31植物生长素的发现XG

1、根向下生长根向下生长 向向 日日 葵葵 向向 光光 向向 上上 生生 长长 当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、当我们把一粒种子种在土壤中，各种条件合适、 种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？种子开始萌发。它的根和芽会朝向什么方向生长？” 根向下，芽向上、向光生长。根向下，芽向上、向光生长。 第第3章章 植植物物的的激激素素调调节节 第一节第一节 植物生长素的发现植物生长素的发现 最早发现的一种植物激素最早发现的一种植物激素生长素生长素，它，它 是在研究植物向光性的过程中发现的。是在研究植物向光性的过程中发现的。 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向在单侧光的照射下，植物朝向光源方

2、向 生长的现象叫做生长的现象叫做向光性向光性。 生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？ 实验材料实验材料-胚芽鞘：胚芽鞘：胚芽外的锥形状物，是植物的第一片叶子。胚芽外的锥形状物，是植物的第一片叶子。 它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出 土后能进行光合作用。土后能进行光合作用。 一 生长素的发现过程 胚芽鞘胚芽鞘 （ 一）达尔文的向光性实验一）达尔文的向光性实验1 1（1919世纪末）世纪末） 结论：单侧光结论：单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长引起胚芽鞘向光弯曲生长 （ 一）达尔文

3、的向光性实验一）达尔文的向光性实验2 2（1919世纪末）世纪末） 结论：胚芽鞘的向光弯曲生长与结论：胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端尖端有关有关 锡箔小帽罩住尖端锡箔小帽罩住尖端 锡箔罩住尖端下部锡箔罩住尖端下部 （一）达尔文的向光性实验（一）达尔文的向光性实验3 3（1919世纪末）世纪末） 结论：感光的部位在：结论：感光的部位在：尖端尖端 达尔文的结论达尔文的结论： 单侧光单侧光引起胚芽鞘向光弯曲生长引起胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘的向光弯曲生长与胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端尖端有关有关 实验一实验一： 实验二：实验二： 实验三：实验三：感光的部位在：感光的部位在：尖端尖端 。 单侧光使尖端产生了

4、单侧光使尖端产生了某种刺激某种刺激，因此胚芽鞘弯曲生长，因此胚芽鞘弯曲生长 单侧光单侧光 弯向光源弯向光源 不生长不不生长不 弯曲弯曲 直立生长直立生长 弯曲光源弯曲光源 伸长区伸长区 背光面背光面 一、探究生长素的发现过一、探究生长素的发现过 程程 （二）詹森的实验（二）詹森的实验(1910(1910年年) ) 琼脂：琼脂：常用作常用作 培养基的凝固剂，易熔，培养基的凝固剂，易熔， 可塑，可塑，物质可在琼脂中物质可在琼脂中 扩散而性质不变。扩散而性质不变。 云母片：云母片：常用常用 作电器绝缘材料，作电器绝缘材料，物质不物质不 能透过云母片扩散。能透过云母片扩散。 （ 二）詹森的实验二）詹森

5、的实验(1910年年) 假设：假设：这种刺激是什么？能不能从尖端传递到下部？这种刺激是什么？能不能从尖端传递到下部？ （ 三）拜尔的实验三）拜尔的实验(1914年年) 假设：假设：这种刺激，在尖端下部 这种刺激，在尖端下部分布均匀分布均匀，和，和分布不均匀分布不均匀， 如何影响生长？如何影响生长？ (2)詹森和拜尔的实验詹森和拜尔的实验 实验过程及现象实验过程及现象图示图示结论及分析结论及分析 詹森詹森 切去胚芽鞘尖端切去胚芽鞘尖端 单侧光单侧光 _； 胚芽鞘尖端和下面胚芽鞘尖端和下面 部分之间插入部分之间插入 琼脂片单侧光琼脂片单侧光 _ 胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 产生的刺激产生的刺激 琼琼 脂

6、片传递给脂片传递给 下部下部 不生长，也不弯曲不生长，也不弯曲 弯向光源生长弯向光源生长 可以透过可以透过 拜尔拜尔 切取胚芽鞘切取胚芽鞘 尖端移至左侧尖端移至左侧 黑暗黑暗 ； 切取胚芽鞘切取胚芽鞘 尖端移至右侧尖端移至右侧 黑暗黑暗向左向左 弯曲生长弯曲生长 胚芽鞘的弯胚芽鞘的弯 曲生长，是曲生长，是 因为尖端产因为尖端产 生的刺激生的刺激 _ _ 造成的造成的 向右弯曲生长向右弯曲生长 在其下部分在其下部分 布不均匀布不均匀 由詹森和拜尔的实验初步证明：由詹森和拜尔的实验初步证明： 如何证明呢？如何证明呢？ 尖端产生的这种刺激，可能是一种物质，尖端产生的这种刺激，可能是一种物质， 影响弯

