植物生長素的發(fā)現(xiàn)1

1、第3章植物的激素調(diào)節(jié)1. 1. 圖中植株的生長方向有圖中植株的生長方向有什么特點什么特點? ?2.2.可能是哪種環(huán)境刺激可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方引發(fā)了這株植物生長方向的改變向的改變? ?這種改變有這種改變有什么適應(yīng)意義什么適應(yīng)意義? ?3.3.這種生長方向的改變這種生長方向的改變, ,是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分成熟部分? ? 彎向窗外生長彎向窗外生長 是較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長。這是較長時間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用

2、合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。問題探討問題探討含羞草含羞草 植物與動物不同，沒有神經(jīng)系統(tǒng)，植物與動物不同，沒有神經(jīng)系統(tǒng)，沒有肌肉，它不會感知外界的剌激，沒有肌肉，它不會感知外界的剌激，而含羞草與一般植物不同，它在受到而含羞草與一般植物不同，它在受到外界觸動時，葉會下垂，小葉片合閉，外界觸動時，葉會下垂，小葉片合閉，此動作被人們理解為此動作被人們理解為“害羞害羞”，故稱，故稱為含羞草。為含羞草。感性運動感性運動植物體受到植物體受到不定向不定向的外界刺激而引起的外界刺激而引起的局部運動的

3、局部運動, ,稱為感性運動。稱為感性運動。葵花朵朵向陽開葵花朵朵向陽開向性運動向性運動植物體受到單一方向的外界刺激而引起植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運動的定向運動, ,稱為向性運動。稱為向性運動。向性運動的意義向性運動的意義植物對于外界環(huán)境的適應(yīng)。例如向光植物對于外界環(huán)境的適應(yīng)。例如向光性使植物的莖和葉處于最適宜利用光性使植物的莖和葉處于最適宜利用光能的位置，有利于接受充足的陽光而能的位置，有利于接受充足的陽光而進(jìn)行光合作用。進(jìn)行光合作用。向性運動可分為向光性、向地性和向化性向性運動可分為向光性、向地性和向化性。植物具有向光生長的特性！植物具有向光生長的特性！在在單側(cè)光單側(cè)光的照射

4、下，植物的照射下，植物朝向光源朝向光源生長的現(xiàn)象生長的現(xiàn)象叫做叫做向光性向光性。對于人們熟視無睹的現(xiàn)象，對于人們熟視無睹的現(xiàn)象，18801880年，年，達(dá)爾文達(dá)爾文設(shè)計了簡單而又富有創(chuàng)造性設(shè)計了簡單而又富有創(chuàng)造性的實驗，從而揭開了人們認(rèn)識植物激素的篇的實驗，從而揭開了人們認(rèn)識植物激素的篇章章胚芽鞘：單子葉植物特別是禾本科植物胚芽外的胚芽鞘：單子葉植物特別是禾本科植物胚芽外的 錐形鞘狀結(jié)構(gòu)，它能保護(hù)生長中的胚芽。錐形鞘狀結(jié)構(gòu)，它能保護(hù)生長中的胚芽。實驗材料：實驗材料：胚芽鞘胚芽鞘胚胚芽芽實驗一實驗一生長生長, ,向光彎曲向光彎曲實驗二實驗二不生長不生長, ,不彎曲不彎曲實驗三實驗三生長生長, ,

5、不彎曲不彎曲實驗四實驗四生長生長, ,向光彎曲向光彎曲（一）達(dá)爾文的實驗（一）達(dá)爾文的實驗（18801880年）年）胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘的尖端有關(guān)胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘的尖端有關(guān)實驗一實驗一實驗二實驗二自變量：自變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論結(jié)論：有無胚芽鞘尖端有無胚芽鞘尖端實驗實驗1 1生長，向光彎曲生長；實驗生長，向光彎曲生長；實驗2 2不生長不生長探究任務(wù)探究任務(wù)1 1: :胚芽鞘的向光生長是否與尖端有關(guān)胚芽鞘的向光生長是否與尖端有關(guān)? ?實驗實驗1 1與與2 2對照說明，胚芽鞘的向光性生長和彎曲與尖端對照說明，胚芽鞘的向光性生長和彎曲與尖端有關(guān)。由此推測，尖端可能產(chǎn)生某種促進(jìn)生長的物質(zhì)。

