生物必修3：植物生长素的发现(人教版)

1、根向下生长根向下生长 向向 日日 葵葵 向向 光光 向向 上上 生生 长长 当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、 种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？” 根向下，芽向上、向光生长。根向下，芽向上、向光生长。 第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现 一、植物激素的发现过程一、植物激素的发现过程 二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布 1.描述向性运动的定义和意义，举例说描述向性运动的定义和意义，举例说 明向性运动。明向性运动。 2.解释生长素的发现过程。解释生长素的发现

2、过程。 3.说出植物激素的概念。说出植物激素的概念。 1.通过观察通过观察, , 学会提问。学会提问。 2.通过分析科学家的实验通过分析科学家的实验, ,初步学会合理推导。初步学会合理推导。 3.提高收集和处理信息的能力。提高收集和处理信息的能力。 4.自己设计实验自己设计实验, ,提高分析问题、解决问题的提高分析问题、解决问题的 能力及创新能力。能力及创新能力。 1.在对相关科学史的分析过程中在对相关科学史的分析过程中, ,使学生体验使学生体验 科学家严谨的实验作风和探索未知的科学精神。科学家严谨的实验作风和探索未知的科学精神。 2.逐渐养成质疑、解疑、创新及勇于实践的逐渐养成质疑、解疑、创

3、新及勇于实践的 科学态度和科学精神。科学态度和科学精神。 3.通过分析向光生长的原因通过分析向光生长的原因, ,使学生逐步树立使学生逐步树立 内因、外因相互作用内因、外因相互作用, ,内因是决定性因素的辩证唯内因是决定性因素的辩证唯 物主义自然观，逐步树立科学的世界观。物主义自然观，逐步树立科学的世界观。 4.在实验和探究中培养独立意识和团队精神。在实验和探究中培养独立意识和团队精神。 （1）生长素的产生、分布和运输。生长素的产生、分布和运输。 （2）科学实验计的严谨性分析。科学实验计的严谨性分析。 植物生长素的发现过程。植物生长素的发现过程。 一一 、植物激素的发现过程、植物激素的发现过程

4、( (一一) )生长素的发现过程生长素的发现过程 ( (二二) )其他的植物激素其他的植物激素 达尔文不仅观达尔文不仅观 察到了植物的芽总察到了植物的芽总 是向光生长这一现是向光生长这一现 象，而且进行了实象，而且进行了实 验，提出了自己的验，提出了自己的 看法。看法。 ( (一一) ) 生长素的发现过程生长素的发现过程 达达 尔尔 文文 向向 光光 性性 实实 验验 示示 意意 图图 达尔文实验结论：燕麦胚芽鞘尖端可能产生达尔文实验结论：燕麦胚芽鞘尖端可能产生 某种物质，并向下运输促进了燕麦胚芽鞘的生长某种物质，并向下运输促进了燕麦胚芽鞘的生长 及向光弯曲。及向光弯曲。 达尔文实验表明燕麦的

5、胚芽鞘产生了某种达尔文实验表明燕麦的胚芽鞘产生了某种 刺激，但这种刺激是什么呢？刺激，但这种刺激是什么呢？ 詹森实验 詹森实验及其结论詹森实验及其结论 实验方法实验方法: : (1) (1)将胚芽鞘将胚芽鞘切去尖端切去尖端, ,观察其生长状况；观察其生长状况； (2)(2)切下尖端切下尖端, ,在尖端和尖端下方放琼脂块在尖端和尖端下方放琼脂块, ,观察观察 其生长状况。其生长状况。 实验现象实验现象: :切去尖端的胚芽鞘不生长，而切去尖端的胚芽鞘不生长，而 切下胚芽鞘尖端，在尖端和尖端下方放琼脂块切下胚芽鞘尖端，在尖端和尖端下方放琼脂块 的可弯向光源生长。的可弯向光源生长。 实验结论：胚芽鞘尖

