植物生长素的发现1
《植物生长素的发现(第1课时)》教学设计及反思
《植物生长素的发现（第1课时）》教学设计及反思摘要：植物生长素的发现过程是一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、不断修正和发展过程中的素材的过程。
达尔文的实验具有开创性，詹森、拜尔、温特多位科学家逐步深入探讨证明是化学信息引起植物的向光性生长，教材以“问题—问题的解决—进一步深入的问题”方式安排有关内容。
一系列经典实验，不仅记载着知识的形成过程，还蕴含着科学家创造性的思维方式和灵活多样的科学方法。
教师在教学过程中应注意引导学生探索再现生长素的发现过程中，介绍科学研究的基本方法，即观察→确定实验题目→分析假设→设计实验方案（具有科学性、可重复性、可行性、经济实用性；选择实验材料，设计对照实验，控制单一变量等）→预测实验结果→观察实验结果→对比分析推理→得出结论，便于学生有目的、有意识地运用并掌握，使学生的探索能力得到提高，为培养学生的创新能力和科学素质奠定基础。
关键词：生长素的发现探究实验设计教学设计及反思教学目标1.知识与技能。
（1）概述植物生长素的发现过程。
（2）解释植物向光性的原因。
（3）体验发现生长素的过程和方法。
2.过程与方法。
（1）引导启发学生提出问题、做出假设，设计植物的向光性实验及胚芽鞘尖端产生某种物质实验并预期、观察、记录、分析实验结果并得出结论。
通过对实验和问题的讨论，逐步提高分析实验、评价实验的能力。
（2）培养学生实验设计探究能力及训练学生逻辑思维的严密性。
3.情感、态度与价值。
通过实验的分析评价与设计，体验感知科学探究的曲折，提高科学素养，端正科学研究的态度和形成勇于探索精神，拓展知识视野；植物的向光性运动原因的解释，能养成“由表及里、从现象到本质”分析问题的思维习惯；能评价实验设计和结论；能养成逻辑思维的严密性，提高学生的科学素养。
重点难点1.教学重点：概述植物生长素的发现过程、解释原因。
2.教学难点：理解实验设计的严谨性。
教学方法1.教师的启发式引导与学生自主探索、合作交流相结合。
第1节植物生长素的发现
什么是植物的向光性?
向光性 : 在单侧光的照射下，植物朝向光源 方向生长的现象。
植物的向光性是怎样形成的呢?
第1节
植物生长素的发现
一、生长素的发现过程
1、达尓文的向光性实验
胚芽鞘在单侧光下
弯向光源生长
1、胚芽鞘弯 曲生长的是 哪一部分? 2、感受光刺 激的是哪部 分?
去掉胚芽鞘的顶尖
不生长也不弯曲
植物没有神经系统，植物对外界刺激 的反应没有动物那么灵敏，那植物能不能 对自身的生命活动进行调节呢？
资料：会动的植物
植物的运动本是普遍现象，按不 同的意义理解有各种不同的运动，如 植物的原生质运动、膨压运动和生长 运动，受外界刺激的运动又有向性运 动和感性运动。
含羞草
Mimosa pudica Linn.
思考：植物向光性的原因
单侧光照射导致生长素 在向光侧和背光侧分布不均 匀造成的。生长素在背光侧 比向光侧分布多，因而引起 两侧的生长不均匀,从而造成 向光弯曲。
生长素如何作用使植物表现出向光性？
光不影响生长素的产生，而是影响生长素 的横向运输
单侧光
尖端
影响生长素分布 背光侧) 尖端以下)
横向运输 (尖端向光侧 极性运输 (苗尖端 背光侧多 生长素分布不均匀
植物与动物不同，没有神经系 统，没有肌肉，它不会感知外界 的剌激，而含羞草与一般植物不 同，它在受到外界触动时，叶会 下垂，小叶片合闭，此动作被人 们理解为“害羞”，故称为含羞 草。
感性运动
感性运动
白睡莲
Nymphaea alba Linn.
