植物生長(zhǎng)素（第1課時(shí)）高二生物上冊(cè)(2019選擇性必修1)

核心素養(yǎng)通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)家不斷探索發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)素的過(guò)程，及植物向光性生長(zhǎng)原因的分析，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)探究的一般實(shí)驗(yàn)方法和思路，提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。目錄CONTENTS一、二、科學(xué)家不斷探索發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)素植物向光性的原因三、生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)

許多人可能對(duì)這種現(xiàn)象熟視無(wú)睹；但是，達(dá)爾文早就注意到植物的向光性。達(dá)爾文從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么？金絲雀虉（yì）草胚芽鞘胚芽鞘第一片葉種子胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形套狀物。它能保護(hù)生長(zhǎng)中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后還能進(jìn)行光合作用。植物在單側(cè)光照射下有向光彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象思考：分析達(dá)爾文的上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？一、科學(xué)家不斷探索發(fā)現(xiàn)植物生長(zhǎng)素1.達(dá)爾文父子實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)分析組別自變量結(jié)論實(shí)驗(yàn)A和B實(shí)驗(yàn)C和D尖端的有無(wú)植物的生長(zhǎng)與尖端有關(guān)尖端是否接受單測(cè)光感光部位在尖端思考.感受單側(cè)光刺激的是哪一部分？胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分?尖端下部——伸長(zhǎng)區(qū)尖端

胚芽鞘的生長(zhǎng)產(chǎn)生某種影響因素，這種影響因素從尖端向下傳遞,并在單側(cè)光的照射下導(dǎo)致下部的伸長(zhǎng)區(qū)背光一側(cè)比向光一側(cè)生長(zhǎng)快，結(jié)果胚芽鞘彎向光源生長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種'影響'，會(huì)造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性。感光部位在尖端，彎曲生長(zhǎng)在尖端下方，為什么尖端下方會(huì)彎曲生長(zhǎng)？尖端尖端下方

光作為環(huán)境因素不僅包括光照方向，

還包括光照強(qiáng)弱和光質(zhì)等。達(dá)爾文等科學(xué)家卻只抓住了光照方向（單側(cè)光）進(jìn)行研究。我們能否認(rèn)為，科學(xué)家沒(méi)有關(guān)注光照強(qiáng)弱或光質(zhì)等對(duì)植物向光生長(zhǎng)現(xiàn)象的影響呢？不能。因?yàn)榭茖W(xué)家可能嘗試過(guò)，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有影響。2.鮑森.詹森

瓊脂是由海藻中提取的多糖體，溶于熱水，透光透水，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。云母片是一種礦物質(zhì)其材料為天然礦制品，具有無(wú)污染、絕緣、不透化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)。2.鮑森.詹森胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響因素能從瓊脂塊的上部向下擴(kuò)散，刺激胚芽鞘切面以下部位生長(zhǎng)。思考：為什么要插入瓊脂片和云母片？有化學(xué)物質(zhì)可以穿過(guò)瓊脂片，而使胚芽鞘下部彎曲。結(jié)論：實(shí)驗(yàn)不足：沒(méi)有形成單一變量，無(wú)法排除“瓊脂片可能導(dǎo)致胚芽鞘生長(zhǎng)”的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：瓊脂片不生長(zhǎng)不彎曲尖端產(chǎn)生的“影響”是什么？3.拜爾自變量：

尖端放置的位置尖端下部彎曲生長(zhǎng)的方向黑暗條件下，胚芽鞘朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)現(xiàn)象：因變量：結(jié)論：胚芽鞘產(chǎn)生彎曲是不需要光的；胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)是尖端產(chǎn)生的影響因素在其下部不均勻分布造成的。

詹森和拜爾都是采用對(duì)胚芽鞘尖端進(jìn)行切割和重新放置等處理后再進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)的。我們能分析詹森與拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有什么不同嗎？這樣的不同之處對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？拜爾在實(shí)驗(yàn)中讓幼苗完全生長(zhǎng)在暗處，他的設(shè)計(jì)思路是什么？為了排除受光不均勻?qū)?shí)驗(yàn)的影響，讓幼苗完全生長(zhǎng)在暗處。

拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不需要光照，因此可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)胚芽鞘產(chǎn)生彎曲不需要光，是由尖端產(chǎn)生的影響因素在其下部不均勻分布造成的。

拜爾首次將實(shí)驗(yàn)放置于黑暗中進(jìn)行，說(shuō)明單側(cè)光不是胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的根本原因，而“影響”的分布不均勻才是根本原因。胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。

單側(cè)光是引起向光性的外因“影響”分布不均勻是向光性的內(nèi)因詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)初步證明：尖端產(chǎn)生的“影響”是什么？4.溫特溫特對(duì)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)有什么貢獻(xiàn)？結(jié)論：胚芽鞘尖端確實(shí)產(chǎn)生了某種促進(jìn)生長(zhǎng)的活性物質(zhì)，這種物質(zhì)能從尖端向下運(yùn)輸，并且它的分布受到單側(cè)光的影響。一些科學(xué)家認(rèn)為，單側(cè)光的照射使得胚芽鞘背光一側(cè)的這種物質(zhì)質(zhì)含量多于向光一側(cè)，造成背光一側(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)快于向光一側(cè)，從而形成植物向光彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象。溫特認(rèn)為這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸向下運(yùn)輸向光側(cè)生長(zhǎng)素少生長(zhǎng)慢背光側(cè)生長(zhǎng)素多生長(zhǎng)快內(nèi)因：?jiǎn)蝹?cè)光的照射①尖端的存在(感受光刺激)②尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素（與光無(wú)關(guān)）③生長(zhǎng)素分布不均勻(背光面多，向光面少)二、植物向光性的原因植物向光性的原因？？外因：生長(zhǎng)素在尖端的橫向運(yùn)輸生長(zhǎng)素分布不均勻(背光面多，向光面少)1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出與生長(zhǎng)素作用相同的化學(xué)物質(zhì)-吲哚乙酸（IAA