6、端产生的刺激可以实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可以 透过琼脂快传递给下部。透过琼脂快传递给下部。 拜尔实验及其结论拜尔实验及其结论 实验现象实验现象: :在黑暗环境下，切下尖端放在一侧，在黑暗环境下，切下尖端放在一侧， 造成胚芽鞘弯曲生长，有尖端的一侧生长快。造成胚芽鞘弯曲生长，有尖端的一侧生长快。 实验方法实验方法: :在黑暗条件下在黑暗条件下, ,切下尖端放在一侧切下尖端放在一侧, , 观察胚芽鞘的生长状况。观察胚芽鞘的生长状况。 实验结论实验结论: :胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生 的刺激在其下部分布不均匀造成的。的刺激在其下部分布不均匀造成的。 温特实验及

7、其结论温特实验及其结论 实验方法实验方法: :切下尖端放在琼脂快上，把放切下尖端放在琼脂快上，把放 置过尖端的琼脂快和空白琼脂快各放在切去置过尖端的琼脂快和空白琼脂快各放在切去 尖端的胚芽鞘一侧。尖端的胚芽鞘一侧。 实验结论实验结论: :造成胚芽鞘的弯曲生长的刺激是造成胚芽鞘的弯曲生长的刺激是 一种化学物质，类似动物激素，命名为一种化学物质，类似动物激素，命名为“生长生长 素素”。 实验现象实验现象: :放空白琼脂快的不生长不弯曲，放空白琼脂快的不生长不弯曲， 放接触过尖端的琼脂快的胚芽鞘弯曲生长，弯向放接触过尖端的琼脂快的胚芽鞘弯曲生长，弯向 对侧生长。对侧生长。 这种物质在这种物质在193

8、41934年由荷兰科学家从植物体中年由荷兰科学家从植物体中 分离出来分离出来, ,实质是吲哚乙酸实质是吲哚乙酸, ,因其有促进植物生长因其有促进植物生长 的作用的作用, ,因而取名为生长素因而取名为生长素, ,后来后来, ,通过进一步的研通过进一步的研 究究, ,还发现生长素有其他的生理作用。还发现生长素有其他的生理作用。 HC CH C HC HC CC NH CH2COOH 吲哚乙酸结构式吲哚乙酸结构式 缺乏对照实验缺乏对照实验 提示：用未经胚芽鞘处理的琼脂处理。提示：用未经胚芽鞘处理的琼脂处理。 结果预测：植物不生长也不弯曲。结果预测：植物不生长也不弯曲。 温特实验温特实验 有什么不足？

9、结论有什么不足？结论 如何？如何？ 琼脂块对照实验琼脂块对照实验 接触过胚芽鞘的琼脂块会使植物弯曲生长。接触过胚芽鞘的琼脂块会使植物弯曲生长。 实验结论实验结论: : 胚芽鞘确实能产生某种物质，影响植物的生长。胚芽鞘确实能产生某种物质，影响植物的生长。 没接触过胚芽鞘的琼脂块不能使植物弯曲生长。没接触过胚芽鞘的琼脂块不能使植物弯曲生长。 实验现象实验现象: : 1. 1.尖端是指顶端尖端是指顶端1mm1mm范围内，是感受单侧光刺范围内，是感受单侧光刺 激和产生生长素的部位。激和产生生长素的部位。 2.2.尖端以下数毫米是胚芽鞘的生长部位，即向尖端以下数毫米是胚芽鞘的生长部位，即向 光弯曲的部位

10、。光弯曲的部位。 胚芽鞘的两个重要部位：胚芽鞘的两个重要部位： 向光弯曲的三点含义：向光弯曲的三点含义： 1. 1.生长素在茎尖能进行横向运输，如果没有这生长素在茎尖能进行横向运输，如果没有这 种横向运输，就不会有背光一侧生长素分布多；种横向运输，就不会有背光一侧生长素分布多； 2.2.生长素有极性运输的能力。如果没有极性运生长素有极性运输的能力。如果没有极性运 输，发生弯曲的部位就不可能在茎尖下部，向输，发生弯曲的部位就不可能在茎尖下部，向 光弯曲也无法解释；光弯曲也无法解释； 3.3.生长素作用的机理以促进细胞的纵向伸长较生长素作用的机理以促进细胞的纵向伸长较 快。快。 ( (二二) )其

