5.1 植物生长素 课时1——生长素的发现-【省心备课】2024-2025学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择性必修1）

第1节 植物生长素（1） 贺老师 第5章 植物生命活动的调节 1 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 2 问题探讨 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。 3 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： 植物的向性运动 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？ 我们不禁产生疑问 4 生长素的发现过程——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 尖端 伸长区 尖端以 下部分 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。 1831 年，达尔文开始了5年的环球科学考察。在航行过程中他在船舱里种了一种叫“金丝雀虉草”的草来喂地雀。那时的船船舱很暗，只有窗户能透进阳光，有一天达尔文发现草的幼苗会向窗户的方向弯曲生长。但后来的几十年达尔文一直忙于创建进化论，直到晚年才和儿子对植物的向光性展开了研究。 单侧光作用的部位是哪里？如何影响植物向光弯曲？向光性是如何产生？ 5 生长素的发现过程——达尔文和他儿子的实验（19世纪末） 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： 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？ 6 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。 7 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 观察间距是否变化 8 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】 生长素的发现过程——达尔文和他儿子的实验（19世纪末） 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？ 如何验证尖端产生了某种”影响”传到下部？ 科学重视实证 9 生长素的发现过程——鲍森·詹森的实验（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。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。 10 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。 生长素的发现过程——鲍森·詹森的实验（1913年） (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？ 该影响可以透过琼脂片向下传递却不能透过云母片，推测这种“影响”可能是一种化学物质 11 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？ 生长素的发现过程——拜尔的实验（1918年） 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： 12 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 生长素的发现过程——拜尔的实验（1918年） 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 13 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） 温特采用詹森的实验材料，拜耳的操作方法。不足：温特没有分离出生长素。 温特的实验巧妙在哪里？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。 14 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。 生长素的发现过程——温特的实验（1926年） 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” 15 1946年，人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是________________。 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——________________。 【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 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 1934~1946年分离出生长素并确定其化学本质。 生长素在植物体内的含量极少 16 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 17 ①生长素的产生部位：____________；感光部位：____________。 ②生长素横向运输的部位___________；生长素的产生是否需要光：______。 ③生长素发挥作用的部位（即生长部位）：_______________________。 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端 胚芽鞘尖端 不需要 胚芽鞘尖端下部的伸长区 ②生长素的产生部位 ②生长素的作用部位 尖端 下部 ③横向运输部位 判断：（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。   （ ） × 课本P95 胚芽鞘系列实验的重要结论 ①感光部位 ①弯曲生长部位 生长素的产生不需要光 18 作为 ，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 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。 生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等 植物激素与动物激素都称作“激素”， 二者有哪些相似之处呢？请小组讨论完成。 植物激素 信息分子 19 Lavf58.20.100 ed8f7d274dd20dfcfa635c48b5d98bc1 $$