6、有關(guān)。由此推測，尖端可能產(chǎn)生某種促進(jìn)生長的物質(zhì)。胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘尖端接受單側(cè)光有胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘尖端接受單側(cè)光有關(guān)。關(guān)。實驗一實驗一自變量：自變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：尖端是否受單側(cè)光照射尖端是否受單側(cè)光照射實驗實驗1 1向光彎曲生長；實驗向光彎曲生長；實驗3 3生長，不彎曲。生長，不彎曲。實驗三實驗三探究任務(wù)探究任務(wù)2 2: : 胚芽鞘的向光生長是否與尖端胚芽鞘的向光生長是否與尖端接受單側(cè)光接受單側(cè)光有關(guān)有關(guān)? ? 實實驗驗1 1與與3 3對照說明，尖端產(chǎn)生的促進(jìn)生長的物質(zhì)與光對照說明，尖端產(chǎn)生的促進(jìn)生長的物質(zhì)與光照無關(guān)，向光彎曲與單側(cè)光有關(guān)。照無關(guān)，向光彎曲與單側(cè)光有關(guān)

7、。自變量：自變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論結(jié)論：實驗實驗3 3生長，不彎曲；實驗生長，不彎曲；實驗4 4向光彎曲生長向光彎曲生長實驗三實驗三實驗四實驗四錫箔冒罩住胚芽鞘尖端或下部錫箔冒罩住胚芽鞘尖端或下部胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，尖端下部是彎曲的部位。尖端下部是彎曲的部位。探究任務(wù)探究任務(wù)3 3: :胚芽鞘感受光刺激的是尖端還是胚芽鞘感受光刺激的是尖端還是與尖端以下部位？與尖端以下部位？ 如果要證明達(dá)爾文推如果要證明達(dá)爾文推測，應(yīng)該如何設(shè)計實驗？測，應(yīng)該如何設(shè)計實驗？達(dá)爾文的推測：達(dá)爾文的推測： 胚芽鞘的尖胚芽鞘的尖端受端受單側(cè)光單側(cè)光刺激后刺激后，就向，就向下面

8、下面的的伸長區(qū)傳遞某種伸長區(qū)傳遞某種“影響影響”，造成伸長區(qū)背光面比，造成伸長區(qū)背光面比向光面向光面生長快生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。 關(guān)鍵思路：將關(guān)鍵思路：將尖端與尖端下尖端與尖端下部隔開，看看部隔開，看看下部還是否繼下部還是否繼續(xù)彎曲生長。續(xù)彎曲生長。瓊瓊 脂脂云母片：云母片：常用作電器絕緣材料，常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過云母片擴散。物質(zhì)不能透過云母片擴散。也叫也叫“瓊膠瓊膠”、“凍粉凍粉”，是是由海藻中提取的多糖體。由海藻中提取的多糖體。物質(zhì)物質(zhì)可在瓊脂中擴散而性質(zhì)不變?？稍诃傊袛U散而性質(zhì)不變。透明、透明、無味、無臭的膠凍狀塊片或粉末，無味、

9、無臭的膠凍狀塊片或粉末，不溶于冷水而溶于溫水，呈膠稠液。不溶于冷水而溶于溫水，呈膠稠液。常用作常用作微生物培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)基及及食品工業(yè)的食品工業(yè)的配料配料（果凍等食物的主要成分）。（果凍等食物的主要成分）。不生長不彎曲。不生長不彎曲。向光彎曲生長向光彎曲生長。實驗實驗結(jié)論結(jié)論實驗結(jié)果實驗結(jié)果胚芽鞘尖端產(chǎn)生的胚芽鞘尖端產(chǎn)生的某種影響某種影響可以通過瓊脂傳遞到下部?？梢酝ㄟ^瓊脂傳遞到下部。實驗是否存在缺實驗是否存在缺陷陷?瓊脂瓊脂云母片云母片彎向光源生長彎向光源生長不生長不彎曲不生長不彎曲既然既然“影響影響”向下傳遞了，向下傳遞了，為何會出現(xiàn)背光側(cè)生長為何會出現(xiàn)背光側(cè)生長快快, ,向光側(cè)生長慢向

