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1、第第5 5章章 植物生命活动的调节植物生命活动的调节第第1 1节节 植物生长素植物生长素（第一课时）（第一课时）目标目标010102020303通过分析通过分析“生长素发现的实验生长素发现的实验”、“与与生长素相关的实验设计生长素相关的实验设计”的实验，掌握的实验，掌握实验设计的方法，训练思维逻辑的严密实验设计的方法，训练思维逻辑的严密性。性。(科学思维科学思维)通过生长素生理作用两重性的曲线分析，通过生长素生理作用两重性的曲线分析，培养运用模型分析问题的科学思维能力。培养运用模型分析问题的科学思维能力。(生命观念生命观念)通通过过分分析析顶顶端端优优势势与与植植物物生生长长素素的的运运输输和
2、和作作用用特特点点的的关关系系，关关注注生生物物学学原原理理在在农农业业生生产产和园艺中的应用。和园艺中的应用。(社会责任社会责任)学习目标学习目标情景视频一情景视频一向着光源生长的植物向着光源生长的植物(视频视频)问题问题问题问题1:1:1:1:视频视频中植株的生长方向有中植株的生长方向有什么特点什么特点？弯向光源生长问题问题问题问题2:2:2:2:可能是哪种因素刺激引发可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变了这株植物的形态改变？植物？植物对对这种刺激的反应有什么适应意义这种刺激的反应有什么适应意义？长时间的单侧光照射；有利于进行光合作用。问题问题问题问题3:3:3:3:这种生长方向的改
3、变，是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分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？幼嫩部分在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫作向光性环境因素单侧光植物幼嫩部位成熟部位现象（向光弯曲生长）原因机制一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程合作探究四：合作探究四：请自主学习课本请自主学习课本P P90-9290-92页，小组合作完成以下问题。页，小组合作完成以下问题。实验思路和方法实验结论达尔文鲍森.詹森拜尔温特一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验材料实验材料金丝雀虉（y）草(一种禾本科植物)的胚芽鞘
4、胚芽鞘第一片叶种子尖端尖端下部一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验过程实验过程达尔文父子实验达尔文父子实验(视频视频)一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验过程实验过程实验 实验实验 实验 单侧光去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下部一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验过程实验过程实验 实验实验 实验 单侧光去掉尖端锡箔罩在尖端锡箔罩在尖端下部向光弯曲生长不生长也不弯曲直立
5、生长向光弯曲生长问问问问题题题题4:4:4:4:哪哪些些组组可可以以形形成成对对照照实实验验？各各对对照照实实验验的的自自变变量量是是什什么么？通通过过对照能分别得出什么结论？对照能分别得出什么结论？一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验 实验实验 实验 该实验的对照组为_，实验组为_；对照，自变量为_，说明胚芽鞘的向光弯曲生长与_有关；对照，自变量为_，说明胚芽鞘的弯曲生长与_有关；对照，自变量为_；对照，说明胚芽鞘的感光部位在_；有无尖端尖端尖端有无遮光尖端感受单侧光遮光部位尖端一、生长素的发现过程一、生长素的发现过
6、程1.1.达尔文父子的实验（达尔文父子的实验（1919世纪末）世纪末）实验分析及结论实验分析及结论单侧光感光部位在尖端弯曲生长的部位是尖端下部伸长区疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？胚芽鞘的尖端尖端以下部位（伸长区）背光面比向光面生长快，弯曲生长向下传递了 某种“影响”单侧光提出假说问题问题问题问题5:5:5:5:这种这种“影响影响”究竟是什么呢？究竟是什么呢？“影响影响”能否向下传递能否向下传递？一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程2.2.鲍森鲍森.詹森（詹森（19131913年）年）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
7、物质的特点。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。一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程2.2.鲍森鲍森.詹森（詹森（19131913年）年）云母片云母片琼脂片琼脂片胚芽鞘尖端产生的“影响”,可以透过琼脂片传递给下部。实验结论：问题问题问题问题6:6:6:6:该该实验有何不足，如何改进实验有何不足，如何改进？一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程2.2.鲍森鲍森.詹森（詹森（19131913年）年）琼脂片琼脂片实验不足没有形成单一变量，无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。实验改进琼脂片琼脂片不生长不弯曲问题问题问题问题7:7:7:7:尖端产生
8、的影响能传到下部，为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？什么能使伸长区两侧生长不均匀呢？一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程3.3.拜尔拜尔（19181918年）年）黑暗环境右侧左侧自变量：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：排除光的影响，控制变量问题问题问题问题8:8:8:8:拜尔拜尔为什么要选择黑暗的环为什么要选择黑暗的环境？境？一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程3.3.拜尔拜尔（19181918年）年）黑暗环境右侧左侧尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长问问问问题题题题9:9:9:9:没没有有了了光光的的刺刺激