这是一幅盛开的睡莲花朵，你可曾注意，随着 太阳落下花朵会渐渐关闭，仿佛花晚上也要睡觉， 睡莲也因此而得名。
1928年温特的实验：
1-1植物生长素的发现1定
由以上的实验，可以得出什么结论？ 初步证明胚芽鞘的尖端产生的刺激可能 是一种化学物质，这种化学物质的分布 不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
即：尖端是通过产生的某种物质影响下部生长
如何证明？
三、继续实验，进行探究：--温特的实验
温特实验的分析 使用的琼脂块是否用尖端处理过 两实验差异： ——单一变量 现象： 实验组1不生长；实验组2弯曲生长
云母片或玻璃片：不能透过水和其他物质 锡箔纸：不透光
二、设计实验，进行探究：达尔文的实验
实验一的分析
两实验差异：有无单侧光的照射——单一变量
现象：对照组直立生长；实验组向光弯曲生长 结论： 单侧光引起胚芽鞘向光生长
二、设计实验，进行探究：某科学家的实验
实验二的分析
两实验差异： 锡箔套或罩遮光部位不同
向光 背光 _____一侧向_____一侧运输（尖端） 上端 极性运输： 从植物体形态学______向形态学 运输特点： ____运输 （不受外界因素影响） （主动运输）下端
横向运输：受外界因素影响，从胚芽鞘尖端
非极性运输 成熟组织中
背 光 侧
向 光 侧
植物向光性的解释
可见，生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长
1、向光性 2、根的向地性 3、茎的背地性 4、顶端优势
提醒： 两重性是指生长素浓度低时促进生长， 浓度高时抑制生长
三、成熟程度
一般来说幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝
四、植物种类：
双子叶植物比单子叶植物敏感程度高。
●生长素的生理作用
教学案例5：
教学案例6： 教学案----课堂检测
作用部位： 大多集中在生长旺盛的部位，如胚 芽鞘、芽和根的顶端分生组织等 （分布部位）
植物生长素的发现
植物生长素的发现植物生长素是一种重要的植物激素，对植物的生长和发育起着关键作用。
它的发现历经了漫长的历史，经过多位科学家的努力，最终得以揭开神秘的面纱。
早在19世纪末，科学家们已经开始研究植物的生长和发育规律。
当时的人们普遍认为，植物的生长和发育是由外部环境因素所决定的，例如光照、温度、水分等等。
但是，随着科学技术的发展，人们逐渐意识到，植物自身也具有一些内部因素，可以影响植物的生长和发育。
1901年，德国植物学家孟德尔森（Hans Molisch）首次提出了植物生长素的概念。
他将植物生长素定义为“一种可以促进植物生长的物质”，并通过实验验证了这个假设。
他将一些植物种子放在含有生长素的溶液中，结果发现这些种子的生长速度明显加快。
但是，孟德尔森并没有真正发现植物生长素的化学结构和生物学特性。
这个任务留给了后来的科学家。
1913年，美国植物学家斯库奇（Frederick Frost Blackman）和布朗（Ewart Jones Brown）首次提出了植物生长素的概念。
他们将植物生长素定义为“一种可以促进植物细胞的分裂和延长的物质”。
他们通过实验发现，植物生长素可以促进细胞的分裂和伸长，从而促进植物的生长。
随后的几十年里，科学家们对植物生长素进行了深入的研究。
他们通过不断地实验和观察，逐渐揭开了植物生长素的神秘面纱。
1934年，美国植物学家温德尔·斯坦利（Wendell MeredithStanley）首次从烟草中提取出植物生长素。
他使用了一种叫做“烟草汁液”（tobacco juice）的溶液，将烟草叶子浸泡在其中，然后将溶液过滤得到一种纯净的植物生长素提取物。
这个发现引起了科学界的广泛关注，人们开始研究植物生长素的化学结构和生物学特性。
随着科学技术的不断发展，人们逐渐了解到植物生长素的复杂性。
植物生长素是一类天然存在于植物体内的化合物，可以促进植物的生长和发育。
它们广泛存在于植物的各个部位，包括根、茎、叶、果实和花朵等。
人教版生物必修三3.1植物生长素的发现 1
植物向光性的原因
单侧光照射导致生长素 在向光侧和背光侧分布不均 匀造成的。生长素在背光侧 比向光侧分布多，因而引起 两侧的生长不均匀,从而造成 向光弯曲。
单侧光使生长素在尖端发生了横向运输（向光侧 至背光侧），从而使背光侧生长素多于向光侧。
向重力性、向水性等
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感光部位： 尖端
总结
生长素的作用部位：尖端以下的部位 弯曲生长的部位： 尖端以下的部位
因变量： 是否弯曲生长
结论： 胚芽鞘的弯曲生 长与尖端有关
自变量： 遮盖部位不同
因变量： 是否弯曲生长
结论：感受光刺激的部位在 尖端而不是尖端下部
实验结论：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸 长区传递某种影响，造成伸长区背光面比向光面生长快， 因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
2．鲍森·詹森的实验
琼脂片
生长素横向运输的部位： 胚芽鞘尖端
尖端与下部的 自变量：联系是否阻断
