第1節(jié)植物生長素發(fā)現(xiàn)

1、第第3 3章章 植物的激素調(diào)節(jié)植物的激素調(diào)節(jié)第第1 1節(jié)節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn)植物生長素的發(fā)現(xiàn) 亳州一中亳州一中 郭麗麗郭麗麗 目標(biāo)目標(biāo)1.1.理解植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程及理解植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法； 目標(biāo)目標(biāo)2.2.理解植物產(chǎn)生向光性的機(jī)理及理解植物產(chǎn)生向光性的機(jī)理及生長素的運(yùn)輸方式。生長素的運(yùn)輸方式。1. 圖中植株的生長方向圖中植株的生長方向有什么特點(diǎn)有什么特點(diǎn)?3.可能是哪種環(huán)境刺激可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方引發(fā)了這株植物生長方向的改變向的改變?這種改變有這種改變有什么適應(yīng)意義什么適應(yīng)意義?2.這種生長方向的改變這種生長方向的改變,是發(fā)生在植物的幼嫩部是

2、發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分分還是成熟部分? 植物沒有神經(jīng)系統(tǒng)，對外界刺激的反應(yīng)沒有動植物沒有神經(jīng)系統(tǒng)，對外界刺激的反應(yīng)沒有動物那么靈敏，那植物能不能對自身的生命活動進(jìn)行物那么靈敏，那植物能不能對自身的生命活動進(jìn)行調(diào)節(jié)呢？調(diào)節(jié)呢？實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀虉草的胚芽鞘實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀虉草的胚芽鞘胚芽鞘是什么?胚芽鞘胚芽鞘 胚芽鞘：植物胚芽外的錐形套狀物，是植物的第一片葉子，胚芽鞘：植物胚芽外的錐形套狀物，是植物的第一片葉子，可保護(hù)胚芽中更幼小的葉和生長錐?？杀Ｗo(hù)胚芽中更幼小的葉和生長錐。胚芽胚芽問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)1 1:胚芽鞘感受光刺激的是尖胚芽鞘感受光刺激的是尖端還是尖端以下部位？端還是尖端以下部位

3、？兩實(shí)驗(yàn)差異：有無單側(cè)光的照射兩實(shí)驗(yàn)差異：有無單側(cè)光的照射單一變量單一變量現(xiàn)象：對照組直立生長；實(shí)驗(yàn)組向光生長現(xiàn)象：對照組直立生長；實(shí)驗(yàn)組向光生長結(jié)論：結(jié)論：單側(cè)光引起胚芽鞘向光生長單側(cè)光引起胚芽鞘向光生長 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)2 2: 這種彎曲是否與胚芽鞘這種彎曲是否與胚芽鞘尖端有關(guān)？尖端有關(guān)？ 如何證明這個假設(shè)呢？如何證明這個假設(shè)呢？ 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二兩實(shí)驗(yàn)差異：有無胚芽鞘尖端兩實(shí)驗(yàn)差異：有無胚芽鞘尖端單一變量單一變量現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組不生長；對照組向光彎曲生長現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組不生長；對照組向光彎曲生長結(jié)論：結(jié)論：胚芽鞘的向光性彎曲與尖端有關(guān)胚芽鞘的向光性彎曲與尖端有關(guān)問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)3 3:

4、感受光刺激的部位是哪？是感受光刺激的部位是哪？是尖端還是尖端以下？尖端還是尖端以下？ 如何證明這個假設(shè)呢？如何證明這個假設(shè)呢？ 結(jié)論：胚芽鞘的胚芽鞘的尖端產(chǎn)生尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部片傳遞給下部實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三兩實(shí)驗(yàn)差異：錫箔片罩住胚芽鞘尖端或下部兩實(shí)驗(yàn)差異：錫箔片罩住胚芽鞘尖端或下部現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組1 1直立生長；實(shí)驗(yàn)組直立生長；實(shí)驗(yàn)組2 2向光生長向光生長結(jié)論：結(jié)論：胚芽鞘的生長與彎曲與尖端有關(guān)，尖端胚芽鞘的生長與彎曲與尖端有關(guān)，尖端是感受光刺激的部位。是感受光刺激的部位。 問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)3 3:伸長部位是在尖端還是尖端下伸長部位是在尖端還是尖端下部呢

5、？如何證明？部呢？如何證明？ 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)結(jié)論達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)結(jié)論胚芽鞘的胚芽鞘的尖端尖端受單側(cè)光刺激后，就向下受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種面的伸長區(qū)傳遞某種“影響影響”, ,造成伸造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快長區(qū)背光面比向光面生長快, ,因而使胚因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)4 4: 這種這種“影響影響”究竟是什么？究竟是什么？用什么方法可以證明這種用什么方法可以證明這種“影影響響”從尖端傳到下部呢？從尖端傳到下部呢？瓊脂：瓊脂：常用作常用作培養(yǎng)基的凝固劑，易熔，培養(yǎng)基的凝固劑，易熔，可塑，可塑，物質(zhì)可在瓊脂中物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。擴(kuò)散而性質(zhì)不

