【课件】植物生长素（第1课时）课件-2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第5章 植物生命活动的调节第1节 植物生长素（第1课时）本节聚焦:l植物向光性的原因是什么？l生长素具有什么作用？l生长素的发现过程给你什么启示？l什么是植物激素？向着光源生长的植物向着光源生长的植物(视频视频)讨论1：视频中植株的生长方向有什么特点？弯向光源生长讨论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？长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用。讨论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？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。(1)概念：(2)原因：植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动向性运动：植物向光性向地性(向重力性）、向水性、向肥性茎的背地性植物外因？内因？向光生长向光性 P90达尔文鲍森詹森拜尔温特其他科学家19世纪末1913年1918年1926年1934-1946年生长素的发现过程一.生长激素的发现过程 自主学习：请自主学习课本P90-92,生长素的发现过程,找出科学家的实验过程及结论。一.生长激素的发现过程 1.达尔文父子的实验（19世纪末）(1)实验材料：金丝雀虉（y）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘金丝雀虉草尖端尖端尖尖端端下下部部相关信息：单子叶植物单子叶植物，特别是禾本科植物特别是禾本科植物胚芽外的胚芽外的锥形套状物锥形套状物叫作胚芽鞘叫作胚芽鞘，它，它能能保护保护生长中的胚芽。种子生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能面，出土后还能进行光合作进行光合作用用。胚芽鞘胚芽鞘第一片叶第一片叶种子种子达尔文父子实验(视频)实验 实验实验 实验 不做处理去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下方(2)实验过程：单侧光单侧光单侧光单侧光实验 实验实验 实验 不做处理去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下方弯向光源生长 不生长也不弯曲 直立生长弯向光源生长 实验 实验 实验 实验(3)实验分析：该实验的对照组为_，实验组为_；对照，说明胚芽鞘的感光部位在_；而向光弯曲部位是 。尖端下面的一段尖端下面的一段 尖端尖端组别自变量因变量结论有无尖端尖端是否感光(有无遮光)尖端下面一段是否感光感受单侧光刺激的部位(遮光部位)胚芽鞘生长情况 向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关向光性与尖端感受单侧光照射有关向光性与尖端下面一段无关感受单侧光引起向光性的是尖端遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？感受单侧光刺激的又是哪一部分？你怎样解释这一结果？分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法,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。这说明，是胚芽鞘尖端接受单侧光照射后，产生某种刺激传递到下面，引起下面弯曲生长。尖端尖端下部-伸长区旁栏思考 实验 实验 实验 实验 感光部位在尖端，那么伸长部位在哪里？胚芽鞘生长并弯曲的部位是_尖端下面的伸长区疑问：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(4)实验结果：结论2：胚芽鞘的感光部位在尖端尖端产生了某种“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）推测思考：这种这种“影响影响”究竟是什么呢？究竟是什么呢？云母片：是一种矿物质，由韵母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品，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，再让其冷却得到。物质可在琼脂中扩散而性质不变。一.生长激素的发现过程 2.鲍森詹森实验(1913年)琼脂片2.鲍森詹森实验(1913年)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。向光弯曲生长向光弯曲生长没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论不生长不生长,不弯曲不弯曲问题：问题：詹森的实验严谨吗詹森的实验严谨吗?如果不严谨，该如何改进？如果不严谨，该如何改进？一.生长激素的发现过程【思考】如果把该实验的琼脂片换成不能透过物质的云母片，其他条 件不变，实验结果会是怎样的？推测：因为可以透过琼脂片向下传递，不能透过云母片，所以可能是一种化学物质。云母片云母片不生长不弯曲不生长不弯曲不生长不弯曲不生长不弯曲顶端产生的“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？旁栏思考因为该影响(生长素)在向光一侧和背光一侧(浓度分布)存在差异,因而引起两侧的生长不均匀。2.鲍森詹森实验(1913年)一.生长激素的发现过程 该如何证实？3.拜尔实验(1918年)黑暗条件黑暗条件自变量:因变量:现象:尖端放置的位置尖端放置的位置尖端下部弯曲生长的方向尖端下部弯曲生长的方向胚芽鞘朝对侧弯曲生长胚芽鞘朝对侧弯曲生长实验结论:胚芽鞘弯曲生长，是因为胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的尖端产生的“影响影响”在其在其下部分布不均匀造成的下部分布不均匀造成的。一.生长激素的发现过程【思考】拜尔为什么要选择黑暗的环境？【思考】没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？排除光照的影响，控制单一变量排除光照的影响，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尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。弯曲生长。【注意】拜尔首次将实验放置于黑暗中进行，说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而“影响”的分布不均匀才是根本原因。