5.1植物生长素第1课时课件（共27张PPT）2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

(共27张PPT)
植物生长素
第5章 第1节
第一课时
01
生长素的发现历程
02
植物向光性的原因
目录
03
植物激素
即时训练
04
问题探讨
1.图中植株的生长方向有什么特点？
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？
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？
弯向窗外生长
幼嫩部分
长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用
向光性：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象
生长素
1. 达尔文父子的实验：
一、生长素的发现历程
(1)实验材料：
金丝雀虉（yì）草的胚芽鞘
胚芽鞘
第一片叶
种子
尖端
尖端下部
胚芽鞘模式图
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
1. 达尔文父子的实验：
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
现象
是否生长？是否弯曲？
实验①
实验②
实验③
实验④
锡箔罩子
(2)实验过程：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
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____________，
①④对照，自变量为________________;说明______________________
③④对照，自变量为__________；
①③④对照,
说明胚芽鞘弯曲生长与____________有关；
说明胚芽鞘的感光部位在______。
说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_____有关；
①
②③④
有无尖端
尖端
尖端有无遮光
尖端受单侧光照射
遮光部位
尖端
实验①
实验②
实验③
实验④
(3)实验分析：
1. 达尔文父子的实验：
弯曲部位在哪？
弯曲部位在尖端下端(伸长区)
向光性与尖端下部感受
单侧光无关
尖端下部是否感光
实验①
实验②
实验③
实验④
Q：遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段，是采用排除法，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。
Q：感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分
尖端下部——伸长区
尖端
1. 达尔文父子的实验：
(4)实验结论：
感光部位在尖端
弯曲生长的部位是尖端下部伸长区
Q：为何尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？
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。
这个“影响”是什么呢？
2. 鲍森·詹森的实验
一、生长素的发现历程
(1)补充材料：
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，由韵母族矿物质切制而成。 因其材料为天然矿制品，具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。
2. 鲍森·詹森的实验
琼脂片
(2)实验过程及现象：
云母片
(3)结论：
弯向光源生长
不弯曲不生长
胚芽鞘尖端产生的影响，可以透过琼脂片传递给下部
因为可以透过琼脂片向下传递，所以该影响可能是一种化学物质
2. 鲍森·詹森的实验
Q：根据探究实验的对照原则，鲍森·詹森的实验是否完整？若不完整，该如何补充实验
琼脂片
实验改进
琼脂片
不生长
不弯曲
实验不足
无法排除琼脂片对实验结果的影响；
应加一组把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上
2. 鲍森·詹森的实验
一、生长素的发现历程
尖端产生的影响能传到下部，为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？
可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀
如何验证？
3. 拜尔的实验
一、生长素的发现历程
自变量：
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
现象：
因变量：
(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弯曲生长
黑暗环境
结论：
胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部位分布不均匀造成的
相互对照
3. 拜尔的实验
一、生长素的发现历程
黑暗环境
初步证明：尖端产生的“影响”很可能是一种化学物质，这种化学物质在下部分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
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。
推测1：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
詹森的实验验证
拜尔的实验验证
詹森和拜尔的实验初步证明：
尖端产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
一、生长素的发现历程
4. 温特的实验
一、生长素的发现历程
实验组
对照组
朝对侧弯曲生长
不生长也不弯曲
自变量：
因变量：
结论：
琼脂块是否接触过尖端
无尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
胚芽鞘尖端确实产生了一种化学物质，这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生长
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
但温特并未提取出来
胚芽鞘尖端产生的”影响”可转移到琼脂块中
4. 温特的实验
一、生长素的发现历程
实验组
对照组
设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
在放置琼脂块前，要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡 一段时间，原因是
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素，以去除生长素，排除内源激素对实验的干扰
该实验的巧妙之处在于:
用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身
一、生长素的发现历程
生长素的化学本质
1931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸（IAA）
并非人体产生，而是来源于植物
吲哚乙酸（IAA）
吲哚丁酸（IBA）
1946年，人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸（IAA）。进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸(IBA)等
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”
这种“影响”会造成背光面比向光面生长快
达尔文的推想
鲍森·詹森实验结论：尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
拜尔实验结论：弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀
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，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它命名为生长素。
1934年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质—吲哚乙酸（IAA）
过程小结
实验 结论
1.达尔文的实验（19世纪末）
2.鲍森·詹森的实验（1913）
3.拜尔的实验（1918）
4.温特的实验（1926）
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。
胚芽鞘尖端产生的“影响 ”可以 透过琼脂片传递给下部
胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生 “影响”的在其下部 分布不均匀造成的。
胚芽鞘尖端确实产生了一种 “化学物质”，温特将其命名为 “生长素”
过程小结
二、植物向光性的原因
尖端
下端
感光部位
生长素的产生部位
弯曲生长部位
生长素的作用部位
植物向光性是由生长素分布不均匀造成的: 单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
向光侧
背光侧
生长素少
生长素多
伸长慢
伸长快
向光弯曲生长
1.外因:
单侧光照射
生长素的分布不均匀
2.内因:
横向运输
胚芽鞘实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——
(2)生长素发挥作用的部位——
(3)感光部位——
(4)生长素的产生是否需要光——
(5)单侧光照射时生长素横向运输的部位——
(6)引起生长素分布不均匀的外界因素：
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下部
胚芽鞘尖端
不需要
胚芽鞘尖端
关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有些学者根据一些实验提出，植物 向光性生长是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
单侧光、重力、离心力等。
知识归纳
三、植物激素
1.概念：
由植物体内产生，能从产生部位运送作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物
微量高效
2.种类：
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等
3.作用：
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
注意：植物体内产生的才是植物激素，人工合成的以及微生物产生的即使化学本质、功能、名称均相同，都不能称为植物激素；
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 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
横向运输、
极性运输和
非极性运输
随体液运输
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
比较植物激素与动物激素的异同
即时训练
例：经过一代又一代科学家的探索，最终通过实验证明胚芽鞘弯曲生长是某种化学物质引起的。下列有关温特实验的叙述，错误的是 (　 　)
A.鲍森·詹森的实验启发温特用琼脂块收集某种化学物质
B.与拜尔的实验不同，温特的实验可以在光照条件下进行
C.设置空白对照组可以排除琼脂块本身对实验结果的影响
D.温特发现单侧光下胚芽鞘伸长区两侧吲哚乙酸分布不均
D
即时训练
例：用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦
幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同的方向给以光
照（如图所示）。培养一段时间后，胚芽鞘的生长情
况是（ ）
A. a不弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
B. a向右弯曲、b不弯曲、c向右弯曲
C.a向右弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
D. a向左弯曲、b不弯曲、c向左弯曲
A
例：为探究植物在单侧光下弯向光源生长是因为向光侧的生长素向背光侧运输，导致背光侧生长素含量增加，促进生长作用增强，还是因为向光侧的生长素被分解。有人做了如图所示实验(将玉米幼苗尖端分别置于不含生长素的琼脂块上，并进行不同处理，一段时间后，测定
琼脂块中的生长素含量，并分别用a～f
表示)。下列有关叙述错误的是（ ）
A.若a>b、cB.若c＋d＝e＋f＝a，且e>f，说明生长素由向光侧移向了背光侧
C.若ce，则说明在单侧光照射下，既有向光侧生长素向背光侧转移，又有向光侧生长素被分解
D.若e＝f，且丁向光弯曲生长，则植物向光源生长还可能与其他物质有关
即时训练
B