因变量：是否弯曲生长
结论：
胚芽鞘尖端产生的影响，可 以透过琼脂片传递给下部。
3．拜尔的实验
Hale Waihona Puke 该实验有何特殊条件？为 什么要在该条件下进行？
自变量： 尖端放置的位置
因变量： 生长弯曲的方向 结论： 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影
响在其下部分布不均匀造成的
4．温特的实验
植物生长素的发现
学习目标：
1.体验生长素发现过程，分析各实验的自变量、 因变量、实验结果和结论 2.能够解释植物向光性的原因
胚 芽 鞘
小组合作：学习课本P46、47内容，完成表格
生长素的发现史 第一组 达尔文第二组 詹森 拜尔 温特
自变量 因变量 结果 结论
1．达尔文的实验
人教生物必修3第3章第1节 植物生长素的发现
。
③ 胚芽鞘感受光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是 胚芽鞘尖端，尖端下部。伸长区
我的探究还在继续：
1、弯曲生长可能有几种原因？ 2、根据我们所学知识能培养
右面的植物造型吗？
需要再增加一个对照组
詹森和拜尔的实验初步证明了尖端产生的影 响可能是一种化学物质。
这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的 弯曲。
（四）温特的实验（1928）
思考与讨论:结论是ຫໍສະໝຸດ 可信?朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲
本对照实验中的自变量是什么？琼脂是本实验的什么变量? 琼脂有无放过尖端，无关变量
温特的实验设置对照组的意图是什么？
B 法（如图示）中，正确的是
如图所示用燕麦胚芽鞘进行向光性实验。请据图完成下列 问题：
C
B
（1）不生长也不弯曲的是
；生长且向光弯曲的是
；生
长但不弯曲的是AD
；生长且向左弯曲的是
E
。
2）该实验可证明： 胚芽鞘尖端
① 生长素的产生部位是
，作用是
促进植物细胞伸长生长。
② 向光性的产生原因是 单侧光引起生长素分布不均
植物向光性原因的小结
单侧光照射尖端
尖端下部生长素分布不均匀
背光侧 多 向光侧 少
长得快 长得慢
向光弯曲生长
提醒：
单侧光只影响生长素的 分布，不影响生长素的 合成产生 。
琼脂块无感光作用
四个“部位”：生长素的产生部位、作用部位、感 光部位、生长和弯曲部位。
• 生长素产生的部位： 胚芽鞘的尖端 • 作 用 部 位：尖端下部（伸长区） • 感 光 的 部 位： 胚芽鞘的尖端 • 弯 曲 的 部 位： 尖端下部（伸长区）
• 这种影响究竟是什么呢？
人教版高中生物必修三第三章第1节《植物生长素的发现》1
三、生长素的产生、运输和分布
自学教材P48页最后三段内容，完成以下问题:
1.生长素的主要合成部位在哪？ 主要在幼嫩的芽、嫩叶和发育中的种子。
2.生长素主要分布在植物体的什么部位？ 各器官都有分布，多集中在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽、和根的 顶端分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
3.生长素的运输有何特点？ 极性运输
三、生长素的产生、运输和分布 技能训练：探究生长素在胚芽鞘内的运输方式？
探究思路及结果预测：
含IAA的琼脂块 不含IAA的琼脂块
结论：生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
三、生长素的产生、运输和分布
（1）极性运输：
运 输
形态学上端
形态学下端
方 向 （2）非极性运输：成熟组织中
（3）横向运输： 主动运输
分生组织、种子、果实等。
3.运输
极性 方向：形态学上端
形态学下端
运输 方式:主动运输
非极性运输：横向运输
五、巩固练习
1.把燕麦幼苗放在左侧照光的的条件下培养，幼苗的胚芽鞘（ D ）
A.直立生长
B.停止生长
C.向右侧弯曲生长
D.向左侧弯曲生长
2.植物在单侧光下向光生长的原因是（ D ） A.光是产生生长素的条件,只有受到光照的一侧能产生生长素。 B.光对生长素的产生和分布没有影响,但光能促进生长。 C.植物受到单侧光照的影响,向光一侧生长素分布较多,故生长较快。 D.植物受到单侧光照的影响,背光一侧生长素分布较多,故生长较快。
形态学上端 形态学下端
四、课堂小结
时间 实验者
结论
19世纪末 达尔文
尖端产生某种刺激
1910年 詹森
尖端产生刺激可透过琼脂片
植物生长素的发现
1.下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚 芽鞘尖端的幼苗。将A、B盆分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上， 将C盆放在不旋转的圆盘上，三盆都有单侧光照射。几天后，A 直立 不 盆的幼苗_______________ 生长；B盆幼苗___________ 生长；C 向光弯曲 盆的幼苗______________ 生长。
横向运输：在单侧光或重力作用下，生长素在芽、根 等处横向运输
非极性运输：筛管等成熟组织可以通过韧皮部运输
