高中生物 第3章 第1节 植物生长素的发现课件 新人教版必修3.ppt

第3章植物的激素调节第1节植物生长素的发现 新课导入一 与高等动物相比 植物的形态结构要简单得多 它们没有神经系统 也没有血液循环 那么 植物体能不能对自身的生命活动进行调节呢 请同学们思考 1 久放窗台的植物为什么向着窗外生长 2 植物是如何感知光的存在的呢 也就是说在这个过程中植物体是怎样进行调节的 下面我们来看一下科学家是如何抽丝剥茧解决这些问题的 新课导入二 如今 买水果蔬菜似乎不再那么轻松 西瓜使用了生长素才 爆炸 番茄涂抹了生长素才没有籽儿 这些传闻给人们带来些许不安 生长素是什么 它是怎么被发现的呢 本节课我们一起来探讨生长素的发现 教师参考 学习目标 1 概述植物生长素的发现过程 2 体验生长素的产生 运输和分布 3 评价实验和结论 训练逻辑思维的严密性 自主学习 课堂探究 自主学习读教材 学基础 一 生长素的发现过程阅读教材p46 p48 完成以下问题 1 达尔文的实验 1 发现问题 植物的向光性 即在的照射下 植物朝向方向生长的现象 单侧光 光源 2 进行实验 取材 金丝雀草的胚芽鞘 条件 单侧光照射 向光弯曲生长 不生长不弯曲 直立生长 向光弯曲生长 3 得出结论胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下部 感受光刺激的部位是 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种 影响 当传递到胚芽鞘尖端以下时 会造成背光面比生长快 因而出现向光性弯曲 胚芽鞘的尖端 向光面 判断 1 达尔文的实验中 实验a和实验b对照说明没有尖端胚芽鞘不生长 2 实验a和实验c对照说明胚芽鞘的弯曲生长与有无尖端有关 3 实验a 实验c 实验d相互对照 说明尖端是感光部位 2 鲍森 詹森的实验 1 实验过程及现象 现象 现象 不生长 不弯曲 向光弯曲生长 2 实验结论胚芽鞘尖端产生的影响可以透过传递给下部 琼脂片 思考 如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片 胚芽鞘生长情况一样吗 提示 不一样 胚芽鞘不生长不弯曲 3 拜尔的实验 1 实验过程与现象实验条件 中 黑暗 2 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造成的 分布不均匀 朝对侧弯曲生长 不弯曲也不生长 结论 胚芽鞘尖端能产生某种化学物质 会造成胚芽鞘弯曲生长 这种化学物质被命名为 生长素 5 1946年人们才分离并鉴定出生长素的化学本质为 6 植物激素的含义 由产生 能从产生部位运送到作用部位 对植物的有显著影响的微量有机物 吲哚乙酸 iaa 植物体内 生长发育 判断 1 拜尔的实验没有对照组 2 拜尔鉴定出生长素的化学本质为蛋白质 3 温特的实验证明了胚芽鞘尖端能产生某种化学物质 4 植物激素是由内分泌细胞分泌的 从产生部位运送到作用部位 二 生长素的产生 运输和分布阅读教材p48 完成以下问题 分布 相对集中地分布在的部分 生长旺盛 选择 下列关于植物生长素的叙述中 不正确的是 a 在植物体内生长素含量是很少的b 在胚芽鞘内生长素移动是从形态学上端向形态学下端c 在植物体内生长素的运输不需要能量d 单侧光下燕麦胚芽鞘尖端的生长素可从向光侧横向运输到背光侧 c 课堂探究解疑难 提能力 植物生长素发现的探索历程 探究一 问题引领 1 达尔文通过实验有没有证明生长素的分布不均是植物向光弯曲生长的原因 2 哪位科学家证明了尖端产生的影响是一种物质 3 生长素的发现过程中遵循了怎样的实验原则 教师参考 1 生长素发现史中的关键结论及它们的关系 2 实验材料分析 1 胚芽鞘 约1 2cm 是单子叶植物 特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物 是植物的第1片叶 有保护更幼小叶的作用 胚芽鞘的尖端 约2mm 产生生长素的部位和感光部位 胚芽鞘尖端以下的部位 伸长区 生长和弯曲的部位 不能感受光照 2 琼脂块和羊毛脂 可以吸收生长素 不提供其他营养元素以干扰实验 而且其中的生长素运动只受重力影响 3 云母片和玻璃片 不允许生长素透过 4 锡箔纸 具有遮光作用 3 生长素发现实验的思想与方法 1 原则 对照原则 单一变量原则 2 方法观察现象 发现问题 提出假设 实验验证 分析结果 得出结论 解析 胚芽鞘尖端无法感受光刺激 尖端下面一段生长素分布均匀 胚芽鞘直立生长 胚芽鞘尖端感光 尖端下面一段向光侧生长素浓度低于背光侧 胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘切去尖端 