高中生物3.1生长素的发现课件新人教版必修3.ppt

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1、第一节第一节 植物生长素的发现植物生长素的发现第三章第三章 植物的激素调节植物的激素调节感性运动感性运动植物体受到植物体受到不定向不定向的外界刺激而引起的局部的外界刺激而引起的局部运动运动,称为称为感性运动感性运动。向性运动向性运动植物体受到植物体受到单一方向单一方向的外界刺激而引起的的外界刺激而引起的定向运动定向运动, ,称为向性运动。称为向性运动。向性运动的意义向性运动的意义植物对于外界环境的适应。植物对于外界环境的适应。一、学习目标：一、学习目标：1 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 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 3、评价实

2、验设计和结论，训练逻辑思维的、评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。严密性。实验材料：实验材料：单侧光、锡箔单侧光、锡箔 18801880年年 达尔文向光性实验达尔文向光性实验 胚芽鞘是什么胚芽鞘是什么?胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形胚芽外的锥形状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后能进行光合作用。先钻出地面，出土后能进行光合作用。胚芽鞘的生长和弯曲与哪一部分有关？胚芽鞘的生长和弯曲与哪一部分有关？ 去去掉掉尖尖端端不生长也不生长也不弯曲不弯曲感受光

3、刺激的是哪部分？感受光刺激的是哪部分？ 用锡用锡箔把箔把罩上罩上尖端尖端罩上罩上伸长伸长区区生长但不弯曲生长但不弯曲 分别遮盖胚芽鞘的顶端和伸长区分别遮盖胚芽鞘的顶端和伸长区的目的是什么的目的是什么? ?合作合作探究探究达尔文的猜测：达尔文的猜测：单侧光单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激刺激, ,当当这种刺激传递到这种刺激传递到伸长区伸长区时时, ,会造成背光面比向会造成背光面比向光面生长快光面生长快, ,因而出现向光性弯曲。因而出现向光性弯曲。 尖端产生的这种刺激究竟是什么尖端产生的这种刺激究竟是什么? ?是一种是一种化学物质化学物质还是还是物理刺激物理刺激（如挤

4、（如挤压）？压）？ 单侧光照射使胚芽单侧光照射使胚芽鞘的鞘的尖端尖端产生产生某种某种影响影响, ,当这种当这种影响影响传传递到下部的递到下部的伸长区伸长区时时, ,会造成背光面生会造成背光面生长快长快, ,因而出现因而出现向光向光性弯曲性弯曲。 胚芽鞘尖端产生的称胚芽鞘尖端产生的称作什么作什么?在哪里产生？在哪里产生？传到了哪里？传到了哪里？胚芽鞘在单侧光下胚芽鞘在单侧光下弯向光源生长弯向光源生长生长但不弯曲生长但不弯曲不生长也不弯曲不生长也不弯曲结论：结论：abcd琼脂片琼脂片云母片云母片19101910年詹森（年詹森（B.JensenB.Jensen）的实验）的实验结论：胚芽鞘的尖端产生的

5、某种刺激可以透结论：胚芽鞘的尖端产生的某种刺激可以透过琼脂片传递给下面一段。过琼脂片传递给下面一段。黑暗中黑暗中1 2 1 2 ba19141914年拜尔（年拜尔（PaalPaal）的实验）的实验 去尖端，去尖端， 把尖端放于胚芽鞘切面的把尖端放于胚芽鞘切面的左侧左侧， 胚芽鞘胚芽鞘向右侧向右侧弯曲生长。弯曲生长。 去尖端，去尖端， 把尖端放于胚芽鞘切面的把尖端放于胚芽鞘切面的右侧右侧， 胚芽鞘胚芽鞘向左侧向左侧弯曲生长。弯曲生长。结论？结论？ 19141914年年 拜尔的实验拜尔的实验根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，初步证明尖端产生的初步证明尖

6、端产生的可能可能是一种是一种化学物质化学物质，这种这种化学物质化学物质分布不均匀造成了胚芽鞘的弯分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。曲生长。究竟是不是化学物质呢？究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？如果是，是哪种化学物质？ 19281928年年 温特的实验温特的实验朝对侧朝对侧 弯曲生长弯曲生长既不弯曲既不弯曲也不生长也不生长 ）四个四个“部位部位”： 生长素产生的部位： 作用部位： 感光的部位： 弯曲的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端以下的部位尖端以下的部位尖端以下的部位尖端以下的部位生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用 发现发现生长素生长素