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胚芽鞘尖端生长素的运输
光
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端是否产生生长素与有无光刺激无 关，那么，光刺激影响的究竟是什么变化？
① ②
①表示在单侧光刺激下生长 素产生的横向运输；
较
胚芽鞘尖 端下段
多
快
︶ ︵ 生 长 较
直到1946年，人们才从高等植物中分离出了 生长素,并确认它就是IAA．除IAA外还有苯乙 酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等
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二、植物向光性及向光性产生的原因
向光一侧
生长素少 生长慢
背光一侧
生长素多 细胞生长快
对向光性的原因
由于单侧光照射导致生长素在向光侧和背光侧分 布不均匀。生长素在背光侧比向光侧分布多,引起两 侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。 18
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6.将一株正在生长的植物水平放入在太 空中飞行的航天飞机的暗室内，暗室朝 向地心的一侧开一个小孔，小孔附近放 一光源（如图），一段时间后，该植物 茎的生长方向是( C ) A．背地（心）生长 B．向水平方向生长 C．向光生长 D．无法确定
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7.下图中，甲、乙、丙为3块大小一样的 琼脂，放于幼苗的不同部位收集生长素 后，再置于切除尖端的幼苗上，如图所 示，问一段时间后那根幼苗的弯曲程度 最大（ B ）
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3、1 植物生长素的发现
第一课时
上课时间：月日星期第节
【课前读】
【教学目标】：
（一）：知识与技能：
1、概述植物生长素的发现过程
2、体验发现生长素的过程和方法
3、评价试验设计和结论，训练逻辑思维的严密性。
（二）：过程与方法：
阅读教材自主学习—合作讨论—学生展示教师点拨-巩固练习
（三）：情感与价值观：
体验发现生长素的过程中蕴含的科学精神。
【教学重点】：生长素的发现过程
【教学难点】：科学实验设计的严谨性分析
【课型】新授课【教具媒体】班班通
【教学过程】
一、【明确目的】
这节课的学习目标：概述植物生长素的发现过程
二、【导入新课】
通过引导学生观察窗台上就不移动的盆栽植物，让学生思考植物为什么会向光生长呢？从而引出今天的内容：植物生长素的发现。
三、【自主学习】
看教材P46-49，完成学案上的探究点一、二、三、四、五
四、【讨论交流】
讨论交流这个问题：植物生长素的发现历史
五、【展示点拨】
一、达尔文实验
1、取材：金丝雀虉草的胚芽鞘。
2、条件：单侧光照射。
3、操作及现象
实验①实验②实验③实验④
处理：单侧光处理：去掉顶尖条件：锡箔罩上尖端条件：锡箔罩
现象：胚芽鞘现象：胚芽鞘现象：胚芽鞘现象：胚芽鞘
4、得出结论：
胚芽鞘弯曲生长的部位是，感受光刺激的部位是，光照射使胚芽鞘的产生某种，并传递到胚芽鞘尖端以下时，会造成面比面生长快，因而出现向光性弯曲。
二、1910年詹森的实验
实验结论：胚芽鞘尖端产生的刺激可通过传
递给下部。
思考：如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片呢，胚
芽鞘生长情况应是怎样？
三、1914年拜尔的实验
注意思考：尖端放置的位置及后来弯曲的方向有什么
关系？
实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的刺
激在其下部_____________造成的。
四、1928年温特的实验
首先根据课本分析实验过程：
1、实验组：
(1)处理：把_____________琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
(2)现象：胚芽鞘会________生长。
2、对照组：
（1）处理：把______________琼脂放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
（2）现象：胚芽鞘__________。
3、实验结论：
胚芽鞘尖端能产生_________，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为_________ 。
五、后续发现
1、1946年科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为__________（IAA）。
2、植物激素的含义：
由植物体产生，能从__________运送到_________，对植物的生长发育有显著影响的____________。
植物激素除了生长素外，还有________________________________等。
六、【课后作业】
七、【板书设计】
课后记：。