第1节植物生长素的发现

1、1 1、向日葵会跟随太阳转动？、向日葵会跟随太阳转动？2 2、窗台的盆花会弯向光源、窗台的盆花会弯向光源? ?在单侧光照射下，植物朝向光源方向生长的现象在单侧光照射下，植物朝向光源方向生长的现象一、植物的向性运动一、植物的向性运动1 1、向光性、向光性 在单侧光的在单侧光的照射下植物表现出照射下植物表现出朝向光源方向生长朝向光源方向生长的现象。的现象。 向性运动是指植物受到向性运动是指植物受到单一方向单一方向的外界刺激而的外界刺激而引起的引起的定向运动定向运动。2 2、其他向性运性、其他向性运性 根的向地性根的向地性 、茎的背地性、向化茎的背地性、向化性、向水性性、向水性 二、生长素的发现过程

2、二、生长素的发现过程胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥胚芽外的锥形状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽形状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。鞘首先钻出地面，出土后还能进行光合作用。胚芽鞘是什么胚芽鞘是什么? ?尖端尖端尖端尖端以下以下部分部分（伸长区）（伸长区）（一）达尔文的实验（一）达尔文的实验 单侧光照射使胚芽鞘单侧光照射使胚芽鞘_产生某种刺激，当这种刺激传产生某种刺激，当这种刺激传递到递到_时，会造成时，会造成_比比_生长快，生长快，因而出现向光性弯曲。因而出现向光性弯曲。

3、尖端尖端下部的伸长区下部的伸长区背光面背光面向光面向光面实验结论：实验结论：（二）（二）詹森的实验詹森的实验（三）拜尔的实验（三）拜尔的实验结论：胚芽鞘顶尖产结论：胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼生的刺激可以透过琼脂片传递给下部。脂片传递给下部。结论：胚芽鞘的弯曲生结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为顶尖产生的长，是因为顶尖产生的刺激在其下部分分布不刺激在其下部分分布不均匀造成的。均匀造成的。综上所述：顶尖产生的刺激可能是一种综上所述：顶尖产生的刺激可能是一种化化学物质学物质，这种化学物质的造成胚芽鞘的弯，这种化学物质的造成胚芽鞘的弯曲生长。曲生长。 根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实根据达尔文、詹森、

4、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论验结果，能得出什么结论?胚芽鞘的顶尖产生的胚芽鞘的顶尖产生的“影响影响”可能可能是一种化学物质是一种化学物质,这种化学物质的分布这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。 究竟是不是化学物质呢？如果是，究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？是哪种化学物质？ 结论：胚芽鞘结论：胚芽鞘的尖端确实产生了的尖端确实产生了某种物质，这种物某种物质，这种物质从尖端运输到下质从尖端运输到下部，并且能够促使部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部胚芽鞘下面某些部分的生长。分的生长。（四）温特的实验（四）温特的实验 温特认为这可温特认为这可

5、能是一种和动物激能是一种和动物激素类似的物质，并素类似的物质，并把这种物质命名为把这种物质命名为生长素生长素。琼脂也叫琼脂也叫“琼胶琼胶”、“冻粉冻粉”是以藻类制成是以藻类制成的明胶产品，分有条状和粉末状。是食品工的明胶产品，分有条状和粉末状。是食品工业、化学工业、医学科研所必需的原料，在业、化学工业、医学科研所必需的原料，在日常生活中普遍存在。如日常生活中普遍存在。如 果冻、牙膏和一果冻、牙膏和一些化妆品等都含有琼脂。些化妆品等都含有琼脂。 由植物体内合成的由植物体内合成的 ，能从产生部，能从产生部位运输到作用部位位运输到作用部位 ，对植物体的生，对植物体的生长发育有显著的调节作用的微量有机

6、长发育有显著的调节作用的微量有机物物 ，统称为植物激素。，统称为植物激素。植物激素植物激素吲哚乙酸吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸吲哚丁酸（IBA）苯乙酸苯乙酸（PAA）发现生长素之后，科学家又陆续发现了发现生长素之后，科学家又陆续发现了赤霉素赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素等植物激素（内生性）（内生性）（可移动性）（可移动性）（微量高效性）（微量高效性） 1 1、四个、四个“部位部位”：生长素的产生部位、：生长素的产生部位、作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。 生长素产生的部位：生长素产生的部位： 作用部位：作用部位： 感光的部

