31植物生长素的发现yxl

1、 高等动物各项生命活动靠高等动物各项生命活动靠神经神经- -体液体液- -免疫免疫网络调节网络调节，植物的生命活动则靠，植物的生命活动则靠激素调节。激素调节。第第3 3章章 植物的激素调节植物的激素调节 第一个被发现的植物第一个被发现的植物激素是激素是生长素生长素，其发，其发现经历了漫长而曲折现经历了漫长而曲折的过程。的过程。 第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现可能是哪种环境因素的刺激可能是哪种环境因素的刺激使这枝红杏出墙？使这枝红杏出墙？红杏出墙有何适应意义红杏出墙有何适应意义 ？ 春色满园关不住，春色满园关不住，一枝红杏出墙来。一枝红杏出墙来。 思考：思考： 提示：长时间单侧

2、光刺激。可提示：长时间单侧光刺激。可使植株获得更多阳光进行光合使植株获得更多阳光进行光合作用，合成更多有机物，满足作用，合成更多有机物，满足生长发育的需要。生长发育的需要。请仔细观察图中请仔细观察图中植物所受刺激的方向植物所受刺激的方向和运动的方向和运动的方向水水灯灯光光重重力力一、植物的向性运动一、植物的向性运动 植物体受到植物体受到 单一方向单一方向 的的 外界刺激外界刺激 而而引起的引起的 定向运动定向运动称为向性运动。称为向性运动。1 1、向性运动概念、向性运动概念2 2、向性运动意义、向性运动意义 是植物的是植物的应激性应激性，使植物，使植物适应适应外界环境。外界环境。 最早发现的植

3、物激素最早发现的植物激素生长素生长素，就是在研究，就是在研究植物植物向光性向光性的过程中发现的。的过程中发现的。 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做现象叫做向光性向光性，它是植物的一种向性运动。，它是植物的一种向性运动。胚芽鞘胚芽鞘实验材料实验材料尖端尖端伸长区伸长区 胚芽鞘胚芽鞘: :单子叶植物，特别是禾本单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，它能保科植物胚芽外的锥形套状物，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。合作用。二、生

4、长素的发现过程二、生长素的发现过程 二、生长素的发现过程二、生长素的发现过程实验材料实验材料: : 金丝雀虉草的的胚芽鞘胚芽鞘。 胚芽胚芽鞘鞘真叶真叶1.1.达尔文实验：达尔文实验：18801880年，金丝雀虉草年，金丝雀虉草思考：证明？思考：证明？ 证明？证明？ 证明？证明？ 提示：证明胚芽鞘的生长具有向光弯曲的特性；证明提示：证明胚芽鞘的生长具有向光弯曲的特性；证明胚芽鞘生长和弯向光源是因为具有尖端的缘故（没有尖端既不生长胚芽鞘生长和弯向光源是因为具有尖端的缘故（没有尖端既不生长也不弯向光源）；证明感受光刺激的部位在尖端。也不弯向光源）；证明感受光刺激的部位在尖端。结论结论：胚芽鞘尖端受单

5、侧光刺激后，会向下面胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，会向下面的伸长区传递某种的伸长区传递某种“影响影响”，造成伸长区背光侧，造成伸长区背光侧比向光侧生长快，因而胚芽鞘出现向光性弯曲。比向光侧生长快，因而胚芽鞘出现向光性弯曲。 p46 p46旁栏思考题：旁栏思考题： 为什么要分别遮住胚芽鞘尖端和它下面一段？为什么要分别遮住胚芽鞘尖端和它下面一段？ 提示：采用排除法，分别观察不同部位不受单侧提示：采用排除法，分别观察不同部位不受单侧光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定胚芽鞘的感光部光刺激时，胚芽鞘的反应，从而确定胚芽鞘的感光部位。位。达尔文的假设：达尔文的假设：假设假设1：尖端向下传递某种：尖端向下传递某种

