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(共25张PPT)
5.1 课时1 生长素的发现过程
弯向光源生长
长时间的单侧光照射；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。
幼嫩部分
1. 图中植株的生长方向有什么特点？
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？
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？
在单侧光刺激下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。
向光性：
植物出现这种现象的原因是什么？
问题·探讨
一、生长素的发现过程
科学家就是在研究植物向光性的过程中，最早发现的一种植物激素——生长素 。
生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？
19世纪末，达尔文（C.R.Darwin,1809-1882）和他的儿子，设计了实验来探讨植物向光性的原因。
金丝雀虉（yì）草
1.达尔文向光性实验
(1)实验材料：
金丝雀虉草的胚芽鞘
胚芽鞘作用：它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。
资料:
金丝雀虉草：是禾本科虉草属的一年生丛生草本植物。生活周期类似于春小麦，它是一种谷类作物。原产于地中海地区，广泛分布于中东、欧洲，在阿根廷、美国、加拿大等国的部分地区也有分布，在我国为栽培或逸生。
尖端
尖端下部
胚芽鞘
第一片叶
种子
实验①
实验②
实验③
实验④
(2)实验过程
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
哪些组可以形成对照实验？各对照实验的自变量是什么？
通过对照，能分别得出什么结论？
①与②对照
自变量：
有无尖端
向光性与胚芽鞘尖端有关
结论：
①与③对照
①与④对照
自变量：
尖端是否感光
结论：
向光性与尖端感受单侧光有关
自变量：
尖端下部是否感光
结论：
向光性与尖端下部感受单侧光无关
自变量：
③与④对照
感光部位
结论：
感受单侧光引起向光性的是尖端
弯曲部位在哪？
弯曲部位在尖端下端(伸长区)
问题1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？
采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
感受单侧光刺激的是尖端；胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段（伸长区）。
问题2.感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分
任务一：结合实验，小组合作讨论完成以下问题。
尖端
尖端下部
推测
胚芽鞘 受单侧光刺激后，就向 传递 （1）;造成
比 生长快（2），因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
尖端
伸长区
伸长区背光面
向光面
某种“影响”
这个影响是什么呢？
2.鲍森·詹森实验（1913年）
实验处理及现象
琼脂片
实验①
向光弯曲生长
化学物质可在琼脂中扩散而性质不变。
任务二：阅读课本91页第三四段，小组合作讨论完成以下问题。
胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
结论：
云母片
实验②
问题1：如果将琼脂片换成云母片，胚芽鞘的生长状况是什么样的？
胚芽鞘不生长也不弯曲
问题2：该实验不够严谨，如何排除琼脂片对实验的影响？
应加一组把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上。
验证了达尔文的推测（1）：尖端向下传递了某种“影响”
结论：因为可以透过琼脂片向下传递不能通过云母片，所以这种“影响”
可能是一种化学物质。
黑暗条件
自变量：
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
现象：
因变量：
(1)拜尔为什么要选择黑暗的环境？
(2)没有了光的刺激，为什么胚芽鞘
还会发生弯曲？
排除光的影响，控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
3.拜尔的实验
黑暗条件
自变量：
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
现象：
因变量：
结论
胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
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：
尖端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。
4.温特实验
实验组
对照组
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。
温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素。
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
自变量：
因变量：
任务三：阅读课本91页第7段，小组合作讨论完成以下问题。
实验组
对照组
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浸泡
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。
