5.1植物生长素第1课时课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节 5.1 植物生长素（第1课时） 植物向光性的原因是什么？ 生长素具有什么作用？ 生长素的发现过程给你什么启示？ 什么是植物激素？ 【本节聚焦】 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 讨论： 植株的弯曲生长发生在幼嫩部分。 弯向窗外（光源）生长 较长时间的单侧光刺激；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。 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？ 1.图中植株的生长方向有什么特点？ 问题探讨 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。 提出问题：植物向光性的原因是什么？ SZ-LWH SZ-LWH 提出问题：植物向光性的原因是什么？ 阅读P90-92，思考： 1.什么是胚芽鞘？ 2.达尔文父子、鲍森·詹森、拜尔、温特的实验过程和结论是？ 3.胚芽鞘感受单侧光刺激和弯曲生长的是哪一部分？ 4.生长素包括哪些？ 5.植物向光性的外因和内因是？ 金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘 1.达尔文父子的实验（19世纪末） (1)实验材料： 一、生长素的发现过程 汉水丑生侯伟作品 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。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。 胚芽鞘 第一片叶 种子 尖端 尖端下部 伸长区 胚芽鞘模式图 组别 处理 现象 ① ② ③ ④ ① ② ③ ④ 单侧光 (2)实验现象与分析： 向光弯曲生长 不生长也不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 单侧光 去掉尖端 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下部 ① ② ③ ④ 单侧光 (2)实验现象与分析： 自变量 结论 ①与②对照 ①与③对照 ①与④对照 ③与④对照 有无尖端 胚芽鞘的向光性与胚芽鞘尖端有关 尖端是否感光 向光性与尖端感受单侧光有关 尖端下部是否感光 向光性与尖端下部感受单侧光无关 感受单侧光刺激的部位是尖端 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? 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。 2.胚芽鞘感受光刺激和弯曲生长的分别是哪一部分？ 胚芽鞘感受光刺激的是尖端，弯曲生长的是尖端下面的一段（即伸长区）。 3.如何解释弯曲生长呢？ 伸长区背光面比向光面细胞生长快。 (3)实验结论： 讨论： ① ② ③ ④ 单侧光 向光面 背光面 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。 科学重视实证 2.鲍森•詹森的实验（1913年） 琼脂：是海藻的提取物，无色、无固定形状的固体，溶于热水，物质可在琼脂中扩散而性质不变。 这种“影响”究竟是什么呢？如何验证尖端产生了某种”影响”传到下部？ 实验思路和方法： 在胚芽鞘尖端和伸长区之间插入琼脂片，在单侧光照射下，观察胚芽鞘是否向光弯曲生长 （“影响”的运输是否被隔断）。 （1）实验材料：胚芽鞘、琼脂 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给胚芽鞘下部（伸长区） (2)实验现象与分析： (3)实验结论： 在胚芽鞘尖端和伸长区之间插入琼脂片，在单侧光照射下，胚芽鞘向光弯曲生长。 实验讨论 1.从变量控制角度考虑，实验有什么不足，如何改进？ 2.本实验并没有充分证明胚芽鞘尖端产生的影响传递到下部才能发挥作用，如何改进实验？ 从实验设计的对照原则和单一变量原则分析， 该实验无法排除琼脂片本身对胚芽鞘生长的影响。应加一组把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上。 2.鲍森•詹森的实验（1913年） 实验改进： 琼脂片 不生长 不弯曲 云母片 将琼脂片换成云母片。 不生长不弯曲 云母片：材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。 胚芽鞘尖端产生的“影响”能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？ 3.拜尔的实验（1918年） 黑暗中 (1)实验思路和方法： 黑暗条件下，改变胚芽鞘尖端的位置，人为使尖端产生的“影响”在伸长区分布不均匀。 胚芽鞘向右侧弯曲生长 胚芽鞘向左侧弯曲生长 (2)实验现象： (3)实验结论： 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部（伸长区）分布不均匀。 3.拜尔的实验（1918年） 黑暗中 胚芽鞘尖端放置的位置 胚芽鞘伸长区弯曲生长的方向 2.拜尔为什么要选择黑暗的环境？ 排除光的影响，控制变量。 讨论 1.实验的变量分析 自变量： 因变量： 3.没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？ 胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀。 不需要，胚芽鞘尖端本身就能产生“某种影响” 4.“某种影响”的产生是否需要光照，说明什么？ 6.根据现有的实验，可以得出什么结论？ 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 达尔文父子提出 鲍森·詹森 拜尔 验证尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部 验证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： 单侧光 胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质在尖端以下部位分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 如何证明是不是化学物质呢？ 4.