11、他的植物激素其他的植物激素 植物生长物质植物生长物质: :具有调节植物生长发育的一些具有调节植物生长发育的一些 生理活性物质生理活性物质, ,包括植物激素和植物生长调节剂。包括植物激素和植物生长调节剂。 植物激素植物激素: :在植物体内合成的在植物体内合成的, ,可以移动的可以移动的, ,对对 生长发育产生显著作用的微量有机物。生长发育产生显著作用的微量有机物。 植物生长调节剂植物生长调节剂: :人工合成的具有类似植物激人工合成的具有类似植物激 素生理活性的化合物。素生理活性的化合物。 1. 1.植物激素及相关概念植物激素及相关概念 2. 2.其他植物激素的主要种类其他植物激素的主要种类 赤霉

12、素类赤霉素类 细胞分裂素类细胞分裂素类 脱落酸类脱落酸类 乙烯类乙烯类 芸苔素内酯类芸苔素内酯类 脱落酸脱落酸 赤霉素对矮化豌豆幼苗茎伸长的作用赤霉素对矮化豌豆幼苗茎伸长的作用 赤赤 霉霉 素素 处处 理理 二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布 1. 1.产生部位产生部位: : 主要由具有分生能力的组织产生，如叶原主要由具有分生能力的组织产生，如叶原 基、嫩叶和发育着的种子基、嫩叶和发育着的种子. .由色氨酸经过一系列由色氨酸经过一系列 变化而形成。变化而形成。 某些寄生和共生的微生物也能产生生长素，某些寄生和共生的微生物也能产生生长素， 并对寄主的生长产生影响。如豆科植物

13、的根瘤并对寄主的生长产生影响。如豆科植物的根瘤 在形成过程中与根瘤菌产生的生长素有关。还在形成过程中与根瘤菌产生的生长素有关。还 有一些植物肿瘤的形成与病原菌侵入后产生生有一些植物肿瘤的形成与病原菌侵入后产生生 长素有关。长素有关。 2.2.分布部位：分布部位： 主要在生长旺盛部位，如胚芽鞘、芽和根主要在生长旺盛部位，如胚芽鞘、芽和根 尖的分生组织，形成层、受精后的子房、幼嫩尖的分生组织，形成层、受精后的子房、幼嫩 种子禾谷类的层间分生组织等。种子禾谷类的层间分生组织等。 衰老组织和器衰老组织和器 官中含量较少。官中含量较少。 3.3.生长素的运输：生长素的运输： 主动运输，呼吸作用为其提供能

14、量。因此主动运输，呼吸作用为其提供能量。因此 在缺氧、温度过高或过低时都会严重抑制生长在缺氧、温度过高或过低时都会严重抑制生长 素的极性运输。一些抗生素类也能抑制生长素素的极性运输。一些抗生素类也能抑制生长素 的极性运输。的极性运输。 运输方向：运输方向： 极性运输为主，横向运输为辅。极性运输为主，横向运输为辅。 运输方式运输方式: : 横向运输：横向运输：发生在产生生长素的尖端的部分，发生在产生生长素的尖端的部分， 生长素在外界条件的影响下（如光、重力），可生长素在外界条件的影响下（如光、重力），可 以在尖端发生从一侧向另一侧的运输，如单侧光以在尖端发生从一侧向另一侧的运输，如单侧光 照射胚

15、芽鞘的尖端时，生长素在尖端发生从向光照射胚芽鞘的尖端时，生长素在尖端发生从向光 的一侧向背光的一侧的横向运输，造成生长素在的一侧向背光的一侧的横向运输，造成生长素在 尖端的分布不均匀。尖端的分布不均匀。 注意：注意： 在尖端以下的部分，生长素不发生横向运输。在尖端以下的部分，生长素不发生横向运输。 生生 长长 素素 由由 上上 向向 下下 运运 输输 上上 下下上上 下下 含有生长素的琼脂块含有生长素的琼脂块 生长素极性运输示意图生长素极性运输示意图 极性运输：极性运输：生长素一般只能从高等植物的生长素一般只能从高等植物的 形态学上端向形态学下端运输，即从茎的尖端向形态学上端向形态学下端运输，

