5.1植物生长素（第1课时）课件-2026-2027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 【情境导入】 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？ 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。 幼嫩部分。 长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用。 2 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？ 【植物的向性运动】 （向光性视频） 我们不禁产生疑问 3 一. 生长素的发现过程 (一)达尔文父子的实验(19世纪末) （1）实验材料: 金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘 尖端 尖端下部 胚芽鞘模式图 【胚芽鞘】单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，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 (2)实验过程: 弯向光源生长 ①有尖端 ②去掉尖端 不生长、不弯曲 直立生长 ③罩住尖端 弯向光源生长 (一)达尔文父子的实验(19世纪末) ④罩住尖端下部 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 尖端感受单侧光 遮光部位 尖端 实 验 ① 实 验 ② 实 验 ③ 实 验 ④ 【实验分析】 单一变量是遮光部位不同 6 生物选择性必修一 环境与稳态 推测 结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关 疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？ 结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端 现象：发生弯曲生长 的部位是尖端下部 尖端产生了某种影响，传到下部 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） 感光 部位 弯曲生长 部位 (3)实验结论与推测: 胚芽鞘生长的部位在哪里呢？ 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 等距划线 观察间距是否变化 8 2.鲍森•詹森的“横插”实验（1913年） (1)实验材料： 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)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： (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。 (5)讨论与分析： 2.鲍森•詹森的“横插”实验（1913年） 问题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。 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？ 将琼脂片换成玻璃片或云母片。 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。 3.拜尔的实验（1918年） 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？ 实验现象： 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 3.拜尔的实验（1918年） 1.该实验对照方式是什么？自变量、因变量是什么？ 尖端放置的位置 尖端下部弯曲生长的方向 对照方式：__________。 相互对照 自变量： 因变量： 2.为什么要选择黑暗的环境？ 排除光的影响，控制单一变量 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？ 12 4.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。 单侧光使尖端产生的影响在尖端下部分布不均。 5.推测单侧光的可能作用是什么？ 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 3.拜尔的实验（1918年） 13 这些实验初步证明： 顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 如果是化学物质，可以用琼脂块收集。 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。 【回顾】 琼脂特点 问题1：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 不能，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：琼脂块是否接触过尖端。 因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。 4.温特的实验（1926年） 问题2：分析实验的自变量和因变量。 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。 15 【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。 【注意】对温特实验之前的实验结论进行描述时， 不能出现“生长素”，只能说“影响”。 4.温特的实验（1926年） 16 1946年，人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是________________。 1934年，科学家首先从_____中分离出具有 生长素效应的化学物质——________________。 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) 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) 二. 生长素的化学本质 生长素在植物体内的含量 。 极少 吲哚丁酸(IBA) 17 1957 年，Briggs 等人以玉米胚芽鞘为材料，利用不透物质的玻璃薄片、琼脂 收集生长素，探究单侧光造成胚芽鞘向光侧生长素含量下降的三种可能性： 单侧光分解/抑制尖端生长素的合成/生长素从向光侧横向转移到背光侧。 三、植物向光性的原因 ①黑暗对照组：完整胚芽鞘尖端，黑暗处理，琼脂收集全部生长素。 ②单侧光完整尖端组：尖端给予单侧光，琼脂收集全部生长素。 ③尖端完全隔断组：云母片从头到尾贯通隔开尖端，单侧光，两侧分琼脂收集。 ④仅隔断尖端下半段组：云母片只插尖端下部，顶端保持连通，单侧光，两侧分 琼脂收集。 ①琼脂收集得到一定量生长素（总量 A） ②收集的总生长素≈A，总量几乎不变 ③单侧光照射，向光侧、背光侧生长素含量相等 ④背光侧生长素＞向光侧；二者相加总生长素仍≈A 【实验现象】 【实验设计】 单侧光不分解、不抑制生长素合成；生长素在胚芽鞘尖端顶端横向运输，由向光侧转移至背光侧； 【实验结论】 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 三、植物向光性的原因 19 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。   （ ） × 【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 20 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 【思考】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。 信息分子 四、植物激素 21 1、下列有关生长素及其发现过程中相关经典实验的分析,正确的是(　　) A.生长素在植物体内含量较多,产生部位和作用部位一般不同 B.达尔文实验只证明了生长素会造成胚芽鞘向光弯曲生长 C.鲍森·詹森的实验证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部 D.温特首次证明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 C 【课堂评价】 2.下图中,a、b、c分别为对胚芽鞘做不同处理的实验,d为一植株被纸盒罩住, 且纸盒一侧有开口,给予单侧光照。 下列关于实验结果的叙述,正确的是(　　) A.a、b组中胚芽鞘向光弯曲生长,c组中胚芽鞘背光弯曲生长 B.a组中胚芽鞘直立生长,b、c组中胚芽鞘向光弯曲生长 C.d组,如果固定植株,旋转纸盒,一段时间后,植株向左弯曲生长　 D.d组,如果将纸盒和植株一起旋转,则植株向纸盒开口方向弯曲生长 D 【课堂评价】 $