高中生物植物生长素的发现人教版必修3.ppt

植物生长植物生长素的发现素的发现课标领航课标领航1概述植物生长素的发现过程。概述植物生长素的发现过程。2体验发现生长素的过程和方法。体验发现生长素的过程和方法。3评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。情景导引情景导引花儿朵朵向太阳，就像右图中的向日葵，从早到花儿朵朵向太阳，就像右图中的向日葵，从早到晚，总是面对着太阳，你知道这是为什么吗？这晚，总是面对着太阳，你知道这是为什么吗？这是植物通过体内激素的调节对外界环境适应的一是植物通过体内激素的调节对外界环境适应的一种表现。种表现。核心要点突破核心要点突破实验探究创新实验探究创新基础自主梳理基础自主梳理知能过关演练知能过关演练第第1 1节节植植物物生生长长素素的的发发现现基础自主梳理基础自主梳理一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1达尔文实验：提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，达尔文实验：提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种就向下面的伸长区传递某种“影响影响”(influence)，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚，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。芽鞘出现向光性弯曲。2詹森实验：证明胚芽鞘顶尖产生的刺激可透过詹森实验：证明胚芽鞘顶尖产生的刺激可透过_片传递到下部。片传递到下部。琼脂琼脂3拜尔实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为拜尔实验：证明胚芽鞘的弯曲生长是因为_产生的刺激在其产生的刺激在其_分布不均匀造成的。分布不均匀造成的。4温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种温特实验：证明造成胚芽鞘弯曲的刺激是一种化学物质，并命名为化学物质，并命名为_。5植物激素的概念：由植物体内产生，能从植物激素的概念：由植物体内产生，能从_运输到作用部位，对植物的生长发育运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的有显著影响的_。顶尖顶尖下部下部生长素生长素产生部位产生部位微量有机物微量有机物思考感悟思考感悟结合拜尔的实验，如何设计实验证明单侧光引起结合拜尔的实验，如何设计实验证明单侧光引起了生长素的横向运输而不是将生长素分解了？了生长素的横向运输而不是将生长素分解了？【提示】【提示】取生长状况相同的胚芽鞘，分成两组，取生长状况相同的胚芽鞘，分成两组，一组用均匀光照射，另一组置于完全黑暗的条件一组用均匀光照射，另一组置于完全黑暗的条件下，观察并比较两组实验中胚芽鞘的生长快慢。下，观察并比较两组实验中胚芽鞘的生长快慢。两组胚芽鞘的生长情况完全相同，可证明生长素两组胚芽鞘的生长情况完全相同，可证明生长素在光下没有被分解。在光下没有被分解。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生长素的产生：主要合成部位是生长素的产生：主要合成部位是_和发育中的种子。和发育中的种子。2生长素的运输生长素的运输(1)极性运输：从极性运输：从_运输到运输到_，而不能反过来运输。，而不能反过来运输。(2)非极性运输：在成熟组织中，可以通过韧皮部非极性运输：在成熟组织中，可以通过韧皮部进行。进行。3生长素的分布：相对集中地分布在生长旺盛的生长素的分布：相对集中地分布在生长旺盛的部分。部分。幼嫩的芽、叶幼嫩的芽、叶形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端核心要点突破核心要点突破生长素发现过程的实验分析生长素发现过程的实验分析要点一要点一实验实验者者实验实验方法方法实验现实验现象象实验实验推推论论或或结论结论达达尔尔文文用用单侧单侧光照射胚光照射胚芽鞘；芽鞘；切去胚芽切去胚芽鞘的尖端，鞘的尖端，单侧单侧光光照射胚芽鞘；照射胚芽鞘；在在胚芽鞘尖端用一个胚芽鞘尖端用一个锡锡箔小帽罩起来，箔小帽罩起来，单侧单侧光照射；光照射；在在胚芽鞘尖端下段用胚芽鞘尖端下段用一个一个锡锡箔罩起来，箔罩起来，单侧单侧光照射光照射胚芽鞘弯向胚芽鞘弯向光源生光源生长长；胚芽鞘不胚芽鞘不发发生生弯曲弯曲(也不生也不生长长)；胚芽鞘不胚芽鞘不发发生弯曲；生弯曲；胚芽鞘弯向光胚芽鞘弯向光源生源生长长单侧单侧光照射使胚光照射使胚芽鞘的尖端芽鞘的尖端产产生生某种刺激，当某种刺激，当这这种刺激种刺激传递传递