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选必一
第1节
植物生长素
第5章 植物生命活动的调节
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.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。
2.概述植物生长素的合成、运输、分布和生理作用，
尝试阐释植物生长素作用特点中蕴含的适度与平衡观。
1.植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。
2.植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。
01
生长素的发现过程
02
生长素的合成、运输与分布
目录
03
生长素的生理作用
生长素的发现过程
01
思考：
植物的生命活动会受到哪些因素影响？
植物的生命活动是如何调节的呢？
动物的生命活动的调节：
神经—体液—免疫调节网络
1.图中植株的生长方向有什么特点？
植株的弯曲生长发生在幼嫩部分。
2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变？植株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？
弯向窗外生长（光源）
长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用。
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
问题探讨
科学家通过对向光性的研究，发现这一过程与一种植物激素
——生长素有关。
植物的向性运动可分为向光性、向重力性和向肥性等，向日葵花的向阳是典型的向光性运动。
向光性
向重力性
向肥性
向水性
在_________的照射下，植物朝向光源生长的现象。
单侧光
向光性：
植物为什么具有向光性？
感光部位在哪里？
是什么引起植物向光弯曲生长？
生长素的发现过程
1.根据图5-1分析达尔文父子设计的实验，各实验的自变量是什么？通过对照，分别能得出什么结论？达尔文最后提出了怎样的猜想？
2.鲍森·詹森实验能得到怎样的结论？该实验严谨吗？
3.拜尔实验的自变量、因变量是什么？实验现象是什么？？
4.温特为什么要设置对照组？是如何形成对照的？得出了怎样的实验结论？
5.植物激素概念？？种类？？植物激素作用？？
阅读课本P90-P92的内容，思考以下问题：
——达尔文和他儿子的实验（19世纪末）
金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘
1、实验材料：
汉水丑生侯伟作品
单子叶植物，特别是禾本科植物（金丝雀虉草、玉米、小麦、水稻等）胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。
汉水丑生侯伟作品
胚芽鞘
金丝雀虉（yì）草
①保护生长中的胚芽
胚芽鞘作用：
②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。
生长素的发现过程
尖端
尖端下部
2、实验过程：
①
③
④
②
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
3、现象：
——达尔文和他儿子的实验（19世纪末）
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___________，说明_____________________________________；
①③对照，自变量为______________，说明胚芽鞘的弯曲生长与 有关；
③④对照，自变量为____________，①③④对照，说明胚芽鞘的___________在_______。
①
②③④
有无尖端
胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关
尖端有无遮光
尖端受单侧光刺激
遮光部位
尖端
4、实验分析：
因变量：
是否出现弯曲生长
感光部位
1、遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么 p91旁栏思考题
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。
实验前
实验后
结论 :
弯曲生长的部位是尖端下部（伸长区）
感光部位在胚芽鞘尖端，胚芽鞘弯曲生长的部位在哪里？
如何实验探究？（实验材料：单侧光源、记号笔、尺子、胚芽鞘）
实验设计训练：
实验前
实验后
线段之间的距离长了说明什么？
该部位生长较旺盛
感光部位在尖端
弯曲生长的部位是尖端下部伸长区
等距划线
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”
向光面＜背光面
下部生长不均
5、达尔文推测：
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就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，使胚芽鞘出现向光性弯曲。
这种“影响”究竟是什么呢？
——达尔文和他儿子的实验（19世纪末）
生长素的发现过程
(1)实验材料：
琼脂：海藻中提取的多糖，加水高温融化后可做成果冻样胶体。化学物质可在琼脂中扩散而性质不变。
(2)实验过程：
单侧光照射下，在胚芽鞘尖端下方插入琼脂片
胚芽鞘尖端向光弯曲生长
(3)实验现象：
琼脂片
(4)实验结论：
胚芽鞘尖端产生的“影响”，可以透过琼脂片传递给下部。
——鲍森·詹森的实验（1913年）
生长素的发现过程
1、詹森的实验严谨吗？如果不严谨，该如何改进？
不严谨，没有形成单一变量，缺少对照组，无法排除“琼脂片本身可能导致胚芽鞘生长”的结论。
琼脂片
不生长
不弯曲
将琼脂片换成玻璃片或云母片
不生长不弯曲
云母片或玻璃片：材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。
(5)讨论与分析：
2、鲍森·詹森的实验并没有充分证明胚芽鞘尖端产生的影响一定传递到下部才能发挥作用，如何改进实验？做加法还是减法？
——鲍森·詹森的实验（1913年）
生长素的发现过程
胚芽鞘尖端产生的“影响”能传到下部，
那么它为什么能使得背光侧比向光侧生长的快呢？
琼脂片
1.自变量、因变量是什么？实验现象是什么？
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
实验现象：
对照方式：__________。
相互对照
大
快
大
靠左侧放，对左侧影响____，左侧生长_____；
靠右侧放，对右侧影响____，右侧生长_____。
快
推测：
背光侧的“影响”比向光侧的大（分布不均）
黑暗中
拜尔实验
②
①
自变量：
因变量：
生长素的发现过程
——拜尔的实验（1918年）
2.为什么要选择黑暗的环境？
4.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，控制单一变量
尖端产生的“影响”分布不均匀，造成了胚芽鞘的弯曲生长。
黑暗中
拜尔实验
单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。
不需要光照。
3.通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？