10、光側(cè)生長慢, , 導(dǎo)致導(dǎo)致彎曲生長了呢？彎曲生長了呢？排除光對彎曲排除光對彎曲生長的影響生長的影響均彎向與胚芽鞘接觸的對側(cè)均彎向與胚芽鞘接觸的對側(cè)實驗實驗結(jié)論結(jié)論實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象巧妙之處巧妙之處人為模擬人為模擬“影響影響”分布不均分布不均胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的 “影響影響” ” 在其下部分布不均勻造成的。在其下部分布不均勻造成的。 根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實驗根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實驗結(jié)果，能得出什么結(jié)論結(jié)果，能得出什么結(jié)論? ?積極思考積極思考 胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的“影響影響”可能是一可能是一種化學(xué)物質(zhì)種化學(xué)物質(zhì)，這

11、種化學(xué)物質(zhì)的，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻分布不均勻造造成了胚芽鞘的彎曲生長。成了胚芽鞘的彎曲生長。刺激刺激究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？朝對側(cè)彎朝對側(cè)彎曲生長曲生長不生長不彎曲不生長不彎曲進(jìn)一步證明進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長胚芽鞘的彎曲生長的確是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。的確是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。結(jié)論結(jié)論 現(xiàn)象現(xiàn)象溫特是把達(dá)爾文的溫特是把達(dá)爾文的“影響影響”變?yōu)榛瘜W(xué)物質(zhì)的第一人。他通變?yōu)榛瘜W(xué)物質(zhì)的第一人。他通過實驗驗證了胚芽鞘產(chǎn)生的某過實驗驗證了胚芽鞘產(chǎn)生的某種種“影響影響”是物質(zhì)并留在了瓊是物質(zhì)并留在了瓊脂塊上，但是溫特有沒有提取脂塊上，

12、但是溫特有沒有提取出這種物質(zhì)？出這種物質(zhì)？生長素生長素究竟是什么？究竟是什么？931931年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先從人尿中首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定，它是一種小分子分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定，它是一種小分子有機物有機物吲哚乙酸吲哚乙酸（ IAAIAA ）。）。直到直到19461946年，人們才從年，人們才從高等植物中分離出了生高等植物中分離出了生長素長素, ,并確認(rèn)它就是并確認(rèn)它就是IAAIAA。植物體內(nèi)具有生長素效植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)，除應(yīng)的物質(zhì)，除IAAIAA外還外還有有苯乙酸（苯乙酸（PAAPAA）、還）、還有有吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)(IBA)

13、等。等。生長素究竟是什么物質(zhì)呢？生長素究竟是什么物質(zhì)呢？你能對植物的向光性作出你能對植物的向光性作出科學(xué)、合理的解釋嗎？科學(xué)、合理的解釋嗎？對對植植物物向向光光性性的的解解釋釋 存在感光的部位，存在感光的部位，如胚芽鞘尖端如胚芽鞘尖端； 能產(chǎn)生生長素；能產(chǎn)生生長素； 生長素分布不均生長素分布不均( (背光面多向光面少背光面多向光面少) )單側(cè)光照射單側(cè)光照射橫向運輸：橫向運輸：由于單側(cè)光照射、由于單側(cè)光照射、重力等因素引起的運輸（在重力等因素引起的運輸（在芽尖、根尖芽尖、根尖等發(fā)生）等發(fā)生） 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代，有的學(xué)者用向日葵、蘿卜年代，有的學(xué)者用向日葵、蘿卜作實驗材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，

14、因單側(cè)光照射而彎作實驗材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，因單側(cè)光照射而彎曲生長時，向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量基曲生長時，向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量基本相同，而向光側(cè)的生長本相同，而向光側(cè)的生長抑制物抑制物卻多于背光卻多于背光側(cè)。側(cè)。植物向光性的其他觀點植物向光性的其他觀點: :植物激素的概念植物激素的概念: : 在植物體內(nèi)合成的在植物體內(nèi)合成的, ,從產(chǎn)生部位從產(chǎn)生部位運輸?shù)阶饔貌课贿\輸?shù)阶饔貌课? ,并且對植物的生命并且對植物的生命活動產(chǎn)生顯著影響的微量有機物活動產(chǎn)生顯著影響的微量有機物, ,統(tǒng)統(tǒng)稱為植物激素稱為植物激素. .生長素產(chǎn)生的部位生長素產(chǎn)生的部位生長的部位生長的部位生長素作用的部位生長素作用的部位