到下到下部的伸部的伸长长区区时时，会造成背光面比会造成背光面比向光面生向光面生长长快，快，故出故出现现向光弯曲向光弯曲实验实验者者实验实验方法方法实验现实验现象象实验实验推推论论或或结论结论詹森詹森将胚芽鞘尖将胚芽鞘尖端用端用琼琼脂脂块块与胚芽鞘相与胚芽鞘相隔，隔，单侧单侧光光照射照射胚芽鞘向光胚芽鞘向光源弯曲源弯曲胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端产产生的刺激生的刺激可以通可以通过琼过琼脂脂块传递块传递到到下部下部实验实验者者实验实验方法方法实验现实验现象象实验实验推推论论或或结论结论拜拜尔尔将胚芽鞘的尖将胚芽鞘的尖端切除后，分端切除后，分别别放置于无尖放置于无尖端的胚芽鞘的端的胚芽鞘的一一侧侧，并将装，并将装置置于黑暗中置置于黑暗中胚芽鞘弯向胚芽鞘弯向放置胚芽鞘放置胚芽鞘尖端的相尖端的相对对一一侧侧胚芽鞘的弯胚芽鞘的弯曲是因曲是因为为尖尖端端产产生的刺生的刺激在下部分激在下部分布不均匀造布不均匀造成的成的实验实验者者实验实验方法方法实验现实验现象象实验实验推推论论或或结论结论温特温特将与胚芽鞘将与胚芽鞘尖端接触尖端接触过过的的琼琼脂放在无尖脂放在无尖端的胚芽鞘的端的胚芽鞘的一一侧侧；将未将未与胚芽鞘尖端与胚芽鞘尖端接触接触过过的的琼琼脂脂放在无尖端的放在无尖端的胚芽鞘的一胚芽鞘的一侧侧胚芽鞘向胚芽鞘向放置放置琼琼脂的脂的对侧对侧弯曲；弯曲；胚芽鞘不胚芽鞘不生生长长也不弯也不弯曲曲造成胚芽鞘造成胚芽鞘弯曲的刺激弯曲的刺激确确实实是一种是一种化学物化学物质质，并命名并命名为为生生长长素素1该发现过程体现的生物学思想该发现过程体现的生物学思想(1)上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思路路提出提出(发现发现)问题问题提出假设提出假设设计实验证明设计实验证明得得出结论。出结论。(2)实验中运用了对照思想实验中运用了对照思想如达尔文的实验中，如达尔文的实验中，为实验组，为实验组，为对照组；为对照组；温特的实验中，温特的实验中，为实验组，为实验组，为对照组，增加为对照组，增加了实验结论的可靠性。了实验结论的可靠性。(3)实验中体现了设计实验的单一变量原则实验中体现了设计实验的单一变量原则达尔文实验的单一变量是尖端的有无。达尔文实验的单一变量是尖端的有无。温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。接触过。2生长素发现过程中的胚芽鞘实验中四个重要部生长素发现过程中的胚芽鞘实验中四个重要部位位(1)生长素产生的部位生长素产生的部位胚芽鞘的尖端。胚芽鞘的尖端。(2)生长素发挥作用的部位生长素发挥作用的部位下部的一段。下部的一段。(3)感受单侧光刺激的部位感受单侧光刺激的部位胚芽鞘的尖端。胚芽鞘的尖端。(4)弯曲生长的部位弯曲生长的部位下部的一段。下部的一段。特别提醒特别提醒 有光无光不影响生长素的合成，产生速有光无光不影响生长素的合成，产生速度基本一致。度基本一致。(2010年广州高二检测年广州高二检测)如图为用燕麦胚芽如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是鞘进行的向光性实验，下列叙述中正确的是()例例例例1 1A不生长也不弯曲的是不生长也不弯曲的是B生长且向光弯曲的是生长且向光弯曲的是C生长但不弯曲的是生长但不弯曲的是D生长且向左弯曲的是生长且向左弯曲的是【尝试解答】【尝试解答】_C_【解析】【解析】对各胚芽鞘生长弯曲情况分析如下：对各胚芽鞘生长弯曲情况分析如下：胚芽鞘胚芽鞘编编号号结结果分析果分析胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生胚芽鞘尖端无法感受光刺激，尖端下面一段生长长素分素分布均匀，胚芽鞘直立生布均匀，胚芽鞘直立生长长胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光胚芽鞘尖端感光，尖端下面一段向光侧侧生生长长素素浓浓度低度低于背光于背光侧侧，胚芽鞘向光弯曲生，胚芽鞘向光弯曲生长长切去尖端，由于没有生切去尖端，由于没有生长长素，所以不生素，所以不生长长也不弯曲也不弯曲在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长长素的素的琼琼脂脂块块，由，由于无尖端，不感光，生于无尖端，不感光，生长长素均匀向下运素均匀向下运输输，故直立生，故直立生长长含生含生长长素的素的琼琼脂脂块块放在去掉尖端的胚芽鞘一放在去掉尖端的胚芽鞘一侧侧，生，生长长素分布不均匀，故向放置素分布不均匀，故向放置琼琼脂脂块块的的对侧对侧弯曲生弯曲生长长【互动探究】【互动探究】(1)题干中的哪几组实验能证明胚题干中的哪几组实验能证明胚芽鞘的感光部位在尖端？