5.1 植物生长素（第1课时）-【一堂好课】2024-2025学年高二生物备课优选课件（人教版2019选择性必修1）

复习回顾： 一、易错辨析 1.人体第一次接触过敏原时就会发生过敏反应(　　) 2.青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫功能低下(　　) 3.HIV主要攻击辅助性T细胞导致免疫功能严重缺陷(　　) 4.免疫系统“敌我不分”引起的系统性红斑狼疮属于自身免疫病(　　) 5.只有供者和受者的HLA完全一致，才能进行器官移植(　　) 二、填空默写 4.(选择性必修1 P78)自身免疫病指__________________________________ 。 5.(选择性必修1 P84)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。 6.(选择性必修1 P84)器官移植的成败，主要取决于____________________ 　　　　　。只要　　　　　　　　　　　有一半以上相同，就可以进行器官移植。 7.免疫抑制剂如环孢霉素A等，可以使T细胞　　　　，从而使免疫系统暂时处于 　　　　　　　状态，大大提高了异体器官移植的成活率。 × × × √ √ 自身免疫反应对组织和器官造成损伤并 出现了症状 每个人的细胞表面都带有一组与别人不同 供者与受者的HLA是否 一致或相近 供者与受者的主要HLA 增殖受阻 无应答或弱应答 预习自测 (1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　) (2)生长素的化学本质是蛋白质(　　) (3)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　) (4)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的(　　) (5)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　　) (6)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PPA)和吲哚丁酸(IBA)，它们都属于生长素(　　) × × × × × √ 情境导入 左侧光照 右侧光照 讨论： 1.视频中植株的生长方向有什么特点？ 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的意义？ 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？ 弯向光源生长 幼嫩部分 长时间的单侧光照射； 有利于进行光合作用。 向光性 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 情境导入 植物的向性运动 向光性 向重力性 向肥性 向水性 第5章 植物生命活动的调节第1节 植物生长素 （第一课时） 学习目标： 1.概述植物生长素的发现过程。 2.解释生长素的分布与植物向光性的关系。 3.掌握生长素的合成部位、运输方式和分布。 探究一.生长素的发现过程 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： 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 探究一.生长素的发现过程 ① ③ ④ ② 向光弯曲生长 不生长不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 (2)实验过程： (3)实验现象： 去掉胚芽鞘尖端 单侧光照射 锡箔罩在尖端 锡箔罩在尖端下部 探究一.生长素的发现过程 (4)实验分析： 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__________，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关； 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，说明胚芽鞘的感光部位在______。 ① ②③④ 有无尖端 尖端 尖端有无遮光 尖端受单侧光刺激 遮光部位 尖端 尖端下部伸长区 现象：弯曲生长的部位是 . 探究一.生长素的发现过程 (5)实验结论： 胚芽鞘 受单侧光刺激后，就向 传递某种“影响”，造成伸长区 比 生长快，使胚芽鞘出现向光性弯曲。 尖端 下面的伸长区 向光面 背光面 探究任务一 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、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? 3、 尖端下部——伸长区 尖端 ①“影响”是什么？ 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？ 探究一.生长素的发现过程 2.鲍森·詹森（P.Boysen-Jensen）的实验（1913年） (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。常用作培养基的凝固剂，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。 探究一.生长素的发现过程 探究任务二 1、詹森的实验严谨吗？如果不严谨，该如何改进？ 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传递到下部才能发挥作用，如何改进实验？ 不严谨，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。 探究一.生长素的发现过程 3.拜尔实验(1918年) ①把切下的胚芽鞘尖端移至左侧＋黑暗→ 向右弯曲生长； ②把切下的胚芽鞘尖端移至右侧＋黑暗→ 向左弯曲生长。 黑暗中 图5-3 拜尔实验 1.自变量、因变量是什么？实验现象是什么？ 自变量：尖端放置的位置 因变量：尖端下部弯曲生长的方向 实验现象：朝对侧弯曲生长 探究任务三 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分布不均匀 探究一.生长素的发现过程 2.拜尔为什么要在黑暗环境中完成该实验？ 3.通过该实验分析某种“影响”的产生是否需要光照？ 4.推测单侧光的可能作用是什么？ 单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。 排除光的影响，控制变量 不需要光照。 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，这种化学物质在胚芽鞘尖端下面一段的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 探究一.生长素的发现过程 4.温特实验（1926年） 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。 探究一.生长素的发现过程 P92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。 