7、曲生长。影响弯曲生长。 （ 四）温特的实验（四）温特的实验（19281928年）年） 假设：假设：这种刺激，是一种化学物质。这种刺激，是一种化学物质。 (3)温特实验温特实验 实验组实验组 处理：把处理：把 的琼脂块放于切去尖端的燕麦的琼脂块放于切去尖端的燕麦 胚芽鞘一侧。胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘会现象：胚芽鞘会 生长。生长。 放置过燕麦尖端放置过燕麦尖端 朝对侧弯曲朝对侧弯曲 对照组对照组 处理：把处理：把 的琼脂块放于切去尖端的的琼脂块放于切去尖端的 燕麦胚芽鞘一侧。燕麦胚芽鞘一侧。 现象：胚芽鞘现象：胚芽鞘 。 结论：胚芽鞘尖端能产生结论：胚芽鞘尖端能产生 ，会造成胚芽鞘弯，会造成胚芽

8、鞘弯 曲生长，这种化学物质被命名为曲生长，这种化学物质被命名为 。 (4)1934年，科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为年，科学家分离并鉴定出生长素的化学本质为 (IAA)。 没有接触过胚芽鞘尖端没有接触过胚芽鞘尖端 既不生长也不弯曲既不生长也不弯曲 一种化学物质一种化学物质 生长素生长素 吲哚乙酸吲哚乙酸 ） 2.2.科学研究的一般过程科学研究的一般过程 生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用 观察发现问题观察发现问题提出假设提出假设 设计实验验证设计实验验证 得出结论得出结论 重复重复 1.1.生长素的化学本质：生长素的化学本质： 吲哚乙酸。吲哚乙酸。 3.3.掌握实验设计

9、的基本原则掌握实验设计的基本原则: : 单一变量原则单一变量原则 对照原则对照原则 生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用 4.四个“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： 作用部位： 感光的部位： 弯曲的部位： 胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端 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 尖端以下的部位尖端以下的部位 生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用 植物向光性及形植物向光性及形 成的原因成的原因 外因：单侧光照射外因：单侧光照射 内因：内因： 尖端的存在尖端的存在( (感受光刺激感受光刺激) ) 尖端产生生

10、长素尖端产生生长素 生长素分布不均匀生长素分布不均匀( (背光面多向光面少背光面多向光面少) )。 生长素生长素 合成部位合成部位 化学本质化学本质 分布部位分布部位 或或 作用部位作用部位 运输途径运输途径 运输方式运输方式 吲哚乙酸（色氨酸合成）吲哚乙酸（色氨酸合成） 幼芽、幼叶和发育中的种子幼芽、幼叶和发育中的种子 极性运输极性运输 非极性运输非极性运输 （韧皮部）（韧皮部） 主动运输主动运输 生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布 垂体垂体 蛋白质蛋白质 集中分布在生长旺盛的部位集中分布在生长旺盛的部位 （胚芽鞘、芽和根的分生组（胚芽鞘、芽和根的分生组 织、形成层、发育中的种

11、子织、形成层、发育中的种子 和果实等处）和果实等处） 靶细胞靶细胞 靶器官靶器官 通过体通过体 液运输液运输 生长激素生长激素 由植物体内产生，能从由植物体内产生，能从_运送运送 到到_，对植物生长发育有，对植物生长发育有显著显著影影 响的微量响的微量_。 产生部位 作用部位 有机物 除生长素外，还发现了赤霉素、细胞除生长素外，还发现了赤霉素、细胞 分裂素、脱落酸和乙烯等分裂素、脱落酸和乙烯等 小结：小结：植物向光性的解释植物向光性的解释 外因：外因： 内因：内因： 一个解释：一个解释： 单侧光单侧光 生长素在尖端下部分布不均匀生长素在尖端下部分布不均匀 为什么生长素在伸长区分布不均匀呢？为什

12、么生长素在伸长区分布不均匀呢？ 四个四个“部位部位”：产生部位、作用部：产生部位、作用部 位、位、 感光部位、弯曲部位感光部位、弯曲部位 一种物质：一种物质： 生长素（吲哚乙酸）生长素（吲哚乙酸） 二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布 形态学的上端和下端形态学的上端和下端 地上部分：地上部分： A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。 B、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。 地下部分：地下部分： A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。、以地面为基

13、准，距地面越深的根为形态学的上。 B、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。 形态学上端形态学上端 形态学下端形态学下端 生长素的产生部位：生长素的产生部位： 生长素的分布：生长素的分布： 运输特点：运输特点： 主要在主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子幼嫩的芽、叶、发育的种子 _可转化成生长素可转化成生长素 大多集中在大多集中在生长旺盛的部位生长旺盛的部位 从植物体从植物体形态学形态学_向向 形态学形态学_运输运输 色氨酸 如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的 种子和果实种子和果实 非极性运输非极性