16、即从茎的尖端向 根的方向运输，从根尖的方向向茎的方向运输。根的方向运输，从根尖的方向向茎的方向运输。 形形 态态 学学 上上 端端 形形 态态 学学 下下 端端 植植 物物 的的 茎茎 尖尖 形形 态态 学学 下下 端端 形形 态态 学学 上上 端端 植植 物物 的的 根根 尖尖 生长素的极性传导，既向极性运输，主要生长素的极性传导，既向极性运输，主要 是对顶芽产生的生长素而言。顶芽是产生生长是对顶芽产生的生长素而言。顶芽是产生生长 素的中心。生长素的运输在胚芽鞘内是通过薄素的中心。生长素的运输在胚芽鞘内是通过薄 壁组织。在茎中是通过韧皮部。在叶子里是通壁组织。在茎中是通过韧皮部。在叶子里是通

17、 过叶脉。运输速度在胚芽鞘和茎内大约为过叶脉。运输速度在胚芽鞘和茎内大约为1- 1- 1.5cm/h1.5cm/h（燕麦胚芽鞘为（燕麦胚芽鞘为1.2cm/h1.2cm/h）。）。 ( (一一) )植物激素的发现过程植物激素的发现过程 1. 1.生长素的发现过程生长素的发现过程 达尔文实验、詹森实验、拜尔实验、温特实验达尔文实验、詹森实验、拜尔实验、温特实验 2. 2.其他的植物激素其他的植物激素 赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、芸薹素赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、芸薹素 内酯内酯 ( (二二) )生长素的产生运输和分布生长素的产生运输和分布 1. 1.产生部位产生部位: :具有分生能力的

18、组织具有分生能力的组织 2. 2.分布部位分布部位: :生长旺盛部位生长旺盛部位 3. 3.生长素的运输：极性运输生长素的运输：极性运输, ,横向运输横向运输, ,主动运输主动运输 （2008 2008 江苏）将生长素正确处理过的江苏）将生长素正确处理过的 插条，置于适宜的条件下，其生根状况插条，置于适宜的条件下，其生根状况 是（是（ ） A.A.形态学下端生根形态学下端生根 B.B.两端都生根，形态学下端数量较多两端都生根，形态学下端数量较多 C.C.形态学上端生根形态学上端生根 D.D.两端都生根，数量基本一致两端都生根，数量基本一致 B 解析：生长素能促进扦插的枝条生根，用生解析：生长素

19、能促进扦插的枝条生根，用生 长素正确处理过的插条，它的形态学的上端和下长素正确处理过的插条，它的形态学的上端和下 端都可以生根，又因为生长素在植物体内由形态端都可以生根，又因为生长素在植物体内由形态 学的上端向形态学的下端运输，并促进生根，所学的上端向形态学的下端运输，并促进生根，所 以下端生根的数量相对较多。以下端生根的数量相对较多。 （2008 2008 广东）水平放置在地面的植株，一段广东）水平放置在地面的植株，一段 时间生根，会发生的现象是（时间生根，会发生的现象是（ ） A.A.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度 高，根向下弯曲生长高，根向下弯曲

20、生长 B.B.靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度靠近地面一侧较远离地面一侧生长素浓度 低，根向下弯曲生长低，根向下弯曲生长 C.C.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度 高，茎向上弯曲生长高，茎向上弯曲生长 D.D.远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度远离地面一侧较靠近地面一侧生长素浓度 高，茎向下弯曲生长高，茎向下弯曲生长 A 解析：在重力作用下，在近地侧生长素分布的多，解析：在重力作用下，在近地侧生长素分布的多， 其浓度高，根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制其浓度高，根对生长素敏感，较高浓度的生长素抑制 了近地侧根的生长，发生根向下弯曲生长的现象。了

