3.1植物生长素的发现课件2022-2023学年高二上学期生物人教版必修3(共36张PPT)

(共36张PPT)
温故知新
1.动物生命活动的调节有哪些方式？
2.植物如何对自己的生命活动进行调节？
第3章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的发现
学习目标
01
概述植物生长素的发现过程；（重点）
02
通过分析经典实验，学会分析、评价实验设计，归纳实验结论，训练逻辑思维的严密性。（难点）
问题探讨
2．可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变？这种改变有什么适应意义？
1．图中的植株的生长方向有什么特点？
问题探讨
3．如果植物接受的是均匀光照，是否也会明显表现出图中植物这样的特点？
弯向光源生长。
光照，有利于植物的光合作用，满足自身生长发育要求。
不会，应该是单侧光。
　 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。
向 光 性：
为什么植物会有向光性？
（一）达尔文实验
实验材料----金丝雀虉草
早在1880年，达尔文就注意到了植物的向光性，并设计实验来研究植物具有向光性的原因。
植物胚芽外的锥形套状物，是植物的第一片叶子，可保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。
实验材料——胚芽鞘
（一）达尔文实验
实验一
生长,向光弯曲
实验二
不生长,不弯曲
探究任务1
⑴ ①与②形成对照，这个对照实验中不同的因素(单一变量)是什么？
(2)从实验结果我们可以得出怎样的推论？
胚芽鞘的向光性可能与其尖端有关。
有无尖端
实验三
生长,不弯曲
实验四
生长,向光弯曲
探究任务2
(1) ③和④比较可得出胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪个部位？
(2)发生弯曲的是哪个部位？
尖端
尖端以下的部位
①用单侧光照射
②切去胚芽鞘尖端
③用锡箔帽罩住尖端
④用锡箔帽罩住尖端下部
达尔文（19世纪，英国）
（一）
（二）
（三）
（四）
（单侧光）
结 论
初步推测
尖端决定了下部的生长
尖端可以感受单侧光
生长是因为尖端产生某种影响传递到下部伸长区
弯曲是因为尖端感光后向下传递的影响导致伸长区背光侧比向光侧生长快
遮光的锡箔纸
遮光的锡箔纸
观察现象 →提出问题 →做出合理假设
总结上述四个实验,达尔文猜想:
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“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。
以小组为单位设计实验方案验证：
材料用具：胚芽鞘若干、单侧光源、透水的琼脂片、刀片
“影响”能传递到下部伸长区
观察现象 →提出问题 →做出合理假设→实验验证
（二）鲍森·詹森实验（1910年，丹麦）
结论:胚芽鞘的尖端产生的“影响”可以通过 琼脂片传递给下部。
对这个实验严密性的质疑
改进方案：
增设一组：去尖端的胚芽鞘上放置一个琼脂片，用单侧光照射，观察胚芽鞘的生长情况。
不足之处：
该实验不能排除使胚芽鞘弯曲的“影响”是由琼脂片产生。
是因影响在两侧分布不均
在单侧光照射下胚芽鞘背光侧比向光侧生长快
验证：
以小组为单位设计实验方案验证：
材料用具：暗箱（注意）、胚芽鞘若干、刀片
观察现象 →提出问题 →做出合理假设→实验验证
（三）拜尔的实验（1914年，匈牙利）
1、拜尔为什么要选择黑暗的环境？
2、没有了单侧光，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？
尖端产生的影响在其下部分布不均造成弯曲
詹森和拜尔的实验初步证明
如何验证（詹森的琼脂块、
拜尔的黑暗处理启示）
“影响”可能是一种化学物质，化学物质的分布不均造成了胚芽鞘弯曲生长
观察现象 →提出问题 →做出合理假设
结 论
导致胚芽鞘弯曲的的确是一种化学物质的向下传递
（四）温特实验（1928年，荷兰）
朝对侧弯曲生长
不生长不弯曲
认知
进一步证明胚芽鞘的弯曲生长的确是一种化学物质引起的
到此实验是否严密？怎样解决？
观察现象 →提出问题 →做出合理假设→实验验证
生长素
温特将这种物质命名为 。
温特的实验结论：
进一步证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。
科学探究的基本程序：
观察现象 →提出问题 →做出假设→实验验证→得出结论
生长素是什么物质？
1931年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（IAA)。
生长素的发现，是从研究植物向光性开始的，通过几代科学家经过50多年的研究完成的。
也最终揭示了植物向光性的原因。
1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是IAA。
（生长素作用：促进细胞的伸长）
对植物向光性的解释
背光一侧
向光一侧
生长素多
细胞生长快
细胞生长慢