探究一.生长素的发现过程 5.生长素的化学本质 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) 生长素的化学本质 探究一.生长素的发现过程 探究任务四：以下是关于胚芽鞘的A、B、C、D四组实验，请据图思考下列问题： (1)A组中的胚芽鞘如何生长？能得出什么结论？ 　 (2)B组中的胚芽鞘如何生长？能得出什么结论？ 　 (3)C组中的胚芽鞘①②③如何生长？④向光弯曲生长说明了什么？ 　 (4)D组中的胚芽鞘①②如何生长？a、b、c琼脂块中的生长素浓度是什么关系？ ①直立生长，②向光弯曲生长；说明胚芽鞘的尖端是感光部位。 ①直立生长，②向光(小孔)弯曲生长；说明向光性的产生需要单侧光照射。 ①向右弯曲生长，②直立生长，③向光弯曲生长，④向光弯曲生长说明生长素能透过琼脂块。 ①直立生长，②向左弯曲生长；生长素的浓度大小关系为：a＞b＞c。 探究一.生长素的发现过程 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 ，使向光侧生长素分布较 ，背光侧生长素分布较 ； 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。 ⑤ 生长素的化学本质是 。 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端下部 胚芽鞘尖端 分布 少 多 快 慢 吲哚乙酸(IAA) 请根据相关结论解释植物向光生长的原因 【典例1】为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，导致背光侧生长素含量增加，促进生长作用增强，还是因为向光侧的生长素被分解，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、c<d，说明向光侧的生长素被分解了 B．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c<d且c>e，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，则说明植物向光生长还可能与其他物质有关 B 探究二.生长素的合成、运输与分布 1.生长素合成 ①原料： ②部位： 色氨酸 芽、幼嫩的叶、发育中的种子 2.分布： 生长素在植物各个器官中都有分布，但相对集中分布在生长旺盛的部位。（如：胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处）。 产生部位＜积累部位；如顶芽＜侧芽 生长旺盛的部位＞衰老组织；如生长点＞老根 探究二.生长素的合成、运输与分布 3.生长素运输 地上部分 地下部分 形态学上端 形态学下端 形态学上端 形态学下端 (1)极性运输 (2)非极性运输 （与重力有关吗？） 运输方式: 主动运输（需能量、需载体） 方向： 形态学上端 形态学下端 只能 在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中 部位： 影响因素： 与重力等因素无关 运输方式: 被动运输 成熟组织中的输导组织，如筛管 部位： （和其他有机物运输没区别） 即在叶片表面施加外源生长素，在根的基部能检测到外源生长素；在根部施加外源生长素，在叶上能检测到外源生长素。 探究二.生长素的合成、运输与分布 （3）横向运输： 单侧光： 重力： 背地侧→近地侧运输 向光侧→背光侧运输 受外界刺激（单侧光、重力、离心力等）影响 影响因素: 发生部位： 生长素的产生部位（根尖、茎尖、尖端等） 主动运输 运输方式: 运输方向: 注意：横向运输的方向与外界刺激的方向一致。 茎弯向中心生长 直立生长 向光弯曲生长 向孔弯曲生长 判断小树苗的生长情况。 探究二.生长素的合成、运输与分布 探究二.生长素的合成、运输与分布 思维训练P95·评价实验设计和结论 实验设计：取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘的形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。 实验结论： (1)下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块； (2)生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输 到形态学的下端。 思考1：如何检测下端琼脂块是否含有生长素？ 探究二.生长素的合成、运输与分布 讨论： (1)该实验的设计是否严密？为什么？ (2)若不严密，该如何改进设计方案？ (3)改进实验方案 不严密。该实验只证明了能“形上→形下”，尚需证明不能“形下→形上” 应设计一个对照组, 证明不能“形下→形上” 对照组 胚芽鞘既不弯曲也不生长 实验后 受体琼脂块(b) 形态学下端 形态学上端 含IAA琼脂块 实验前 探究二.生长素的合成、运输与分布 【拓展提升】 如何测定生长素的含量。 【测定原理】根据生长素分布不均造成的弯曲角度α的大小来推算生长素的含量。 【典例2】为研究植物体内生长素的运输，科学家用燕麦胚芽鞘、琼脂块及14C标记的IAA进行了如图的实验。下列说法正确的是(　　 ) C A.实验前必须对胚芽鞘片段进行充分 浸泡，以排除内源性激素干扰 B.①③对照，证明生长素在胚芽鞘中 的运输不受重力影响 C.①②对照，证明生长素在胚芽鞘中 进行极性运输 D.为排除无关变量干扰，实验必须在黑暗处进行 【针对训练2】下列与生长素的产生、运输和分布相关的叙述，正确的是(　　) A．生长素可以在幼芽细胞的核糖体中经色氨酸的脱水缩合形成 B．细胞呼吸的强弱会影响生长素从形态学上端运输到形态学下端 C．在单侧光的照射下，胚芽鞘伸长区的生长素从向光侧运输到背光侧 D．生长素只分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织 B 4.植物激素 (1)植物激素的概念: (2)植物激素的种类: 生长素 赤霉素 细胞分裂素 脱落酸 乙烯 (3)植物激素的作用: 植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。 由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物,称作植物激素. 探究二.生长素的合成、运输与分布 探究一.生长素的发现过程 (4)植物激素和动物激素的区别 项目 化学本质 产生部位 分布 作用特点 作用特点 作用特点 作用特点 项目 化学本质 产生部位 分布 运输 对象 性质 效应 植物激素 动物激素 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 相对集中(于某些组织器官) 遍布全身 微量、高效 二者都是调节生命活动的化学物质，都能从产生部位运输到作用部位发挥作用且都具有微量、高效的特点。 【典例3】下列有关植物激素和动物激素的比较，正确的是(　　) A．都由内分泌器官所分泌 B．都含量微少，但作用明显 C．都是蛋白质类的物质 D．都有明显的靶器官和靶细胞 B 网络构建 达尔文 温特 幼嫩 极性 运输 生 长旺盛部位