3.1 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)XG.ppt

1、根向下生長(zhǎng),向日葵向光向上生長(zhǎng),當(dāng)我們把一粒種子種在土壤中，各種條件合適、種子開(kāi)始萌發(fā)。它的根和芽會(huì)朝向什么方向生長(zhǎng)？”,為什么植物的根總是向下， 而芽總是向上、向光生長(zhǎng)？,根向下，芽向上、向光生長(zhǎng)。,第一節(jié) 植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn),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。,在單側(cè)光的照射下，植物朝向光源方向生長(zhǎng)的現(xiàn)象叫做向光性。,生長(zhǎng)素是什么？科學(xué)家是怎樣發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的？,實(shí)驗(yàn)材料-胚芽鞘：胚芽外的錐形狀物，是植物的第一片葉子。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，出土后能進(jìn)行光合作用。,一 生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,胚芽鞘,（ 一）達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)1（19世紀(jì)末

2、）,結(jié)論：?jiǎn)蝹?cè)光引起胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng),（ 一）達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)2（19世紀(jì)末）,結(jié)論：胚芽鞘的向光彎曲生長(zhǎng)與尖端有關(guān),錫箔小帽罩住尖端 錫箔罩住尖端下部,（一）達(dá)爾文的向光性實(shí)驗(yàn)3（19世紀(jì)末）,結(jié)論：感光的部位在：尖端,達(dá)爾文的結(jié)論：,單側(cè)光引起胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng),胚芽鞘的向光彎曲生長(zhǎng)與尖端有關(guān),實(shí)驗(yàn)一：,實(shí)驗(yàn)二：,實(shí)驗(yàn)三：,感光的部位在：尖端,。,單側(cè)光使尖端產(chǎn)生了某種刺激，因此胚芽鞘彎曲生長(zhǎng),單側(cè)光,彎向光源,不生長(zhǎng)不 彎曲,直立生長(zhǎng),彎曲光源,伸長(zhǎng)區(qū),背光面,一、探究生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,（二）詹森的實(shí)驗(yàn)(1910年),瓊脂：常用作培養(yǎng)基的凝固劑，易熔，可塑，物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不

3、變。,云母片：常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過(guò)云母片擴(kuò)散。,（ 二）詹森的實(shí)驗(yàn)(1910年),假設(shè)：,這種刺激是什么？能不能從尖端傳遞到下部？,（ 三）拜爾的實(shí)驗(yàn)(1914年),假設(shè)：,這種刺激，在尖端下部分布均勻，和分布不均勻，如何影響生長(zhǎng)？,(2)詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn),不生長(zhǎng)，也不彎曲,彎向光源生長(zhǎng),可以透過(guò),向右彎曲生長(zhǎng),在其下部分 布不均勻,由詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)初步證明：,如何證明呢？,尖端產(chǎn)生的這種刺激，可能是一種物質(zhì)， 影響彎曲生長(zhǎng)。,（ 四）溫特的實(shí)驗(yàn)（1928年）,假設(shè)：,這種刺激，是一種化學(xué)物質(zhì)。,(3)溫特實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)組 處理：把 的瓊脂塊放于切去尖端的燕麥 胚芽鞘一側(cè)。 現(xiàn)象：胚

4、芽鞘會(huì) 生長(zhǎng)。,放置過(guò)燕麥尖端,朝對(duì)側(cè)彎曲,對(duì)照組 處理：把 的瓊脂塊放于切去尖端的 燕麥胚芽鞘一側(cè)。 現(xiàn)象：胚芽鞘 。 結(jié)論：胚芽鞘尖端能產(chǎn)生 ，會(huì)造成胚芽鞘彎 曲生長(zhǎng)，這種化學(xué)物質(zhì)被命名為 。 (4)1934年，科學(xué)家分離并鑒定出生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)為 (IAA)。,沒(méi)有接觸過(guò)胚芽鞘尖端,既不生長(zhǎng)也不彎曲,一種化學(xué)物質(zhì),生長(zhǎng)素,吲哚乙酸,1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先提取出了這種物質(zhì)，經(jīng)過(guò)鑒定，知道它叫吲哚乙酸（ IAA ）。,生長(zhǎng)素究竟是什么物質(zhì)呢？,2.科學(xué)研究的一般過(guò)程,生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的總結(jié)與應(yīng)用,觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出結(jié)論,1.生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)： 吲哚乙酸。,3

5、.掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:,單一變量原則,對(duì)照原則,生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的總結(jié)與應(yīng)用,4.四個(gè)“部位”：生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位、作用部位、感光部位、生長(zhǎng)和彎曲部位。,生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位： 作用部位： 感光的部位： 彎曲的部位：,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端,尖端以下的部位,尖端以下的部位,生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程的總結(jié)與應(yīng)用,植物向光性及形成的原因,外因：?jiǎn)蝹?cè)光照射 內(nèi)因： 尖端的存在(感受光刺激) 尖端產(chǎn)生生長(zhǎng)素 生長(zhǎng)素分布不均勻(背光面多向光面少)。,吲哚乙酸（色氨酸合成）,幼芽、幼葉和發(fā)育中的種子,極性運(yùn)輸,非極性運(yùn)輸 （韌皮部）,主動(dòng)運(yùn)輸,生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布,垂體,蛋白質(zhì),集中分布在生長(zhǎng)旺盛的部位（胚芽鞘

