3.1 植物生長素的發(fā)現(xiàn)XG.ppt

1、根向下生長,向日葵向光向上生長,當(dāng)我們把一粒種子種在土壤中，各種條件合適、種子開始萌發(fā)。它的根和芽會朝向什么方向生長？”,為什么植物的根總是向下， 而芽總是向上、向光生長？,根向下，芽向上、向光生長。,第一節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn),最早發(fā)現(xiàn)的一種植物激素生長素，它是在研究植物向光性的過程中發(fā)現(xiàn)的。,在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長的現(xiàn)象叫做向光性。,生長素是什么？科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)生長素的？,實驗材料-胚芽鞘：胚芽外的錐形狀物，是植物的第一片葉子。它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后能進(jìn)行光合作用。,一 生長素的發(fā)現(xiàn)過程,胚芽鞘,（ 一）達(dá)爾文的向光性實驗1（19世紀(jì)末

2、）,結(jié)論：單側(cè)光引起胚芽鞘向光彎曲生長,（ 一）達(dá)爾文的向光性實驗2（19世紀(jì)末）,結(jié)論：胚芽鞘的向光彎曲生長與尖端有關(guān),錫箔小帽罩住尖端 錫箔罩住尖端下部,（一）達(dá)爾文的向光性實驗3（19世紀(jì)末）,結(jié)論：感光的部位在：尖端,達(dá)爾文的結(jié)論：,單側(cè)光引起胚芽鞘向光彎曲生長,胚芽鞘的向光彎曲生長與尖端有關(guān),實驗一：,實驗二：,實驗三：,感光的部位在：尖端,。,單側(cè)光使尖端產(chǎn)生了某種刺激，因此胚芽鞘彎曲生長,單側(cè)光,彎向光源,不生長不 彎曲,直立生長,彎曲光源,伸長區(qū),背光面,一、探究生長素的發(fā)現(xiàn)過程,（二）詹森的實驗(1910年),瓊脂：常用作培養(yǎng)基的凝固劑，易熔，可塑，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不

3、變。,云母片：常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散。,（ 二）詹森的實驗(1910年),假設(shè)：,這種刺激是什么？能不能從尖端傳遞到下部？,（ 三）拜爾的實驗(1914年),假設(shè)：,這種刺激，在尖端下部分布均勻，和分布不均勻，如何影響生長？,(2)詹森和拜爾的實驗,不生長，也不彎曲,彎向光源生長,可以透過,向右彎曲生長,在其下部分 布不均勻,由詹森和拜爾的實驗初步證明：,如何證明呢？,尖端產(chǎn)生的這種刺激，可能是一種物質(zhì)， 影響彎曲生長。,（ 四）溫特的實驗（1928年）,假設(shè)：,這種刺激，是一種化學(xué)物質(zhì)。,(3)溫特實驗 實驗組 處理：把 的瓊脂塊放于切去尖端的燕麥 胚芽鞘一側(cè)。 現(xiàn)象：胚

4、芽鞘會 生長。,放置過燕麥尖端,朝對側(cè)彎曲,對照組 處理：把 的瓊脂塊放于切去尖端的 燕麥胚芽鞘一側(cè)。 現(xiàn)象：胚芽鞘 。 結(jié)論：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生 ，會造成胚芽鞘彎 曲生長，這種化學(xué)物質(zhì)被命名為 。 (4)1934年，科學(xué)家分離并鑒定出生長素的化學(xué)本質(zhì)為 (IAA)。,沒有接觸過胚芽鞘尖端,既不生長也不彎曲,一種化學(xué)物質(zhì),生長素,吲哚乙酸,1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先提取出了這種物質(zhì)，經(jīng)過鑒定，知道它叫吲哚乙酸（ IAA ）。,生長素究竟是什么物質(zhì)呢？,2.科學(xué)研究的一般過程,生長素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)與應(yīng)用,觀察發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),設(shè)計實驗驗證,得出結(jié)論,1.生長素的化學(xué)本質(zhì)： 吲哚乙酸。,3

5、.掌握實驗設(shè)計的基本原則:,單一變量原則,對照原則,生長素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)與應(yīng)用,4.四個“部位”：生長素的產(chǎn)生部位、作用部位、感光部位、生長和彎曲部位。,生長素產(chǎn)生的部位： 作用部位： 感光的部位： 彎曲的部位：,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端,尖端以下的部位,尖端以下的部位,生長素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)與應(yīng)用,植物向光性及形成的原因,外因：單側(cè)光照射 內(nèi)因： 尖端的存在(感受光刺激) 尖端產(chǎn)生生長素 生長素分布不均勻(背光面多向光面少)。,吲哚乙酸（色氨酸合成）,幼芽、幼葉和發(fā)育中的種子,極性運輸,非極性運輸 （韌皮部）,主動運輸,生長素的產(chǎn)生、運輸和分布,垂體,蛋白質(zhì),集中分布在生長旺盛的部位（胚芽鞘

