31植物生長素的發(fā)現(xiàn)

1、第一節(jié)第一節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn)植物生長素的發(fā)現(xiàn)一枝紅花出窗來一枝紅花出窗來葵花朵朵向陽葵花朵朵向陽開開向光性向光性概念：在概念：在單側(cè)光單側(cè)光的照射下植物表現(xiàn)出朝的照射下植物表現(xiàn)出朝向光源方向生長的現(xiàn)象向光源方向生長的現(xiàn)象特征：是植物的一種應(yīng)激性特征：是植物的一種應(yīng)激性向光性向光性 : : 在在單側(cè)光單側(cè)光的照射下，的照射下， 植物植物朝向光源方向生長朝向光源方向生長的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。窄窗口培養(yǎng)出的植株窄窗口培養(yǎng)出的植株結(jié)合圖片來推測一下結(jié)合圖片來推測一下：1 1、枝條彎曲部位是尖端還是尖端下部？、枝條彎曲部位是尖端還是尖端下部？2 2、決定枝條彎曲的部位是尖端還是尖端下部？、決定枝條彎曲的部位

2、是尖端還是尖端下部？學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1、概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程；、概述植物生長素的發(fā)現(xiàn)過程；2 2、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法；、體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法；3 3、評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。、評價實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：金絲雀金絲雀虉?zhí)埐莶輪蝹?cè)光、錫箔紙單側(cè)光、錫箔紙 18801880年年 達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn)達(dá)爾文向光性實(shí)驗(yàn) 一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程一、生長素的發(fā)現(xiàn)過程科學(xué)探索的一般過程科學(xué)探索的一般過程探究生長素的發(fā)現(xiàn)過程探究生長素的發(fā)現(xiàn)過程：植物胚的組成部分：植物胚的組成部分之一。它突破種子的之一。它突破種子的皮后發(fā)育成葉和莖。皮后發(fā)

3、育成葉和莖。 實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：植物胚芽外的錐形：植物胚芽外的錐形套狀物，套狀物，是植物的第是植物的第一片葉子一片葉子，可保護(hù)胚，可保護(hù)胚芽中更幼小的葉和生芽中更幼小的葉和生長錐。長錐。胚芽胚芽胚芽鞘的生長和彎曲與胚芽鞘的尖端部位胚芽鞘的生長和彎曲與胚芽鞘的尖端部位有關(guān)有關(guān)生長生長,向光彎曲向光彎曲不生長不生長, ,不彎曲不彎曲單一變量：單一變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：有無胚芽鞘尖端有無胚芽鞘尖端實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1生長，向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)生長，向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)2不生長不生長胚芽鞘的生長和彎曲和胚芽鞘尖端接受單胚芽鞘的生長和彎曲和胚芽鞘尖端接受單測光有關(guān)。測光有關(guān)。生長生長,

4、向光彎曲向光彎曲單一變量：單一變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：有無單測光照射有無單測光照射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)3生長，不彎曲。生長，不彎曲。生長生長, ,不彎曲不彎曲單一變量：單一變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3生長，不彎曲；實(shí)驗(yàn)生長，不彎曲；實(shí)驗(yàn)4向光彎曲生長向光彎曲生長生長生長, ,不彎曲不彎曲生長生長,向光彎曲向光彎曲錫箔片罩住胚芽鞘尖端或下部錫箔片罩住胚芽鞘尖端或下部胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，尖端胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，尖端下部彎曲下部彎曲達(dá)爾文的猜測：單側(cè)光單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激刺激, ,當(dāng)當(dāng)這種刺

