3.1 植物生长素的发现
一、教材分析
本节课是必修3（人教版）第3章《植物激素的调节》中的第1节，教材介绍了植物的向性运动及意义，重点介绍了达尔文、詹森、拜尔、温特等科学家100多年前的实验，从而揭示了生长素的发现过程。在高中教材中利用科学研究的过程呈现科学知识的不多，其中植物生长素的发现过程比较完整地反映出科学研究全过程，所以说本节课为学生提供了良好的科学探究素材。
二、教学目标
1、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。
3、评价实验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。
三、教学重点、难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点] 生长素的发现过程
[解决方法] 动画再现生长素的发现过程，教师引领，步步为营，寻根问底。
2、教学难点及解决方法
[教学难点] ⑴生长素的产生，运输和分布。⑵科学实验设计的严谨性分析。
[解决方法]
⑴讲述实验设计方案的内容，让学生对照内容，分析讨论评价教材中的极性运输的实验设计。
⑵结合实验评价加深对生长素运输的理解。
四、课时安排
1课时。
五、教学方法
启发式。 教具准备：图片、动画。
六、学生活动
⑴引导学生分析达尔文，詹森、拜尔和温特的实验和结论。⑵指导学生阅读教材。
七、教学程序
（一）明确目标
（二）重点、难点的学习与目标完成过程
导入：激素又称化学信使，在第2章中，已经认识到激素可随着血液流到人体和动物体全身，传递着各种信息。那么，植物体能不能对自身的生命活动进行调节呢？
[问题探讨]呈现教材P46向着窗外生长的植株，引出问题，接近要点。植物本身没有神经系统，但对外界刺激仍能发生反应，即具有应激性。植物对单向刺激所发生的反应，叫做向性运动。如在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的向光性。植物向光性的原因是什么呢？让我们重温一下生长素的发现过程吧！
一、生长素的发现过程
动画显示达尔文的实验，设置下列问题：
1、为什么要分别遮盖胚芽鞘顶端和它下面一段呢？
2、胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？
3、感受单侧光刺激的又是哪一部分？
4、该实验的结论是什么？
5、达尔文实验的巧妙之处是什么？
教师总结归纳。
顶端产生的刺激能传到下部，那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？
动画显示詹森、拜尔的实验。詹森选择实验材料“琼脂片”证明“刺激”向下传递；拜尔选择黑暗环境证明胚芽鞘的弯曲生长，是尖端“刺激”向下传递分布不均匀所致。“刺激”是什么？科学家推测可能是一种化学物质。
动画显示温特的实验。设问：
温特的实验进一步证明了什么？
生长素究竟是什么？学生阅读教材P47—48相关内容。整理生长素的发现过程如下：
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，称为植物激素。
二、生长素的产生、运输和分布
学生阅读教材P48相关内容回答下列问题：
1、生长素的主要合成部位是什么？
2、生长素的运输形式有哪些？
3、生长素的运输方式是什么？
4、生长素的分布如何？
[技能训练]评价实验设计和结论
实验设计方案的内容 一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下内容：
1、实验题目。
2、假设。即对可见现象提出的一种可检测的解释。
符合事实——假设成立
提出假设——寻找证据
不符合事实——假设不成立
3、预期。即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。
4、实验。根据实验的目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。在实验的方法步骤设计中，必须遵循对照的原则。对照的常用方法有以下几种。
空白对照：不给对照组任何处理因素。
条件对照：给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。
自身对照：对照和实验都在同一研究对象上进行。
相互对照：不单设对照组，而是几个实验组相互对照。
在实验中要注意“变量”的控制，一般只确认一个变量，即对实验结果有影响的变量。
5、观察和收集数据。在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行观察，并将观察到的现象和结果如实记录下来。有的实验还需要收集数据。
6、分析。对记录下来的现象、结果、数据进行整理、分析，有的可以用图表表示出来。
7、推论。即根据实验事实进行推理，得出结论的过程。
8、交流。即写出书面实验报告。
教师引导学生分析教材P49实验设计。
（三）总结
植物向光性的原因。
（四）作业布置
教材P49练习。
（五）板书设计
第3章 植物的激素调节
第1节 植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1、向光性
2、生长素的经典探究实验
3、生长素的提取
4、植物激素
二、生长素的产生、运输、分布
1、生长素的产生
2、生长素的运输
极性运输
非极性运输
横向运输
主动运输
3、生长素的分布
三、实验设计方案的内容和实验设计评价
1、实验设计方案的内容
实验题目
假设
预期
实验（对照原则、单一变量原则、平行重复原则）
观察和收集数据
分析
推论
交流
2、生长素极性运输的实验设计评价和结论
课件30张PPT。 ●高中生物课件（人教课标版） 万晓军生物工作室（安义中学） 第1节
植物生长素的发现 植物没有神经系统，植物对外界刺激的反应没有动物那么灵敏，那植物能不能对自身的生命活动进行调节呢？问题探讨1、向日葵会跟随太阳转动（向性运动）
2、窗台的盆花会弯向光源（生长运动）
3、深秋叶片变黄脱落
4、果园的园丁对果树进行修剪，果树挂果
……问题探讨1.图中植株的生长方向有什么特点?
