植物生长素（第1课时）高二上学期生物人教版选择性必修1

第五章植物生命活动的调节第1节植物生长素（第1课时）《游园不值》作者：叶绍翁（宋）应怜屐齿印苍苔，小扣柴扉久不开。春色满园关不住，一枝红杏出墙来。1.图中植株的生长方向有什么特点？弯向光源生长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？单侧光；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。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？幼嫩部分在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性生长素的合成、运输与分布生长素的生理作用考点一生长素的发现过程目录CONTENTS考点二考点三达尔文鲍森·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、生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家1831—1836年，达尔文以博物学家的身份参加英国军舰“贝格尔号”的环球科学考察。在旅途中，他养了几只鸟，又在船舱中种植了一些喂鸟用的金丝雀虉草。船舱很暗，只有舷窗能透进阳光。达尔文当时就注意到，植物的幼苗都向舷窗的方向弯曲生长。为了弄清引起植物向光生长的原因，达尔文等许多科学家先后进行了数十年的科学研究。一、生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家完成了生物进化研究之后，1875年，达尔文和他的儿子弗朗西斯·达尔文（F.Darwin）一起，用金丝雀虉草为材料研究植物的向光生长。1882年，达尔文与世长辞，该实验是他晚年的重大科学贡献之一。一、生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家（1）实验材料:金丝雀虉（yì）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘一、生长素的发现过程

实验材料：胚芽鞘尖端尖端下部

单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘，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。胚芽鞘模式图尖端尖端下部探究一：达尔文的实验（1880）达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家（2）实验过程:一、生长素的发现过程单侧光实验①实验③实验④实验②不做处理去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下方单侧光实验①实验③实验④实验②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__________，①③对照，自变量为_____________③④对照，自变量为__________；①③④对照,①②③④有无尖端尖端尖端有无遮光单侧光照射遮光部位尖端说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关；说明胚芽鞘的弯曲生长与___________有关说明胚芽鞘的感光部位在______；一、生长素的发现过程达尔文鲍森·詹森拜尔温特其他科学家（3）实验结论:单侧光感光部位在尖端弯曲生长的部位是尖端下部伸长区疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？达尔文根据实验提出，胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。胚芽鞘尖端是否真的产生了某种“影响”呢？一、生长素的发现过程疑问：为什么尖端感光后会影响到尖端下部生长弯曲呢？现象：发生弯曲生长的

部位是尖端下部结论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）推测达尔文的向光性实验结论：这种“影响”究竟是什么呢？达尔文的向光性实验一感光部位：弯曲生长部位：尖端尖端下部

胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。新问题：1.这种“影响”是什么？

2.为什么伸长区背光面比向光面生长得快？鲍森·詹森的“横插”实验琼脂：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。

云母片：是一种矿物质，常用作电器绝缘材料，物质不能透过云母片扩散。实验材料：胚芽鞘若干、单侧光源、刀片、不透水的云母片、透水的琼脂片

猜测①：尖端产生了某种“影响”，传到下部二二实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。鲍森·詹森的“横插”实验物质可在琼脂中扩散且性质不变。

探究活动二：实验材料：长势相同的胚芽鞘若干、刀片猜测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）①把切下的胚芽鞘尖端移至左侧＋黑暗②把切下的胚芽鞘尖端移至右侧＋黑暗自变量:尖端放置的位置尖端下部弯曲生长的方向因变量:注意：拜尔的实验没有设置空白对照，而是设置相互对照三拜尔的“错位”实验黑暗

条件

实验结论：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。思考：

拜尔的实验为什么要在黑暗处进行？排除受光不均匀对实验结果的影响。

三拜尔的“错位”实验①拜尔为什么要选择黑暗的环境？②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。【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。【注意】有无光照尖端都能产生影响探究活动三：进一步证明胚芽鞘尖端产生的“影响”是种化学物质

