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第一节 生长素的发现及其生理作用


第一节 生长素的发现及其生理作用
[导课]1、什么是代谢?代谢有哪些类型? 2、生物体与环境有怎样的关系?为什么? 学生回答:适应和影响环境。只有这样才能生存。 教师演示并让学生观察书上的图

适应 植物 生物 动物 不适应 教师讲述: 以上都与生物体本身所具有的调节功能有密切的联系, 而不同种的生物调节方式 不同,植物是通过激素调节,动物则是通过神经调节和体液调节,其中神经调节的作 用处于主导地位。 学生:观看幻灯片 1.向日葵的图片 2.放置于窗口的盆栽植物 3.竖直放置的培养皿中的萌发 的玉米种子。 教师: “同学们,这些现象我们都曾见过。但是,大家想没有想过,向日葵幼嫩的花盘 为什么会跟着太阳转?放置于窗口的盆栽植物, 为什么会向光源方向生长?竖直放 置的培养皿中的萌发玉米种子的根为什么向重力生长?同学们现在阅读教材, 围绕 这几个问题进行思考。 ” 学生:通过阅读教材,回答出是单侧光和重力。 教师: “单侧光和重力是作为一种外界刺激,这些外界刺激在方向有什么特点?有什么 要求?植物在这种外界刺激下的运动有没有规律性?” 学生思考得知:外界刺激必须是单方向的。在单方向的刺激下,植物的运动是定向的, 朝向刺激的方向。这种运动称为向性运动。 教师提出向性运动的概念,同时强调一下此概念中的关键词:单一方向、定向运动。 教师: “根据刺激的种类,向性运动有向光性、向重力性。同学们思考一下,除此之外, 你还能举出哪些向性运动?单一方向的刺激是什么?” 学生们思考讨论。 有的同学 说出了向水性,单一方向的刺激是水;有的同学举出了向肥性,单一方向的刺激是 肥料。那么,我们能通过自己设计实验来亲自观察一下吗?。 (以前的实验都是书 本上写好的方法步骤,这一次我们要求同学们亲自去设计。 ) 教师提问: “植物有很多向性运动,向性运动对于植物体来说,有什么好处呢?”就向 光性、向重力性、向水性和向肥性, 学生分析讨论, 最后得出植物的向性运动在植物生活中具有重要的意义。 向性运动是植 物对于外界环境的适应性。向光性是植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置,有 利于接受充足的阳光而进行光合作用; 向重力性使植物的根向土壤深处生长, 这样, 既有利于植株的固定,又有利于从土壤中吸收水和无机盐。 教师: “植物的向性运动对于植物体的生活是有利的。那么,植物体为什么会表现出向 性运动呢?我们知道事物的发展有其内因和外因,因此我们要透过现象看本质。 ” 同学们考虑, 向性运动的内因和外因分别是什么?” 得出向性运动的内因是生长素。 教师: “生长素是什么?科学家是怎样发现生长素的?” 环境 灭亡 生存

给出达尔文向光性实验示意图。1880 年,达尔文研究了光照对金丝雀虉草胚芽鞘 生长的影响。 (多媒体演示达尔文向光性实验过程) 实验一:胚芽鞘受到单侧光照射时,弯向光源生长。 实验二:切去胚芽鞘的尖端,胚芽鞘既不生长,也不弯曲。 实验三:用锡箔小帽罩住胚芽鞘的尖端,胚芽鞘直立生长。 实验四:用锡箔套住胚芽鞘尖端下面一段,单侧光只照射胚芽鞘尖端,胚芽鞘仍然弯向 光源生长。 让学生在不看文字的情况下, 简单解释一下四个实验中, 金丝雀虉草胚芽鞘有哪些 变化,各说明了什么?学生们讨论几分钟, 教师让学生分别回答。最后总结:达尔文推想,胚芽鞘尖端可能会产生某种物质,这种物质 在单侧光的照射下,对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响。 (鼓励学生从科学家的用词 教育学生在以后的学习中要养成严谨的思维习惯,要有事实求是的态度。 ) 教师: “学生们继续思考胚芽鞘尖端真的会产生某种物质吗?这种物质怎么会影响下面部分 的生长呢?(多媒体演示温特实验动画) ” 1928 年,荷兰科学家温特,把切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上,几小时后,移去 胚芽鞘尖端,并将这块琼脂切成小块,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧,结果胚芽鞘 向放琼脂的对侧弯曲生长。 教师: “现在能说明达尔文的推想是正确的吗?” 学生分析,并说明理由。有的学生说是正确的;有的说是不能说明,因为不能排除琼脂块的 影响。 教师总结:不能。因为没有排除琼脂本身对去尖胚芽鞘的影响。动画演示对比实验。 (介绍实验的设计原则: )