温特的实验（荷兰科学家，1926年） 琼脂 胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂块中 没有接触尖端的琼脂块 实验组 对照组 既不生长也不弯曲 朝对侧弯曲生长 实验组： 处理： 结果： 没有接触尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧 （1）实验过程和结果 对照组： 处理： 结果： 接触过尖端的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧 （2）实验结论 进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，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。 5.生长素的化学本质 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）。 由于生长素在植物体内含量极少，直到1946年人们从高等植物中将其分离出来，并确认它也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，它们都属于生长素。 吲哚丁酸(IBA) 苯乙酸(PAA) 吲哚乙酸（IAA） 一、生长素的发现过程 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后， 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 达尔文父子 鲍森·詹森：胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部 拜尔：胚芽鞘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: 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与生长素作用相同的化学物质— 吲哚乙酸（IAA） 1946年，进一步研究发现生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA) 一、生长素的发现过程 （1）生长素的产生部位： 。 （2）感受单侧光刺激的光部位： 。 （3）生长素的作用的部位： 。 （4）弯曲生长的部位： 。 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端 胚芽鞘尖端下部 胚芽鞘尖端下部 汉水丑生侯伟作品 尖端 尖端下部 伸长区 胚芽鞘模式图 ①判断胚芽鞘“长不长”： 。 ②判断胚芽鞘“弯不弯”： 。 尖端以下的伸长区能否存在生长素 生长素在胚芽鞘两侧分布是否均匀 胚芽鞘实验中四个重要部位 注意：生长素的产生不需要光，光只是影响了生长素的分布。 两侧的生长不均匀，背光侧生长快，向光侧生长慢，从而造成向光弯曲生长。 单侧光照射 (1)外因： (2)内因： 生长素分布不均匀，在背光一侧含量多于向光一侧。 (3)结果： 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 6.向光性的原因 一、生长素的发现过程 P92【相关信息】 关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有学者根据一些 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。 科学家用向日葵下胚轴、萝卜下胚轴、玉米胚芽鞘和黄化燕麦胚芽鞘等材料进行实验，发现它们都会向光弯曲，但其两侧的生长素浓度并没有显著差别。相反，科学家发现向光侧的生长抑制物 背光侧。 多于 解释1：单侧光照射下，向光面的生长素横向运输，向背光面转移。 解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。 解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。 若解释1正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。 若解释2正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。 若解释3正确，则a～d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。 c＞a = b ＞d c = a = b ＞d c = a = b = d 【思维训练1】植物向光性的解释 则a～d四个琼脂块中抑制生长的物质含量关系为 。 c ＜ a = b ＜ d 实验证据 (1)A、B组对照可以得出什么结论？ A、B两组的数据没有太大差异，说明单侧光并不能降解或者促进生长素的合成。 C、D组对照说明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。 解释1：单侧光照射下，向光面的生长素横向运输，向背光面转移。 解释2：单侧光照射下，向光面的生长素被分解。 解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。 (2)C、D组对照说明什么？ 生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。 1.概念： 2.种类： 3.作用： 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。 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。 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 一般是小分子物质 多肽/蛋白质、氨基酸衍生物、 类固醇等 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 【疑难突破】 1.判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”   (1)判断胚芽鞘“长不长”：尖端以下的伸长区能否存在生长素。 (2)判断胚芽鞘“弯不弯”：生长素在胚芽鞘两侧分布是否均匀。 SZ-LWH SZ-LWH 实验图示 分析   注：切掉尖端的胚芽鞘上放置的琼脂块含有生长素 ①生长素在尖端产生; ②尖端感光，生长素进行横向运输; ③生长素经极性运输方式，运输至尖端以下 部位,促进尖端以下部位生长; ④生长素不能透过云母片，能透过琼脂块 2.不同处理条件下胚芽鞘生长、弯曲情况 SZ-LWH SZ-LWH   ①有光、无光条件下,尖端都可以产生生长素 ②尖端感光，生长素进行横向运输   ①琼脂块本身对胚芽鞘的生长无影响; ②琼脂块中的生长素可以沿重力方向扩散进入胚芽鞘 ③尖端感光，生长素进行横向运输   ①盆转,则胚芽鞘各部位均匀受光； ②盒转或都转，则胚芽鞘仍受单侧光； ③植物置于转盘边缘，则离心作用使生长素 向远离盘心处沉积 SZ-LWH SZ-LWH 课堂小结 5.1 植物生长素（第1课时） 一、生长素的发现过程 1.达尔文父子实验 2.鲍森·詹森实验 3.拜尔实验 4.温特实验 5.生长素本质 6.植物向光性原因 二、植物激素 1.概念 2.种类 3.作用 4.植物激素与动物激素的比较 $$