实验材料：长势相同的胚芽鞘若干、刀片、琼脂块（物质可扩散与转移）琼脂胚芽鞘尖端中的物质可转移到琼脂快中空白琼脂块对照实验几小时后朝对侧弯曲生长四温特的“载体转移”实验探究活动三：进一步证明胚芽鞘尖端产生的“影响”是种化学物质

实验材料：长势相同的胚芽鞘若干、刀片、琼脂块（物质可扩散与转移）1.自变量：琼脂块是否接触过尖端。2.因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。实验组朝对侧弯曲生长对照组不生长不弯曲琼脂四温特的“载体转移”实验实验结论：

胚芽鞘的弯曲生长确实是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。生长素的分离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）。由于生长素在植物体内的含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是IAA。植物体内还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等与IAA相同效应的物质，它们都属于生长素。色氨酸色氨吲哚乙酸进一步探究：单侧光如何引起生长素分布不均匀思考：单侧光照射后，胚芽鞘背光侧的生长素含量多于向光侧的原因是什么？提出假设：①向光侧的生长素在光的影响下被分解了②向光侧的生长素在光的影响下抑制合成③向光侧的生长素向背光侧发生横向转移××进一步探究：生长素横向运输的实验证据思维延伸：在此实验的基础上如何进一步设计实验证明向光侧的生长素向背光侧发生了横向转移？提示：可以借助云母片（物质不能透过）阻断的方法设计实验背光侧向光侧生长素多生长素少生长慢生长快植物向光性的原因说一说：基于上述科学事实，请你用语言解释植物向光性的原因。

单侧光照射后，胚芽鞘尖端的生长素横向运输，导致背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。植物向光性的根本原因是：引起生长素分布不均匀的外因是：生长素分布不均匀单侧光照射生长素发现过程中运用的方法观察现象，发现问题分析问题，提出假说演绎推理，设计实验实验验证，得出结论

假说-演绎法达尔文的实验尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递了某种“影响”。詹森实验伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。拜尔实验胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递给下部。尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长。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，并把它命名为生长素。先后从人的尿液和高等植物中分离出与生长素作用相同的化学物质——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）。总结：生长素的发现过程胚芽鞘尖端：生长素产生部位感受单侧光刺激的部分尖端下部伸长区：弯曲生长的部位与胚芽鞘向光生长有关的三个重要部位(1)判断胚芽鞘“长不长”:看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。②不能获得生长素，则既不生长也不弯曲。(2)判断胚芽鞘“弯不弯”:①能获得生长素，则生长。看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。②若生长素分布不均匀，则弯曲生长。①若生长素分布均匀，则直立生长。

用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”空白琼脂片光光琼脂片含IAA琼脂片含IAA琼脂片用锡箔罩住尖端光不透水玻璃片用燕麦胚芽鞘进行如下实验，一段时间后，其生长弯曲状况如何？直立生长直立生长不生长不弯曲向光弯曲不生长不弯曲直立生长向右弯曲向左弯曲光长不长，看有无生长素。弯不弯，看生长素分布是否均匀。（3）作用：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。既不组成细胞结构，也不参与细胞代谢，也不起催化作用。【三不】（1）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。（2）种类：生长素，赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯等。（4)化学实质:有机物（5)主要特点：①植物细胞内代谢产生（无专门分泌器官）②能从产生部位运输到作用部位（运输方式和速度因激素种类、植物种类和器官种类的不同而不同）③微量、高效的有机物1、植物激素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微量高效无特定分泌器官有特定内分泌腺或细胞一般是小分子物质蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等无特定靶器官靶器官、靶细胞多样、复杂随体液运输2、植物激素与动物激素的比较：锡纸锡纸光光向光弯曲直立生长直立生长向光(小孔)生长光向右弯曲生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长光云母片云母片向左弯曲生长云母片不生长不弯曲云母片琼脂片光植物总是弯向其中相对静止的物体！光光盆转盒转光都转直立生长向光弯曲生长向孔弯曲生长达尔文父子鲍森