弯向有阳光的一侧生长
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?
是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向光源生长。这样，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?
发生在幼嫩部位。问题探讨含羞草 ??? Mimosa pudica Linn.
??? 植物与动物不同，没有神经系统，没有肌肉，它不会感知外界的剌激，而含羞草与一般植物不同，它在受到外界触动时，叶会下垂，小叶片合闭，此动作被人们理解为“害羞”，故称为含羞草。感性运动植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动,称为感性运动。向光性、向重力性、向水性和向肥性等。向性运动植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动。在单侧光照下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性1.1880年 达尔文向光性实验实验材料金丝雀虉草胚芽鞘二、生长素的发现过程1、达尓文的向光性实验一、生长素的发现过程①单侧光照弯向光源生长不弯曲直立生长②切去尖端③锡箔纸罩住尖端④锡箔纸罩住尖端下面，弯向光源生长向光弯曲生长与尖端有关结论：感光部位在尖端；弯曲部位在尖端下面。推测：单侧光照使胚芽鞘尖端产生某种刺激，这种刺激
向下传递，造成向光性弯曲。 这种“影响”究竟是什么呢？一、生长素的发现过程2.1910年 詹森实验尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部，但不能透过云母片。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。黑暗中3.拜尔的实验（1914年）一、生长素的发现过程结论：推测：尖端产生的影响可能是化学物质造成的，这种化学物质分布不均匀造成了胚芽鞘弯曲生长。4.温特的实验一、生长素的发现过程生长素产生的部位：
作用部位：
感光的部位：
弯曲的部位：尖端尖端尖端下部尖端下部生长素发现过程小结四个“部位”：生长素究竟是什么物质呢？一、生长素的发现过程1934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 ）。 直到1942年，人们才从高等植物中分离出了
生长素,并确认它就是IAA．除IAA外还有吲哚丁酸（IBA）、苯乙酸（PAA）等聚焦一：生长素的发现过程 生长素的发现，使人们认识到植物向光性
的形成原因。对植物向光性的解释 生长素分布不均的原因单侧光照使生长素背光运输生长素少细胞生长慢解释：背光侧向光侧生长素多细胞生长快判断下列胚芽鞘的生长状态A B C D E F G H I J空白琼脂含生长素琼脂直立生长向右弯曲生长不生长向右弯曲生长不生长向右弯曲生长向右弯曲生长直立生长光向右弯曲生长直立生长 在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部
位，并且对植物的生命活动产生显著影响的微量有
机物，统称为植物激素。植物激素的概念植物激素：生长素（IAA）
赤霉素，细胞分裂素，脱落酸，乙烯具分生能力的组织，主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。很少显著有机物生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。极性运输（形态学上端到形态学下端）四、生长素的产生、运输和分布主动运输实验组：对照组：3、实验方案如下：所以，生长素只能由形态学上端运输到下端,不能倒过来运输1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感受光刺激的部位是 。光只能影响生长素的分布，不能影响生长素的合成。