9、激，为为什什么么胚胚芽鞘芽鞘 还还会发生弯曲？会发生弯曲？实验结论 胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程推测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”推测2：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：顶尖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、生长素的发现过程一、生长素的发现过程4.4.温特（温特（19261926年）年）琼脂胚芽鞘尖端产生的”影响”可转移到琼脂块中未接触尖端的琼脂实验组对照组琼脂块是否接触过尖端自变量：
10、因变量：去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长实验结论:胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程4.4.温特（温特（19261926年）年）琼脂胚芽鞘尖端产生的”影响”可转移到琼脂块中未接触尖端的琼脂实验组对照组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排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响问问问问题题题题10:10:10:10:设设置置对对照照组组的的目目的是的是:一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程4.4.温特（温特（19261926年）年）琼脂胚芽鞘尖端产生的”影响”可转移到琼脂块中未接触尖端的琼脂实验组对照组问题问题问题问题11
11、:11:11:11:在在放置琼脂块前，要将其放置琼脂块前，要将其去掉尖端去掉尖端的胚芽鞘在的胚芽鞘在蒸馏水中蒸馏水中侵泡一段侵泡一段时间，原因是时间，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。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一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程达尔文、鲍森达尔文、鲍森.詹森、拜尔詹森、拜尔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
12、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）一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程5.5.生长素的化学本质生长素的化学本质 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）由于生长素在植物体内的含量极少，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确定它也是IAA。植物体内还有苯乙酸（PPA）、吲哚丁酸（IBA）等与IAA相同效应的物质，它们都属于生长素。吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）尖端伸长区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胚芽鞘系列实验结论总结
13、：注意：生长素的产生不需要光，光只是影响了生长素的分布。一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程A.实验一证明生长素的产生依赖光照B.实验二证明尖端产生的生长素能向 下运输C.实验三证明胚芽鞘弯曲生长的原因 是尖端产生的“影响”在其下部分 布不均匀D.实验四证明造成胚芽鞘弯曲生长的“影响”是生长素 实战训练实战训练1.如图是生长素发现过程中的实验示意图，据图判断下列说法正确的是()实战训练实战训练2下列有关生长素发现历程的说法正确的是（）A达尔文的实验证明了胚芽鞘弯曲生长和感受单侧光的部位都是胚芽鞘尖端下部B鲍森詹森的实验证明了胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给尖端下部C拜尔的实验证明了
14、胚芽鞘弯曲生长跟某种化学物质在单侧光照射下分布不均匀有关D温特的实验证明了胚芽鞘弯曲生长与化学物质吲哚乙酸有关，并将其命名为生长素 实战训练实战训练3从19世纪末达尔文注意到植物的向光性，并且设计实验来探讨其中的原因，随后多位科学家通过进一步的实验继续探索。下列说法错误的是（）A达尔文的实验证明胚芽鞘尖端接受单侧光刺激导致向光性B鲍森詹森的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C拜尔的实验证明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D温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是一种化学物质引起的，并命名为吲哚乙酸二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因1.1.向光性实验向光性
15、实验 情景材料一：情景材料一：2020世纪世纪2020年代年代，科学家，科学家通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况如图所示。分布情况如图所示。琼脂块云母片将胚芽鞘完全分开云母片将胚芽鞘部分分开实验结论：生长素受到单侧光照射后将由 侧向 侧转移，而且生长素具有 的作用，所以胚芽鞘 生长。向光背光促进植物生长向光弯曲二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因2.2.向光性的解释向光性的解释 胚芽鞘尖端产生生长素单侧光向光侧背光侧二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因2.2.向光性的解释向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧单侧光向光侧背光侧二、植物向光性的原因
16、二、植物向光性的原因2.2.向光性的解释向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧单侧光向光侧背光侧二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因2.2.向光性的解释向光性的解释 背光侧生长素多于向光侧单侧光向光侧背光侧变现为向光性：弯向光源生长生长慢生长快二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因2.2.向光性的解释向光性的解释 背光侧向光侧生长素多生长素少生长慢生长快向光弯曲生长生长素横向运输(1)外因:(2)内因:单侧光照射生长素分布不均匀问题问题12:12:关于植物向光性生产的原因，你支持以上观点吗关于植物向光性生产的原因，你支持以上观点吗?二、植物向光性的原因二、植物向光性的原因2.2.向光性的解