芽鞘的感光部位在尖端？(2)和和对照，能说明什么问题？对照，能说明什么问题？提示：提示：(1)和和。(2)生长素能促进胚芽鞘生长；单侧光不会引起琼生长素能促进胚芽鞘生长；单侧光不会引起琼脂块内生长素的横向运输。脂块内生长素的横向运输。【探规寻律】【探规寻律】植物生长状况的判断方法植物生长状况的判断方法先看有无生长素的产生，有则生长，无则不生先看有无生长素的产生，有则生长，无则不生长。长。再看生长素在植物体生长部位的分布。若均匀，再看生长素在植物体生长部位的分布。若均匀，则直立生长；不均匀，则弯曲生长，至于向哪面则直立生长；不均匀，则弯曲生长，至于向哪面弯曲，要看所研究的材料。弯曲，要看所研究的材料。若是茎或胚芽鞘，则一般是向生长素少的一侧若是茎或胚芽鞘，则一般是向生长素少的一侧弯曲；若是根则一般要向生长素多的一侧弯曲。弯曲；若是根则一般要向生长素多的一侧弯曲。生长素的运输与分布生长素的运输与分布要点二要点二1运输运输(1)极性极性(轴向轴向)运输运输实验：实验：结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端结论：生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输。运输，而不能由形态学下端向形态学上端运输。(2)横向运输横向运输在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关，如下图：有关，如下图：A、B为极性运输，为极性运输，C、D为重力作用下的横向运输。为重力作用下的横向运输。(3)运输的方式运输的方式是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。，与细胞呼吸强度有关。特别提醒特别提醒 生长素的极性运输是由内因生长素的极性运输是由内因植物的植物的遗传特性决定的；而横向运输则是由外因遗传特性决定的；而横向运输则是由外因单单侧光、重力等因素引起的。侧光、重力等因素引起的。2分布分布(1)产生部位产生部位积累部位，如顶芽积累部位，如顶芽侧芽，分生区侧芽，分生区衰老组织，如幼根衰老组织，如幼根老根。老根。科学家做过如下实验：把含有生长素的琼科学家做过如下实验：把含有生长素的琼脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端脂块放在一段燕麦胚芽鞘的形态学上端(如图所示如图所示)；另一个实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把；另一个实验是把一段燕麦胚芽鞘倒转过来，把形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过形态学下端朝上，做同样的实验。请分析，经过一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变一段时间后，接受块甲和接受块乙的成分有何变化化()例例例例2 2A甲含有生长素、乙不含有甲含有生长素、乙不含有B乙含有生长素，甲不含有乙含有生长素，甲不含有C甲、乙都含有甲、乙都含有D甲、乙都不含有甲、乙都不含有【思路点拨】【思路点拨】本题考查生长素的极性运输。解本题考查生长素的极性运输。解题的关键是：题的关键是：弄清形态学的上、下端。弄清形态学的上、下端。明确生长素的运输是一种极性运输。明确生长素的运输是一种极性运输。【尝试解答】【尝试解答】_A_【解析】【解析】分析题图，左边图示是把含有生长素分析题图，左边图示是把含有生长素的琼脂块放在燕麦胚芽鞘的形态学上端，因为生的琼脂块放在燕麦胚芽鞘的形态学上端，因为生长素的极性运输的特点，过一段时间，生长素被长素的极性运输的特点，过一段时间，生长素被运输到接受块甲中；右边图示是把这一段胚芽鞘运输到接受块甲中；右边图示是把这一段胚芽鞘倒过来，使形态学的下端向上。做同样的实验，倒过来，使形态学的下端向上。做同样的实验，生长素就不能向下运输到接受块乙中，即接受块生长素就不能向下运输到接受块乙中，即接受块乙不含生长素。乙不含生长素。【探规寻律】【探规寻律】形态学的上端与下端的辨别方法形态学的上端与下端的辨别方法跟踪训练跟踪训练用同位素用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的的吲哚乙酸存在。下列有关处理方法及结果的叙述中，正确的是叙述中，正确的是()A处理甲图中的处理甲图中的A端，不能在甲图中的端，不能在甲图中的B端探测端探测到到14C的存在的存在B处理甲图中的处理甲图中的B端，能在甲图中的端，能在甲图中的A端探测到端探测到14C的存在的存在C处理乙图中的处理乙图中的A端，能在乙图中的端，能在乙图中的B端探测到端探测到14C的存在的存在D处理乙图中的处理乙图中的B端，能在乙图中的端，能在乙图中的A端探测到端探测到14C的存在的存在解析：解析：选选D。