2、向光弯曲部位在 。
3、生长素的运输方式主要是 。
4、胚芽鞘向光弯曲的原因是 。
5、生长素在植物体中相对集中在 。
6、生长素的化学本质是 ，具有生长素效应的还有 ， 。胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端下部主动运输背光的一侧生长素含量多，生长快生长旺盛的部位吲哚乙酸吲哚丁酸苯乙酸总 结练一练1.在下列各组织器官中，产生生长素最活跃的部位是( )
A.成熟的果实
B.发黄的叶片
C.成熟的种子
D.发育的种子练一练２．下图表示一项生长素的研究实验，以下哪一项关于实验结果的叙述是正确的 （ ） A．M长得比N长
B．N长得比M长
C．M弯向一侧而N不弯曲
D．N弯向一侧而M不弯曲 Ａ练一练３．根据下图所示，分析a、b、c、d四个琼脂块中的生长素含量，正确的是( )A．a＞b＞c； B．b＞a＞c；
C．c＞b＞d； D．a＝b＝cＣ练一练４.将一株正在生长的植物水平放入在太空中飞行的航天飞机的暗室内，暗室朝向地心的一侧开一个小孔，小孔附近放一光源（如图），一段时间后，该植物茎的生长方向是( )
A．背地（心）生长
B．向水平方向生长
C．向光生长
D．无法确定Ｃ练一练５．植物显示向光性的原因是单侧光照引起（ ）
A．向光一侧生长素分解；
B．向光一侧细胞死亡；
C．向光一侧生长素向背光一侧转移，背光侧细胞分裂快；
D．向光一侧生长素向背光一侧转移，背光侧细胞生长快。Ｄ练一练 ６．为了研究单侧光引起的生长素分布不均匀的原因，科学家曾做了下列实验：①切取燕麦胚芽鞘的顶端，按下图所示分别插入云母片；②把A和B分别置于完整的琼脂块上，C和D分别置于中间分开的琼脂块上；③再把A放在暗处，B、C、D沿箭头方向照光。若A琼脂块中生长素的含量相对值为100，则B、C和D的各值如图所示。下述关于单侧光引起生长素分布不均的结论，错误的是（ ）
A．生长素在胚芽鞘的尖端合成；
B．胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位；
C．生长素从向光一侧向背光一侧横向运输；
D．背光一侧生长素合成得多，向光一侧生长素合成得少。Ｄ练一练７．将切下的燕麦胚芽鞘顶部移到切口一侧，置于黑暗条件下，胚芽鞘的生长情况如下图。这个实验能够证明( )。
A．顶端在光下产生某种“影响物”
B．“影响物”具有促进胚芽鞘生长的效能
C．合成“影响物”不需要光
D．背光一侧“影响物”分布多生长的效能Ｂ练一练８．下图表示用燕麦胚芽鞘做的实验，A、B不给照光，C、D照右侧光，能够向左弯曲生长的处理是（ ） Ｃ练一练９．在一个切去尖端的燕麦胚芽鞘上放上含有生长素的琼脂块，用单侧光照射，胚芽鞘只生长不弯曲。这一现象说明 （ ）
①生长素能促进植物生长；
②单侧光引起生长素分布不均匀；
③植物生长具有向光性；
④感受光剌激的部位是尖端；
⑤生长素能由顶端运输到下部
A．①②③
B．②③④
C．①④⑤
D．③④⑤Ｃ练一练10、根据下图所示实验过程回答：（1）甲图中，供应块是含生长素的琼脂块，接受块是不含生长素的琼脂块。实验结果，胚芽鞘C发生的现象___________。这一现象说明________________________________。
（2）乙图中胚芽鞘D不能发生C的现象，这说明___________________________。
（3）上述实验说明，生长素在植物体内的运输方向______________________。运输方式是___________。向左弯曲生长生长素能由胚芽鞘的上部运输到下部,促进生长 生长素不能由胚芽鞘的下部运输到上部 从形态学上端到下端 主动运输
