3.1 植物生长素的发现
【学习目标】。
1．概述植物生长素的发现过程。
2．体验植物生长素的发现过程和方法。
4．解释植物向光性生长的原因。
5．说明生长素的产生、运输和分布。
6．评价实验设计和结论，养成逻辑思维的严密性。
重点：生长素的发现过程。
【课前预习】
一、据图思考作答
1．图中植株的生长方向有什么特点?
2．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?
3．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?
结论：在________光的照射下，植物朝向________生长的现象叫做向光性。
二、生长素的发现
1．达尔文实验
胚芽鞘受到单侧光照射，将 ；单侧光照射去掉尖端的胚芽鞘，结果 ；单侧光照射尖端罩有锡箔小帽的胚芽鞘，胚芽鞘 ；如果单侧光只照射胚芽鞘尖端，胚芽鞘 。
实验结论： 。
2．温特实验
A．把放过尖端的琼脂小块放在去掉尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘 ；
B．把未放过尖端的琼脂小块放在去掉尖端的胚芽鞘切面的一侧，胚芽鞘 。
实验结论： 。
3．：分离出了促进胚芽鞘生长的物质，经鉴定是 ，因能促进生长，故取名为 。
4．植物激素：由植物________产生，能从_________部位运送到________部位，对植物的______有显著影响的________有机物。植物激素除了生长素外，还有__________等。
二、生长素的产生、分布和运输
1．产生部位：主要是 、嫩叶和发育中的 。
2．分布特点：大多集中在 的部位，而在趋向 的组织和器官中则含量极少。
3．运输：从植物体形态学 端向形态学 端运输，而不能倒过来运输。
【课堂探究】。
一、生长素的发现过程
1．19世纪末，达尔文实验（实验①～④）
实验材料：单侧光；胚芽鞘（课本47页“相关信息”）；锡箔（遮光）
实验现象：
①胚芽鞘_________ ；②胚芽鞘________；③胚芽鞘_________；胚芽鞘_________。
分别遮盖胚芽鞘的顶端和它下面一段的目的是什么?
实验结论：胚芽鞘弯曲生长的部位是 ，感受光刺激的部位是 ，_______光照射使胚芽鞘的_______产生某种______，并传递到胚芽鞘尖端以下时，会造成_______ 面比______面生长快，因而出现向光性弯曲。
2．1910年詹森的实验
实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可 。
思考：如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢？胚芽鞘生长情况应是________(猜一猜)。
3．1914年 拜尔的实验
注意思考：尖端放置的位置及后来弯曲的方向有什么关系。
实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺激在其下部_____________造成的。
（教师总结 初步证明：顶尖产生的刺激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。）
思考： 究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？
4．1928年 温特的实验
首先根据课本分析实验过程：
思考分析：A、B两个胚芽鞘的生长情况：A____________；B____________
实验结论： 。
温特把这种物质命名为_________，1946年，人们确认它的化学本质是__________。
归纳科学研究的方法：
a．思想方法。这可通过提出问题：四位科学家的实验步骤是怎样的？学生通过讨论，归纳出科学研究的基本步骤，即“观察现象→提出问题→进行实验→提出假说→实验验证→得出结论”法是“假说──演绎”法。使“假说──演绎”法得到印证。
b．实验设计方法。达尔文实验中的排除法；温特实验中的对照法，要体现单因子变量原则。
c．实验操作方法。如怎样检出胚芽鞘向光生长过程中的弯曲部位？可以在幼苗上画平行横线，横线不平行的部位就是弯曲部位；加竖直参照物，幼苗生长方向与参照物出现夹角的部位就是弯曲部位。
5．向光性产生的解释：
由于生长素____________造成的；______光照射后，胚芽鞘_______一侧的生长素含量多于_____ 一侧，因而引起两侧的________不均匀，从而造成向光弯曲。
思考分析：那么单侧光怎样造成生长素分布不均呢？是不是胚芽鞘尖端处向光一侧比背光一侧产生的生长素少呢？
【思考讨论】一段时间后，下列各胚芽鞘（都受左侧单侧光照射）的生长情况分别是怎样的？
二、生长素的产生、运输和分布
（1）产生 主要合成部位：____________________________，合成原料：_________。
注：成熟的叶片和根尖虽然也产生生长素，但是数量很少。
（2）运输
方向
部 位
特 点
备 注
①_________
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
只能由_________运输到___________，而不能反过来运输。
运输方式：
___________
②_________
成熟组织
可以通过____________动输。
补：横向运输
胚芽鞘尖端
由向光一侧向背光侧运输，使顶尖生长素分布不均匀。
（3）分布 生长素的分布集中在___________的部分，如____________________等处。
【课堂巩固】
1．下列植物运动中，与植物激素调节有关的是（ ）
A．夏天正午的阳光使植物的叶片发生萎蔫现象
B．衣藻游向光照适宜的地方