6、“影响影响”假设假设2：背光侧比向光侧生长快：背光侧比向光侧生长快生长生长弯曲弯曲分布不均匀分布不均匀2.2.鲍森鲍森詹森实验：詹森实验：19101910年年琼脂琼脂从海生藻类植物中提取的一种藻多糖，加水加热融化后再经冷却，会凝从海生藻类植物中提取的一种藻多糖，加水加热融化后再经冷却，会凝固成果冻状，水溶性物质可自由通过且性质不变。固成果冻状，水溶性物质可自由通过且性质不变。 结论：结论：胚芽鞘尖端产生的胚芽鞘尖端产生的“影响影响”可以透过琼脂片传可以透过琼脂片传递给下部的伸长区。递给下部的伸长区。不生长不弯曲不生长不弯曲3.3.拜尔实验：拜尔实验：19141914年年结论：结论：胚芽鞘的弯曲

7、生长是尖端产生的胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响影响”在在其下部分布不均匀造成的。其下部分布不均匀造成的。胚芽鞘尖端放在一侧与单胚芽鞘尖端放在一侧与单侧光照射之间有何关联？侧光照射之间有何关联？ 根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论果，能得出什么结论? ?胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种胚芽鞘尖端产生的影响可能是一种化学物质造成的化学物质造成的, ,这种化学物质的分布不这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 究竟是不是产生了化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？4.4.温特实验：温特实验：19281928

8、年年结论：结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是尖端产生的一种胚芽鞘的弯曲生长确实是尖端产生的一种化学物质（温特称之为生长素）引起的。化学物质（温特称之为生长素）引起的。思考：温特实验对光照条件有什么要求吗？思考：温特实验对光照条件有什么要求吗？5.5.生长素的化学本质生长素的化学本质 19311931年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效年，科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质应的化学物质吲哚乙酸（吲哚乙酸（iaaiaa）。）。 1946 1946年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认年人们才从高等植物中分离出生长素，并确认其化学本质为其化学本质为iaaiaa。 进一步研究发现，植物体

9、内具有生长素效应的物质进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质还有苯乙酸（还有苯乙酸（paapaa）、吲哚丁酸（）、吲哚丁酸（ibaiba）等。）等。生长素和生长激素的不同点生长素生长素生长激素生长激素存在存在化学本质化学本质合成部位合成部位作用作用植物植物动物动物吲哚乙酸吲哚乙酸蛋白质蛋白质主要在幼嫩的芽、叶、主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子发育的种子垂体垂体促进植物细胞的生长促进植物细胞的生长促进骨的生长和促进骨的生长和蛋白质的合成蛋白质的合成 从从18801880年年19461946年，历经半个多世纪，年，历经半个多世纪，科学家终于揭开了植物向光性生长的奥秘：科学家终于揭开了植物向光性

10、生长的奥秘：即植物的向光性是由于单侧光照射后，使尖端产即植物的向光性是由于单侧光照射后，使尖端产生的生长素在尖端下面一段（伸长区）分布不均生的生长素在尖端下面一段（伸长区）分布不均匀：背光侧生长素含量高于向光侧，引起两侧生匀：背光侧生长素含量高于向光侧，引起两侧生长不均匀，从而造成向光弯曲。长不均匀，从而造成向光弯曲。探究：单侧光导致生长素分布不均匀的原因？探究：单侧光导致生长素分布不均匀的原因？ （单侧光抑制生长素合（单侧光抑制生长素合成？促进生长素分解？促使生长素成？促进生长素分解？促使生长素向背光侧横向运输？）向背光侧横向运输？）结论：结论：单侧光的作用是促使生长素向背单侧光的作用是促使

11、生长素向背光侧横向运输。光侧横向运输。结论：结论：生长素的横向运输部位在尖端。生长素的横向运输部位在尖端。 探究：在单侧光照射下，生长素横向运输的部位？探究：在单侧光照射下，生长素横向运输的部位？ （尖端？尖端下面一段？两种情况兼有？）（尖端？尖端下面一段？两种情况兼有？） 单侧光的作用是促使尖端所产生的生单侧光的作用是促使尖端所产生的生长素在尖端部分向背光侧横向运输。长素在尖端部分向背光侧横向运输。 内因：生长素分布不均造成的内因：生长素分布不均造成的背背光一侧光一侧向向光一侧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外因：光照分布不均匀外因：光照分布不均