5、激傳遞到這種刺激傳遞到伸長區(qū)伸長區(qū)時時, ,會造成背光面比向會造成背光面比向光面生長快光面生長快, ,因而出現(xiàn)向光性彎曲。因而出現(xiàn)向光性彎曲。 尖端產(chǎn)生的這種刺激究竟是什么尖端產(chǎn)生的這種刺激究竟是什么? ?是一種是一種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)還是什么？還是什么？結(jié)論：胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的結(jié)論：胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的 “ “刺激刺激”可可以通過瓊脂片傳遞給下部以通過瓊脂片傳遞給下部。19101910年年 詹森的實(shí)驗(yàn)詹森的實(shí)驗(yàn) 結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激在下部結(jié)論：胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激在下部分布分布不均勻不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。造成了胚芽鞘的彎曲生長。19141914年年 拜爾的實(shí)驗(yàn)拜爾的實(shí)驗(yàn)黑暗中（2）

6、為什么要在黑暗條件下？）為什么要在黑暗條件下？排除單側(cè)光的干擾排除單側(cè)光的干擾（1）從科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則上，拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒）從科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則上，拜爾的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有沒有不完善的地方？有不完善的地方？黑暗黑暗黑暗黑暗根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，初步證明尖端產(chǎn)生的初步證明尖端產(chǎn)生的可能可能是一種是一種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)，這種這種化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)分布不均勻造成了胚芽鞘的彎分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。曲生長。究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？ 19281928年年 溫特的實(shí)驗(yàn)溫特的實(shí)驗(yàn)

7、朝對側(cè)朝對側(cè) 彎曲生長彎曲生長既不彎曲既不彎曲也不生長也不生長結(jié)論：胚芽鞘尖端結(jié)論：胚芽鞘尖端的確能產(chǎn)生某種物質(zhì)的確能產(chǎn)生某種物質(zhì)，這種物質(zhì)從尖，這種物質(zhì)從尖端運(yùn)輸?shù)缴扉L區(qū)，并端運(yùn)輸?shù)缴扉L區(qū)，并能使胚芽鞘下面某些部分生長能使胚芽鞘下面某些部分生長。并。并將這種物質(zhì)命名為生長素。將這種物質(zhì)命名為生長素。 ）生長素的化學(xué)本質(zhì)生長素的化學(xué)本質(zhì)9背光側(cè)細(xì)胞長的快背光側(cè)細(xì)胞長的快尖端尖端尖端尖端尖端下部尖端下部生長素分布不均勻生長素分布不均勻產(chǎn)生生長素的部位：產(chǎn)生生長素的部位：感受光刺激的部位：感受光刺激的部位：彎曲生長的部位：彎曲生長的部位：向光彎曲的細(xì)胞原因：向光彎曲的細(xì)胞原因：向光彎曲的物質(zhì)分布原

8、因：向光彎曲的物質(zhì)分布原因：形態(tài)形態(tài)細(xì)胞細(xì)胞分子分子對向光性的解釋對向光性的解釋單側(cè)光使生長素背光單側(cè)光使生長素背光側(cè)比向光側(cè)側(cè)比向光側(cè)生長素促進(jìn)生長生長素促進(jìn)生長單側(cè)光引起生長素在單側(cè)光引起生長素在尖端由向光側(cè)向背光側(cè)尖端由向光側(cè)向背光側(cè)運(yùn)輸運(yùn)輸橫向運(yùn)輸橫向運(yùn)輸植物向光性及植物向光性及形成的原因形成的原因外因：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 生長素分布生長素分布不均勻不均勻( (背光面多向光面少背光面多向光面少) )。適時反饋適時反饋空白瓊脂片長不長，看長不長，看彎不彎，看彎不彎，看有無生長素有無生長

9、素生長素分布是否均勻生長素分布是否均勻解答技巧解答技巧光光瓊脂片含IAA瓊脂片含IAA瓊脂片用錫箔罩住尖端光不透水玻璃片光下列情況下一段時間后胚芽鞘的生長情況（都是左側(cè)單側(cè)下列情況下一段時間后胚芽鞘的生長情況（都是左側(cè)單側(cè)光照射、空白瓊脂塊含生長素的瓊脂塊空白瓊脂片）光照射、空白瓊脂塊含生長素的瓊脂塊空白瓊脂片）向左彎曲生長向左彎曲生長 向左彎曲生長向左彎曲生長 直立生長，不彎曲直立生長，不彎曲 向左彎曲生長向左彎曲生長向右彎曲生長向右彎曲生長 向左彎曲生長向左彎曲生長 直立生長直立生長向右彎曲生長向右彎曲生長向左彎曲生長向左彎曲生長不生長不生長下圖示三盆燕麥幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中