1934年，科学家首先从______中分离出具有生长素效应的化学物质——________________。
1946年，人们才从__________中将其分离出来(由于生长素在植物体内的含量极少)，并确定它也是_________________。
【科学前沿】实际上，植物体内还有____________
(PAA)、____________(IBA)等与IAA相同效应的物质，它们都属于____________。
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
人尿
高等植物
吲哚乙酸(IAA)
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸
苯乙酸
生长素
苯乙酸(PAA)
科学家 实验示意图 主要实验思路与方法
达尔文父子
鲍森·詹森
拜尔
温特
接触过尖端的琼脂块和未接触过尖端的琼脂块分别放在胚芽鞘切面的同一侧。（用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端本身的影响）
将胚芽鞘尖端与尖端下部切隔开，然后在它们之间插入琼脂片,放在单侧光下照射，观察物质运输是否被阻断。
黑暗条件下，改变胚芽鞘尖端的位置(相当于人为施加了物质的不均匀部分),观察胚芽鞘弯曲生长情况。
去除尖端，用锡箔小帽罩住尖端和罩住尖端下部，单侧光照射下，观察胚芽鞘弯曲生长情况
任务四：小组合作总结4位科学家的主要实验思路与方法，填入下表。
任务五：小组合作分析组织语言说出植物向光性的原因。
尖端
下端
感光部位
生长素的产生部位
弯曲生长部位
生长素的作用部位
向光侧
背光侧
生长素少
生长素多
伸长慢
伸长快
向光弯曲生长
1.外因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
2.内因:
植物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。
科学离不开探究，探究还在继续……
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验提出，植物向光性生长是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
①概念：由________产生，能从______部位运送到______部位，对植物的生长发育有____________的_______________。
③作用特点：从产生部位_______到作用部位、作用于________、作为______传递信息(几乎参与________植物生长发育过程中的所有生命活动)、___________。
植物体
产生
作用
显著影响
微量有机物
来源
运输方向
化学本质
特点
特点
②种类：生长素(IAA等)、________(GA)、______________(CK)、_________(ABA)、_______(气体激素)、_______________(BL)等。
5.植物激素
赤霉素
细胞分裂素
脱落酸
乙烯
调节
微量高效
④命名规则：只有____________合成的激素才能称为植物激素。如：赤霉菌产生的赤霉素、人工合成的IAA等都不是植物激素。
油菜素内酯
调节
运送
靶细胞
信使
植物体内
【作用机理】植物激素一般都是小分子有机物，在与靶细胞内受体蛋白特异性结合后，最终诱导特定基因的表达而产生效应(遵守“四不一变”略)。
发现生长素后，科学家们又陆续发现了其他的植物激素。
项目 植物激素 动物激素
化学本质
产生部位
分布
作用特点 运输
对象
性质
效应
作为信使传递信息（起调节作用,遵守“四不一变”）
一定部位产生(无专门器官)
有特定的内分泌腺或器官
一般是小分子有机物
蛋白质，氨基酸衍生物、类固醇等
仅靶细胞(无特定靶器官)
靶器官、靶细胞
横向运输、(非)极性运输
体液运输
6.植物激素与动物激素的异同
相对集中(于某些组织器官)
遍布全身
微量、高效
1.下列是探究生长素生理作用的对照实验，有关实验叙述不正确的是（ ）
A.该对照实验证明生长素能促进植物生长
B.该实验不能证明胚芽鞘尖端产生生长素
C.该实验不能证明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端
D.若甲、乙在黑暗条件下进行实验则胚芽鞘不能生长
D
2.下列关于植物生长素的科学发现史，叙述错误的是（ ）
A.达尔文的实验提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后向下面的伸长区传递某种“影响”
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
C.拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在下部分布不均匀造成的
D.温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质
——吲哚乙酸引起的
D
3.取长度相同的幼苗，实验装置如下图甲所示，给予光照，在不同时间测定胚芽鞘伸长的长度，结果如下图乙。若不考虑光照对生长素合成与分解的影响，能正确表示对照组、实验组背光面和实验组向光面胚芽鞘伸长长度的曲线依次是(　 　)
A.③②①
B.①②③
C.②①③
D.②③①
C
4.经过一代又一代科学家的探索，最终通过实验证明胚芽鞘弯曲生长是某种化学物质引起的。下列有关温特实验的叙述，错误的是 (　 　)
A.鲍森·詹森的实验启发温特用琼脂块收集某种化学物质
B.与拜尔的实验不同，温特的实验可以在光照条件下进行
C.设置空白对照组可以排除琼脂块本身对实验结果的影响
D.温特发现单侧光下胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均
D

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