12、匀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。总结上述科学家的实验结果，得出：总结上述科学家的实验结果，得出： 产生生长素的部位：产生生长素的部位： 感受光刺激的部位是：感受光刺激的部位是： 会发生弯曲，弯曲的部位是：会发生弯曲，弯曲的部位是： 植物向光性的外因是：植物向光性的外因是： ； 内因是：内因是：过程：过程：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1.1.

13、对照原则对照原则2.2.单一变量原则单一变量原则含生长素的琼脂块判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向a b c d e代表云母片（不透水）直立直立生长生长不弯曲不弯曲不生长不生长直立直立生长生长向右弯向右弯曲生长曲生长向右弯向右弯曲生长曲生长课 堂 反 馈 提醒：提醒：2020世纪世纪8080年代，人们发现植物生长年代，人们发现植物生长抑制物，并发现向光性的产生可能与生长抑抑制物，并发现向光性的产生可能与生长抑制物的不均匀分布也有关系。即：制物的不均匀分布也有关系。即：植物激素的种类：植物激素的种类：生长素、赤霉素、细胞分裂素、生长素、赤霉素、细胞分裂素、 脱落酸、乙烯。脱落酸、乙烯。三、植物激素的

14、概念三、植物激素的概念 由由植物体内产生植物体内产生，能从产生部位运输到，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育等生命活动有作用部位，对植物的生长发育等生命活动有显著显著影响的影响的微量有机物微量有机物，称作，称作植物激素植物激素。思考：植物激素与动物激素有何不同？思考：植物激素与动物激素有何不同？提示：产生部位、运输途径及功能。提示：产生部位、运输途径及功能。四、生长素的产生、运输和分布四、生长素的产生、运输和分布( (一一) )生长素的产生生长素的产生部位：幼芽、幼叶、发育中的种子、胚芽鞘尖端部位：幼芽、幼叶、发育中的种子、胚芽鞘尖端途径：途径：色氨酸色氨酸iaaiaa1.1.纵向运

15、输纵向运输(1)(1)在幼嫩组织中在幼嫩组织中极性运输极性运输( (二二) )生长素的运输生长素的运输方向：方向：形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端形态学上端：器官的幼嫩端（游离端、细）形态学下端：器官的成熟端（固定端、粗）a ab b 上端上端 下端下端d dc c 下端下端 上端上端ab 上端上端 下端下端p49p49技能训练：技能训练：结论：结论：1.1.下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂快。下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂快。2.2.生长素在胚芽鞘内生长素在胚芽鞘内只能只能由形态学上端运输到形态学下端。由形态学上端运输到形态学下端。讨论：讨论：1.1.提示：不严密。没有考虑将胚

16、芽鞘倒过来放置的情况。提示：不严密。没有考虑将胚芽鞘倒过来放置的情况。2.2.提示：结论提示：结论2 2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下不严谨。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。端运输到形态学上端。3.3.提示：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研提示：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。究生长素能否从形态学下端运输到形态学上端。(2)(2)在成熟组织中在成熟组织中非极性运输非极性运输方式：方式：主动运输主动运输（需要载体和能量）（需要载体和能量）验证：验证：iaaiaa在胚芽鞘中极性运输的方式是主动运输在胚芽鞘中极性运输的方式是主动运输（材料用具：上图材料用具、（材料用具：上图材料用具、atpatp溶液、呼吸抑制剂溶液、呼吸抑制剂dnpdnp） 在成熟组织中，生长素可以通过在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部韧皮部进行进行非极性运输，方式是非极性运输，方式是被动运输，不耗能被动运输，不耗能。影响因素：影响因素：单侧光单侧光使生长素向背光侧移动使生长素向背光侧移动 重力重力使生长素沿重力方向移动使生长素沿重力方向移动 离心力离心