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(共26张PPT)
第1节 植物生长素
第1课时 生长素的发现过程
分析植物生长素的发现过程，阐明其中蕴含的科学本质特点。
通过分析细胞学和分子水平的证据，阐明植物向光生长的原因。
牵牛花种子萌发后，先给它们左侧光照，再换成右侧光照，你会观察到什么现象呢？
植物的向光性：
在__________的照射下，植物朝
向__________方向生长的现象。
单侧光
光源
感光部位在哪里？是什么引起植物向光弯曲生长？
植物为什么具有向光性？
情 境 导 入
一、生长素的发现过程
【任务】请自主阅读教材P90-92页，小组合作完成以下问题。
年份 人物 实验分析 实验结论
对照组 实验组 自变量 对照方式 1880 达尔文
1916 鲍森.詹森
1918 拜尔
1926 温特
1934 科学家 从_______中分离出__________________________ 1946 科学家 从_______中分离出__________________________ 植物向光性这种现象的发现激发了科学家对向光性的研究，揭示了植物生命活动的调节的奥秘......
金丝雀虉(yì)草
种子萌发出土
1.1880年达尔文父子的实验
（1）实验材料
金丝雀虉(yì)草的胚芽鞘
胚芽
种子
尖端
尖端下部
(伸长区)
金丝雀虉(yì)草
(单子叶/禾本科/多年生)
胚芽鞘
【胚芽鞘】指单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是顶土过程中保护胚芽的外壳，因含叶绿体出土还能光合作用，随后被胚芽突破而依次出现一片不完全叶、第一、二、三片完全叶和三条不定根即形成幼苗
胚芽鞘
（2）实验过程及现象
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
实验①
实验②
实验③
实验④
处理：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
思考：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？
该实验的对照组为_____，实验组为________；
①②对照，自变量为______________，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与________有关；
①
②③④
有无尖端
尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
用到的科学方法是？
(减法)
(加法)
(加法)
加法原理和减法原理
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
处理：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
自变量为________________；
①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在________；
说明____________________________________________
遮光部位
尖端
感受单侧光引起向光性的是尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
思考：遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么？
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，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能感受单侧光刺激。
现象：
胚芽鞘的尖端
【提出假说】
单侧光
单侧光
感光部位在
尖端
弯曲部位在
下部
信息如何传递？
【提出问题】
向下传 递了 某种“影响”
快
慢
（3）实验结论及推测
达尔文父子的大胆猜想
①“影响”是什么？
未解之谜：
②为什么伸长区背光面比向光面生长快？
下部生长不均
向光面＜背光面
2.1913年鲍森 詹森的实验
云母片：由云母族矿物质切制而成的一种矿物质。因是天然矿制品而具有无污染、绝缘、不透化学物质(如同玻璃片)的特点。
琼脂：从海藻中提取的多糖，溶于热水再让其冷却得到,常温下无色无定型固体,是果冻的主要成分。物质可在琼脂中扩散而性质不变。
(1)实验材料
(2)实验过程和现象
云母片
琼脂片
胚芽鞘尖端产生的某种“影响”,可以透过_______传递给下部。
(3)实验结论
该实验有何不足，如何改进？
琼脂片
(4)实验评价
未设对照排除“琼脂片”的干扰
(不能透过云母片或玻璃片)
实验组
向光弯长
不长不弯
琼脂片
实验组
（5）推论/假说
胚芽鞘尖端产生的某种“影响”,更像是一种____________。
化学物质
实验改进
设置对照
琼脂片
不长不弯
对照组
向光弯长
思考：顶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？
思考2：没有光刺激，胚芽鞘为何还会
弯曲生长？
思考1：拜尔为何选择黑暗环境？
延伸思考
①实验组、对照组：在图上标注。
②对照方式：__________。
③自变量：____________。
④因变量：______________。
实验分析
黑暗环境
胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的某种“影响”在其下部_________造成的。
偏右放置
偏左放置
尖端偏向放置
下部的生长方向
朝对侧弯曲生长
排除单侧光的干扰
3.1918年拜耳的实验
实验结论
放置偏向导致分布不均
实验组
实验组
相互对照
相互对照
分布不均匀
思考3:若给左侧光照，生长方向会变吗？
NO
1.1880年达尔文父子的实验
2.1913年鲍森 詹森的实验
3.1918年拜耳的实验
【推测1】尖端向下部(伸长区)传递某种“影响”