生长素少
单侧光照射
外因：
内因：①尖端的存在(感受光刺激)
②尖端产生生长素
③生长素分布不均匀(背光面多向光面少)
相关实验 结论
1880年达尔文的实验： 1、胚芽鞘生长和弯向光源需要 。
2、感受光刺激部位在 而不是
。
1910年詹森实验： 胚芽鞘尖端产生的 “刺激” 可以透过
传递给下端。
1914年拜尔实验： 胚芽鞘弯曲的原因是尖端产生的刺激在其下部 造成的。
1928年温特实验： 温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的化学物质是 。
1942年其他科学实验： 正式确认生长素是 。
小结:生长素的发现过程
尖端
尖端
尖端下面的一段
琼脂片
分布不均匀
吲哚乙酸（IAA）
生长素
在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生长发育有显著影响的微量有机物，称为植物激素。
植物激素：
如：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等。
生长素的产生、分布和运输
3
1、生长素的产生（合成）：
①合成部位：
主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
②合成过程：
色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
2、生长素的运输：
①极性运输：
生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输。生长素的极性运输方向不会随植物的形态学上端与形态学下端地理位置的改变而改变。
形态学上端
形态学下端
A
B
A
B
地上部分：
1、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上端。
2、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上端。
地下部分：
1、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上端。
2、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上端。
形态学的上端与下端辨别方法：
形态学上端
形态学下端
过一段时间后
含生长素的琼脂块
不含生长素
含生长素
极性运输的实验设计：
A组
B组
形态学下端
形态学上端
过一段时间后
含生长素的琼脂块
不含生长素
不含生长素
②横向运输：
生长素在一些细胞分裂特别旺盛的部位也可进行横向运输，但需要有外界的单向刺激条件（重力、肥料、水等）。
③非极性运输：
④生长素的运输方式：
在成熟组织的韧皮部中，生长素能进行非极性运输。
主动运输——既需要载体，也需要消耗能量。
3、生长素的分布：
①分布部位：
相对集中地分布在生长旺盛的部位。如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
②含量特点：
a、产生部位＜积累部位
b、生产旺盛部位＞衰老部位
如：顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区
如：幼根＞老根
化学本质：
合成部位：
分布部位：
运输：
合成过程：
生长素
吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等
幼嫩的芽、叶和发育中的种子
色氨酸 → 生长素
在植物体各器官中都有分布
相对集中地分布在生长旺盛的部位
方向
方式：
极性运输
横向运输
主动运输
3
课堂小结
1.植物向光性的形成,是由于单侧光使（ ）
A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高
B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高 　　　　　　　
C.茎尖感光部位的感光能力发生改变
D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力发生改变
B
【思考练习】
2.下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，将A、B 分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C盆放在不旋转的圆盘上，三盆均有单侧光照射。几天后，A盆的幼苗_______生长；B盆的幼苗_______生长；C盆的幼苗_______ 生长。
A
B
C
直立
不
弯向光源
你会做吗？
代表含生长素的琼脂块，
3.判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向
A B C D E
代表云母片（不透水）
直立
生长
不弯曲
不生长
直立
生长
向右弯
曲生长
向右弯
曲生长
课 堂 反 馈
我的探究还在继续：
1.弯曲生长可能有几种原因？
2. 根据我们所学知识，能培养右面造型的植物吗？