据上面的实验过程和结果回答问题。
(1)依据达尔文实验,可以得出两点推论:
①该单子叶植物幼苗接受单侧光刺激的部位是
____________________________________________________________________。
②这种刺激能造成胚芽鞘向光弯曲,其原因是
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)鲍森·詹森实验的结论是__________________________________________。
如果在黑暗条件下重复鲍森·詹森对单子叶植物幼苗胚芽鞘的处理方法,结果将会怎样?
甲组胚芽鞘________;乙组胚芽鞘________。
(3)拜尔实验的结论是胚芽鞘弯曲生长是因为
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
答案 (1)①胚芽鞘尖端 ②胚芽鞘尖端接受单侧光刺激后,向伸长区传递某种“影响”,造成伸长区向光面比背光面生长慢 (2)胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给尖端下部 不弯曲不生长 直立生长 (3)尖端产生的“影响”在尖端的下部分布不均匀
解析 (1)达尔文实验中,丙组胚芽鞘尖端无法接受单侧光刺激,胚芽鞘尖端下部生长素均匀分布,故直立生长。甲、丁组胚芽鞘尖端能接受单侧光刺激,胚芽鞘尖端下部生长素分布不均匀,导致幼苗向光弯曲生长。实验对照表明接受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端。(2)鲍森·詹森实验中,乙组胚芽鞘的尖端和下部之间隔着琼脂片,甲、乙两组对比说明尖端产生的“影响”能透过琼脂片传递到尖端下部。在黑暗条件下,重复鲍森·詹森的实验,甲组不生长不弯曲,乙组由于缺少单侧光照,直立生长。(3)拜尔实验中,尖端不对称放置,胚芽鞘弯向放尖端的对侧生长,说明放置尖端一侧的下部受到的“影响”更多,生长快。