7、之后，科学家又陆续发现了之后，科学家又陆续发现了赤赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激等植物激素。素。产生部位产生部位： 主要在主要在幼幼嫩嫩的芽、的芽、叶、发育中的叶、发育中的种子。叶片、根尖也可产生少量生长素。种子。叶片、根尖也可产生少量生长素。 分布部位：分布部位： 主要在主要在二、二、生长素产生部位、分布和运输生长素产生部位、分布和运输图图3运输方式：主动运输运输方式：主动运输横向运输横向运输（由单侧光、重（由单侧光、重力等外因引起）力等外因引起）极性运输极性运输（由植物的遗传（由植物的遗传特性决定）特性决定）生长素生长素运输方向运输方向胚芽鞘胚芽鞘的

8、尖端的尖端尖端下面尖端下面一段一段生长素生长素产生产生的部位的部位感光感光的部的部位位生长素的生长素的作用作用部位部位发生发生弯曲弯曲的部位的部位生长素生长素横向运输横向运输部位部位生长素生长素极性运输极性运输部位部位地上地上部分部分地下地下部分部分形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端形态学下端形态学下端形态学上端形态学上端形态学的上端和下端形态学的上端和下端地上部分：地上部分：A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。B、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。态学的上。地下部分：地下

9、部分：A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。B、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。态学的上。、这个实验的设计是否严密？、这个实验的设计是否严密？不严密。不严密。没有考虑将没有考虑将胚芽鞘倒过来放置胚芽鞘倒过来放置时的情况。时的情况。2 2、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？结论不严谨。结论不严谨。没有实验证明没有实验证明生长素不能从形态学下端运生长素不能从形态学下端运输到形态学上端输到形态学上端。3 3、如果要验证上述结论是否正确，应

10、该对实验、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？方案如何改进？应该增加一组应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下胚芽鞘形态学上端朝下的实的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。输到形态学上端。实验组：实验组：形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端对照组：对照组：植物向光性的解释植物向光性的解释对向光性的解释对向光性的解释单侧光使生长素背光单侧光使生长素背光侧比向光侧侧比向光侧生长素促进生长生长素促进生长 胚芽鞘的尖端：感受单侧光刺激，胚芽鞘的尖端：感受单侧光刺激，尖端尖端产生的生长素发生产生的生长素发生横向运输横向运输，使两，使两侧

11、侧分布不均匀分布不均匀，之后再向下运输。，之后再向下运输。 胚芽鞘尖端下面一段：胚芽鞘尖端下面一段：背光面背光面生长生长素含量比素含量比向光面向光面的的多多，背光面背光面长得比长得比向向光面光面快，造成植物向光弯曲生长。快，造成植物向光弯曲生长。植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多多?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是因为向光侧的生长素在光

12、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）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，（一）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光下（见下图）。分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）。（二）实验结果：如下图所示。（二）实验结果：如下图所示。 图中图中c、d、e和和f用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的用一生长素不能透过的薄玻璃片将胚芽鞘分割；琼脂下方的 数字表示琼脂块收集到的生长素（数字表示琼脂块收集到的生长素（IAA）的量）的量 请回答：请回答：

13、（1）图）图a和和b说明什么说明什么? （2）图）图c和和d说明什么说明什么? （3）图）图e和和f说明什么说明什么? （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? (1)(1)光并未影响生长素的分解和生长素的向下光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输。运输。(2)(2)胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输素向下运输 ，和琼脂块中收集的生长素数量。，和琼脂块中收集的生长素数量。(3)(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)(4)单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧单侧光照射下，向光侧的生长

14、素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。转移，而不是向光侧的生长素被分解。三、判断植物幼苗、胚芽鞘三、判断植物幼苗、胚芽鞘等生长方向等生长方向1、看有无生长素，有且能运输到作用部位、看有无生长素，有且能运输到作用部位则生长，无则不生长则生长，无则不生长。就是看植物本身能不能产生生长素就是看植物本身能不能产生生长素（即有无尖端部位、（即有无尖端部位、有无顶芽及发育的种子）或有无顶芽及发育的种子）或外源性生长素外源性生长素（带有生长（带有生长素的琼脂块或放置过植物尖端部位的琼脂块，带有生素的琼脂块或放置过植物尖端部位的琼脂块，带有生长素的羊脂球等材料）。长素的羊脂球等材料）。切切掉掉胚胚芽芽鞘