5.推测单侧光的可能作用是什么？
这种“影响”是什么？
拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，说明 不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因， 才是根本原因。
实验结论：
单侧光
“影响”的分布不均匀
生长素的发现过程
——拜尔的实验（1918年）
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”
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 ，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的
。
生长素的发现过程
化学物质
弯曲生长
思考：据此可否就此说明胚芽鞘尖端产生了某种促进生长的物质？为什么？
结果
向放置琼脂块
的对侧弯曲生长
缺乏实验对照，无法排除琼脂块的影响
结果
不弯曲
不生长
未接触尖端的琼脂
实验结论：
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。
自变量：
因变量：
琼脂块是否接触过尖端。
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。
生长素的发现过程
——温特的实验（1926年）
旁栏思考:
温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？
没有。
他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论,既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
生长素究竟是什么物质呢？
生长素的化学本质
注意：前面4个实验都没能证实这种“影响”是生长素。
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。（ ）
×
“影响”
1934年，科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸（IAA）。
但是，由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是吲哚乙酸（IAA）。
进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等，他们都属于生长素。
生长素的化学本质
1934~1946年分离出生长素并确定其化学本质。
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”
这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
达尔文的推测
鲍森·詹森实验结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
拜尔实验结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀
温特实验: 胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。
1934年，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）
生长素的发现过程总结
背光侧
向光侧
生长素多
生长素少
生长慢
生长快
结果：向光弯曲生长
生长素横向运输
(1)外因： 。
(2)内因：生长素 ，在 含量多于 。
(3)结果：两侧生长不均匀， 光侧生长快， 光侧生长慢，从而造成向光弯曲。
单侧光照射
背光一侧
向光一侧
背
向
分布不均匀
总结：植物向光性的原因
关于植物向光性生产的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出，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。
单侧光
向光侧抑制生长的物质多
背光侧抑制生长的物质少
向光侧生长慢
背光侧生长快
向光生长
光照侧抑制物较多
背光侧抑制物较少
相关信息
1、感受光刺激的部位：____________
2、生长素产生的部位：____________
3、胚芽鞘的生长和光有无关系：_____
4、胚芽鞘的弯曲部位：__________________
5、生长素的作用部位：_________________
6、生长素的化学本质：______________
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端
无
胚芽鞘尖端下部（伸长区）
胚芽鞘尖端下部（伸长区）
吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)
注意：1、单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成
2、生长素的产生与尖端是否感受光照无关
生长素的发现过程总结
习题巩固
1.(2024河南洛阳模拟)19世纪末，达尔文注意到植物的向光性，并且设计实验来探讨其中的原因，随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列说法错误的是(　　)
A.达尔文的实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激向下面伸长区传递某种“影响”
B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
C.拜尔通过胚芽鞘在黑暗中的实验，证明胚芽鞘弯曲生长是由尖端产生的
“影响”在下部分布不均匀造成的
D.温特的实验进一步证明胚芽鞘的弯曲生长是由生长素——吲哚乙酸引起的
D
生长素的化学本质是其他科学家发现的
习题巩固
2.(2024湖南怀化雅礼实验学校入学考)拟南芥的向光性是由生长素分布不均引起的，以其幼苗为实验材料进行向光性实验，处理方式及处理后4组幼苗的生长、向光弯曲情况如图表所示。由该实验结果不能得出的是(　　)
A.结构Ⅰ中有产生生长素的部位
B.①②之间有感受单侧光刺激的部位
C.甲组的①②之间有生长素分布不均的部位
D.②③之间无感受单侧光刺激的部位
分组 处理 生长情况 弯曲情况
甲 不切断 正常 弯曲
乙 在①处切断 慢 弯曲
丙 在②处切断 不生长 不弯曲
丁 在③处切断 不生长 不弯曲
D
习题巩固
3.(2024湖北部分学校联考)用玉米胚
芽鞘进行相关实验时,对胚芽鞘尖端(简称“甲段”)、胚芽鞘尖端下部一段(简称“乙段”)分别用不透光套进行遮光处理(②③组),用不影响光穿过的透光套进行照光处理(④⑤组),如图所示。一段时间后,除②组的胚芽鞘直立生长外,其他组向右弯曲生长。下列对实验结果的分析,正确的是(　　)
A.②直立生长,说明感受单侧光刺激的部位是乙段
B.④⑤和①的结果相同,说明④⑤是多余的应去掉
C.比较①③⑤的结果可排除感受单侧光刺激的部位在乙段
D.比较①②④的结果可说明①④组乙段中生长素含量左侧大于右侧
C
4.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
习题巩固
能否生长与光照无关

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