10、是切去胚芽鞘尖端的幼苗，將A、B 分別放在緩慢勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤上，將C盆放在不旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三盆均有單側(cè)光照射。幾天后，A盆的幼苗_生長；B盆的幼苗_生長；C盆的幼苗_ _ 生長。 ABC直立直立不不彎向光源彎向光源圖圖1 1表示有關(guān)生長素的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過一段表示有關(guān)生長素的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過一段時間后，圖時間后，圖2 2中甲、乙、丙、丁四個切去尖中甲、乙、丙、丁四個切去尖端的胚芽鞘中彎曲程度最大的是端的胚芽鞘中彎曲程度最大的是 ( )( )A A甲甲 B B乙乙 C C丙丙 D D丁丁A A產(chǎn)生：產(chǎn)生：分布：分布：運(yùn)輸：運(yùn)輸：主要在主要在幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子（分幼嫩的芽、葉和發(fā)育著的種子（分

11、裂能力強(qiáng)）裂能力強(qiáng)）形態(tài)學(xué)形態(tài)學(xué)上端到下端（極性運(yùn)輸）主動運(yùn)輸上端到下端（極性運(yùn)輸）主動運(yùn)輸多集中在多集中在生長旺盛生長旺盛的部位的部位生長素的向下運(yùn)輸生長素的向下運(yùn)輸非極性運(yùn)輸非極性運(yùn)輸（成熟組織，成熟組織，如韌皮部如韌皮部） 橫向運(yùn)輸橫向運(yùn)輸（單一方向刺單一方向刺激；局限于產(chǎn)激；局限于產(chǎn)生部位生部位）主動）主動運(yùn)輸運(yùn)輸二、生長素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸二、生長素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸一般具有如下特點(diǎn)：一般具有如下特點(diǎn)：產(chǎn)生部位產(chǎn)生部位積累部位：積累部位：如頂芽如頂芽側(cè)芽，分生區(qū)側(cè)芽，分生區(qū)衰老部位：如分生區(qū)衰老部位：如分生區(qū)老根老根基準(zhǔn)基準(zhǔn)形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端

12、形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端 由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位產(chǎn)生部位運(yùn)送運(yùn)送到到作用部位作用部位，對植物生長發(fā)育有顯著影響，對植物生長發(fā)育有顯著影響的微量物質(zhì)。的微量物質(zhì)。 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)生長素生長素之后，科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了之后，科學(xué)家又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了赤霉素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯細(xì)胞分裂素、脫落酸、乙烯等植物激素。等植物激素。植物激素植物激素abbaCCD胚芽鞘胚芽鞘D將將 生長生長 ；不不生長素不能從植物的形態(tài)學(xué)下端生長素不能從植物的形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)缴隙?，瓊脂運(yùn)輸?shù)缴隙?，瓊脂C中沒有獲得中沒有獲得生長素。生長素。這是因?yàn)?/p>

13、這是因?yàn)榫氁痪殻壕氁痪殻捍砗L素的瓊脂塊，代表含生長素的瓊脂塊，1、判斷下列胚芽鞘的生長或彎曲方向、判斷下列胚芽鞘的生長或彎曲方向A B C D 直立直立生長生長不彎曲不彎曲不生長不生長直立直立生長生長向右彎向右彎曲生長曲生長練一練練一練2. 2. 用燕麥胚芽鞘進(jìn)行向光性實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)感受光刺激用燕麥胚芽鞘進(jìn)行向光性實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)感受光刺激的部位和發(fā)生彎曲的部位分別是（的部位和發(fā)生彎曲的部位分別是（ ） 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側(cè)尖端和尖端下一段的向光一側(cè) 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側(cè)尖端和尖端下一段的背