15、鞘尖尖端端含生长素含生长素的琼脂块的琼脂块云母片云母片2、看生长素在植物体的生长部位分布均不均，、看生长素在植物体的生长部位分布均不均，均匀分布则直立生长，不均匀则弯曲生长。均匀分布则直立生长，不均匀则弯曲生长。生长素只有在生长素的产生部位才能感受外界因素的刺激生长素只有在生长素的产生部位才能感受外界因素的刺激发生横向运输而引起生长素在植物体内的分布不均，在其发生横向运输而引起生长素在植物体内的分布不均，在其它部位只能从形态学上端向形态学下端极性运输。它部位只能从形态学上端向形态学下端极性运输。（1）能引起横向运输的外界因素：单侧光、重力、离）能引起横向运输的外界因素：单侧光、重力、离心力等。

16、心力等。重力重力图图13图图14向圆盘中央弯曲生长向圆盘中央弯曲生长直立生长直立生长胚芽鞘胚芽鞘光照光照光照光照向圆盘中央弯曲生长向圆盘中央弯曲生长直立生长直立生长图图15图图16圆盘圆盘离心力离心力含生长素含生长素的琼脂块的琼脂块（2）含生长素琼脂块的放置位置：正放、）含生长素琼脂块的放置位置：正放、侧放。锡箔纸的处理部位。侧放。锡箔纸的处理部位。直立生长直立生长锡箔纸锡箔纸直立生长直立生长图图10图图11直立生长直立生长图图12向右弯曲生长向右弯曲生长云母片云母片（3）能阻断生长素运输的材料的处理位置和方法）能阻断生长素运输的材料的处理位置和方法:直立生长直立生长直立生长直立生长玻璃片玻璃

17、片3、弯曲方向的判断：植物向那个方向弯曲，要看所研究的材料。植物向那个方向弯曲，要看所研究的材料。若是茎或胚芽鞘，一般是向生长素少的一侧若是茎或胚芽鞘，一般是向生长素少的一侧弯曲，若是根则向生长素多的一侧弯曲。弯曲，若是根则向生长素多的一侧弯曲。根向下弯曲生长根向下弯曲生长茎向上弯曲生长茎向上弯曲生长胚芽鞘的长不长与作用部位有没有生长胚芽鞘的长不长与作用部位有没有生长素有关。素有关。胚芽鞘的弯不弯曲与作用部位生长素的胚芽鞘的弯不弯曲与作用部位生长素的分布均不均有关。分布均不均有关。单侧光单侧光和某些和某些外力外力的作用往往会引起生的作用往往会引起生长素的重新分布，也就会改变它们原来长素的重新分

18、布，也就会改变它们原来的生长方向。的生长方向。总结：代表含生长素的琼脂块，代表含生长素的琼脂块，1、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向A B C D 直立直立生长生长不弯曲不弯曲不生长不生长直立直立生长生长向右弯向右弯曲生长曲生长2. 2. 用燕麦胚芽鞘进行向光性实验，可以发现感受光刺激用燕麦胚芽鞘进行向光性实验，可以发现感受光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是（的部位和发生弯曲的部位分别是（ ） A A尖端和尖端尖端和尖端 B B尖端和尖端下一段的向光一侧尖端和尖端下一段的向光一侧 C C尖端和尖端以下的一段尖端和尖端以下的一段 D D尖端和尖端下一段的背光一侧尖端

19、和尖端下一段的背光一侧C3.3.植物向光性的形成植物向光性的形成, ,是由于单侧光使（是由于单侧光使（ ） A.A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高 B.B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高 C.C.茎尖感光部位的感光能为发生改变茎尖感光部位的感光能为发生改变 D.D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力 发生改变发生改变 B（3 3）实验结果：甲、乙、丙三个装置中的胚芽鞘的生长和弯曲）实验结果：甲、乙、丙三个装置中的胚芽鞘的生长和弯曲方向分别为：甲方向分别为：甲_、乙、乙_、 丙丙_。

20、（4 4）实验结论：）实验结论：_A段段B段段光光光光光光云母片云母片甲甲乙乙丙丙丁丁4 4、下列是与生长素有关的实验，为验证在单侧光照射下，丁图、下列是与生长素有关的实验，为验证在单侧光照射下，丁图燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在燕麦胚芽鞘尖端产生的生长素的横向运输发生在A A段而不是段而不是B B段。段。某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：某同学设计了如下实验步骤，请帮助其完成下列有关实验过程：（1 1）实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云）实验材料及用具：燕麦胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片母片( (物质不能透过物质不能透过) )、光源等。、