C．在雨点的刺激下，含羞草的小叶合拢起来
D．水平放置的幼苗的根向地生长、茎背地生长
课件7张PPT。高二14班东莞高级中学生物实验报告课题：验证植物向光性目的：验证小麦幼苗的向光性材料准备：：小麦、单侧开口的密封不透光纸箱、剪刀、培养皿实验原理将小麦分别放在四个培养皿中，再用土壤覆盖其上，浇水适量（土壤湿透为宜）；将一个培养皿放置在全光照条件下培养，另外三个放置在单侧开孔的纸箱中培养。整个实验过程在室温条件下进行，每天观察并记录。结果纸箱内的小麦幼苗向光弯曲生长，全光照条件下的小麦幼苗直立生长。 小麦幼苗向光弯曲生长，说明小麦有向光弯曲生长的特性。 结论分析与思考注意：纸箱不宜过大，且开孔不能过大，开孔过大会相当于全光照环境；开孔也不能过小，否则相当于黑暗环境，小麦会竖直向上生长。
意义：还原了达尔文探究植物向光性的实验，证明了植物具有向光性。
改进：可以在黑暗环境中，在纸箱开孔一侧放置小灯泡提供单侧光，排除外界光照的不稳定。也可以选用容易发芽的种子，效果更明显。东莞高级中学生物实验报告
课题：验证植物向光性
目的：验证小麦幼苗的向光性
原理：在单侧光下，生长素由向光一侧向背光一侧运输、作用于伸长区，使得背光一侧长得快，向光一侧长得慢，表现出向光弯曲生长。
材料：小麦、单侧开口的密封不透光纸箱、剪刀、培养皿
过程：将小麦分别放在四个培养皿中，再用土壤覆盖其上，浇水适量（土壤湿透为宜）；将一个培养皿放置在全光照条件下培养，另外三个放置在单侧开孔的纸箱中培养。整个实验过程在室温条件下进行，每天观察并记录。
结果：纸箱内的小麦幼苗向光弯曲生长，全光照条件下的小麦幼苗直立生长。
结论：小麦幼苗向光弯曲生长，说明小麦有向光弯曲生长的特性。
分析与思考
注意：纸箱不宜过大，且开孔不能过大，开孔过大会相当于全光照环境；开孔也不能过小，否则相当于黑暗环境，小麦会竖直向上生长。
意义：还原了达尔文验证植物向光性的实验，证明了植物具有向光性。
改进：可以在黑暗环境中，在纸箱开孔一侧放置小灯泡提供单侧光，排除外界光照的不稳定。也可以选用容易发芽的种子，效果更明显。
植物生长素的发现 教学设计
一、设计理念
根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。
二、教材内容分析
本课是人教版高中生物必修三《稳态与环境》第三章第一节的内容。参考课时为1课时。本课主要内容包括：植物生长素的发现过程；生长素的产生、分布和运输。
《植物的激素调节》这一章的内容，揭示了植物体维持稳态的调节方式之一：激素调节，与第1、2章内容组成生物有机体稳态调节知识体系。《植物生长素的发现》这一节内容在全书中所占的比例并不多，但其内容与生产生活实际联系密切，所以是极其重要的。特别是其中”生长素的发现过程”的内容，层层深入揭示了植物向光性这一生命现象是在生长素调节作用下产生的个体适应性，隐含的科学研究的方法与过程，以及设计实验时所要控制的”单因子变量”问题，在整个必修课本中处于相当重要的地位，也是培养学生科学研究能力的很好的载体。随着生长素的发现，学生认识到植物激素的存在，并初步了解生长素作用──促进生长，这也为继续探索第二、三节生长素的其他生理作用及激素应用奠定基础，本节内容起着承上启下的作用。
本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材，也是培养学生科学研究能力的很好的素材。
三、教学目标
1．知识目标：
①概述生长素的发现过程。
②说明植物向光生长的原因。
③生长素的产生、运输和分布
2．技能目标：
①了解发现生长素的过程和方法，培养设计探究实验的能力。
②根据本节相关原理，尝试设计一些独特盆景方案并思考操作步骤。
3．情感态度、价值观目标：
关注日常生活现象，体验科学发现之美，形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质；学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。
四、教学重点和难点
1.教学重点：
生长素的发现过程。
2.教学难点：
生长素的产生、运输和分布。
五、学习者特征分析
高二（14）班学生观察思维能力较强，但逻辑思维能力及对实验现象的分析能力、表达能力有待提高。因此在教学过程中，将注重启发引导学生进行自主探讨，通过精心设置疑问，激发学生进行探究和学习的兴趣，培养学生的分析和理解能力。
六、教学策略选择与设计
根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，本节课将采用“引导探究”教学模式，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，同时，配以多媒体课件辅助教学，创设形象生动的教学氛围，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。
七、教学环境及资源准备
将自制多媒体课件与传统板书有机结合，同时搭配实验探究法、讲述法、比较法等教学方法，引导学生积极主动的思考，使其获取知识的同时，培养观察、比较和总结、判断思维和创新能力。
八、教学课时 ：1课时
九、教学程序
教师行为
学生行为
设计意图
设
疑
导
入
多媒体展示向着窗外生长的植株
请同学们说一说在野外能否明显见到这种生长状况？
从而引导学生思考：
1．图中植株的生长方向有什么特点？
2．可能是哪种环境影响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？
3．这种生长方向的改变，是发生在植物的幼嫩部位还是成熟部位？
学生根据日常生活经 验获取的信息回答：
在野外不易看到明显弯曲的生长状况。
植株弯向光源生长。
可能是单侧光引发了生长状况的改变；这种改变使植株更好的接受阳光，进行光合作用；