黑暗条件黑暗条件由达尔文、詹森和拜尔的实验，初步证明：如何如何“进一步”证明是不是化学物质？证明是不是化学物质？胚芽鞘的尖端产生的影响可能是一种 物质造成的，这种物质的 造成了胚芽鞘的弯曲生长。化学化学 分布不均匀思考实验组实验结论:胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的，温特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。4.温特实验(1926年)朝对侧弯曲生长自变量：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汉水丑生侯伟作品对照组不生长不弯曲汉水丑生侯伟作品设置对照组的目的是：排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间或静止一段时间，原因是：。去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰。进一步证明弯曲的部位在尖端的下段（伸长区）实验组朝对侧弯曲生长对照组不生长不弯曲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？温特没有提取出生长素。温特没有提取出生长素。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。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。理，还需要一定的想象力。旁栏思考: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）直到1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它也是吲哚乙酸（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。5.其他科学家化学本质是吲哚乙酸(有机酸)并非人体产生，而是来源于植物实验者主要思路与方法达尔文父子鲍森詹森拜尔温特去除胚芽鞘顶端，观察去除整个结构的影响用锡箔小帽套住顶端，以去除单侧光对顶端的影响在胚芽鞘顶端和顶端以下部位之间插入琼脂片或云母片，在单侧光照射下，观察物质的运输是否被阻断黑暗条件下，改变胚芽鞘顶端的位置，相当于人为施加了物质的不均匀分布放置过胚芽鞘顶端的琼脂块（而不是胚芽鞘本身）可使去顶胚芽鞘弯曲生长，证实化学物质的存在请总结四位科学家的主要思路与方法，填入下表时间时间实验者实验者结结 论论感光部位在感光部位在 ,受单侧光向下面的伸长区传递了某种受单侧光向下面的伸长区传递了某种 。造成伸长区。造成伸长区背光面比向光面生长背光面比向光面生长 ，19世纪世纪达尔文父子达尔文父子胚芽鞘尖端产生的胚芽鞘尖端产生的“影响影响”可以透过可以透过 传递给下部。传递给下部。1913年年詹森詹森胚芽鞘弯曲生长是因为影响在其下部分布胚芽鞘弯曲生长是因为影响在其下部分布 造成的。造成的。1918年年拜尔拜尔胚芽鞘弯曲生长是胚芽鞘弯曲生长是 引起的，并把这种物质命名为引起的，并把这种物质命名为 。1926年年温特温特科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质 。1934年年从高等植物中分离出从高等植物中分离出 。1946年年人们人们科学家科学家植物体内具有生长素效应的物质还有：植物体内具有生长素效应的物质还有：、等，它们等，它们属于生长素属于生长素。进一步研究发现进一步研究发现生长素的发现过程总结：生长素的发现过程总结：吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)(IBA)尖端尖端“影响影响”琼脂片琼脂片不均匀不均匀化学物质化学物质生长素生长素吲哚乙酸吲哚乙酸（IAAIAA）IAAIAA苯乙酸苯乙酸(PAA)(PAA)快快观察发现问题观察发现问题观察发现问题观察发现问题分析作出假设分析作出假设分析作出假设分析作出假设设计实验验证设计实验验证设计实验验证设计实验验证得出结论得出结论得出结论得出结论方法：假说-演绎法达尔文实验：达尔文实验：胚芽鞘尖端对胚芽鞘尖端对光敏感，尖端下部弯曲生长。光敏感，尖端下部弯曲生长。推测：推测：尖端接受光刺激后产尖端接受光刺激后产生了某种生了某种“影响影响”，传递到，传递到了下部的伸长区。了下部的伸长区。19131913年，鲍森詹森年，鲍森詹森实验：实验：证明胚芽鞘证明胚芽鞘尖端产生的这种尖端产生的这种“影响影响”，能通过琼，能通过琼脂片传递到下面。脂片传递到下面。19181918年，拜尔实验：年，拜尔实验：胚胚芽鞘弯曲生长，是由于芽鞘弯曲生长，是由于尖端产生的尖端产生的刺激在下部刺激在下部分布不均匀。分布不均匀。推测：推测：影响影响可能是物质。可能是物质。19261926年，温特实验：年，温特实验：胚芽鞘尖端产生的胚芽鞘尖端产生的某种物质，能以琼脂块为载体进行传递。某种物质，能以琼脂块为载体进行传递。命名：命名：生长素生长素。19341934年：年：科学家科学家分离出生长素分离出生长素（吲哚乙酸）（吲哚乙酸）。19461946年：年：科学家科学家从植物中提取从植物中提取IAAIAA。想一想：以胚芽鞘为例，说出以胚芽鞘为例，说出IAAIAA的产生部位、作用部位、对生长发育的影响（细胞伸长）和的产生部位、作用部位、对生长发育的影响（细胞伸长）和化学本质。化学本质。（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面的一段生长素发现过程中胚芽鞘实验中四个重要部位生长素发现过程中胚芽鞘实验中四个重要部位胚芽鞘尖端下面的一段尖端下端注意：生长素的产生不需要光，光只是影响了生长素的分布。资料分析：关于植物向光性的原因有以下三种解释：解释1：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧横向转移。解释2：单侧光照射下，向光侧的生长素被分解。解释3：单侧光照射下，抑制生长的物质分布不均匀。二.植物向光性的原因分析若解释1正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。若解释2正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。若解释3正确，则a、b、c、d四个琼脂块中生长素的含量关系为_。cabdcabdabcd 光一侧 光一侧生长素 .生长素 .细胞生长 .细胞生长 .多快少慢背向植物向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。(1)外因:(2)内因:单侧光照射生长素的分布不均匀二.植物向光性的原因分析生长素促进细胞伸长生长背光侧生长快的原因是什么？弯曲原因:生长素分布不均匀看伸长区有无生长素生不生长：弯不弯曲：看伸长区生长素分布是否均匀生长素的合成与光有、无关系_无提