植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)19

1.動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)有哪些方式？2.植物是如何對(duì)自己的生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的？第三章植物的激素調(diào)節(jié)

最早發(fā)現(xiàn)的一種植物激素——生長(zhǎng)素，它是在研究植物向光性的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。向光性生長(zhǎng)素是什么？科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的？第1節(jié)植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)一、植物的向光性向光性:

在單側(cè)光的照射下植物表現(xiàn)出朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象．特征：是植物的一種應(yīng)激性．向性運(yùn)動(dòng)：植物體受到一定方向的外界刺激而引起的局部定向運(yùn)動(dòng)。如：向光性，向水性，地心引力的刺激使植物產(chǎn)生根的向地性，莖的背地性等。感性運(yùn)動(dòng)：植物體受到不定向的外界刺激而引起的局部運(yùn)動(dòng)（聲音，光線的明暗變化，觸摸等）如：含羞草受到外界刺激后葉片閉合，許多花朵和復(fù)葉都有晝夜周期性開(kāi)閉的現(xiàn)象。

都是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式胚芽鞘是什么?胚芽鞘胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形狀物。它能保護(hù)生長(zhǎng)中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后不能進(jìn)行光合作用。二、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程（一）1、達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)一兩實(shí)驗(yàn)差異：有無(wú)單側(cè)光的照射——單一變量現(xiàn)象：對(duì)照組直立生長(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)組向光生長(zhǎng)結(jié)論：?jiǎn)蝹?cè)光引起胚芽鞘向光生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)一如何證明這個(gè)假設(shè)呢？？胚芽鞘的向光生長(zhǎng)是否與尖端有關(guān)?2、達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二兩實(shí)驗(yàn)差異：有無(wú)胚芽鞘尖端——單一變量現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組不生長(zhǎng)；對(duì)照組向光彎曲生長(zhǎng)結(jié)論：胚芽鞘的向光性彎曲與尖端有關(guān)感受光刺激的部位是哪？是尖端還是尖端以下如何證明這個(gè)假設(shè)呢？？3、達(dá)爾文的實(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現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組1直立生長(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)組2向光生長(zhǎng)結(jié)論：胚芽鞘的生長(zhǎng)與彎曲與尖端有關(guān)，尖端是感受光刺激的部位

胚芽鞘尖端單側(cè)光照射產(chǎn)生某種刺激向下面的伸長(zhǎng)區(qū)傳遞某種影響導(dǎo)致伸長(zhǎng)區(qū)背光面比向光面生長(zhǎng)快結(jié)果出現(xiàn)向光性彎曲總結(jié)上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，達(dá)爾文提出：這種影響究竟是什么？能不能從尖端傳遞到下部呢？詹森的實(shí)驗(yàn)示意圖瓊脂片（二）詹森的實(shí)驗(yàn)(1910年)結(jié)論：胚芽鞘的頂端產(chǎn)生的影響可以通過(guò)瓊脂片傳遞給下部，下部發(fā)生彎曲生長(zhǎng)詹森的實(shí)驗(yàn)示意圖云母片

這種影響傳遞到尖端以下，為什么能引起胚芽鞘的下部?jī)蓚?cè)生長(zhǎng)不均勻呢？結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，是因?yàn)榕哐壳薯敹水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的（三）拜爾的實(shí)驗(yàn)(1914年)拜爾的實(shí)驗(yàn)示意圖黑暗中思考：胚芽鞘放在一側(cè)與單側(cè)光照射之間有何關(guān)聯(lián)？

根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能得出什么結(jié)論?

胚芽鞘的頂端產(chǎn)生的影響可能是一種化學(xué)物質(zhì),這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)。

究竟是不是化學(xué)物質(zhì)呢？如果是，是哪種化學(xué)物質(zhì)？（四）、溫特的實(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用尖端處理過(guò)的瓊脂塊現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)組1不生長(zhǎng)；實(shí)驗(yàn)組2彎曲生長(zhǎng)結(jié)論：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(zhǎng)的物質(zhì)

溫特認(rèn)為這可能是和動(dòng)物激素類(lèi)似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為：生長(zhǎng)素（促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)）生長(zhǎng)素究竟是什么物質(zhì)呢？1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過(guò)鑒定，知道它叫吲哚乙酸（IAA

）（一種有機(jī)酸）。

直到1942年，人們才從高等植物中分離出了生長(zhǎng)素,并確認(rèn)它就是IAA．除IAA外還有苯乙酸（PAA）、還有吲哚丁酸(IBA)等生長(zhǎng)素究竟是什么物質(zhì)呢？生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)，是從研究植物向光性開(kāi)始的，通過(guò)幾代科學(xué)家經(jīng)過(guò)50多年的研究完成的。也揭示了植物向光性的最終原因。植物向光性的原因P48

由植物體內(nèi)合成的（內(nèi)生性），能從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课唬梢苿?dòng)性），對(duì)植物體的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著的調(diào)節(jié)作用的微量有機(jī)物（微量高效性），統(tǒng)稱(chēng)為植物激素。