6、、芽和根的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處）,靶細(xì)胞 靶器官,通過體液運輸,生長激素,由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從_運送到_，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量_。,植物激素的概念,產(chǎn)生部位,作用部位,有機物,除生長素外，還發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等,小結(jié)：植物向光性的解釋,外因： 內(nèi)因：,一個解釋：,單側(cè)光,生長素在尖端下部分布不均勻,為什么生長素在伸長區(qū)分布不均勻呢？,四個“部位”：產(chǎn)生部位、作用部位、 感光部位、彎曲部位,一種物質(zhì)：,生長素（吲哚乙酸）,二、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布,形態(tài)學(xué)的上端和下端 地上部分： A、層次越高的枝條相對下面的枝條為形態(tài)學(xué)的上。 B、以樹干中軸為

7、基準(zhǔn)，同一枝條距中軸越遠(yuǎn)則是形態(tài)學(xué)的上。,地下部分： A、以地面為基準(zhǔn)，距地面越深的根為形態(tài)學(xué)的上。 B、以主根中軸為基準(zhǔn)，同一側(cè)根距中軸越遠(yuǎn)則是形態(tài)學(xué)的上。,生長素的產(chǎn)生部位：,生長素的分布：,運輸特點：,主要在幼嫩的芽、葉、發(fā)育的種子_可轉(zhuǎn)化成生長素,大多集中在生長旺盛的部位,從植物體形態(tài)學(xué)_向形態(tài)學(xué)_運輸,色氨酸,如胚芽鞘、分生組織、形成層、發(fā)育的種子和果實,非極性運輸,極性運輸,橫向運輸,從胚芽鞘尖端_一側(cè)向_一側(cè)運輸,成熟組織中,（主動運輸）,向光,背光,上端,下端,提醒： 單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響生長素的合成。瓊脂塊無感光作用 單側(cè)光刺激時,生長素在尖端既進(jìn)行橫向運輸，又進(jìn)

8、行極性運輸,三、對植物向光性的解釋,背光一側(cè),向光一側(cè),生長素多,生長素少,細(xì)胞生長快,細(xì)胞生長慢,單側(cè)光引起生長素背光運輸(尖端),向光生長的原因_,背光側(cè)比向光側(cè)生長素含量多，背光側(cè)細(xì)胞生長快，向光彎曲,思考題1： 請分析各胚芽鞘生長情況（圖中插入薄片為云母片）。,答： A圖胚芽鞘向光源彎曲生長,B圖胚芽鞘背光源彎曲生長,C圖胚芽鞘不彎曲不生長,D圖胚芽鞘直立生長,E圖胚芽鞘向光源彎曲生長,提醒：判斷生長和彎曲首看有無生長素來源，再看能否運輸?shù)阶饔貌课?，最后看分布是否均勻?評價實驗設(shè)計和結(jié)論,討論: 1、不嚴(yán)密。缺乏對照實驗。,2、結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫?/p>

9、態(tài)學(xué)上端。,實驗組：,對照組：,形態(tài)學(xué)上端,形態(tài)學(xué)下端,3、實驗方案改造如下：,(1)極性運輸：,用在圖中表示出生長素的極性運輸方向,科學(xué)家做如下實驗：（甲）把含有生長素的瓊脂小塊，放在一段燕麥胚芽鞘的上端，把另一塊不含生長素的瓊脂小塊作為接受塊放在下端；（乙）把一段胚芽鞘倒轉(zhuǎn)過來，做同樣的實驗（如下圖） 接受塊中，含生長素的是_，不含生長素的是_。 實驗_中的胚芽鞘能繼續(xù)生長，實驗_中的胚芽鞘不能繼續(xù)生長。 通過實驗說明_。,背光一側(cè),向光一側(cè),生長素多,生長素少,細(xì)胞生長快,細(xì)胞生長慢,(2) 橫向運輸：,總結(jié),1、在胚芽鞘實驗中，產(chǎn)生生長素的部位是 。感受光刺激的部位是 。光只能影響生長

10、素的分布，不能影響生長素的合成。 2、向光彎曲部位在 。 3、生長素的跨膜方式主要是 。 4、胚芽鞘向光彎曲的原因是 。 5、生長素的化學(xué)本質(zhì)是 。,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端,尖端以下,主動運輸,背光的一側(cè)生長素含量多，生長快,吲哚乙酸（IAA）,思考題1： 請分析各胚芽鞘生長情況（圖中插入薄片為云母片）。,答： A圖胚芽鞘向光源彎曲生長,B圖胚芽鞘背光源彎曲生長,C圖胚芽鞘不彎曲不生長,D圖胚芽鞘直立生長,E圖胚芽鞘向光源彎曲生長,提醒：判斷生長和彎曲首看有無生長素來源， 再看能否運輸?shù)阶饔貌课?，最后看分布是否均勻?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。一星期后幼苗生長狀況為：,思考題2：,B,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盆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，三盆都有單側(cè)光照射。幾天后，A盆的幼苗_生長；B盆幼苗 _生長， C盆的幼苗_生長。,直立,不,向光彎曲,思考題3：,如下圖是用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給以光照，