由于没有生长素 不生长也不弯曲 在切去尖端的胚芽鞘上放置含有生长素的琼脂块 由于无尖端 不感光 生长素均匀向下运输 故直立生长 含生长素的琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘一侧 生长素分布不均匀 故向放置琼脂块的对侧弯曲生长 典例1 如图为用燕麦胚芽鞘进行的向光性实验 下列叙述中正确的是 a 不生长也不弯曲的是 b 生长且向光弯曲的是 c 生长但不弯曲的是 d 生长且向左弯曲的是 答案 c 方法透析 植物生长和弯曲的判断方法 1 根据尖端以下的部分能否获得生长素判断 若能 则生长 若不能 则既不生长也不弯曲 2 根据尖端以下部分生长素的分布是否均匀判断 若均匀 则直立生长 若不均匀 则弯曲生长 为了验证植物向光性与植物生长素的关系 有人设计了如下实验方案 方法步骤 取6个小花盆 各栽入一株品种 粗细和大小都相同的玉米幼苗 要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘 按下图所示方法进行实验处理 接通台灯电源24h后 打开纸盒 观察并记录6株玉米幼苗的生长情况 备选例题 实验结果预测在以上装置中 玉米幼苗保持直立生长的是号装置 而玉米幼苗基本停止生长的是号装置 部分实验结果的分析与推论 1 根据号和号装置之间实验记录的对照分析 可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的 2 根据号和号装置之间实验记录的对照分析 可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关 3 根据号和号装置之间实验记录的对照分析 可以说明玉米幼苗感光部位在尖端 4 6号幼苗的生长状况是 根据5号和6号装置之间实验记录的对照分析 说明弯曲生长是由于 解析 1号幼苗尖端受到单侧光刺激 引起生长素分布不均 导致植物向光弯曲生长 2号去掉尖端 没有生长素 植株既不生长也不弯曲 3号植株在纸盒内 生长素分布均匀 植株直立生长 4号植株尖端不能感受光的刺激 植物生长素分布均匀 则植株直立生长 5号去掉尖端 植株上放置含有生长素的琼脂块 则植株直立生长 6号含有生长素的琼脂块放置在左侧 则植株向右弯曲生长 1 玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的 实验的自变量为尖端是否接触到单侧光刺激 1号与3号的自变量是有无单侧光刺激 2 玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关 实验自变量为是否有尖端存在 1号与2号符合自变量的要求 3 玉米幼苗感光部位在尖端 说明实验的自变量是接受单侧光刺激的部位 1号与4号符合实验中自变量的要求 4 5号和6号装置之间实验记录的对照分析 能说明玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均有关 答案 3 4 52 1 13 2 12 3 14 4 向右弯曲生长生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均匀 解析 胚芽鞘的生长状况取决于a b琼脂块中生长素的含量 仅纸盒转动时 生长素含量a b 胚芽鞘向右弯曲生长 仅胚芽鞘尖端及琼脂块转动时生长素含量a b 胚芽鞘直立生长 整个装置同时转动时生长素含量a b 胚芽鞘向右弯曲生长 题组演练 1 某校生物兴趣小组把一个胚芽鞘尖端放在一块琼脂块上 琼脂块的中央被云母片隔开 同时被一个纸盒罩住 纸盒的一侧开口 有单侧光照 如图 所示 经过以下三种方法处理一段时间 仅纸盒转动 仅胚芽鞘尖端及琼脂块转动 整个装置同时转动 然后分别把a b所示琼脂块放在三个切去尖端的胚芽鞘的切口上 如图 胚芽鞘的生长状况分别是 a 直立生长 向右弯曲生长 向右弯曲生长b 向右弯曲生长 直立生长 向右弯曲生长c 向左弯曲生长 向右弯曲生长 直立生长d 向左弯曲生长 直立生长 向右弯曲生长 b 2 1928年 荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性 设计实验如图所示 a琼脂块上放有胚芽鞘尖端 b琼脂块上没有胚芽鞘尖端 是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理 请分析回答问题 1 在温特之前 科学家研究初步认为 胚芽鞘向光生长是由产生某种化学物质向下运输后引起的 温特推想这种物质也可以扩散到琼脂块中 2 经过一段时间的培养 的现象说明a琼脂块中的确含有某种化学物质 且这种物质的作用是 3 和 的现象均表明 胚芽鞘能够向该物质分布 