【推测2】某“影响”造成下部生长不均(背光面＞向光面)
达尔文(1809-1882)
胚芽鞘尖端产生的
某种“影响”可能是一种________，该物质在下部的__________造成了胚芽鞘的生长不均(弯曲生长)
【提出全新假说】
詹森循此探索证明
拜尔循此探索证明
化学物质
某“影响”可透过
琼脂片进行传递
某“影响”在下部分布
不均造成生长不均
分布不均
优点1：温特采用________的实验材料，
____的操作方法。
优点2：弥补了______的不足，设计了对照组排除___________________的可能
实验评价
①实验组、对照组:在图上标注。
②对照方式:__________。
③自变量:____________________。
④因变量:_________________。
实验分析
琼脂块是否接触尖端
下部的生长状况
空白对照
4.1926年温特的实验
胚芽鞘的弯长确实是____产生的一种___________引起的(推测可能和动物激素相似,故命名为___________)
化学物质
尖端
生长素
詹森
拜耳
詹森
琼脂块产生该物质
某“影响”是_____而非_______产生
的，而且可由____传递给_______
尖端
琼脂块
尖端
琼脂块
不足：温特没有分离出生长素。
实验组
接触过尖端的琼脂
对照组
未接触尖端的琼脂
实验结论
5.1934~1946年分离出生长素并确定其化学本质
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)
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
②种类：生长素(IAA等)、_________(GA)、_____________(CK)、_________(ABA)、__________(气体激素)、_____________(BL)等。
(1)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
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”)。
6.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
(2)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 感受光刺激的部位在 ；
而向光弯曲的部位在 。
② 生长素由 产生，并向下运输，促使下部生长。
③ 单侧光只影响生长素的 。
④ 胚芽鞘尖端以下的伸长区背光侧生长较 ，向光侧生长较 ，从而造成胚芽鞘的向光弯曲生长。
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下部
胚芽鞘尖端
分布
快
慢
注意：生长素的产生不需要光，光只是影响
了生长素的分布。
请根据相关结论解释植物向光生长的原因
【小结】生长素的发现过程
植物的向光性是由___________________造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量______向光一侧，因而引起两侧的_________，从而造成向光弯曲。即：单侧光刺激_______→下部生长素__________→下部___________→向光性。
_____产生生长素
(与光无关)
____________两侧生长素分布不均
____两侧生长不均
____侧
生长快
____侧
生长慢
生长素分布不均匀
多于
生长不均
向光性___因
向光性___因
外
内
尖端
先尖端后下部
下部
向光
背光
尖端
分布不均
生长不均
单侧光使向光侧生长素分解了还是移到背光侧了？
请设计实验证明
二、植物向光性的原因
____侧
生长快
____侧
生长慢
向光
背光
单侧光使向光侧生长素分解了还是移到背光侧了？
请设计实验证明
琼脂块
琼脂块
琼脂块
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
【资料】20世纪20年代，科学家实验测得玉米胚芽鞘在三种条件下的生长素含量：
【结论】单侧光只影响移动/分布而不影响合成/分解
10
30
20
20
40
使尖端横向运输
尖端生长素均匀分布
说明单侧光起什么作用？
背光侧
（多而快）
向光侧
(少而慢)
向光性生长
尖端横向运输
单侧光照射(外因)
纵运
下部分布不匀(内因)
下部生长不匀(结果)
向光性的另类解释
向光性的经典解释
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议
_______多
_______少
抑制物
抑制物
茎弯向中心生长
直立生长
向光弯曲生长
向孔弯曲生长
1.判断小树苗的生长情况。
2.下图是研究“植物向光性与生长素之间的关系”的实验，叙述正确的是
A．当探究植物向光性产生的内因时，应设置a和e对照
B．当探究植物向光性产生的外因时，应设置a和b对照
C．当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，应设置d和e对照
D．图中能向光弯曲生长的是d和e，停止生长的是b和f
C
3.为探究植物的向光性生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，还是因为向光侧的生长素被分解了。有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并进行不同处理，一段时间后，测定琼脂块中的生长素含量，并分别用a～f表示)。下列有关叙述错误的是
A. 若a>b、cB. 若c＋d＝e＋f＝a，且e>f，说明生长素由向光侧移向了背光侧
C. 若ce，则说明在单侧光照射下，既有向光侧生长素向背光侧转移，又有向光侧生长素被分解
D. 若e＝f，且丁向光弯曲生长，则植物向光源生长还可能与其他物质有关
B

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