21、光源等。（2 2）实验过程（按下图中甲、乙、丙的装置进行实验）。）实验过程（按下图中甲、乙、丙的装置进行实验）。胚芽鞘向光源生长胚芽鞘向光源生长 胚芽鞘直立生长胚芽鞘直立生长 胚芽鞘向光源生长胚芽鞘向光源生长 在单侧光的照射下，胚芽鞘尖端生长素的在单侧光的照射下，胚芽鞘尖端生长素的 横向运输发生在横向运输发生在A A段而不是在段而不是在B B段段 。5 5对燕麦胚芽鞘进行如下图所示的处理：对燕麦胚芽鞘进行如下图所示的处理：的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔的胚芽鞘尖端套上不透光的锡箔小帽；小帽；将尖端下部用锡箔遮住；将尖端下部用锡箔遮住；在尖端横向插入云母片；在尖端横向插入云母片；在尖端横向在尖端横

22、向插入琼脂片；插入琼脂片；切去胚芽鞘尖端；。据图回答问题：切去胚芽鞘尖端；。据图回答问题：在单侧光的照射下，弯向光源生长的是在单侧光的照射下，弯向光源生长的是_ _,_,直立生长不弯直立生长不弯曲的是曲的是_ _,_,即不生长也不弯曲的是即不生长也不弯曲的是_ . .植物向光生长的原因是植物向光生长的原因是 _._. 在单侧光的照射下，生长素在背光的一侧比向光的一侧分布多。这样在单侧光的照射下，生长素在背光的一侧比向光的一侧分布多。这样背光的一侧细胞伸长得快，结果使茎朝向生长慢的一侧生长。背光的一侧细胞伸长得快，结果使茎朝向生长慢的一侧生长。6(6分)某生物兴趣小组为了验证植物向光性与植物生长

23、素的关系，设计了如下实验方案：( (一一) )方法步骤方法步骤取取5 5株品种、生长状况完全相同的玉米胚芽鞘，按上图株品种、生长状况完全相同的玉米胚芽鞘，按上图a=ea=e所示方法进行实验处理。观所示方法进行实验处理。观察并记录胚芽鞘的生长情况。察并记录胚芽鞘的生长情况。( (二二) )实验结果预测实验结果预测上述上述a-ea-e装置中，玉米胚芽鞘保持直立生长的是装置中，玉米胚芽鞘保持直立生长的是 ，而玉米胚芽鞘弯曲生长，而玉米胚芽鞘弯曲生长的是的是 。( (填图中字母填图中字母) )( (三三) )部分实验结果的分析与推论部分实验结果的分析与推论(1)(1)欲说明玉米胚芽鞘产生向光性是由单侧

24、光照射引起的，应以欲说明玉米胚芽鞘产生向光性是由单侧光照射引起的，应以 装置之间实验装置之间实验记录进行对照分析。记录进行对照分析。(2)(2)欲说明玉米胚芽鞘的向光性生长与其尖端的存在与否有关，应以欲说明玉米胚芽鞘的向光性生长与其尖端的存在与否有关，应以 装置装置实验记录进行对照分析。实验记录进行对照分析。(3)(3)欲说明玉米胚芽鞘感光部位在尖端，最好以欲说明玉米胚芽鞘感光部位在尖端，最好以 装置实验记录进行对照分析。装置实验记录进行对照分析。(4)(4)后来该小组又设置了后来该小组又设置了f f和和g g两个实验装置，两者对照说明两个实验装置，两者对照说明 玉米胚芽鞘发生弯曲生长与生长素

25、在两侧分布不均匀有关玉米胚芽鞘发生弯曲生长与生长素在两侧分布不均匀有关a da dc ec ea ca cb cb cd ed e7将培植在琼脂培养基内的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如下图），其将培植在琼脂培养基内的蚕豆幼苗分别放入四个暗箱中一段时间（如下图），其中第中第和第和第号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入，请据图回答。号暗箱分别在顶部和右侧开孔，使光线能射入，请据图回答。（1）选择）选择 两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系。两个装置进行实验，可了解蚕豆茎的生长与光的关系。（2）选择）选择 两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系。两个装置进行实验，可了解蚕豆茎和根的生长与重力的关系。（3）装置中的蚕豆幼苗的茎尖生长情况是装置中的蚕豆幼苗的茎尖生长情况是 。如将。如将装置放在匀速旋装置放在匀速旋转器上，茎尖的生长情况是转器上，茎尖的生长情况是 。（1） （2） （3）向光（右）弯曲生长）向光（右）弯曲生长 弯向窗口生长弯向窗口生长