第1节 植物生长素的发现
一、学习目标
（1）通过观察图像、资料分析，识记向性运动的概念。
（2）通过植物生长素发现过程的介绍，学习科学家的思路、方法观察、假说、实验验证的同时，概述植物生长素的发现过程。
（3）通过阅读文本、师生交流，能够理解植物向光性原因，生长素产生、分布和运输，能够运用生长素作用原理分析农业生产实际问题。 二、教学重难点 1.重点
生长素发现过程是本节课的重点。 2.难点
① 生长素发现的实验设计，及科学实验设计的严谨性分析是本节的教学难点。 ② 生长素的产生、运输和分布。
“看”—知识经纬
“导”—自主预习
一、植物的向性运动
1.概念：植物体受到________方向的刺激而引起的定向运动。（与之相对应的叫感性运动，引起反应的刺激是不定向的多种刺激。如触摸、震动、明暗等） 2.类别： 向性运动 单向刺激 现象 意义 最新人教版高中生物必修3
向光性生长 ________ 向光性生长 向光性使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置 根的向重力______ 性生长 根向地生长 向重力性使植物的根向土壤深处生长，既有利于植物的固定，又有利于从土壤中吸收水分和无机盐 茎的负向重______ 力性生长 二、生长素的发现史 科学家 茎背地生长 使茎、叶向上生长，占有充分的空间， 有利于光合作用、物质交换等。 实验的处理方法和现象 实验结论 ①感受光刺激的部位及可能产生某种物质(现在知道是吲哚乙酸)的部位达尔文 依次是胚芽鞘的尖端、尖端； ②该物质的作用部位是胚芽鞘尖端的下面一段，使______一侧生长慢， ______一侧生长快； ③胚芽鞘尖端确实产生了某种物质，温特 郭葛 这种物质(运输)从______向下面一段运输，并且能够促使________的部分生长。 这种物质是吲哚乙酸，有促进生长的作用，故取名为生长素 三、生长素的产生、运输、分布和生理作用 1.产生部位
生长素的主要合成部位是幼嫩的____、____和________的种子。由色氨酸经过一系列反应转变而成。 2.运输
进行______运输，即生长素只能由____________运输到__________，而不能反过来运输。 3.分布
相对集中分布在________的部位，如________、芽和根顶端的分生组织、
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________、发育中的种子和______等处。
“学”—互动探究
探究一：生长素的发现过程 （一）达尔文的实验设置下列问题： 1.实验第一组得到什么结论？
提示：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。
2.第一、二组对照的目的是什么？
提示：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：尖端可能产生某种刺激。
3.对比分析第一、三组说明什么？
提示：第一、三组说明了尖端可能产生的刺激与光照无关。 4.第三、四组与第一组对照说明什么？
提示：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。 5.该实验的结论是什么？
提示：该实验的结论是：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，这种刺激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 （二）詹森的实验设置下列问题：
6.詹森的实验可以得出什么结论？詹森选择什么材料证明“刺激”向下传递？ 提示：实验证明，胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。 （三）拜尔的实验设置下列问题：
7.拜尔的实验为什么选择黑暗的环境？ 实验结论是什么？
提示：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“刺激”向下传递时分布不均造成的 （四）温特实验设置下列问题：
8.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？
提示：向琼脂块的对侧弯曲生长。
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9.若用没有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？
提示：胚芽鞘既不生长，也不弯曲
【例题精析】1、将燕麦胚芽鞘从顶端套上一个不透光的锡箔小帽，然后在暗室中从左侧照光，胚芽鞘将（ ）
A.向左侧弯曲生长 B.直立生长 C.向右侧弯曲生长 D.无规律弯曲生长
【解析】因为燕麦幼苗感受光刺激的部位是胚芽鞘顶端，胚芽鞘顶端被套上了不透光的锡箔小帽，光不能照射到胚芽鞘顶端，也就不影响生长素在植物体内的分布。因此，燕麦幼苗体内生长素仍然均匀分布，幼苗直立生长。所以答案为B。 答案：B
【变式训练】1、如图，在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每15 min均速转一周。一星期后幼苗生长状况为（ ）
2.将燕麦胚芽鞘分别放入4个暗箱中培养，如下图所示。其中③、④号燕麦切去胚芽鞘尖端；②、③号暗箱右侧开孔，使光线射入；④号燕麦顶端左侧放一块含生长素的琼脂块。请据图回答：
（1）上述胚芽鞘的生长情况依次是__________、________、__________、__________。