6、、芽和根的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處）,靶細(xì)胞 靶器官,通過(guò)體液運(yùn)輸,生長(zhǎng)激素,由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從_運(yùn)送到_，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量_。,植物激素的概念,產(chǎn)生部位,作用部位,有機(jī)物,除生長(zhǎng)素外，還發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等,小結(jié)：植物向光性的解釋,外因： 內(nèi)因：,一個(gè)解釋?zhuān)?單側(cè)光,生長(zhǎng)素在尖端下部分布不均勻,為什么生長(zhǎng)素在伸長(zhǎng)區(qū)分布不均勻呢？,四個(gè)“部位”：產(chǎn)生部位、作用部位、 感光部位、彎曲部位,一種物質(zhì)：,生長(zhǎng)素（吲哚乙酸）,二、生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布,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

7、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。,生長(zhǎng)素的產(chǎn)生部位：,生長(zhǎng)素的分布：,運(yùn)輸特點(diǎn)：,主要在幼嫩的芽、葉、發(fā)育的種子_可轉(zhuǎn)化成生長(zhǎng)素,大多集中在生長(zhǎng)旺盛的部位,從植物體形態(tài)學(xué)_向形態(tài)學(xué)_運(yùn)輸,色氨酸,如胚芽鞘、分生組織、形成層、發(fā)育的種子和果實(shí),非極性運(yùn)輸,極性運(yùn)輸,橫向運(yùn)輸,從胚芽鞘尖端_一側(cè)向_一側(cè)運(yùn)輸,成熟組織中,（主動(dòng)運(yùn)輸）,向光,背光,上端,下端,提醒： 單側(cè)光只影響生長(zhǎng)素的分布，不影響生長(zhǎng)素的合成。瓊脂塊無(wú)感光作用 單側(cè)光刺激時(shí),生長(zhǎng)素在尖端既進(jìn)行橫向運(yùn)輸，又進(jìn)

8、行極性運(yùn)輸,三、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_,背光側(cè)比向光側(cè)生長(zhǎng)素含量多，背光側(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)快，向光彎曲,思考題1： 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圖胚芽鞘不彎曲不生長(zhǎng),D圖胚芽鞘直立生長(zhǎng),E圖胚芽鞘向光源彎曲生長(zhǎng),提醒：判斷生長(zhǎng)和彎曲首看有無(wú)生長(zhǎng)素來(lái)源，再看能否運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，最后看分布是否均勻?評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論,討論: 1、不嚴(yán)密。缺乏對(duì)照實(shí)驗(yàn)。,2、結(jié)論2不嚴(yán)謹(jǐn)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證明生長(zhǎng)素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫?/p>

9、態(tài)學(xué)上端。,實(shí)驗(yàn)組：,對(duì)照組：,形態(tài)學(xué)上端,形態(tài)學(xué)下端,3、實(shí)驗(yàn)方案改造如下：,(1)極性運(yùn)輸：,用在圖中表示出生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸方向,科學(xué)家做如下實(shí)驗(yàn)：（甲）把含有生長(zhǎng)素的瓊脂小塊，放在一段燕麥胚芽鞘的上端，把另一塊不含生長(zhǎng)素的瓊脂小塊作為接受塊放在下端；（乙）把一段胚芽鞘倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，做同樣的實(shí)驗(yàn)（如下圖） 接受塊中，含生長(zhǎng)素的是_，不含生長(zhǎng)素的是_。 實(shí)驗(yàn)_中的胚芽鞘能繼續(xù)生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)_中的胚芽鞘不能繼續(xù)生長(zhǎng)。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_。,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,(2) 橫向運(yùn)輸：,總結(jié),1、在胚芽鞘實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生生長(zhǎng)素的部位是 。感受光刺激的部位是 。光只能影響生長(zhǎng)

10、素的分布，不能影響生長(zhǎng)素的合成。 2、向光彎曲部位在 。 3、生長(zhǎng)素的跨膜方式主要是 。 4、胚芽鞘向光彎曲的原因是 。 5、生長(zhǎng)素的化學(xué)本質(zhì)是 。,胚芽鞘的尖端,胚芽鞘的尖端,尖端以下,主動(dòng)運(yùn)輸,背光的一側(cè)生長(zhǎng)素含量多，生長(zhǎng)快,吲哚乙酸（IAA）,思考題1： 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圖胚芽鞘不彎曲不生長(zhǎng),D圖胚芽鞘直立生長(zhǎng),E圖胚芽鞘向光源彎曲生長(zhǎng),提醒：判斷生長(zhǎng)和彎曲首看有無(wú)生長(zhǎng)素來(lái)源， 再看能否運(yùn)輸?shù)阶饔貌课唬詈罂捶植际欠窬鶆颉?在方形暗箱內(nèi)放一盆幼苗，暗箱一側(cè)開(kāi)一小窗，固定光源的光可以從窗口射入。把暗箱放在旋轉(zhuǎn)器上水平旋轉(zhuǎn)，保持每15分鐘均速轉(zhuǎn)一周。一星期后幼苗生長(zhǎng)狀況為：,思考題2：,B,下圖示三盆燕麥幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗。將A、B盆分別放在緩慢勻速旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)上，將C盆放在不旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)上，三盆都有單側(cè)光照射。幾天后，A盆的幼苗_生長(zhǎng)；B盆幼苗 _生長(zhǎng)， C盆的幼苗_生長(zhǎng)。,直立,不,向光彎曲,思考題3：,如下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的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給以光照，