5.1.植物生长素（1）课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦植物生长素的发现过程、生理作用及植物激素概念，通过“问题探讨”中窗台上盆栽向光生长的现象导入，引导学生从观察到的向光性特点出发，逐步展开达尔文、鲍森·詹森等科学家的实验探究，构建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以科学史为脉络，通过分析各实验的自变量、因变量及对照设计（如拜尔实验排除光照干扰），培养学生科学探究能力和科学思维，结合模型建构（向光性原因）与实战训练题巩固知识，帮助学生形成生命观念，教师可依托清晰的探究逻辑提升教学效率。

从种子发芽、植株开花、瓜熟蒂落…… 似都有一套程序在控制。 是谁在控制这一切呢？ 第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 （第一课时） 教学目标 目标 01 02 03 通过对生长素作用特点曲线图的解读以及绘制曲线图，理解生长素的生理作用及特点。 通过感受和体验科学家对植物生长素的探索过程，建构“植物向光性原因”的模型。 通过分析顶端优势与植物生长素的运输和作用特点的关系，关注生物学原理在农业生产和园艺中的应用。 3 教学目标 教学重点： 植物生长素的发现、植物生长素的生理作用。 教学难点： 植物生长素的合成、运输、分布和生理作用。 重点关注： 植物的向光性|生长素的合成、运输和分布|生长素的生理作用 核心素养 通过学习科学家不断探索发现植物生长素的过程，及植物向光性生长原因的分析，培养学生掌握科学探究的一般实验方法和思路，提升科学思维和科学探究能力。 【问题探讨】 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 思考 1.图中植株的生长方向有什么特点？ 弯向窗外生长 2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变? 长时间单侧光刺激，引起植株弯向有阳光处生长。 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性。 【问题探讨】 图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。 思考 3. 植株对这种刺激的反应有什么适应意义？ 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。 思考 4.植物的生命活动会受到哪些因素影响？ 生命活动调节的普遍模式： 刺激——感应——响应——调节 意义： 维持稳态，适应环境。 完成这些调节主要依赖植物激素；生长素是最早发现的植物激素。 【问题探讨】 一、生长素的发现过程 1.达尔文父子的实验(19世纪末) （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 单子叶植物，特别是禾本科植物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。 1. 达尔文父子的实验(19世纪末) 发现问题：植物向光生长的原因是什么？ （2）实验过程: ① ② 锡箔罩在尖端 ③ ④ 锡箔罩罩在尖端下部 （3） 实验现象 向光弯曲生长 不生长不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 思考：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？ 一、生长素的发现过程 1. 达尔文父子的实验(19世纪末) （4）实验结果及结论: ① ② 锡箔罩在尖端 ③ ④ 锡箔罩罩在 尖端下部 对照组为 ，实验组为 。设计对照实验的目的是_____________________________ ______________________。 ① ② ③ ④ 实验①与②对照 自变量： 因变量： 尖端的有无 胚芽鞘的生长情况 向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关 结论： 一、生长素的发现过程 排除其他无关变量对实验的影响， 使实验更具有说服力。 1. 达尔文父子的实验(19世纪末) （4）实验结果及结论: ① ② 锡箔罩在尖端 ③ ④ 锡箔罩罩在 尖端下部 对照组为 ，实验组为 。 ① ② ③ ④ 实验①与③对照 自变量： 因变量： 尖端有无遮光 胚芽鞘的生长情况 结论： 胚芽鞘的弯曲生长与单侧光照射有关。 一、生长素的发现过程 1. 达尔文父子的实验(19世纪末) （4）实验结果及结论: ① ② 锡箔罩在尖端 ③ ④ 锡箔罩罩在 尖端下部 对照组为 ，实验组为 。 ① ② ③ ④ 实验③④与①对照 自变量： 因变量： 感光部位不同 胚芽鞘的生长情况 结论： 向光性与尖端感受单侧光有关，与尖端下部伸长区感受单侧光无关。 一、生长素的发现过程 【拓展】感光部位在尖端，那么伸长部位在哪里？ 结论：胚芽鞘生长并弯曲的部位是________________________。 尖端下面的一段（伸长区） 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的快（尖端产生的“影响”在下部分布不均） 推测 问题：这种“影响”究竟是什么呢？ 1. 达尔文父子的实验(19世纪末) （4）实验结果及结论: 一、生长素的发现过程 云母片：是一种天然矿物质，可切片具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。 琼脂：是海藻的提取物，溶于热水，透光透水，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) 实验结论： （验证推测1） 一、生长素的发现过程 自变量： 因变量： 尖端与下部的联系是否被阻断 胚芽鞘是否向光生长弯曲 胚芽鞘尖端产生的“影响”能穿过琼脂块扩散到切面以下部位， 刺激胚芽鞘切面以下部位生长。 