对于甲枝条来讲。对于甲枝条来讲A端为植物形态学的端为植物形态学的上端，对乙枝条来讲上端，对乙枝条来讲B端为植物形态学的上端。由端为植物形态学的上端。由于生长素具有极性运输的特点，即生长素只能由于生长素具有极性运输的特点，即生长素只能由形态学的上端向下端运输，所以，甲图中，若用形态学的上端向下端运输，所以，甲图中，若用含同位素含同位素14C标记的吲哚乙酸处理标记的吲哚乙酸处理A端，则在端，则在B端可端可探测到探测到14C的存在；乙图中，若用含同位素的存在；乙图中，若用含同位素14C标记标记的吲哚乙酸处理的吲哚乙酸处理A端，在端，在B端探测不到端探测不到14C的存在，的存在，如处理如处理B端，在端，在A端能探测到端能探测到14C的存在。的存在。由本节内容能延伸出的探究问题有：由本节内容能延伸出的探究问题有：植物的向光性；植物的向光性；利用胚芽鞘来探究生长素的利用胚芽鞘来探究生长素的极性运输、横向运输；极性运输、横向运输；植物感光部位、生长素植物感光部位、生长素的分布情况；的分布情况；生长素的作用部位；生长素的作用部位；影响生长影响生长素分布不均等的因素等。素分布不均等的因素等。实验探究创新实验探究创新实战演练实战演练植物在单侧光照射下弯向光源生长，植物在单侧光照射下弯向光源生长，这个现象被解释为这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了？为此，有人做了下述实验：光侧转移了？为此，有人做了下述实验：(一一)实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下光下(如图如图)。(二二)实验结果：如图所示。实验结果：如图所示。图中图中c、d、e和和f用一生长素不能透过的玻璃片将用一生长素不能透过的玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂块下方的数字表示琼脂块收集胚芽鞘分割；琼脂块下方的数字表示琼脂块收集到的生长素到的生长素(IAA)的量。请回答：的量。请回答：(1)a和和b说明了什么？说明了什么？(2)c和和d说明了什么？说明了什么？(3)e和和f说明了什么？说明了什么？(4)通过上述实验可得出什么结论？通过上述实验可得出什么结论？解析：解析：本题探究单侧光照对植物生长素的重新分本题探究单侧光照对植物生长素的重新分布的影响。实验利用的原理是生长素的极性运输布的影响。实验利用的原理是生长素的极性运输及横向运输的特点。实验遵循对照原则。及横向运输的特点。实验遵循对照原则。(1)比较图比较图a和图和图b可以看出，在有单侧光或无光的可以看出，在有单侧光或无光的情况下，胚芽鞘尖端下面的琼脂块中的生长素含情况下，胚芽鞘尖端下面的琼脂块中的生长素含量是相同的，说明在单侧光照射下生长素并未分量是相同的，说明在单侧光照射下生长素并未分解，单侧光也并不影响生长素的向下运输。解，单侧光也并不影响生长素的向下运输。(2)从图从图c和图和图d看，胚芽鞘被玻璃片分为两部分，看，胚芽鞘被玻璃片分为两部分，不论有光无光，下面琼脂块中的生长素的量无差不论有光无光，下面琼脂块中的生长素的量无差异，说明玻璃片也不影响生长素的向下运输和收异，说明玻璃片也不影响生长素的向下运输和收集的生长素总量。集的生长素总量。(3)从图从图e和图和图f看，可以发现二者插入玻璃片的位看，可以发现二者插入玻璃片的位置不同，会影响到左右两侧的琼脂块中生长素的置不同，会影响到左右两侧的琼脂块中生长素的浓度，前者将胚芽鞘和琼脂块完全分隔成左右两浓度，前者将胚芽鞘和琼脂块完全分隔成左右两部分，后者是将胚芽鞘的下部和琼脂块分隔开，部分，后者是将胚芽鞘的下部和琼脂块分隔开，但胚芽鞘尖端部分并未被分开，所以在单侧光的但胚芽鞘尖端部分并未被分开，所以在单侧光的作用下，向光侧的生长素可以向背光侧移动，造作用下，向光侧的生长素可以向背光侧移动，造成琼脂块的生长素浓度左多右少。但成琼脂块的生长素浓度左多右少。但e、f琼脂块中琼脂块中生长素的总量仍然相同。生长素的总量仍然相同。(4)由此得出：单侧光照射下，向光侧的生长素向由此得出：单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。答案：答案：(1)光并未造成生长素的分解，也没有影响光并未造成生长素的分解，也没有影响生长素的向下运输。生长素的向下运输。(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输和琼脂块中收集到的生长素的量。下运输和琼脂块中收集到的生长素的量。(3)单侧光照射促使生长素向背光侧转移。单侧光照射促使生长素向背光侧转移。(4)单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。而不是向光侧的生长素被分解。