这种方向的改变发生在植株幼嫩的部分。
联系生活实际，创设问题情景，以此来激发学生强烈的求知欲。?
引
导
探
索
一、植物向光性的概念
指导学生阅读P46第一节
二、生长素的发现过程
教师用多媒体展示达尔文的实验示意图（四组，见教材46页）。并提出问题：（提出问题供学生讨论，教师深入小组成员中参与讨论。）
1．实验第一组得到什么结论？
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2．第一、二组对照的目的是什么？
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3．对比分析第一、三组说明什么？
4．第三、四组与第一组对照说明什么？
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5．该实验的结论是什么？
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多媒体展示詹森的实验，（一组，见书P47。）并提出问题：
詹森的实验可以得出什么结论？詹森选择什么材料证明“影响”向下传递？
多媒体展示拜尔的实验，（一组，P47）回答下列问题：
1．拜尔的实验为什么选择黑暗的环境？
2．实验结论是什么？
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詹森和拜尔的实验都证明了“影响”可以向下运输，“影响”是什么？科学家推测可能是一种化学物质。
多媒体展示温特实验，（P47）提出问题：
把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘的一侧，胚芽鞘的生长方向如何？
若将没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘的一侧，胚芽鞘的生长方向如何？
由此说明这种物质的作用是促进细胞生长，
温特把这种物质命名为生长素。
1934年首次从人的尿液中分离出具有生长素效应的化学物质---吲哚乙酸（IAA）。但是，由于生长素在植物体内含量极少，直到1942年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认它就是IAA。
进一步发现，植物体内还有具生长素效应的物质还有吲哚丁酸（IBA）、苯乙酸（PAA）。
生长素的发现对植物向光性的解释是怎样？
学生阅读思考概念中的重点词-------单侧光。
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分组讨论、观察并用语言描述实验过程。最后得出结论。
第一组的实验说明在单侧光的照射下，胚芽鞘背光面比向光面长得快，具有向光性。
第一、二组起对照作用，证明向光性可能与尖端有关。由此推断：尖端可能产生某种影响。
第一、三组说明了尖端可能产生的影响与光照无关。
第三、四组与第一组对照说明了感光部位在胚芽鞘的尖端，而向光弯曲的部位在尖端以下。
该实验的结论是：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种影响，这种影响传递到下部的伸长区时会造成背光面比向光面长得快，因而出现向光性。
实验证明，胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
选择黑暗是排除单侧光对实验结果的干扰。
实验结论：胚芽鞘的弯曲生长是尖端“影响”向下传递时分布不均造成的。
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向琼脂块的对侧弯曲生长。
胚芽鞘既不生长，也不弯曲。
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植物向光弯曲的原因是生长素分布不均造成的：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，因而引起两侧生长不均，从而造成向光弯曲。
让学生把握好概念。
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1.培养学生的语言组织能力。
2.培养学生观察能力和分析问题的能力。
3.培养学生处理信息和归纳总结能力
4.培养学生的合作精神。
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培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。
归
纳
总
结
教师让学生分析、总结本节的主要内容：
1．胚芽鞘向光性的原因是生长素分布不均造成的。感受光的部位是胚芽鞘的尖端。向光弯曲的部位是尖端以下的部位。
2．生长素的作用是促进细胞的伸长生长。注意不是细胞分裂。
学生分析、讨论：
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培养学生分析、总结的能力。
培养学生自主学习的能力。
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拓
展
升
华
1．请学生思考并回答教材课后习题。
2．结合达尔文、詹森、拜尔、温特等人的实验，分析；
①上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：提出（发现）问题→提出假设→设计实验证明→得出结论。
②实验中运用了对照思想，增加实验结论的可靠性。
③实验中体现了设计实验的单一变量原则。
学生结合所学知识进行分析，以加深对所学知识的理解和应用。
培养学生应用知识解决实际问题的能力。?