14、运输 极性运输极性运输 横向运输横向运输 从胚芽鞘尖端从胚芽鞘尖端_一侧向一侧向 _一侧运输一侧运输 成熟组织中成熟组织中 （主动运输）（主动运输） 向光向光 背光背光 上端上端 下端下端 提醒：提醒： 单侧光单侧光只影响只影响生长素的生长素的分布分布，不影响不影响生长素的生长素的 合成合成。琼脂块琼脂块无感光无感光作用作用 单侧光刺激时单侧光刺激时,生长素在生长素在尖端尖端既进行横向运输，既进行横向运输， 又进行极性运输又进行极性运输 背光一侧向光一侧 生长素多生长素少 细胞生长快细胞生长慢 单侧光引起生长素背光运输(尖端) 向光生长的原因向光生长的原因_ 背光侧比向光侧生长素含量多，背背光

15、侧比向光侧生长素含量多，背 光侧细胞生长快，向光弯曲光侧细胞生长快，向光弯曲 A B C D E 思考题思考题1： 请分析各胚芽鞘生长情况（图中请分析各胚芽鞘生长情况（图中 插入薄片为云母片）。插入薄片为云母片）。 答：答： A图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 B图胚芽鞘背光源弯曲生长图胚芽鞘背光源弯曲生长 C图胚芽鞘不弯曲不生长图胚芽鞘不弯曲不生长 D图胚芽鞘直立生长图胚芽鞘直立生长 E图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 提醒：提醒：判断生长和弯曲首看判断生长和弯曲首看有无生长素来源有无生长素来源，再看，再看 能否运输到作用部位能否运输到作用部位，最后看，最后看分布是否

16、均匀分布是否均匀。 评价实验设计和结论评价实验设计和结论 讨论讨论: 1、不严密。缺乏对照实验。、不严密。缺乏对照实验。 2、结论、结论2不严谨。没有实验证明生长素不严谨。没有实验证明生长素 不能从形态学下端运输到形态学上端。不能从形态学下端运输到形态学上端。 实验组：实验组： 对照组对照组： 形态学上形态学上 端端 形态学下形态学下 端端 3、实验方案改造如下：、实验方案改造如下： (1)(1)极性运输：极性运输： 形态学上端形态学上端 用在图中表示出生长素的极性运输方向 科学家做如下实验：（甲）把含有生长素的琼脂小块，放在科学家做如下实验：（甲）把含有生长素的琼脂小块，放在 一段燕麦胚芽鞘

17、的上端，把另一块不含生长素的琼脂小块作一段燕麦胚芽鞘的上端，把另一块不含生长素的琼脂小块作 为接受块放在下端；（乙）把一段胚芽鞘倒转过来，做同样为接受块放在下端；（乙）把一段胚芽鞘倒转过来，做同样 的实验（如下图）的实验（如下图） 接受块中，含生长素的是接受块中，含生长素的是_，不含生长素的是，不含生长素的是_。 实验实验_中的胚芽鞘能继续生长，实验中的胚芽鞘能继续生长，实验_中的胚芽鞘不能继续生长。中的胚芽鞘不能继续生长。 通过实验说明通过实验说明_。 背光一侧背光一侧 向光一侧向光一侧 生长素生长素多多 生长素生长素少少 细胞生长细胞生长快快 细胞生长细胞生长慢慢 总结 1、在胚芽鞘实验中

18、，产生生长素的部位是、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感。感 受光刺激的部位是受光刺激的部位是 。光只能影响生长素的分布，。光只能影响生长素的分布， 不能影响生长素的合成。不能影响生长素的合成。 2、向光弯曲部位在、向光弯曲部位在 。 3、生长素的跨膜方式主要是、生长素的跨膜方式主要是 。 4、胚芽鞘向光弯曲的原因、胚芽鞘向光弯曲的原因 是是 。 5、生长素的化学本质是、生长素的化学本质是 。 胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端 胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端 尖端以下尖端以下 主动运输主动运输 背光的一侧生长素含量多，生长快背光的一侧生长素含量多，生长快 吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAA） A B C D

19、E 思考题思考题1： 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为云母片）。请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为云母片）。 答：答： A A图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 B B图胚芽鞘背光源弯曲生长图胚芽鞘背光源弯曲生长 C C图胚芽鞘不弯曲不生长图胚芽鞘不弯曲不生长 D D图胚芽鞘直立生长图胚芽鞘直立生长 E E图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长 提醒：提醒：判断生长和弯曲首看有无生长素来源，判断生长和弯曲首看有无生长素来源， 再看能否运输到作用部位，最后看分布是否均匀。再看能否运输到作用部位，最后看分布是否均匀。 在方形暗箱内放一盆幼苗，暗在方形暗箱内放一盆幼苗，暗 箱一侧开一小窗，固定光源的光可箱一侧开一小窗，固定光源的光可 以从窗口射入。把暗箱放在旋转器以从窗口射入。把暗箱放在旋转器 上水平旋转，保持每上水平旋转，保持每15分钟均速转分钟均速转 一周。一星期后幼苗生长状况为一周。一星期后幼苗生长状况为： 思考题思考题2 2： B 下图示三盆燕麦幼苗。下图示三盆燕