植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)市賽一等獎(jiǎng)

問(wèn)題探討：植物沒有神經(jīng)系統(tǒng)，植物對(duì)外界刺激的反應(yīng)沒有動(dòng)物那么靈敏，那么，植物能不能對(duì)自身的生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)呢？第3章植物的激素調(diào)節(jié)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。一枝紅花出窗來(lái)黃山迎客松植物外因？?jī)?nèi)因？向光生長(zhǎng)第1節(jié)植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)胚芽鞘尖端伸長(zhǎng)區(qū)（尖端下部）金絲雀虉草達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）注意分清“明膠”、“瓊脂”、“云母”和“錫箔”的區(qū)別：化學(xué)物質(zhì)能透過(guò)明膠和瓊脂，但不能透過(guò)云母。光、水等物質(zhì)不能透過(guò)錫箔。明膠Gelatin瓊脂（agar）云母片錫

箔胚芽鞘在單側(cè)光下向光彎曲生長(zhǎng)生長(zhǎng)但不彎曲不生長(zhǎng)也不彎曲去掉胚芽鞘尖端錫箔罩住胚芽鞘尖端向光彎曲生長(zhǎng)罩住尖端以下部位思考與討論：（1）4組實(shí)驗(yàn)是怎樣相互對(duì)照的？單一變量分別是什么？分別說(shuō)明什么問(wèn)題？（2）胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分？感受單側(cè)光刺激的又是哪一部分？如何解釋？（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)結(jié)論用什么方法可以證明這種“影響”能從尖端傳到下部呢？這種“影響”究竟是什么？胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種“影響”,造成伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。詹森的實(shí)驗(yàn)（1910年）結(jié)論：“影響”可以透過(guò)瓊脂塊傳遞給下部。拜爾的實(shí)驗(yàn)（1914年）結(jié)論：尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的。尖端產(chǎn)生的影響能傳到下部，那么它為什么能使得伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢？由詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？如何證明？即：尖端是通過(guò)產(chǎn)生的某種物質(zhì)影響下部生長(zhǎng)初步證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。溫特的實(shí)驗(yàn)（1928年）朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)不生長(zhǎng)也不彎曲討論并設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)胚芽鞘朝對(duì)側(cè)彎曲生長(zhǎng)的原因是胚芽鞘的尖端還是瓊脂塊所起的作用呢？那我們應(yīng)該設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)來(lái)確認(rèn)呢？溫特的結(jié)論：造成胚芽鞘彎曲的刺激確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)，溫特將其命名為生長(zhǎng)素。苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA生長(zhǎng)素究竟是什么？1931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。1946年人們從高等植物中分離出生長(zhǎng)素，并確認(rèn)它就是吲哚乙酸（IAA）。具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的還有：植物激素：由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從______部位運(yùn)送到______部位，對(duì)植物的________有顯著影響的__________，稱作植物激素。產(chǎn)生作用生長(zhǎng)發(fā)育微量有機(jī)物生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯由于生長(zhǎng)素分布不均勻造成的：?jiǎn)蝹?cè)光照射導(dǎo)致生長(zhǎng)素在背光側(cè)比向光側(cè)分布多，引起背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)快，從而造成向光彎曲。植物向光性的原因：20世紀(jì)80年代，有些學(xué)者根據(jù)一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出，植物的向光性生長(zhǎng)，是由于單側(cè)光的照射引起某些抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)分布不均勻引起的。科學(xué)離不開探究，探究還在繼續(xù)……生長(zhǎng)素的產(chǎn)生：主要合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。生長(zhǎng)素的分布：生長(zhǎng)旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處。極性運(yùn)輸：形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)輸運(yùn)輸方式：主動(dòng)運(yùn)輸非極性運(yùn)輸：在成熟組織中的韌皮部形態(tài)學(xué)上端：正常生長(zhǎng)狀況下向上的一端形態(tài)學(xué)下端：正常生長(zhǎng)狀況下向下的一端生長(zhǎng)素的運(yùn)輸：橫向運(yùn)輸：尖端，在單側(cè)光或重力影響下橫向運(yùn)輸極性運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端橫向運(yùn)輸極性運(yùn)輸向光側(cè)背光側(cè)單側(cè)光單側(cè)光胚芽鞘尖端影響生長(zhǎng)素分布橫向運(yùn)輸(尖端向光側(cè)背光側(cè))極性運(yùn)輸向光彎曲(胚芽鞘尖端尖端以下)生長(zhǎng)素分布不均勻背光側(cè)多向光側(cè)少生長(zhǎng)不均勻（背光側(cè)快）生長(zhǎng)素分布不均勻植物向光性的原因：形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端極性運(yùn)輸：以主動(dòng)運(yùn)輸方式從植物形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)輸，而不能倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端地上部分地下部分根芽ABCDA、B為運(yùn)輸C、D為重力作用下的運(yùn)輸極性橫向上端上端下端下端取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長(zhǎng)素。