1、单一的变量

2、要有对照组

由此说明,胚芽鞘尖端确实会产生某种物质,这种物质从尖端运输到下部,并能促使胚芽鞘 下面某些部分的生长。这种物质是什么呢?学生阅读教材,得出 1934 年,荷兰科学家 郭葛等人从一些植物中分离出了这种物质, 经鉴定这种物质是吲哚乙酸。 吲哚乙酸具有 促进植物生长的功能, 因此给它取名为生长素。 后来科学家又陆续发现了其他植物激素 (学生了解内容)包括赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸。虽然课本中举例时已提到 细胞分裂素和乙烯,但是过于简单。现在将这几类植物激素简要介绍如下。

赤霉素 赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生 而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出 1/3。 经过研究得知,促进稻苗徒 长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。 赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。 水稻恶苗病病株的茎秆 徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。 赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸 长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般 的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤 霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。 赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能 萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,才能够萌发。如 果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对于种子,也有解 除休眠、促进萌发的作用。 细胞分裂素 细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和组织分化。它在植物的形态 建成中起着重要的作用。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA 等 的含量降低,叶片变黄,趋于衰老。如果用细胞分裂素进行处理,就能使上述三种物质含量 降低的速度变慢。可见,细胞分裂素还有延缓衰老的作用。在蔬菜储藏中,常用它来保持 蔬菜鲜绿,延长储藏时间。 乙烯 乙烯是植物体内产生的一种气体激素。它广泛地存在于植物的多种组织中, 特别在成熟的果实中更多。 乙烯能促进果实成熟。一箱水果中,只要有一个成熟的水果,就能加速全箱水果的成 熟。 这是因为一个成熟水果放出的乙烯,能够促使全箱水果都迅速成熟。 用乙烯处理瓜类 植物(如黄瓜)的幼苗,能增加雌花的形成率,有利于瓜类的增产。此外,乙烯还有刺激叶子 脱落、抑制茎的伸长等作用。 脱落酸 脱落酸存在于植物的许多器官中,如叶、芽、果实、种子和块茎中都含有一 定数量的脱落酸。 脱落酸是一种生长抑制剂。它能抑制植物的细胞分裂,也能抑制种子的萌发,特别是 对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。此外,据报刊报道,植物之所以有向光性, 不但因为它的背光一侧生长素含量增加,而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素—— 脱落酸含量增加。 脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。 在温带地区的秋末冬初,落叶树 纷纷落叶,棉铃在未成熟以前常常大量脱落,这些都与脱落酸的作用密切相关。 师生共同回顾生长素的发现过程: 设计实验 提出假说 真理发现的模式之一) 生长素的产生部位、分布和运输。 产生部位:叶原基、嫩叶和发育中的种子 分布情况:生长旺盛部位。 运输方向:从植物形态的上端向下运输,不能反向。 即学及练
(2001年全国理综)(2)有人设计了下列实验,试图证明“生长素(IAA)在植物体内的运输, 主要是从植物体形态学上端(顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输(如生长素只能从胚芽

实验验证

得出结论 (指出: 这是

鞘的上端向下端运输)”。 一.材料、用具:胚芽鞘、琼脂、刀片等 二. 方法、 步骤与结果: (一)制备琼脂块

(二)取一段胚芽箱中间部分,上面放合IAA的琼脂块,下面放空白琼脂块

(三)取步骤(二)下面琼脂块(a)的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧

三.结论:以上实验证明了“生长素(IAA)在植物体内的运输,主要是从植物体形态学上端 (顶端)向下端(基端)运输,而不能倒转过来运输”。 我们认为,仅用该实验步骤(一)、(二)、(三)还不足以严密论证以上结论,请在上述实验 的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。 答案:(2)补充方法、步骤与结果(一):(4 分)另取一段胚芽鞘中间部分倒放。上面放含 IAA 的琼脂块,下面放空白琼脂块

补充方法、步骤与结果(二):(4 分)取补充步骤(一)下面琼脂块(b)的一部分放在去尖的胚 芽鞘一侧

结课:本节课主要介绍了生长素的发现过程,并讲述了实验的设计原则及思路: 1、提出问题 2、作出假使 3、预期结果 4、设计实验方案 5、得出、 并分析结果 6、总结归纳。还介绍了生长素的分布和运输,这些都与生长素的 作用有关,也是下节可我们将讨论的问题。 版书设计 第一节 植物生长素的发现

一、向性运动 1、概念:植物受到外界环境单一方向刺激,引起的定向运动。 2、意义:向性运动是植物对外界环境的适应性。 二、生长素的发现 描述性生 物学阶段 单侧光是引起植物向光生长的外因 胚芽鞘的尖端与向光生长有关 尖端是感光部位

① 1880 达尔文

实验性生 物学阶段

实验论证 ②1928 温特 1、要有对照组 实验设计原则

分子生物 学阶段

2、单一变量 ③1934 郭葛 提取出来 吲哚乙酸即生长素


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