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(共31张PPT)
第1节 植物生长素
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
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？
较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长；
意义：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。
弯向窗外生长
幼嫩部分
问题探讨
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？
一、生长素的发现过程
（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
尖端
尖端下部
胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形状物。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后能进行光合作用。作用：能保护生长中的胚芽。
一、生长素的发现过程
任务一：阅读教材90-91页，梳理不同科学家所做的实验。利用简单图示和文字对实验操作和结果进行说明。6min。
绘图版
尖端
尖端以下
1. 达尔文父子的实验(19世纪末)
2. 鲍森.詹森(1913年)
4. 温特(1926年)
3. 拜尔(1918年)
一、生长素的发现过程
1. 达尔文父子的实验(19世纪末)（重温经典实验）
（2）实验过程和结果:
实验①
实验②
实验④
实验③
锡箔纸
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；
①③对照，自变量是尖端__________，说明胚芽鞘的弯曲生长与____________有关。
③④对照，自变量为__________；说明向光弯曲与___________有关。
①③④对照，说明胚芽鞘的感光部位在______。
①
②③④
有无尖端
尖端
遮光部位
尖端
有无遮光
单侧光照射
尖端感光
思考·讨论：
（2）实验过程和结果:
实验①
实验②
实验④
实验③
锡箔纸
（2）实验过程和结果:
Q1.遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？
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在起作用。
Q2.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
感受单侧光刺激的是尖端；胚芽鞘弯曲生长的是尖端下面的一段（伸长区）。
Q3.如何准确找到弯曲生长的部位？
疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？
现象：发生弯曲生长的部位是尖端下部伸长区
结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关
结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端
①尖端产生了某种“影响”，传到下部
②下部弯曲生长是因为背光侧生长得快
推测
（3）实验结论:
①“影响”是什么？
未解之谜：
②“影响”能否向下传递？
③为什么伸长区背光面比向光面生长快？
云母片：是一种矿物质，常用作电器绝缘材料。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。
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。
2. 鲍森.詹森(1913年)
一、生长素的发现过程
2. 鲍森.詹森(1913年)
云母片
琼脂片
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：
关键问题4：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
一、生长素的发现过程
关键问题4：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？
（1）实验假设:
尖端产生的影响在下部伸长区两侧分布不均匀。
任务二：请同学们利用燕麦胚芽鞘（其他材料自选），尖端产生的影响在下部伸长区分布不均匀，导致背光侧生长快，向光侧生长慢。 （用简图画出实验过程和预期结果）3min。
黑暗环境
右侧
左侧
3. 拜尔(1918年)
①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
③实验现象：
② 因变量：
Q1：拜尔为什么要选择黑暗的环境？
排除光的影响，控制变量
一、生长素的发现过程
黑暗环境
右侧
左侧
①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
③实验现象：
② 因变量：
Q2：没有了光的刺激，为什么胚芽鞘 还会发生弯曲？
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
巧妙之处：人为模拟分布不均。
3. 拜尔(1918年)
一、生长素的发现过程
黑暗环境
右侧
左侧
①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
③实验现象：
② 因变量：
巧妙之处：人为模拟分布不均。
④实验结论：
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。
3. 拜尔(1918年)
一、生长素的发现过程
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
达尔文的推想
鲍森·詹森
拜尔
结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
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
这些实验初步证明：尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部分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
关键问题5：究竟是不是化学物质呢？如果是，是什么化学物质？
一、生长素的发现过程
任务三：请同学们利用燕麦胚芽鞘、琼脂块（可以收集物质）、其他材料自选，证明尖端产生的影响在下部伸长区分布不均匀，导致背光侧生长快，向光侧生长慢。 （用简图画出实验过程和预期结果） 3min。
琼脂
胚芽鞘尖端产生的”影响”可转移到琼脂块中
未接触尖端的琼脂
实验组
对照组
4. 温特(1926年)
琼脂块是否接触过尖端
自变量：
因变量：
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
一、生长素的发现过程
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。温特将其命名为生长素。
一、生长素的发现过程
Q1：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。
Q2：实验的巧妙之处在哪？
巧妙之处：用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明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。
Q3：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，排除内源激素对实验的干扰。
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)。
关键问题6：生长素究竟是什么物质呢？
为什么从人尿中可以提取出生长素效应物？
①人体内缺乏分解生长素的酶，不能将随食物进入人体的生长素分解，随尿液排出。
②因人体缺乏生长素受体，无法利用生长素。
1946年，从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA。
PAA
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（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等，它们都属于生长素。
吲哚丁酸(IBA)
吲哚乙酸(IAA)
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
达尔文的推想
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）
进一步研究发现生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)
二、植物激素
由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位， 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
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。
1.概念：
2.种类：
3.作用：
关键问题9：植物激素与动物激素都称作“激素”， 二者有哪些相似之处和明显的区别呢？请小组讨论完成。
动物激素 植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点
①由自身产生；②从产生部位运到作用部位
③起调节作用；④微量高效
无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子有机物
蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
4.植物激素与动物激素的比较：
三、植物向光性的原因
单侧光照射
生长素分布不均匀（背光侧含量多于向光侧）。
两侧生长不均匀，背光侧生长快，向光侧生长慢，从而造成向光弯曲。
单侧光
单侧光
背光侧生长素
分布多于向光侧
背光侧细胞伸长生长快
向光侧细胞伸长生长慢
1. 外因：
2. 内因：
3. 结果：
关键问题7：为什么背光侧生长素含量多于向光侧呢？
为探究背光侧生长素含量多于向光侧的原因，20世纪20年代，科学家通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况。如图所示。
(1)A、B两组的数据没有太大差异，说明___________________________
。
(2)C、D组对照说明_____________________________________________
。
单侧光并不能降解生长素或促进
生长素的合成
单侧光使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧运输到背光侧，
使得背光侧生长素含量多于向光侧
三、植物向光性的原因
②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。
4. 生长素分布不均匀的原因
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
锡纸
锡纸
光
光
直立生长
向光弯曲
结论：胚芽鞘的感光部位在尖端。
1. 遮盖法
2. 暗箱法
直立生长
向光(小孔)生长
光
结论：胚芽鞘的生长具有向光性。
四、扩展：向性运动的处理方法和结果
向右弯曲生长
直立生长
向光弯曲生长
向光弯曲生长
云母片
光
云母片
琼脂片
光
3. 插入法
云母片
向左弯曲生长
云母片
不生长不弯曲
结论：横向运输发生在尖端；生长素能透过琼脂片，不能透过云母片。
a
直立生长
向左弯曲生长
IAA含量a=b+c，b>c
b
c
光
4. 移植法
结论：单侧光使向光侧的生长素向背光侧运输。
扩展：向性运动的处理方法和结果
5. 旋转类
直立生长
向光弯曲生长
向小孔弯曲生长
向中央弯曲生长
扩展：向性运动的处理方法和结果
练习与应用
一、概念检测
1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解，判断下列表述是否正确。
（1）单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素，并引起生长素的分布不均匀。 （ ）
（2）生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。 （ ）
（3）生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用，没有抑制作用。 （ ）
×
×
√
二、拓展应用
1. 在居室内养花，花盆往往要放在窗口附近有阳光处，有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理？
【提示】可以使植株接受比较均匀的阳光照射，以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
2. 我国宋代著作《种艺必用》中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干, 筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识，分析其中的科学道理。
【答案】因为人尿中含有微量的生长素，将黄泥反复浸到尿液中再晒干，黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条，就能利用其中的生长素促进枝条生根。

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