21、近地侧根的生长，发生根向下弯曲生长的现象。 1.下列关于植物激素的叙述中，错误的是（下列关于植物激素的叙述中，错误的是（ ） A.A.赤霉素能促进细胞伸长赤霉素能促进细胞伸长 B.B.细胞分裂素合成于植物体任何部位细胞分裂素合成于植物体任何部位 C.C.乙烯是一种气体激素乙烯是一种气体激素 D.D.脱落酸能抑制细胞分裂脱落酸能抑制细胞分裂 B 2. 在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小 窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在 旋转器上水平旋转，保持每旋转器上水平旋转，保持每1515分钟均速转一周，分钟均速转一

22、周， 一星期后幼苗生长状况为一星期后幼苗生长状况为( )( )B A B C D E 3. 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为 云母片）。云母片）。 A A图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 B B图胚芽鞘背光源弯曲生长图胚芽鞘背光源弯曲生长 C C图胚芽鞘不弯曲不生长图胚芽鞘不弯曲不生长 D D图胚芽鞘直立生长图胚芽鞘直立生长 E E图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 4. 用同位素用同位素14 14C C标记的吲哚乙酸来处 标记的吲哚乙酸来处 理一段枝条的一端，然后探测另一端理一段枝条的一端，然后探测另一端 是否含有放射是否含有

23、放射14 14C C的吲哚乙酸存在，枝 的吲哚乙酸存在，枝 条及位置如右图。下列有关处理方法条及位置如右图。下列有关处理方法 及结果叙述正确的是及结果叙述正确的是 ( ) ( ) A.A.处理甲图中处理甲图中A A端端, ,不可能在甲图中不可能在甲图中B B端探测到端探测到14 14C C的存在 的存在 B.B.处理乙图中处理乙图中A A端，能在乙图的端，能在乙图的B B端探测到端探测到14 14C C的存在 的存在 C.C.处理乙图中的处理乙图中的B B端，能在乙图中端，能在乙图中A A端探测到端探测到14 14C C的存在 的存在 D.D.处理甲图中的处理甲图中的B B端，能在甲图中端，能

24、在甲图中A A端探测到端探测到14 14C C的存在 的存在 C 5. 植物顶芽的生长素可以向生长素深度比它高的植物顶芽的生长素可以向生长素深度比它高的 侧芽部位运输。同时，在缺氧的条件下会严重阻侧芽部位运输。同时，在缺氧的条件下会严重阻 碍其运输。这说明生长素的运输属于碍其运输。这说明生长素的运输属于 ( ) ( ) A.A.自由扩散自由扩散 B.B.协助扩散协助扩散 C.C.主动运输主动运输 D.D.渗透作用渗透作用 C 6. 一只正在发育的桃子被虫蛀了，结果桃子停止一只正在发育的桃子被虫蛀了，结果桃子停止 发育，虫蛀的部位最可能是发育，虫蛀的部位最可能是 ( ) ( ) A.A.果肉果肉

25、 B.B.柱头柱头 C.C.子房壁子房壁 D.D.种子种子 D 练习练习 基础题基础题: : 在居室内养花在居室内养花, ,花盆往往要放在窗户附近花盆往往要放在窗户附近 有阳光处。有的书上建议每星期旋转四分之一有阳光处。有的书上建议每星期旋转四分之一 周周, ,这个建议有什么科学依据这个建议有什么科学依据? ? 提示：提示：可以使植株接受比较均匀的阳光可以使植株接受比较均匀的阳光 照射，以避免因植物的向光性生长而引起植照射，以避免因植物的向光性生长而引起植 株弯曲株弯曲 。 课外扩展课外扩展 关于激素水果会使儿童性早熟的传闻屡见不鲜。关于激素水果会使儿童性早熟的传闻屡见不鲜。 不过生物学家却指出，这种说法毫无