在上端放一塊有生長(zhǎng)素的瓊脂，下端放一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂。過(guò)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。技能訓(xùn)練評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論結(jié)論：下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂快。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。生長(zhǎng)素的向下運(yùn)輸生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)小結(jié)胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端尖端下部，生長(zhǎng)旺盛的部位主動(dòng)運(yùn)輸幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子感光部位：合成生長(zhǎng)素的部位：生長(zhǎng)素的作用部位：生長(zhǎng)素運(yùn)輸方式：生長(zhǎng)素運(yùn)輸方向：?jiǎn)蝹?cè)光只影響___________，不影響___________。生長(zhǎng)素的分布生長(zhǎng)素的合成在尖端既進(jìn)行橫向運(yùn)輸，又進(jìn)行極性運(yùn)輸；而尖端以下只進(jìn)行極性運(yùn)輸。例題：如圖是燕麥胚芽鞘受到單側(cè)光照射，下列敘述不正確的是（）A、生長(zhǎng)素由④向③移動(dòng)B、生長(zhǎng)素由②向①移動(dòng)C、生長(zhǎng)素由①向③移動(dòng)D、③處生長(zhǎng)比④處快A代表含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；判斷下列胚芽鞘的生長(zhǎng)或彎曲方向ABCDE代表云母片（不透水，不透氣）直立生長(zhǎng)不彎曲不生長(zhǎng)直立生長(zhǎng)向右彎曲生長(zhǎng)向右彎曲生長(zhǎng)方法：判斷能否生長(zhǎng)看有無(wú)生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，判斷是否彎曲看生長(zhǎng)素分布是否均勻。ABCDE請(qǐng)分析各胚芽鞘生長(zhǎng)情況（圖中插入薄片為云母片）。答：A圖胚芽鞘向光源彎曲生長(zhǎng)B圖胚芽鞘背光源彎曲生長(zhǎng)C圖胚芽鞘不彎曲不生長(zhǎng)D圖胚芽鞘直立生長(zhǎng)E圖胚芽鞘向光源彎曲生長(zhǎng)思考題1：下圖示三盆燕麥幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，將A、B分別放在緩慢勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上，將C盆放在不旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三盆均有單側(cè)光照射。幾天后，A盆的幼苗__________生長(zhǎng)；B盆的幼苗_______生長(zhǎng)；C盆的幼苗__________生長(zhǎng)。直立生長(zhǎng)不彎向光源思考題2：在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗，暗箱一側(cè)開一小窗，固定光源的光可以從窗口射入。把暗箱放在旋轉(zhuǎn)器上水平旋轉(zhuǎn)，保持每15分鐘均速轉(zhuǎn)一周。一星期后幼苗生長(zhǎng)狀況為：思考題3：B（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲、乙、丙三個(gè)裝置中的胚芽鞘的生長(zhǎng)和彎曲方向分別為：甲__________________、乙__________________、丙___________________。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________________________________A段B段光光光云母片甲乙丙丁6、下列是與生長(zhǎng)素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，為驗(yàn)證在單側(cè)光照射下，丁圖燕麥胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在A段而不是B段。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)幫助其完成下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（1）實(shí)驗(yàn)材料及用具：燕麥胚芽鞘、一側(cè)開孔的硬紙盒、薄云母片物質(zhì)不能透過(guò)、光源等。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程（按下圖中甲、乙、丙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。胚芽鞘向光源生長(zhǎng)胚芽鞘直立生長(zhǎng)胚芽鞘向光源生長(zhǎng)在單側(cè)光的照射下，胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在A段而不是在B段。小試身手：下列情況下一段時(shí)間后胚芽鞘的生長(zhǎng)情況。提示：都是左側(cè)單側(cè)光照射，瓊脂塊未接觸過(guò)胚芽鞘的尖端，云母片不透水、不透有機(jī)物。①向左彎曲生長(zhǎng)；②直立生長(zhǎng)；③向左彎曲生長(zhǎng)；④向左彎曲生長(zhǎng)；⑤不生長(zhǎng)不彎曲；⑥向左彎曲生長(zhǎng)；⑦直立生長(zhǎng)；⑧向左彎曲生長(zhǎng)；⑨向右彎曲生長(zhǎng)；⑩不生長(zhǎng)不彎曲1用燕麥胚芽鞘進(jìn)行向光性實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)感受光刺激的部位和發(fā)生彎曲的部位分別是（）A．尖端和尖端B．尖端和尖端下一段的向光一側(cè)C．尖端和尖端以下的一段D．尖端和尖端下一段的背光一側(cè)C2植物向光性的形成,是由于單側(cè)光使（）A生長(zhǎng)素在莖尖向光側(cè)比背光側(cè)的含量高

B生長(zhǎng)素在莖尖背光側(cè)比向光側(cè)的含量高C莖尖感