十、反思
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课件33张PPT。第3章植物的激素调节 第1节植物生长素的发现授课人：东莞高级中学 张晨植物具有向光生长的特性！植物外因？ 在单侧光的照射下，植物朝向光源生长的现象
叫做向光性。向光性对植物有何意义？
植物外因？内因？ 在单侧光的照射下，植物朝向光源生长的现象
叫做向光性。生长方向的改变是发生在植物的幼嫩部位还是成熟部位？对于人们熟视无睹的现象，
1880年，达尔文设计了简单而又富有创造性的实验，
从而揭开了人们认识植物激素的篇章…金丝雀虉草的胚芽鞘胚芽鞘什么是胚芽鞘？一、生长素的发现过程（一）和达尔文一起思考不生长也不弯曲锡箔纸的特性及其作用？弯向光源生长1.为什么要分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段呢？第一、二组对照
说明：植物的向光性跟尖端有关。
推测：尖端可能产生了某种影响。第一、三组对照
说明：尖端可能产生的影响与光照无关。第一、三、四组对照
说明：感光部位在胚芽鞘尖端。
向光弯曲部位在尖端以下。单侧光照射胚芽鞘的尖端产生某种“影响”，传递到下面的伸长区，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。你怎样解释这一结果？结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。（二）与鲍森·詹森、拜尔同感“影响” 思考：
1.如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢？
2.尖端产生的“影响”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？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。（二）与鲍森·詹森、拜尔同感“影响” ？尖端放置的位置及后来弯曲的方向有什么关系？ 由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？如何证明？ （三）随温特揭示生长素的奥秘进一步证明了胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的，并把这种物质命名为“生长素” 温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？
生长素究竟是什么呢？1931年，荷兰科学家郭葛等人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 ）。
直到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．除IAA外还有苯乙
酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等生长素究竟是什么物质呢？生长素的发现过程一、19世纪末，达尔文
二、1910年，詹森
三、1914年，拜尔
四、1928年，温特
五、1931年，郭葛
六、1946年感光的部位：
生长素产生的部位：
作用部位：
弯曲的部位：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（伸长区）总结：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促使细胞生长。二、对植物向光性的解释 生长素少 由 产生，能从 运送到 ，对植物生长发育有显著影响的 。植物激素的概念产生部位作用部位微量有机物 除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物体内生长素的产生部位：生长素的分布：幼嫩的芽、叶、发育中的种子
______可转化成生长素。大多集中在生长旺盛的部位色氨酸如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育的种子和果实。三、生长素的产生、运输和分布形态学的上端和下端
地上部分：
层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上端。
地下部分：
以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上端。
地上部分地下部分形态学上端形态学下端形态学下端形态学上端幼嫩组织,从形态学______向形态学____ 运输 非极性运输极性运输横向运输感光部位,从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输成熟组织中（主动运输）向光背光上端下端生长素的运输：判断下列各胚芽鞘的生长情况生活在均匀光照下直立生长不透光的纸盒—黑暗中直立生长不生长不弯曲单侧光照射胚芽鞘弯向光源生长去尖端单侧光照练一练在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入，把暗箱放在旋转器上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（ ）。B若固定暗箱，把花盆放在旋转器上均速旋转，则幼苗的生长状况为（ ）A如下图是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，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是
???????????
????????????????????????????????ACBA：不生长不弯曲B：直立生长C：向右弯曲生长DD：向右弯曲生长解题技巧
看尖端下部有无生长素看尖端下部生长素分布是否均匀解题技巧技能训练 评价实验设计和结论