7、位：感光的部位： 弯曲的部位：弯曲的部位：尖端尖端尖端尖端尖端以下的部位（伸长区）尖端以下的部位（伸长区）尖端以下的部位（伸长区）尖端以下的部位（伸长区） 4 4、全光、黑暗下生长素均匀分布，只、全光、黑暗下生长素均匀分布，只有极性运输。有极性运输。3 3、生长素的合成与光无关；单侧光只影、生长素的合成与光无关；单侧光只影响生长素的响生长素的分布分布。2 2、生长和向光性是有、生长和向光性是有尖端尖端的缘故。的缘故。科学研究的一般过程科学研究的一般过程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板书化学本质：化学本质：产生部位：产生部位：分布广泛，多

8、集中于生长旺盛部位。分布广泛，多集中于生长旺盛部位。运输运输主动运输主动运输三、生长素的产生、运输和分布三、生长素的产生、运输和分布 主要由具有分生能力的组织产生，如主要由具有分生能力的组织产生，如叶原基、嫩叶和发育着的种子叶原基、嫩叶和发育着的种子。分布：分布：方向：方向：方式：方式：色氨酸色氨酸吲哚乙酸吲哚乙酸（IAA）C10H9O2N极性运输极性运输非极性运输非极性运输横向运输横向运输三、 生长素的产生、运输和分布1 1. .产生产生幼嫩的芽、叶和发育中的种子幼嫩的芽、叶和发育中的种子色氨酸色氨酸生长素（吲哚乙酸）生长素（吲哚乙酸）2 2. .分布分布多集中在生长旺盛的部位多集中在生长旺

9、盛的部位顶端分生组织顶端分生组织发育着的种子发育着的种子茎的形成层茎的形成层根的生长点根的生长点横向转移观点横向转移观点 W.Briggs和他和他的同事们用玉米胚的同事们用玉米胚芽鞘做实验，结果芽鞘做实验，结果说明，在单方向照说明，在单方向照光下，生长素从照光下，生长素从照光一侧向背光侧移光一侧向背光侧移动动, ,结果背光侧的生结果背光侧的生长素比向光侧的多。长素比向光侧的多。.植物向光性的原因单侧光向光一侧生长的慢背光一侧生长的快小提醒：小提醒：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。.植物向光性的原因促进植物细胞纵向伸长植物向光性的原因单侧光

10、单侧光尖端尖端影响生长素分布影响生长素分布横向运输横向运输 (尖端向光侧尖端向光侧背光侧背光侧)极性运输极性运输向光弯曲向光弯曲(胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端尖端以下尖端以下)外因外因: :单侧光照射单侧光照射内因内因: :生长素分布不均匀生长素分布不均匀生长素分布不均匀生长素分布不均匀背光侧多背光侧多向光侧少向光侧少生长不均匀（背光侧快）生长不均匀（背光侧快）取一段玉米胚芽鞘，切去顶端取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂。过一段时间检测，发现下端的琼的琼

11、脂。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。脂块逐渐有了生长素。技能训练技能训练1. 下端琼脂块上的生长素来自上下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块。端的琼脂块。2. 生长素在胚芽鞘内只能由形态生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。学的上端运输到形态学的下端。结论：结论：1. 这个实验的设计是否严密？这个实验的设计是否严密？2. 从实验结果到结论之间的逻辑推理从实验结果到结论之间的逻辑推理 是否严谨？是否严谨？讨论：讨论： 不严密，没有考虑将胚芽鞘倒不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。过来放置时的情况。 结论不严谨。没有实验证明生结论不严谨。没有实验证明生长素不

12、能从形态学下端运输到形态长素不能从形态学下端运输到形态学上端。学上端。3. 如果要验证上述结论是否正确，应如果要验证上述结论是否正确，应 该对实验方案如何改进？该对实验方案如何改进？讨论：讨论： 应该增加一组胚芽鞘形态学上端应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。从形态学下端运输到形态学上端。极性运输极性运输形态学上端到下端形态学上端到下端含生长素的琼脂块含生长素的琼脂块形态学下端形态学下端形态学上端形态学上端朝向生长方向朝向生长方向的那一端的那一端形态学下端形态学下端形态学上端形态学上端 1. 1. 用燕麦胚芽鞘进

13、行向光性实验，可以发现感受用燕麦胚芽鞘进行向光性实验，可以发现感受 光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是（光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是（ ） A A尖端和尖端尖端和尖端 B B尖端和尖端下一段的向光一侧尖端和尖端下一段的向光一侧 C C尖端和尖端以下的一段尖端和尖端以下的一段 D D尖端和尖端下一段的背光一侧尖端和尖端下一段的背光一侧C2.2.植物向光性的形成植物向光性的形成, ,是由于单侧光使（是由于单侧光使（ ） A. A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高 B.B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高 C. C.茎尖感