15、感受光刺激的部位感受光刺激的部位向光彎曲的部位向光彎曲的部位在單側(cè)光下，生長素在單側(cè)光下，生長素橫向運輸?shù)牟课粰M向運輸?shù)牟课籄-A-胚芽鞘胚芽鞘 的尖端的尖端B-B-胚芽鞘胚芽鞘尖端下部尖端下部1.連連看連連看練習(xí)冊練習(xí)冊P4P45 5空白空白瓊脂片瓊脂片長不長，看長不長，看彎不彎，看彎不彎，看有無生長素有無生長素生長素分布是否均生長素分布是否均勻勻解答技巧解答技巧光光光光瓊脂片瓊脂片含含IAA瓊脂片瓊脂片含含IAA瓊脂片瓊脂片用錫箔罩用錫箔罩住尖端住尖端光光不透水不透水玻璃片玻璃片光光2.2.用燕麥胚芽鞘進(jìn)行如下實驗，一段用燕麥胚芽鞘進(jìn)行如下實驗，一段時間后，其生長狀況如何？時間后，其生長狀

16、況如何？練習(xí)冊練習(xí)冊P4P46 6合成部位合成部位分布分布運輸特點運輸特點含量含量作用特點作用特點成分成分具分生能力的組織，主要是的具分生能力的組織，主要是的幼嫩芽、葉和發(fā)育中的種子。幼嫩芽、葉和發(fā)育中的種子。很少很少高效高效有機物有機物生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生組織、形成層、發(fā)育中的種子尖分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等。和果實等。極性運輸極性運輸二、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布二、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布橫性運輸橫性運輸主動主動 運輸運輸生長素的極性運輸生長素的極性運輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端：器形態(tài)學(xué)上端：器官最年幼

17、部分為官最年幼部分為上端上端形態(tài)學(xué)下端：形態(tài)學(xué)下端：器器官較老的部分為官較老的部分為下端下端 以以主動運輸主動運輸方式從植方式從植物物形態(tài)學(xué)的上端向下端運形態(tài)學(xué)的上端向下端運輸輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來。即，而不能倒轉(zhuǎn)過來。即極性運輸極性運輸。在成熟組織中在成熟組織中, ,生長素可生長素可以通過以通過韌皮部進(jìn)行非極性韌皮部進(jìn)行非極性運輸。運輸。練習(xí)冊練習(xí)冊P4P46 6 A1A1：莖的形態(tài)學(xué)上端：莖的形態(tài)學(xué)上端 A2A2：莖的形態(tài)學(xué)下端：莖的形態(tài)學(xué)下端 B1：根的形態(tài)學(xué)：根的形態(tài)學(xué)下端下端B2：根的形態(tài)學(xué)：根的形態(tài)學(xué)上端上端是一個是一個耗能的主動運輸耗能的主動運輸?shù)倪^程。的過程。 生長素運輸速度比物理

18、的擴散速度約大生長素運輸速度比物理的擴散速度約大1010倍，它可以倍，它可以逆濃度梯度逆濃度梯度運輸，在運輸，在缺氧缺氧的條件下的條件下嚴(yán)重阻礙嚴(yán)重阻礙生長素的運輸，用生長素的運輸，用呼吸作用抑制劑呼吸作用抑制劑處處理植物也會理植物也會阻斷阻斷生長素的運輸。生長素的運輸。實驗實驗取一段玉米胚芽鞘，切去頂端取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm2mm，使胚芽鞘，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如下圖脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如下圖所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時間所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時間檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖檢測，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖所示）所示）2 2形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端1 1空白瓊脂塊空白瓊脂塊結(jié)論結(jié)論、下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊。、下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊。、生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)?、生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。形態(tài)學(xué)的下端。討論討論、這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？、這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？不嚴(yán)密