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第5章 第1节
人教版 选择性必修1
植物生长素
目录
CONTENTS
生长素的合成、运输与分布
2/
生长素的发现过程
1/
生长素的生理作用
3/
1. 图中植株的生长方向有什么特点？
弯向光源生长
2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？
单侧光；可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
3. 这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分？
幼嫩部分
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性
生长素的发现过程
01
阅读课本生长素的发现过程，找出科学家的实验过程及结论。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
19世纪末
1913年
1918年
1926年
1934-1946年
生长素的发现过程
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
1831—1836 年，达尔文以博物学家的身份参加英国军舰“贝格尔号”的环球科学考察。在旅途中，他养了几只鸟，又在船舱中种植了一些喂鸟用的金丝雀虉草。船舱很暗，只有舷窗能透进阳光。达尔文当时就注意到，植物的幼苗都向舷窗的方向弯曲生长。为了弄清引起植物向光生长的原因，达尔文等许多科学家先后进行了数十年的科学研究。
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
完成了生物进化研究之后，1875年，达尔文和他的儿子弗朗西斯·达尔文（F. Darwin）一起，用金丝雀虉草为材料研究植物的向光生长。
1882年，达尔文与世长辞，该实验是他晚年的重大科学贡献之一。
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
（1）实验材料:
金丝雀虉（yì）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
（1）实验材料:
金丝雀虉（yì）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘
胚芽鞘
第一片叶
种子
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
（1）实验材料:
金丝雀虉（yì）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘
胚芽鞘
第一片叶
种子
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
（2）实验过程:
单侧光
实验①
实验③
实验④
实验②
不做处理
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下方
单侧光
实验①
实验③
实验④
实验②
不做处理
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下方
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
一
生长素的发现过程
实验①
实验②
实验③
实验④
该实验的对照组为_____，实验组为________；
①②对照，自变量为__________，
①③④对照,自变量为__________；
①
②③④
有无尖端
尖端
遮光部位
尖端
说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关；
说明胚芽鞘的感光部位在______；
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
（3）实验结论:
单侧光
感光部位在尖端
弯曲生长的部位是尖端下部伸长区
疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？
达尔文根据实验提出，胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，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。
胚芽鞘尖端是否真的产生了某种“影响”呢？
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
云母片：是一种矿物质，由云母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
琼脂片
云母片
2、鲍森·詹森的实验（1913）
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
琼脂片
云母片
2、鲍森·詹森的实验（1913）
弯向光源生长
不生长也不弯曲
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
实验结论：
尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
3. 拜尔(1918年)
黑暗环境
排除光的影响，控制变量
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
3. 拜尔(1918年)
黑暗环境
结果？
尖端放置的位置。
尖端下部弯曲生长的方向。
自变量：
因变量：
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
3. 拜尔(1918年)
黑暗环境
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
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
实验结论：
现象：
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
《植物的运动力》
推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
推测2：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
詹森的实验验证
拜尔的实验验证
詹森和拜尔的实验初步证明：
顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
琼脂
几小时后
胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
将琼脂切成小块
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
结果？
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
结果：
胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
结果：
胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧
结果：
胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块
胚芽鞘则既不生长也不弯曲
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
结果：
胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
胚芽鞘则既不生长也不弯曲
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
结论：
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
4、温特的实验（1926）
结果：
胚芽鞘会朝对侧弯曲生长
胚芽鞘则既不生长也不弯曲
①设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
②在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间，原因是
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
1934，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸（IAA）
1946年，人们从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素！
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
19世纪末
1913年
1918年
1926年
1934-1946年
生长素的发现过程
请你来复述！
准备好了吗
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
19世纪末
1913年
1918年
1926年
1934-1946年
生长素的发现过程
一
生长素的发现过程
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
其他科学家
在发现生长素之后，人们又陆续发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
人们把这类由植物体内产生，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，叫作植物激素（phytohormone）。
植物激素：
植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
现在你能解释植物向光性的原因吗？
一
生长素的发现过程
植物向光性的解释
生长素的发现使人们认识到，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，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。（课本P92）
随堂练习
1．在生长素的发现过程中，很多科学家进行了大量的实验探究。下列有关叙述正确的是（ ）
A．达尔文的实验说明感光部位和弯曲生长部位都在胚芽鞘尖端
B．拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是生长素分布不均造成的
C．温特的实验证明了引起胚芽鞘弯曲生长的化学物质是吲哚乙酸
D．达尔文和鲍森·詹森的实验必须始终在单侧光照射下进行
D
随堂练习
2．下列与生物科学史发展有关的叙述，正确的是（　　）
A．温特以琼脂块和胚芽鞘为实验材料，发现了生长素的化学本质及植物向光生长的原因
B．沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋结构模型并提出了DNA半保留复制的假说
C．萨顿将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”，并提出表现型和基因型的概念
D．美国科学家坎农提出稳态的概念，他认为内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
B
随堂练习
3．下列科学史实验中没有使用同位素标记技术的是（ ）
A．鲁宾和卡门研究光合作用过程中氧气的来源
B．达尔文探讨植物向光性的原因
C．卡尔文等探明CO2转化为有机物的途径
D．科学家研究分泌蛋白的合成和分泌
B
随堂练习
4．如图所示为燕麦胚芽鞘在单侧光照射下的生长情况。据图分析，下列有关说法正确的是（ ）
A．感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端
B．单侧光促进了生长素的合成
C．背光侧细胞生长地较向光侧快
D．单侧光为生长素极性运输提供能量
C
随堂练习
AB
5．下图是生长素发现过程中的重要实验，有关叙述正确的是（ ）
A．实验一是为了说明植物感受单侧光刺激的部位，结果表明顶端是感受部位
B．实验二的结果可以推测植物的弯曲生长是由于顶端产生的某种物质引起的
C．实验三必须在适宜光照中进行，因为光照会影响植物的光合作用
D．实验四中的对照实验是将放过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘正中
多选
随堂练习
6．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是①胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？②这种“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光侧比向光侧生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(1)鲍森·詹森的实验无法排除“琼脂片本身导致胚芽鞘生长的可能”，如何完善实验进行证明？鲍森·詹森实验的贡献是什么？
可以增设一组：在切去尖端的胚芽鞘切面上放一块与实验组相同的空白琼脂片。鲍森·詹森实验证明了尖端产生的某种影响可以透过琼脂片传递给下部
随堂练习
6．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是①胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？②这种“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光侧比向光侧生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(2)拜尔的实验在黑暗中进行的目的是什么？通过该实验分析“某种影响”的产生是否需要光照？
(3)拜尔实验的贡献是什么？
本实验的目的是研究植物具有向光性的内因是什么，需要排除光照对实验结果的干扰。 不需要
证明了胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。初步证明了“影响”可能是一种化学物质
随堂练习
6．达尔文的推测中遗留了三个问题，分别是①胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，这种“影响”是什么？②这种“影响”能否向下传递？③为什么伸长区背光侧比向光侧生长快？在达尔文实验的基础上科学家们继续进行了实验探索，请继续分析其他科学家的研究：
(4)鲍森·詹森和拜尔的实验都是在有尖端的情况下植物出现了向光性，温特通过巧妙的实验设计确定了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。温特设计的实验自变量是什么？对照组的作用是什么？
自变量是琼脂块有无接触过胚芽鞘尖端；对照组的作用是排除琼脂块本身对实验结果的干扰，以便更有力地说明导致胚芽鞘弯曲生长的是尖端中的某种化学物质

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