14、光部位的感光能为发生改变茎尖感光部位的感光能为发生改变 D.D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力 发生改变发生改变 B3.3.判断下列各胚芽鞘的生长情况判断下列各胚芽鞘的生长情况生活在均生活在均匀光照下匀光照下直立生长直立生长不透光的纸不透光的纸盒盒黑暗中黑暗中直立生长直立生长不生长不生长不弯曲不弯曲单侧光照单侧光照射胚芽鞘射胚芽鞘弯向光弯向光源生长源生长去尖端单去尖端单侧光照侧光照代表含生长素的琼脂块，代表含生长素的琼脂块，4、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向、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，不透气）代表云母片（不透水

15、，不透气）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向光生长的原因向光生长的原因_练习：练习：1.植物为什么向光弯曲？植物为什么向光弯曲？感受光刺激的部位是感受光刺激的部位是 ，产生生长素的部位是产生生长素的部位是_，运输方向：运输方向：_ ，_。胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端横向（向光横向（向光 背光）背光）极性（上端极性（上端 下端）下端）背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧细胞生长快，向光弯曲背光侧细胞生长快，向光弯曲2. 用不透水的云母片如图方式插入燕麦幼苗用不透水的云母片如图方式插入燕麦

16、幼苗胚芽鞘尖端，并分别从不同方向给以光照，胚芽鞘尖端，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是ACBA：不生长不弯曲不生长不弯曲B：直立生长直立生长C：向右弯曲向右弯曲说明说明：(A)(A)移去胚芽鞘尖端移去胚芽鞘尖端(B)(B)尖端用锡箔纸盖住尖端用锡箔纸盖住(C)(C)完整的完整的胚芽鞘胚芽鞘(D)(D)云母插入胚芽鞘照光侧云母插入胚芽鞘照光侧(E)(E)云母片插入背光侧云母片插入背光侧 (F)(F)用琼脂片，把尖端和下部分隔开。结果分别是：用琼脂片，把尖端和下部分隔开。结果分别是： (1)(1)实验实验(A)(A)(2)(2)实验实验

17、(B)(B)(3)(3)实验实验(C)(C)(4)(4)实验实验(D) (D) (5)(5)实验实验(E)(E)(6)(6)实验实验(F)(F)不生长、不弯曲；不生长、不弯曲；直立生长；直立生长；弯向光源生长。弯向光源生长。向光源相对一侧弯曲生长向光源相对一侧弯曲生长; ;弯向光源生长弯向光源生长; ;3.3.用燕麦胚芽鞘做六个实验，用单侧光由右向左照射。用燕麦胚芽鞘做六个实验，用单侧光由右向左照射。 弯向光源生长弯向光源生长; ;4.4.下图为几组胚芽鞘向光性实验的示意图。试分析各下图为几组胚芽鞘向光性实验的示意图。试分析各组实验的结论组实验的结论( () )，将编号填在适当的括号中。，将编

18、号填在适当的括号中。 图注：图注：1 1不透光罩；不透光罩；2 2切去尖端；切去尖端；3 3不透水云母片；不透水云母片；4 4不透光锡纸不透光锡纸小帽；小帽；5 5不透光锡纸筒；不透光锡纸筒；6 6琼脂块；琼脂块；7 7胚芽鞘尖端处理过的琼脂块胚芽鞘尖端处理过的琼脂块 胚芽鞘的向光生长是具有尖端的缘故胚芽鞘的向光生长是具有尖端的缘故胚芽鞘的生胚芽鞘的生长具有向光性长具有向光性 胚芽鞘尖端可能向下传递了某种物质胚芽鞘尖端可能向下传递了某种物质 胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端胚芽鞘感受光刺激的部位在尖端胚芽鞘尖端产生胚芽鞘尖端产生了某种物质，并向下运输，促进下部的生长。了某种物质，并向下运输，促进下

19、部的生长。 5. 用同位素用同位素14C标记的吲哚乙酸来处理一段标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射14C的吲哚乙酸存在，枝条及位置如右图。下的吲哚乙酸存在，枝条及位置如右图。下列有关处理方法及结果叙述正确的是列有关处理方法及结果叙述正确的是 A处理甲图中处理甲图中A端，不可能在甲图中端，不可能在甲图中B端探测到端探测到14C的存在的存在B处理乙图中处理乙图中A端，能在乙图的端，能在乙图的B端探测到端探测到14C的存在的存在C处理乙图中的处理乙图中的B端，能在乙图中端，能在乙图中A端探测到端探测到14C的存在的存在D处理甲图中的处理甲图中的B端，能在甲图中端，能在甲图中A端探测到端探测到14C的存在的存在C C6. 6. 右图表示有关生长素的一项实验。经过一段右图表示有关生长素的一项实验。经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是胚芽鞘中弯