17、释向光性的解释 单侧光向光侧背光侧抑制性物质多抑制性物质少生长慢生长快 关于植物向光性生产的原因，关于植物向光性生产的原因，目前还有争议。有些学者根据一些目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，实验结果提出，植物向光性生长，是由是由单侧光照射引起某些抑制生长单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。的物质分布不均匀造成的。问题问题13:13:通过以上的学习，你能给像生长素这样存在植物体内的物质下通过以上的学习，你能给像生长素这样存在植物体内的物质下一个定义吗？一个定义吗？三、植物激素三、植物激素1.1.概念概念 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
18、育有显著影响的微量有机物。要点一要点二已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。问题问题14:14:植物激素与动物激素都称作植物激素与动物激素都称作“激素激素”，二者有哪些相似之处呢二者有哪些相似之处呢？请小组讨论完成。？请小组讨论完成。植物激素与动物激素的异同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由自身产生；从产生部位运到作用部位作为信息分子，起调节作用；微量高效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、靶细胞多样、复杂随体液运输三
19、、植物激素三、植物激素 实战训练实战训练4.判断下列叙述是否正确。(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素()(2)生长素的化学本质是蛋白质()(3)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧()(4)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的()(5)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸()(6)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)和吲哚丁酸(IBA)等，它们都属于生长素()实战训练实战训练茎弯向中心生长直立生长向光弯曲生长向孔弯曲生长5.判断小树苗的生长情况。实战训练实战训练6.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
20、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af表示)。下列有关叙述错误的是（）A.若ab、cf，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ef，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 实战训练实战训练7下列与生物科学史发展有关的叙述，正确的是（）A温特以琼脂块和胚芽鞘为实验材料，发现了生长素的化学本质及植物向光生长的原因B沃森和克里克构建了DNA分子的双螺旋
21、结构模型并提出了DNA半保留复制的假说C萨顿将孟德尔的“遗传因子”命名为“基因”，并提出表现型和基因型的概念D美国科学家坎农提出稳态的概念，他认为内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 实战训练实战训练8生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验材料、实验方法和实验环境的选择对实验成败关系密切。下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A差速离心法分离细胞器时，应使细胞匀浆较低的渗透压和适宜pH值B通过观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞液颜色变化判断质壁分离程度C证明光合作用释放的氧气全部来自水时，利用的O同位素的放射性D在进行植物生长素的功能研究时，一般用琼脂块阻断生长素的运输 实战训练实战训练9“酸生
22、长假说”解释了生长素促进植株生长的作用机理。该假说认为，生长素激活细胞膜上的H+泵，消耗ATP把H+运到细胞外，细胞膜外pH下降导致细胞壁松弛，细胞吸水而体积增大。下列相关叙述错误的是（）A胚芽鞘尖端下部背光侧H+浓度高导致生长素浓度增大B细胞壁中可能含有适合酸性pH值的“细胞壁松弛因子”C胚芽鞘切段中注入中性缓冲液能够抑制生长素诱导的生长D胚芽鞘切段中促进H+外排的物质与生长素具有协同作用 实战训练实战训练10宋代著作种艺必用中，记载了一种促进空中压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝则根生。”枝条生根可能与小便
23、中含有某种物质有关。下列有关叙述错误的是（）A小便中与枝条生根有关的这种物质可能是吲哚乙酸B小便中含有该物质的原因可能是人体没有分解该物质的酶C“又晒又浸，凡十余次”，说明该物质在人体小便中含量较少D“又晒又浸，凡十余次”，说明该物质越多促进生根的效果越好 实战训练实战训练11科学家温特做了如下实验：把切下的燕麦尖端放在琼脂块上，几小时后移去胚芽鞘尖端，将琼脂块切成小块，再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧，结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了（）A生长素的化学本质是吲哚乙酸B造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学
24、物质C单侧光使燕麦的胚芽鞘弯向光源生长D生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 实战训练实战训练12褪黑素是哺乳动物松果腺分泌的一种具有亲水和亲脂双重性质的激素。在哺乳动物体内，褪黑素主要参与生物节律的调节。科学家用14C标记的色氨酸研究植物生长素的合成时，在植物体还检测到了放射性的褪黑素。下列推测正确的是（）A细胞合成的褪黑素都通过胞吐的方式释放出来B对于哺乳动物，下丘脑是褪黑素的靶器官之一C哺乳动物和植物都可以合成生长素和褪黑素D在植物体内，褪黑素由生长素直接转化而来 实战训练实战训练13有些科学家发现单侧光能引起某些植物体内生长素分布不均匀；另一部分科学家发现单侧光能引起某些植物体内抑制
25、生长的物质分布不均匀。现有一种植物幼苗，为了探究其向光生长的原因，将一株直立生长的该种幼苗的胚芽鞘尖端切下，放到不含生长素的琼脂块上并用单侧光照射，如图所示。下列结果及判断正确的是（）当a、b两侧生长素含量基本相等时，能够确定该幼苗向光生长的原因当a、b两侧生长素含量基本相等时，不能确定该幼苗向光生长的原因当a侧生长素含量比b侧高时，能够确定该幼苗向光生长的原因当a侧生长素含量比b侧高时，不能确定该幼苗向光生长的原因A B C D 实战训练实战训练14下图是研究“植物向光性与生长素之间的关系”的实验，叙述正确的是（）A当探究植物向光性产生的内因时，应设置a和e对照B当探究植物向光性产生的外因时，应设置a和b对照C当探究胚芽鞘感受光刺激的部位时，应设置d和e对照D图中能向光弯曲生长的是d和e，停止生长的是b和f