概述科學(xué)家經(jīng)過不斷探索，發(fā)現(xiàn)了生長(zhǎng)素。揭示生長(zhǎng)素在調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)時(shí)表現(xiàn)出既能促進(jìn)生長(zhǎng)也能抑制生長(zhǎng)。
生命觀念：能運(yùn)用物質(zhì)觀解釋植物向光性的原因和意義。
科學(xué)思維：在學(xué)習(xí)植物生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)這一內(nèi)容的過程中，體驗(yàn)科學(xué)家的思維歷程，理解科學(xué)思維方法，形成科學(xué)思維習(xí)慣，并預(yù)測(cè)云母片插入時(shí)胚芽鞘的生長(zhǎng)情況。
科學(xué)探究：運(yùn)用“假說—演繹法”自主探究植物向光性原因，進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的方法。通過小組合作，合理評(píng)價(jià)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，發(fā)展探究能力。
社會(huì)責(zé)任：逐漸形成以科學(xué)實(shí)踐解決現(xiàn)實(shí)生活中生物學(xué)問題的意識(shí)，并通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)批判性思維。
視頻中是種子在生長(zhǎng)過程中給予不同方向的光照其生長(zhǎng)規(guī)律。
向光性：在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象。
達(dá)爾文Charles Darwin （1809-1892）
胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物，特別是禾本科植物種子萌發(fā)時(shí)，包在胚芽外面的鞘狀結(jié)構(gòu)，連同胚芽一起出土，保護(hù)胚芽出土?xí)r不受損傷，出土后還能進(jìn)行光合作用。
1. 達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)（ 19世紀(jì)末）
⑴ ①與②形成對(duì)照，這個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中不同的因素（單一變量）是什么？
(2) ①和③比較可得出什么結(jié)論？
向光彎曲生長(zhǎng)與胚芽鞘尖端有關(guān)
(3) ③和④比較可得出胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的是哪個(gè)部位？發(fā)生彎曲的是哪個(gè)部位？怎樣解釋這種現(xiàn)象？
感光部位是尖端，彎曲生長(zhǎng)部位是尖端以下部分
1. 達(dá)爾文父子的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）
那么這種“影響”究竟是什么呢？
現(xiàn)象：發(fā)生彎曲生長(zhǎng)的部位是尖端下部伸長(zhǎng)區(qū)
疑問：為什么尖端感光后會(huì)影響到下部生長(zhǎng)彎曲呢？
2. 鮑森·詹森（1913年）
尖端產(chǎn)生的影響能傳到下部，為什么能使伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢？
3. 拜爾（1918年）
拜爾為什么要選擇黑暗的環(huán)境？
排除光的影響，控制變量
沒有了光的刺激，為什么胚芽鞘 還會(huì)發(fā)生彎曲？
尖端產(chǎn)生的影響分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。
4. 溫特（1926年）
去掉尖端的胚芽鞘是否彎曲生長(zhǎng)
①設(shè)置對(duì)照組的目的是：
②在放置瓊脂塊前，要將其去掉尖端的胚芽鞘在蒸餾水中浸泡一段時(shí)間，為什么呢?
生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)與應(yīng)用
2.解釋植物向光性的原因
外因： 內(nèi)因：
鮑森·詹森實(shí)驗(yàn)結(jié)論：尖端產(chǎn)生的“影響”可透過瓊脂片傳遞給下部
拜爾實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彎曲生長(zhǎng)是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在伸長(zhǎng)區(qū)分布不均勻
溫特實(shí)驗(yàn): 胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是由一種化學(xué)物質(zhì)引起的，這可能是一種和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把它命名為生長(zhǎng)素。
1934年，科學(xué)家首先從人尿中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)—吲哚乙酸（IAA）
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)
生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)——吲哚乙酸
吲哚乙酸（IAA）化學(xué)結(jié)構(gòu)式
①1931年，荷蘭科學(xué)家首先從 中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過鑒定，知道它叫 。
②直到1946年，人們才從 中分離出了生長(zhǎng)素，并確認(rèn)它就是IAA。除IAA外還有 等。
苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）
二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布
(1)生長(zhǎng)素主要的合成部位：
芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子
(2)生長(zhǎng)素由色氨酸經(jīng)過一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)變而來(lái)。
生長(zhǎng)素的合成不需要光，有無(wú)光均產(chǎn)生。
①極性運(yùn)輸（幼嫩部位）
極性運(yùn)輸是一種主動(dòng)運(yùn)輸
在胚芽鞘、芽、幼葉和幼根中，生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來(lái)運(yùn)輸，也就是只能單方向地運(yùn)輸，稱為極性運(yùn)輸。
②非極性運(yùn)輸（成熟組織）
生長(zhǎng)素可以通過輸導(dǎo)組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。生長(zhǎng)素的非極性運(yùn)輸和其他有機(jī)物的運(yùn)輸沒有區(qū)別。
在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方（尖端），受外界某些刺激(如單側(cè)光、重力)的影響，生長(zhǎng)素也可以橫向運(yùn)輸。
生長(zhǎng)素橫向運(yùn)輸?shù)牟课? ；生長(zhǎng)素的產(chǎn)生是否需要光： 。
關(guān)于生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)膸c(diǎn)注意事項(xiàng)
極性運(yùn)輸不會(huì)隨植物形態(tài)學(xué)上端與形態(tài)學(xué)下端空間位置的改變而改變。極性運(yùn)輸為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，需要載體蛋白。極性運(yùn)輸在太空中依然存在，不受重力因素的影響。生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸只發(fā)生在根尖、芽尖等產(chǎn)生生長(zhǎng)素的部位，且發(fā)生在有單側(cè)光或重力等刺激時(shí)。尖端在均勻光照或黑暗處時(shí)，不發(fā)生生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸。失重狀態(tài)下，由于沒有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生長(zhǎng)素的水平分布是均勻的，植物會(huì)水平生長(zhǎng)。