一、生长素的发现过程 2. 鲍森.詹森(1913年) （验证推测1） 思考：詹森实验无法排除“琼脂片本身导致胚芽鞘生长生长的可能性”，如何完善实验进行证明？ 提示：在切去尖端的胚芽鞘切面上放置一块与实验相同的空白琼脂片。 结果： 胚芽鞘不生长、不弯曲。 结论： 琼脂片不会引起胚芽鞘弯曲生长。 黑暗环境 右侧 左侧 3. 拜尔(1918年) ②因变量： 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 胚芽鞘向放置尖端的对侧弯曲生长 ①自变量： ③现象： 一、生长素的发现过程 （验证推测2） 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造成的。 黑暗环境 右侧 左侧 3. 拜尔(1918年) 问题：拜尔为什么要选择黑暗的环境？通过该实验分析“某种影响” 的产生是否需要光照？ 为了排除光照对实验结果的干扰；不需要光照。 一、生长素的发现过程 （验证推测2） 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 一、生长素的发现过程——达尔文、鲍森.詹森、拜尔 达尔文的推测 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。 4. 温特(1926年) 一、生长素的发现过程 4. 温特(1926年) 实验组 对照组 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 胚芽鞘的弯曲生长确实是由尖端产生的化学物质引起的。 实验结论： 一、生长素的发现过程 4. 温特(1926年) 思考1：在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间，原因是什么? 提示：去除尖端的胚芽鞘中含有的少量生长素，排除内源激素对实验的干扰。 一、生长素的发现过程 思考2：生长素能不能对人发挥作用？为什么? 提示：(1)外因：___________照射。 (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。 思考3：如何解释胚芽鞘向光弯曲生长？ 提示：不能；人的细胞中不存在生长素的受体。 单侧光 背光一侧 向光一侧 背 向 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) 一、生长素的发现过程 二：植物激素 1.植物激素的概念： 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，叫作植物激素（phytohormone）。 (1)已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。 (2)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。 2.植物激素与动物激素的比较： 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 有特定内分泌腺或细胞 无特定分泌器官 蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等 一般是小分子物质 靶器官、靶细胞 无明显的靶器官 随体液运输 多样、复杂 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 二：植物激素 小 结 实战训练　 1.判断正误 (1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素(　　) (2)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸(　　) (3)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素(　　) (4)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧(　　) × × √ × 2.下列关于生长素发现过程的叙述，错误的是（ ） A.达尔文用“排除法”遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段，研究胚芽鞘的感光部位 B.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂块 C.拜尔的实验在黑暗条件下进行，目的是为了排除光照的干扰 D.温特发现引起胚芽鞘弯曲生长的物质是吲哚乙酸 实战训练　 D 3.右下图是生长素发现过程中的部分实验示意图，根据图中信息判断，下列相关说法正确的是（ ） A.实验一是鲍森·詹森的实验，证明感受单侧光刺激的是胚芽鞘尖端 B.实验二是达尔文的实验，证明胚 芽鞘尖端产生的影响可以通过琼 脂片传递给下部 C.实验三是拜尔的实验，证明胚芽 鞘的弯曲生长是尖端产生的生长 素在其下部分布不均匀造成的 D.实验四是温特的实验，证明了导 致胚芽鞘弯曲生长的影响是一种化学物质 实战训练　 D 4.下列关于植物激素的叙述中，不正确的是（ ） A.植物激素由植物体某些部位合成 B.植物激素运输到特定部位发挥作用 C.植物激素是发挥调节作用的信号分子 D.植物激素进入靶细胞并催化特定反应 实战训练　 D 实战训练　 5.如图是达尔文探究植物向光性的几个实验示意图，以下对相关实验的分 析，错误的是( ) A.A组、B组形成对照，说明单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长 B.B、C、D组对比，说明感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端 C.若将C组的锡箔罩子换成无色塑料薄膜，则实验结果与B组相似 D.达尔文的实验证明了胚芽鞘尖端受单侧光刺激后产生生长素并将其传递 到伸长区 D $