填 多 或 少 的一侧弯曲生长 设置 和 组的目的是排除对胚芽鞘生长的影响 4 自然界中 植物体在单侧光照的条件下 向光弯曲生长 是因为该化学物质在背光侧分布较 后来的研究发现 该物质的化学本质是 解析 1 胚芽鞘向光生长是由胚芽鞘尖端产生的某种化学物质 生长素 由向光侧向背光侧运输 再极性运输到胚芽鞘尖端下面一段 促进其生长 背光侧生长快 所以向光弯曲生长 2 a琼脂块含有胚芽鞘尖端产生的某种化学物质 能促进胚芽鞘伸长 3 和 胚芽鞘均弯向放置琼脂块的对侧生长 即向生长素分布少的一侧弯曲生长 和 组进行对照 目的是排除琼脂块对胚芽鞘生长的影响 4 单侧光照射使胚芽鞘尖端产生的某种影响 由向光侧向背光侧移动 运输到下部的伸长区 造成背光面比向光面生长快 显示出向光性 生长素的化学本质是吲哚乙酸 答案 1 胚芽鞘尖端 2 促进胚芽鞘伸长 3 少琼脂块 4 多吲哚乙酸 生长素的合成与运输 探究二 问题引领 1 植物为什么会向光 向水 向肥生长 2 生长素的横向运输怎样影响植物的生长 教师参考 1 合成部位 主要在幼嫩的芽 叶 发育中的种子中合成 衰老组织中合成较少 2 生长素在植物体内的运输方式 1 极性运输极性运输由遗传决定 并且只能从形态学的上端运输到形态学的下端 跨膜方式为主动运输 2 非极性运输成熟组织中 生长素可以通过韧皮部进行非极性运输 3 横向运输横向运输是受外界环境刺激发生的 只发生在各个部位的尖端 如单侧光照射 生长素会在尖端发生由向光侧向背光侧的运输 重力影响 生长素会在尖端发生由远地侧向近地侧的运输 离心力影响 生长素会在尖端发生由向心侧向离心侧的运输 典例2 如图表示研究生长素产生部位及运输方向的实验 对实验结果表述正确的是 a 琼脂块中都有iaa 且在iaa浓度上 b 琼脂块中都有iaa 且在iaa浓度上 c 琼脂块中都有iaa 且在iaa浓度上 d 琼脂块中的iaa浓度与 中的相等 解析 琼脂块中都有iaa 虽然有单侧光照 但由于胚芽鞘尖端中间插有云母片 生长素不能向背光侧运输 所以 中iaa浓度相等 琼脂块上的胚芽鞘无尖端 生长素不能向背光侧运输 所以 中iaa浓度大致相等 琼脂块中无生长素 因为生长素不能从形态学下端向形态学上端运输 答案 b 方法透析形态学的上端与下端的辨别方法 极性运输 只能从形态学上端运往形态学下端 且只要植物未死亡 该运输就发生 如图是某研究小组围绕扦插枝条生根进行的探究实验 s为插条的形态学上端 x为插条的形态学下端 下列叙述正确的是 a 生长素的化学本质是蛋白质b 本实验的主要目的是探究扦插枝条形态学上 下端在空间中的位置对插条生根的影响c 植物的种类不属于本实验的无关变量d 甲 乙 丙长根的部位分别是x s x 备选例题 b 解析 生长素的化学本质是吲哚乙酸 该实验的主要目的是探究扦插枝条形态学上 下端在空间中的位置对插条生根的影响 因此植物的种类等应为无关变量 由于该实验是探究实验 最终结果应为未知 最可能的结果应是三组均在x处生根 题组演练 1 将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂小块上 正中插入生长素不能透过的云母片 并将琼脂分成相等的两部分 将图结构置于360度匀速旋转盘上 单侧光照射 琼脂内生长素含量 a 左右相等b 左多右少c 左少右多d 左右均无 a 解析 题干中采用360度匀速旋转盘 虽为单侧光照射但能保证胚芽鞘尖端均匀受光 因此不影响生长素的分布 即生长素均匀分布 生长素向下运输时 能进入琼脂块中 使得琼脂块内生长素含量左右相等 2 用同位素14c标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端 然后探测另一端是否含有放射性14c的吲哚乙酸存在 枝条及位置如图 下列有关处理方法及结果的叙述正确的是 a 处理甲图中a端 不可能在甲图中b端探测到14c的存在b 处理乙图中a端 能在乙图中的b端探测到14c的存在c 处理乙图中的b端 能在乙图中的a端探测到14c的存在d 处理甲图中的b端 能在甲图中的a端探测到14c的存在 解析 处理甲图中a端 形态学上端 则在甲图中b端 形态学下端 能探测到14c的存在 处理乙图中a端 形态学下端 则不能在乙图中的b端 形态学上端 探测到14c的存在 处理乙图中的b端 形态学上端 则能在乙图中的a端 形态学下端 探测到14c的存在 处理甲图中的b端 则不能在甲图中的a端探测到14c的存在 c 3 假设图中两个含生长素 iaa 的琼脂块和两个胚芽鞘尖端所产生的生长素量相同 则一段时间后对a b c d e f g七个琼脂块中所含生长素量的分析正确的是 a f a b d e g cb a f d e b g cc c a f d e b gd c