植物生长素的发现

《稳态与环境》知识结构稳态与环境个体水平的稳态群体水平的稳态植物体的激素调节动物体生命活动的调节人体的内环境与稳态种群的数量变化群落的演替生态系统的稳定性调节方式：神经、体液、免疫调节第三章植物的激素调节第1节植物生长素的发现会动的植物向日葵

MimosapudicaLinn.在生长时期的花盘会随着太阳移动的方向而转动根的生长植物的根在生长时，向着重力方向生长，深入泥土中，巩固在地上的植物体，并从泥土中吸收水分和矿物盐丝瓜

MimosapudicaLinn.丝瓜的卷须会向与其接触的固体物体一侧弯曲生长从而卷成许多圈呈盘旋状。反映了什么生物学现象？向性运动：

植物体受到定向的外界刺激而引起的定向运动。向光性向地（重力）性向触性向水、向肥性1.图中植株的生长方向有什么特点?

弯向有阳光的一侧生长2.可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变?这种改变有什么适应意义?

环境刺激：是较长时间的单侧光照的刺激意义：可使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。3.这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分?

幼嫩部位课本P46问题探讨概念：在单侧光的照射下植物表现出朝向光源方向生长的现象．一、植物的向光性意义：可使植株获得更多阳光，从而通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要向光性的原因是什么呢？前人的探索：1880年，达尔文1910年，鲍森·詹森1914年，拜尔1928年，温特二、探究植物向光性的原因CharlesDarwin

（1809-1892）金丝雀虉草达尔文植物胚的组成部分之一。它突破种子的皮后发育成叶和茎。

实验材料:胚芽鞘胚芽鞘：单子叶植物胚芽外的锥形状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，保护胚芽出土时不受损伤,出土后还能进行光合作用。胚芽：二、探究植物向光性的原因(一)达尔文的实验胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端下段胚芽鞘示意图

2号右侧单侧光1号黑暗环境结论：胚芽鞘弯向光性的原因是：单侧光刺激胚芽鞘的生长与光照无关3号均匀光照向光性实验1：达尔文的实验过程结果直立生长弯向光源（右侧）生长直立生长胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是哪儿？是尖端还是尖端下段？问题一自变量：因变量：胚芽鞘受光刺激的部位胚芽鞘的生长情况感受单侧光刺激的部位是：胚芽鞘尖端向光性实验2：达尔文的实验过程结果锡箔：不透光（用其控制受光部位）结论：胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是哪儿？是尖端还是尖端下段？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分？是尖端还是尖端下段？问题二1

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编号48h后的净增长度102030.140.250.860.570.480.390.3结论：胚芽鞘的生长部位是：胚芽鞘尖端下段向光性实验3：（伸长区）

是什么原因导致胚芽鞘尖端下部的生长的？问题三胚芽鞘弯曲生长与尖端有关尖端是向光性生长的内因向光性实验4：结果达尔文的实验过程结论：

是什么原因导致胚芽鞘尖端下部的生长的？达尔文对植物向光性的解释：不生长也不弯曲直立生长弯向光源生长直立生长弯向光源生长向光性因为有尖端切去尖端，不弯曲说明接受光照靠尖端尖端用锡箔小帽罩住，不弯曲说明发生弯曲在下段观察比较发现推论胚芽鞘尖端在受到单侧光刺激后产生的某种“影响”这种“影响”可传递到伸长区，使其背光面比向光面生长快无单侧光刺激，不弯曲说明要有单侧光刺激这种“影响”究竟是什么？为什么会造成背光面比向光面生长快？(二)詹森的实验

实验的自变量、因变量各是什么？实验处理：切去胚芽鞘尖端置于单侧光下处理在胚芽鞘和下面部分之间插入琼脂片置于单侧光下处理自变量：有无尖端；有无琼脂块①琼脂片②结果海藻的提取物化学物质在其中非常容易扩散结果不生长不弯曲弯向光源生长胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部实验结论：不足：没有形成单一变量，无法排除“琼脂片也可能会产生影响导致胚芽鞘生长”如何完善？(二)詹森的实验

实验的自变量、因变量各是什么？实验处理：切去胚芽鞘尖端置于单侧光下处理在胚芽鞘和下面部分之间插入琼脂片置于单侧光下处理自变量：有无尖端；有无琼脂块①琼脂片②结果结果不生长不弯曲弯向光源生长③④结果不生长不弯曲结果弯向光源生长胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部玻璃片？①③对照说明：琼脂片不会对胚芽鞘生长产生“影响”①④对照说明：胚芽鞘尖端会对胚芽鞘生长产生“影响”②④对照说明：疑问：尖端产生的影响能传到下部，为什么使得伸长区两侧（背光侧和向光侧）生长不均匀？(三)拜尔的实验实验处理：切去胚芽鞘尖端移至左侧置于黑暗下处理切去胚芽鞘尖端移至右侧置于黑暗下处理结果结果胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均造成的实验结论：实验的自变量、因变量各是什么？自变量：尖端放置的位置不足：无法证明尖端是否产生某种物质由詹森和拜尔的实验，可初步得出结论：如何证明该物质的存在？如何证明该物质的分布不均匀会造成胚芽鞘弯曲生长？胚芽鞘的顶尖产生的影响可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。思路：如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长那么这种物质应该可以转移到另一种“物质”中，从而使该“物质”具有与尖端同样的效应?用琼脂块收集朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲

（四）温特的实验实验结论：实验的自变量、因变量各是什么？自变量：琼脂块是否接触胚芽鞘尖端结果结果胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的这种物质被命名为“生长素”1931年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸（IAA）。

直到1946年，人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它就是吲哚乙酸(IAA).生长素究竟是什么物质呢？类生长素：PAA（苯乙酸）、IBA（吲哚丁酸）人体内无催化生长素分解的酶分子式：C10H9O2N结构式：植物体内具有生长素效应的还有：小结：生长素的发现过程：观察与思考结论达尔文实验胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，向下面伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲詹森的实验胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传给下部拜尔的实验胚芽鞘弯曲的原因是：尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的温特的实验温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的化学物质是：生长素其他科学实验生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA）

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：弯曲生长的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端下部尖端下部的伸长区生长素发现过程的总结与应用生长素的产生不需光，即有光无光均可产生生长素可在琼脂块中运输和传递三、生长素的产生、运输和分布请阅读教材48页，思考：(一)产生：合成部位：合成原料：(三)运输特点：(二)分布、作用部位：(一)产生：合成部位：合成过程：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。三、生长素的产生、运输和分布原料：色氨酸一系列反应生长素(一)产生：三、生长素的产生、运输和分布(二)分布、作用部位：各个器官都有分布如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处主要分布在生长旺盛的部位（衰老的组织器官较少）合成部位：合成过程：幼嫩的芽、叶和发育中的种子原料：色氨酸生长素一系列反应含量特点：产生部位＜积累部位生长旺盛部位＞衰老部位如：顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区如：幼根＞老根(一)产生：合成部位：合成过程：幼嫩的芽、叶和发育中的种子三、生长素的产生、运输和分布原料：色氨酸生长素一系列反应(二)分布/作用部位：各个器官都有分布主要分布在生长旺盛的部位较多衰老的组织器官较少(三)运输特点：非极性运输极性运输横向运输方向：极性运输：(三)运输特点：生长素只能从形态学上端形态学下端，不能反过来运输地上部分：1、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上端。2、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上端。地下部分：1、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上端。2、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上端。方向：极性运输：(三)运输特点：生长素只能从形态学上端形态学下端，不能反过来运输注：极性运输不受重力影响方式：主动运输形态学上端形态学下端形态学上端形态学下端非极性运输：在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输(三)运输特点：1.发生部位:主要在尖端横向运输:2.发生原因(类型):Ⅰ①单侧光影响:使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧向背光侧运输如图Ⅰ由①→②可引起植物的向光性Ⅱ②重力影响:根茎使生长素在幼根/幼茎中从远地端向近地端运输如图Ⅱ③→④，⑤→⑥可引起植物根的向地性和茎的背地性远地端近地端③离心力影响：使生长素在胚芽鞘尖端从近心端向远心端运输如图Ⅲ⑦→⑧运输可引起胚芽鞘向心弯曲生长(一)产生：合成部位：合成过程：幼嫩的芽、叶和发育中的种子三、生长素的产生、运输和分布原料：色氨酸生长素一系列反应(二)分布/作用部位：各个器官都有分布主要分布在生长旺盛的部位较多衰老的组织器官较少(三)运输特点：非极性运输：极性运输：横向运输生长素只能从形态学上端形态学下端，不能反过来运输①单侧光影响:使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧向背光侧运输②重力影响:使生长素在幼根/幼茎中从远地端向近地端运输③离心力影响：使生长素在胚芽鞘尖端从近心端向远心端运输在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输生长素单侧光不均匀多少快于单侧光照射分布不均匀提醒：①单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。②单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输琼脂块具有通透性，生长素可以通过；云母片或玻璃片具有不透水性，生长素不能通过四、对植物向光性的解释(1)原因分析：（原因：单侧光刺激下使生长素在胚芽鞘尖端从向光侧向背光侧运输）＜＜

20世纪80年代，有学者根据一些实验结果提出，植物的向光性生长，是由于单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。他们用向日葵，萝卜等作实验材料进行实验，结果发现，实验材料因单侧光照射而弯曲生长时，向光一侧和背光一侧的生长素含量基本相同，而向光面的生长抑制物质却多于背光一侧。

目前，有关植物向光性原因的探究还在继续。科学往往是在类似这样的争议中不断发展

由植物体内产生，能从_______运送到________，对植物生长发育有显著影响的微量_______。植物激素的概念产生部位作用部位有机物

除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等．动物激素植物激素举例化学本质作用部位运输分泌器官生长激素胰岛素胰高血糖素肾上腺素等蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物等作用于特定的靶器官、靶细胞体液运输一般由专门的内分泌器官等分泌生长素乙烯赤霉素细胞分裂素脱落酸有机小分子无作用的特定器官横向运输极性运输非极性运输无专门的分泌器官，是由植物体的一定部位产生的植物激素和动物激素的比较相同：都是调节生命活动的微量有机物代表含生长素的琼脂块判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向ABCDE代表云母片（不透水）直立生长不弯曲不生长直立生长向右弯曲生长向右弯曲生长课堂反馈练一练ABCDE2、请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入云母片）

向光源弯曲生长背光源弯曲生长不生长不弯曲直立生长向光源弯曲生长判断植物“长不长、弯不弯”的简单方法——“两看法”技能训练——讨论（教材P49）1、这个实验的设计是否严密？

不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？

结论不严谨。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。3、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？

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从形态学下端运输到形态学上端。对照实验:课堂小结

植物向光性生长素感光部位：作用部位