14、光一側(cè)C3.3.植物向光性的形成植物向光性的形成, ,是由于單側(cè)光使（是由于單側(cè)光使（ ） A.A.生長素在莖尖向光側(cè)比背光側(cè)的含量高生長素在莖尖向光側(cè)比背光側(cè)的含量高 B.B.生長素在莖尖背光側(cè)比向光側(cè)的含量高生長素在莖尖背光側(cè)比向光側(cè)的含量高 C.C.莖尖感光部位的感光能為發(fā)生改變莖尖感光部位的感光能為發(fā)生改變 D.D.莖尖芽的頂端分生組織合成生長素的能力莖尖芽的頂端分生組織合成生長素的能力 發(fā)生改變發(fā)生改變 B（3 3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲、乙、丙三個裝置中的胚芽鞘的生長和彎曲）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲、乙、丙三個裝置中的胚芽鞘的生長和彎曲方向分別為：甲方向分別為：甲_、乙、乙_、 丙丙_。（4 4）實(shí)驗(yàn)結(jié)

15、論：）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_A段段B段段光光光光光光云母片云母片甲甲乙乙丙丙丁丁4 4、下列是與生長素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，為驗(yàn)證在單側(cè)光照射下，丁圖、下列是與生長素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，為驗(yàn)證在單側(cè)光照射下，丁圖燕麥胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在燕麥胚芽鞘尖端產(chǎn)生的生長素的橫向運(yùn)輸發(fā)生在A A段而不是段而不是B B段。段。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請幫助其完成下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過程：某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請幫助其完成下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)過程：（1 1）實(shí)驗(yàn)材料及用具：燕麥胚芽鞘、一側(cè)開孔的硬紙盒、薄云）實(shí)驗(yàn)材料及用具：燕麥胚芽鞘、一側(cè)開孔的硬紙盒、薄云母片母片( (物質(zhì)不能透過物質(zhì)不能透過) )、光源等。、光源等。（2 2

16、）實(shí)驗(yàn)過程（按下圖中甲、乙、丙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。）實(shí)驗(yàn)過程（按下圖中甲、乙、丙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。胚芽鞘向光源生長胚芽鞘向光源生長 胚芽鞘直立生長胚芽鞘直立生長 胚芽鞘向光源生長胚芽鞘向光源生長 在單側(cè)光的照射下，胚芽鞘尖端生長素的在單側(cè)光的照射下，胚芽鞘尖端生長素的 橫向運(yùn)輸發(fā)生在橫向運(yùn)輸發(fā)生在A A段而不是在段而不是在B B段段 。尖端以下的部分；尖端以下的部分；生長旺盛生長旺盛的部位的部位主動運(yùn)輸主動運(yùn)輸在尖端既進(jìn)行在尖端既進(jìn)行橫向運(yùn)輸，橫向運(yùn)輸，又進(jìn)行又進(jìn)行極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸； 而尖端以下只進(jìn)行而尖端以下只進(jìn)行極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸,成熟組織中可通過成熟組織中可通過韌韌皮部皮部進(jìn)行進(jìn)行非極性運(yùn)輸

17、非極性運(yùn)輸胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 ；具有分生能力；具有分生能力的組織的組織感光部位：感光部位：彎曲的部位彎曲的部位: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：生長素運(yùn)輸方式：生長素運(yùn)輸方式：生長素運(yùn)輸方向：生長素運(yùn)輸方向：胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端 尖端的下部尖端的下部 單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響生長單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響生長素的合成素的合成【總結(jié)總結(jié)】1.1.生長素的發(fā)現(xiàn)過程生長素的發(fā)現(xiàn)過程人物人物結(jié)論結(jié)論達(dá)爾文達(dá)爾文 單側(cè)光單側(cè)光照射使照射使胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種產(chǎn)生某種刺激刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長伸長區(qū)區(qū)時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光彎曲向光彎曲。 詹森詹森胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激可以透過透過瓊脂片瓊脂片傳遞傳遞給下部給下部拜爾拜爾尖端產(chǎn)生的尖端產(chǎn)生的刺激刺激在在胚芽鞘尖端下