6、變。 云母片：云母片：常用常用作電器絕緣材料，作電器絕緣材料，物質(zhì)不物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散。能透過云母片擴(kuò)散。證明：胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的物質(zhì)可以通過瓊脂胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的物質(zhì)可以通過瓊脂片傳遞給下部片傳遞給下部問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)5 5: 胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，該刺激傳遞到尖端以下，怎樣該刺激傳遞到尖端以下，怎樣引起胚芽鞘的彎曲生長呢？引起胚芽鞘的彎曲生長呢？證明：胚芽鞘的彎曲生長是由其頂尖產(chǎn)生的物胚芽鞘的彎曲生長是由其頂尖產(chǎn)生的物質(zhì)在下端質(zhì)在下端不均勻分布不均勻分布造成的造成的問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)6 6: 尖端放置的位置及后來彎尖端放置的位置及后來彎曲的方向有什么關(guān)系？曲

7、的方向有什么關(guān)系？ 胚芽鞘放在一側(cè)與單側(cè)光照胚芽鞘放在一側(cè)與單側(cè)光照射之間有何關(guān)聯(lián)？射之間有何關(guān)聯(lián)？ 問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)7: 如果尖端確實(shí)通過產(chǎn)生某種物如果尖端確實(shí)通過產(chǎn)生某種物質(zhì)來影響下部生長那么這種物質(zhì)質(zhì)來影響下部生長那么這種物質(zhì)應(yīng)該可以轉(zhuǎn)移到另一種應(yīng)該可以轉(zhuǎn)移到另一種“物質(zhì)物質(zhì)”中，從而使該中，從而使該“物質(zhì)物質(zhì)” ” 具有與具有與尖端同樣的效應(yīng)尖端同樣的效應(yīng)? ? 進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的，并命名為的，并命名為生長素生長素。結(jié)論：結(jié)論：溫特實(shí)驗(yàn)溫特實(shí)驗(yàn)兩實(shí)驗(yàn)差異：切去胚芽鞘尖端的一端是否放有兩實(shí)驗(yàn)差異：切去胚芽鞘尖

8、端的一端是否放有 用尖端處理過的瓊脂塊用尖端處理過的瓊脂塊現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組1 1不生長；實(shí)驗(yàn)組不生長；實(shí)驗(yàn)組2 2彎曲生長彎曲生長結(jié)論：結(jié)論：胚芽鞘頂端確實(shí)可以產(chǎn)生某種向下運(yùn)輸胚芽鞘頂端確實(shí)可以產(chǎn)生某種向下運(yùn)輸?shù)牟⒛芤鹋哐壳噬L的物質(zhì)的并能引起胚芽鞘生長的物質(zhì) 溫特認(rèn)為這可能是和動物激素類似的物質(zhì)，溫特認(rèn)為這可能是和動物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為：并把這種物質(zhì)命名為：生長素生長素問題引領(lǐng)問題引領(lǐng)8:生長素究竟是什么物質(zhì)呢？生長素究竟是什么物質(zhì)呢？19341934年，科學(xué)家從人尿中分離出具有生年，科學(xué)家從人尿中分離出具有生長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)長素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)吲哚乙酸（吲哚乙酸（

9、IAAIAA）。）。荷蘭科學(xué)家荷蘭科學(xué)家郭葛郭葛從高等植物體內(nèi)分離出從高等植物體內(nèi)分離出生長素，并確認(rèn)它就是生長素，并確認(rèn)它就是IAAIAA。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)還具進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)還具有生長素效應(yīng)的其他物質(zhì)：有生長素效應(yīng)的其他物質(zhì)：苯乙酸苯乙酸(PAA)(PAA)、吲哚丁酸、吲哚丁酸(IBA)(IBA)發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)者實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論1880年年達(dá)爾文達(dá)爾文單側(cè)光照射胚單側(cè)光照射胚芽鞘芽鞘彎向光源生彎向光源生長長切去胚芽鞘的尖端，切去胚芽鞘的尖端，單側(cè)光照射單側(cè)光照射不生長，也不生長，也不彎曲不彎曲胚芽鞘尖端用一個錫胚芽鞘尖端用一個錫箔小帽罩起來，單側(cè)箔小帽罩