生長(zhǎng)素與生長(zhǎng)激素的區(qū)別植物激素特別提醒

生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位在尖端，其合成不受光的影響，不能透過(guò)云母片，能透過(guò)瓊脂，單側(cè)光照射使胚芽鞘尖端生長(zhǎng)素分布不均勻，向下運(yùn)輸使尖端以下兩側(cè)分布不均勻，兩側(cè)生長(zhǎng)速度不同而向光彎曲生長(zhǎng)。課外探究：目的要求：了解根的生長(zhǎng)具有向重力性的特點(diǎn)。材料用具：萌發(fā)的玉米種子若干，培養(yǎng)皿、棉花、濾紙、膠布、橡皮泥、剪刀等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)假設(shè):實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè):實(shí)驗(yàn)步驟:按要求完成“植物的向重力性”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的完整方案三、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、分布和運(yùn)輸1、產(chǎn)生的部位：主要有幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，色氨酸經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)可轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)素2、分布：植物體各器官都有分布,但相對(duì)集中地分布在生長(zhǎng)旺盛的部位，（如胚芽鞘、芽和根頂端的分生組織、形成層、受精后的子房、發(fā)育中的種子和果實(shí)等）。而趨向衰老的組織和器官中含量極少3、生長(zhǎng)素的運(yùn)輸形態(tài)學(xué)的上端和下端地上部分：A、層次越高的枝條相對(duì)下面的枝條為形態(tài)學(xué)的上。B、以樹(shù)干中軸為基準(zhǔn)，同一枝條距中軸越遠(yuǎn)則是形態(tài)學(xué)的上。地下部分：A、以地面為基準(zhǔn)，距地面越深的根為形態(tài)學(xué)的上。B、以主根中軸為基準(zhǔn)，同一側(cè)根距中軸越遠(yuǎn)則是形態(tài)學(xué)的上。abc

上端

下端ac

上端上端

下端a上端ab

上端

下端運(yùn)輸特點(diǎn)：非極性運(yùn)輸：在成熟組織中生長(zhǎng)素通過(guò)韌皮部進(jìn)行的運(yùn)輸方式極性運(yùn)輸：只能是從植物體形態(tài)學(xué)的上端向下段運(yùn)輸，不能倒轉(zhuǎn)運(yùn)輸橫向運(yùn)輸：在一些細(xì)胞分裂特別旺盛的地方（莖尖、根尖），受外界某些刺激（單側(cè)光、重力）的影響，生長(zhǎng)素在形態(tài)學(xué)的上端也可以橫向運(yùn)輸（主動(dòng)運(yùn)輸）主動(dòng)運(yùn)輸生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端實(shí)驗(yàn)證明【探究性實(shí)驗(yàn)】根據(jù)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸？

（一）給你如下實(shí)驗(yàn)材料：枝條若干、瓊脂塊若干、胚芽鞘若干、刀片；（二）實(shí)驗(yàn)步驟：第一步、第二步如下圖；請(qǐng)完成后面的步驟及預(yù)測(cè)結(jié)果:

第一步，取一根枝條，切一段，讓枝條形態(tài)學(xué)上端A朝上；取另一枝條，切同樣長(zhǎng)度的一段，讓枝條形態(tài)學(xué)下端B朝上；第二步，把一含有生長(zhǎng)素的瓊脂小塊放在一枝條的形態(tài)學(xué)上端A,形態(tài)學(xué)下端B放一不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；把另一含有生長(zhǎng)素的瓊脂小塊放在另一枝條的形態(tài)學(xué)下端B，形態(tài)學(xué)上端A放一不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；

第一步，取一根枝條，切一段，讓枝條形態(tài)學(xué)上端A朝上；取另一枝條，切同樣長(zhǎng)度的一段，讓枝條形態(tài)學(xué)下端B朝上；第二步，把一含有生長(zhǎng)素的瓊脂小塊放在一枝條的形態(tài)學(xué)上端A，形態(tài)學(xué)下端B放一不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；把另一含有生長(zhǎng)素的瓊脂小塊放在另一枝條的形態(tài)學(xué)下端B，形態(tài)學(xué)上端A放一不含生長(zhǎng)素的瓊脂塊；第三步，一段時(shí)間后，分別取第一組和第二組下面的瓊脂塊，分別放在切去胚芽鞘尖端的切面的一側(cè)；第四步，培養(yǎng)一段時(shí)間后，觀察胚芽鞘的變化，并預(yù)測(cè)結(jié)果和結(jié)論：①兩組都彎向?qū)?cè)生長(zhǎng)；說(shuō)明運(yùn)輸方向是雙向的；②兩組都不彎曲；說(shuō)明不能縱向運(yùn)輸；③第一組彎曲，第二組不彎，說(shuō)明是從植物形態(tài)學(xué)上端向下端運(yùn)輸；【思考】這四種預(yù)測(cè)當(dāng)中，其中最切合實(shí)際的是哪一種呢？④第一組不彎，第二組彎曲，說(shuō)明是從植物形態(tài)學(xué)下端向上端運(yùn)輸。歸納胚芽鞘：感光部位：尖端生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位：尖端生長(zhǎng)素發(fā)生橫向運(yùn)輸?shù)牟课唬杭舛松L(zhǎng)素的作用部位（發(fā)生彎曲生長(zhǎng)的部位）尖端以下科學(xué)研究一般過(guò)程觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題大膽假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論對(duì)植物向光性的解釋

背光一側(cè)向光一側(cè)生長(zhǎng)素多生長(zhǎng)素少細(xì)胞生長(zhǎng)快細(xì)胞生長(zhǎng)慢單側(cè)光引起生長(zhǎng)素背光運(yùn)輸(尖端)向光生長(zhǎng)的原因：ABCDE

請(qǐng)分析各胚芽鞘生長(zhǎng)情況（圖中插入薄片為云母片）。答：A圖胚芽鞘向光源彎曲生長(zhǎng)B圖胚芽鞘背光源彎曲生長(zhǎng)C圖胚芽鞘不彎曲