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（2）要说明燕麦产生向光性的外因是单侧光，可选择__________号两个装置进行实验。
（3）要说明燕麦幼苗的向光性与胚芽鞘尖端有关，可选择__________号两个装置进行实验。
探究二：生长素的产生、运输和分布 阅读教材P48相关内容回答下列问题： 10.生长素的主要合成部位是什么？ 提示：幼嫩的芽、叶和发育着的种子。 11.生长素的运输形式有哪些？
提示：运输方向：极性运输和非极性运输。 12.生长素的运输方式是什么？ 提示：运输方式：主动运输。 13.生长素的分布如何？
提示：生长素的分布：主要分布在生长旺盛的部位 【例题精析】2、根据下图所示实验过程回答：
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发生的现象是______________________。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__________。
【解析】（1）甲中的形态学上端朝上，生长素能从形态学上端运输到形态学下端，使下端的琼脂块含有生长素，放于右侧的时候，右侧含较多的生长素，所以右侧生长较快。
（2）乙中的形态学上端朝下，生长素不能从形态学下端运输到形态学上端，所
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以下端的琼脂块不含生长素，故不能促进胚芽鞘生长。
【答案】 （1）生长并向左弯曲 生长素能由胚芽鞘的形态学上端运输到形态学下端，促进生长 （2）生长素不能由胚芽鞘的形态学下端运输到形态学下端 （3）只能从形态学上端到下端 主动运输
【变式训练】3.科学家研究发现，在单侧光的照射下，胚芽鞘中生长素能从向光侧横向运输到背光侧，从而导致胚芽鞘向光弯曲生长，为了验证胚芽鞘中的生长素的横向运输是发生在胚芽鞘尖端而不是尖端下面的一段，请根据提供的材料和用具，设计实验加以验证。
（1）实验材料及用具：胚芽鞘、一侧开孔的硬纸盒、薄云母片、光源等。 （2）绘图表示实验装置及方法，并用文字加以注解或补充说明。 （3）实验结果的预测、解释：____________________。 （4）结论：___________________________________。
“思”—课堂小结
同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。
收获 疑点 “练”—当堂检测
1.下列植物的感应活动中，不是由于环境因素的单向刺激引起的是（ ） A.根向着地心方向生长 B.茎背着地心方向生长 C.含羞草的小叶合拢 D.根朝向肥料较多的地方生长
2.将甲、乙两株幼苗分别种在单侧光照射的暗盆中。甲幼苗顶端罩上不透光的小帽，结果幼苗直立生长，乙幼苗不罩小帽，结果弯向光源生长，此实验主要证明（ ）
A.植物生长具有向光性 B.向光性与尖端无关
C.尖端是感光的部位 D.尖端能产生某种促进生长的物质
内容 内容 最新人教版高中生物必修3
3.植物的茎具有向光性，此现象中光的直接作用是（ ） A.促进植物进行光合作用 B.促进植物合成生长素 C.抑制向光一侧的细胞生长 D.改变生长素在植物体内的分布
4.幼小的植株如棉苗在早上七八点钟的太阳下，一般呈现下列哪种现象（ ） A.直立生长 B.生长方向与太阳光无关 C.向东倾斜生长 D.向西倾斜生长
5.如下图所示，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，琼脂被分成相等的两部分。单侧光照射后，琼脂内生长素含量（ ）
A.左右相等 B.左少右多 C.左多右少 D.左右均无
6.荷兰科学家温特于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼脂薄片上，约1～2 h后移去胚芽鞘尖端，将琼脂小块放在去顶的胚芽鞘一侧，然后置于黑暗条件下培养，胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长（如下图）。该实验结果不能直接证明的问题是（ ）
A.胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质 B.单向光使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布 C.该物质能促进胚芽鞘的生长 D.影响生长的物质自顶端向下运输
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参考答案:
“导”—自主预习
一、1.单一 2.单侧光 重力 重力 二、②向光 背光 ③尖端 尖端下面
三、1.芽 叶 发育中 2.极性 形态学的上端 形态学的下端 3.生长旺盛 胚芽鞘 形成层 果实
“学”—互动探究
变式训练 1.B
2.（1）直立生长 弯向光源生长 不生长也不弯曲 向右弯曲生长 （2）①② （3）②③
3.（2）实验装置及方法：
以上装置放在相同条件下培养一段时间后，观察胚芽鞘的生长和弯曲情况。（3）实验结果的预测、解释和结论：甲装置内胚芽鞘直立生长，表明胚芽鞘尖端生长素的横向运输受到阻止，植物不表现为向光生长。乙、丙装置内胚芽鞘弯向光源生长，表明在单侧光照射下，乙胚芽鞘尖端的生长素依然发生了横向运输，使背光侧生长素浓度高于向光侧，植物表现为向光生长 （4）在单侧光照射下，胚芽鞘尖端生长素的横向运输发生在胚芽鞘尖端而不是在尖端下面的一段。
“练”—当堂检测
1.C 2.C 3.D 4.C 5.C 6.B
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