10、起來，單側(cè)光照射光照射直立生長直立生長用錫箔遮住胚芽鞘尖用錫箔遮住胚芽鞘尖端下段，給予單側(cè)光端下段，給予單側(cè)光照射照射彎向光源生彎向光源生長長1928年年溫特溫特與胚芽鞘尖端接觸過與胚芽鞘尖端接觸過的瓊脂塊放在切去尖的瓊脂塊放在切去尖端的切面的一側(cè)端的切面的一側(cè)向放瓊脂的向放瓊脂的對側(cè)彎曲生對側(cè)彎曲生長長把沒有接觸過胚芽鞘把沒有接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂小塊放在尖端的瓊脂小塊放在切去尖端的胚芽鞘切切去尖端的胚芽鞘切面的一側(cè)面的一側(cè)不生長，也不生長，也不彎曲不彎曲 具有向光性具有向光性向光性可能與尖向光性可能與尖端有關(guān)端有關(guān)感受光刺激的部感受光刺激的部位在尖端位在尖端彎曲部位在尖彎曲部位在尖端下面端

11、下面推想推想:單側(cè)光照單側(cè)光照射使胚芽鞘的射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時部的伸長區(qū)時,會造成背光面會造成背光面比向光面生長比向光面生長快快,因而出現(xiàn)向因而出現(xiàn)向光彎曲光彎曲胚芽鞘的尖端確實(shí)能產(chǎn)生某種物質(zhì)，胚芽鞘的尖端確實(shí)能產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏看偈瓜逻@種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)较虏看偈瓜虏可L部生長植物向光性及形植物向光性及形成的原因成的原因外因：單側(cè)光照射外因：單側(cè)光照射內(nèi)因：內(nèi)因： 尖端的存在尖端的存在( (感受光刺激感受光刺激) ) 尖端產(chǎn)生生長素尖端產(chǎn)生生長素 生長素分布不均勻生長素分布不均勻( (背光面多向光面

12、少背光面多向光面少) )。結(jié)論結(jié)論胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端尖端以下的部分尖端以下的部分感光部位：感光部位：合成生長素的部位：合成生長素的部位：生長素的作用部位：生長素的作用部位：彎曲生長的部位：彎曲生長的部位：尖端以下的部分尖端以下的部分1.1.橫向運(yùn)輸橫向運(yùn)輸(1)(1)發(fā)生部位：尖端。發(fā)生部位：尖端。(2)(2)類型類型.受光照影響受光照影響單側(cè)光使胚芽鞘尖端中的生長素由運(yùn)到。單側(cè)光使胚芽鞘尖端中的生長素由運(yùn)到。.受力影響受力影響 III.III.離心力影響離心力影響a.a.在幼根中重力作用使生長素從運(yùn)到，幼莖中在幼根中重力作用使生長素從運(yùn)到，幼莖中生長素從運(yùn)到。生長素從運(yùn)

13、到。b.b.離心力使胚芽鞘尖端的生長素從運(yùn)到。離心力使胚芽鞘尖端的生長素從運(yùn)到。2.2.縱向運(yùn)輸縱向運(yùn)輸(1)(1)極性運(yùn)輸：生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)綐O性運(yùn)輸：生長素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，如圖：形態(tài)學(xué)下端，而不能反過來運(yùn)輸，如圖：(2)(2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)由上圖中的甲、乙兩組可知：由上圖中的甲、乙兩組可知：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組中的B B端受體可以接收到來自端受體可以接收到來自A A端供體中含端供體中含有放射性標(biāo)記的生長素；而乙組中的有放射性標(biāo)記的生長素；而乙組中的A A端受體不會接收到來端受體不會接收到來自自B B端供體中含有放射性標(biāo)記的生長

14、素；端供體中含有放射性標(biāo)記的生長素；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生長素只能由植物體形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生長素只能由植物體形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。學(xué)的下端。 極性運(yùn)輸是主動運(yùn)輸?shù)倪^程，可以從低濃度運(yùn)極性運(yùn)輸是主動運(yùn)輸?shù)倪^程，可以從低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛忍?，如可以從低濃度的頂芽處移向高濃度的?cè)芽輸?shù)礁邼舛忍?，如可以從低濃度的頂芽處移向高濃度的?cè)芽處。處。1.1.如圖是用不透水的云母片以如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，并分別從不的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給以光照，培養(yǎng)一段時間同方向給以光照，培養(yǎng)一段時間后，胚芽鞘的生長情況是（）

15、后，胚芽鞘的生長情況是（）A A甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎 B B甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎C C甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲D D甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲B B2 2、根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)回答、根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)回答: : (1)(1)圖甲中圖甲中, ,供應(yīng)塊是含有生長素的瓊脂塊供應(yīng)塊是含有生長素的瓊脂塊, ,接受塊是不含接受塊是不含生長素的瓊脂塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：胚芽鞘生長素的瓊脂塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：胚芽鞘C C發(fā)生的現(xiàn)象是發(fā)生的現(xiàn)象是_，這一現(xiàn)象說明：，這一現(xiàn)象說明：_。向左側(cè)彎曲向左側(cè)彎曲 生長素可由胚芽鞘生長素可由胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸 (2)(2)圖乙中，胚芽鞘圖乙中，胚芽鞘D D不能發(fā)生不能發(fā)生C C現(xiàn)象現(xiàn)象,