植物體各器官中都有分布，相對(duì)集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部分。如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。
思維訓(xùn)練·評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論
為了檢測(cè)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方向，某人做了如下實(shí)驗(yàn)。取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊含有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂（胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長(zhǎng)素。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果，此人得出以下結(jié)論： （1）下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊； （2）生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。
含IAA的瓊脂塊(a)
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？為什么？2.從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？為什么？3.如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？
不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來(lái)放置時(shí)的情況。
結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。
應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長(zhǎng)素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。
胚芽鞘既不彎曲也不生長(zhǎng)
由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物，叫作植物激素（phythrmne）。
已知的植物激素包括生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等。
植物激素作為信息分子，幾乎參與調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育過程中的所有生命活動(dòng)。
給細(xì)胞傳達(dá)信息，起著調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的作用。
不構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)、不提供能量、不起催化作用
特定基因表達(dá)，產(chǎn)生效應(yīng)
生長(zhǎng)素與某種蛋白質(zhì)特異性結(jié)合
促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)、生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞分化等。
影響器官的生長(zhǎng)、發(fā)育，如促進(jìn)側(cè)根和不定根發(fā)生，影響花、葉和果實(shí)發(fā)育等。
分析甲狀腺激素分泌的調(diào)節(jié)
下圖所示是科學(xué)家研究不同濃度生長(zhǎng)素對(duì)植物不同器官的作用得到的結(jié)果。
1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對(duì)比得到的？2.對(duì)于同一器官來(lái)說，生長(zhǎng)素的作用與濃度有什么關(guān)系？3.對(duì)于不同的器官來(lái)說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？
分析植物生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)
1.“促進(jìn)”或“抑制”的作用效果是與哪一組別對(duì)比得到的？
“促進(jìn)”或“抑制”，是相對(duì)于生長(zhǎng)素處于最低濃度時(shí)各器官的生長(zhǎng)速度而言，當(dāng)生長(zhǎng)素濃度過高而“抑制”生長(zhǎng)時(shí)，器官表現(xiàn)為生長(zhǎng)速度減慢，甚至生長(zhǎng)停滯。
2.對(duì)于同一器官來(lái)說，生長(zhǎng)素的作用與濃度有什么關(guān)系？
一般表現(xiàn)為較低的濃度促進(jìn)生長(zhǎng)，濃度過高則抑制生長(zhǎng)。
對(duì)于不同的器官來(lái)說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度不同。
3.對(duì)于不同的器官來(lái)說，生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的最適濃度相同嗎？
【深化】不同濃度生長(zhǎng)素作用（對(duì)根）曲線分析
在一定范圍內(nèi)，隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸增強(qiáng)。
促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃度。
超過最適濃度，隨生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用逐漸減弱。
C點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度對(duì)根生長(zhǎng)的效應(yīng)是：
隨生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)生長(zhǎng)的抑制作用逐漸增強(qiáng)。
生長(zhǎng)素濃度雖然不同，但促進(jìn)效果相同。
①生長(zhǎng)素所發(fā)揮的作用，因濃度、植物細(xì)胞的成熟情況和器官的種類不同而有較大的差異。
②生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng)
細(xì)胞---幼嫩細(xì)胞＞衰老細(xì)胞器官---根＞芽＞莖植物---雙子葉植物＞單子葉植物
小麥、玉米、水稻是單子葉植物，而其中的雜草往往是雙子葉植物。而雙子葉植物對(duì)生長(zhǎng)素的敏感程度大于單子葉植物。
據(jù)圖分析，可選擇濃度在什么范圍的生長(zhǎng)素作為除草劑？
①概念：植物的頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，而側(cè)芽生長(zhǎng)受到抑制的現(xiàn)象。
②產(chǎn)生頂端優(yōu)勢(shì)的原因：頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素逐漸向下運(yùn)輸，枝條上部的側(cè)芽處生長(zhǎng)素濃度較高，由于側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度比較敏感，因此它的發(fā)育受到抑制，植株因而表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢(shì)。
越靠近頂芽的側(cè)芽的生長(zhǎng)素濃度越高側(cè)芽受到的抑制程度越大。
樹木修剪——改善樹型棉花打頂——增加產(chǎn)量樹木粗壯——木材質(zhì)量
根對(duì)生長(zhǎng)素敏感，莖對(duì)生長(zhǎng)素不敏感
生長(zhǎng)素濃度：Ａ

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第1節(jié) 植物生長(zhǎng)素

版本： 人教版 (2019)

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