植物生長素的發(fā)現(xiàn)1

1、第3章植物的激素調(diào)節(jié)1. 1. 圖中植株的生長方向有圖中植株的生長方向有什么特點(diǎn)什么特點(diǎn)? ?2.2.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? ?3.3.這種生長方向的改變這種生長方向的改變, ,是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分成熟部分? ? 彎向窗外生長彎向窗外生長 是較長時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長。這是較長時(shí)間的單側(cè)光刺激引起植株彎向窗外光源生長。這樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用合樣，可以使植株獲得更多陽光，從而可以通過光合作用

2、合成更多的有機(jī)物，滿足自身生長發(fā)育的需要。成更多的有機(jī)物，滿足自身生長發(fā)育的需要。植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。植株的彎曲生長發(fā)生在幼嫩部位。問題探討問題探討含羞草含羞草 植物與動(dòng)物不同，沒有神經(jīng)系統(tǒng)，植物與動(dòng)物不同，沒有神經(jīng)系統(tǒng)，沒有肌肉，它不會(huì)感知外界的剌激，沒有肌肉，它不會(huì)感知外界的剌激，而含羞草與一般植物不同，它在受到而含羞草與一般植物不同，它在受到外界觸動(dòng)時(shí)，葉會(huì)下垂，小葉片合閉，外界觸動(dòng)時(shí)，葉會(huì)下垂，小葉片合閉，此動(dòng)作被人們理解為此動(dòng)作被人們理解為“害羞害羞”，故稱，故稱為含羞草。為含羞草。感性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)植物體受到植物體受到不定向不定向的外界刺激而引起的外界刺激而引起的局部運(yùn)動(dòng)的

3、局部運(yùn)動(dòng), ,稱為感性運(yùn)動(dòng)。稱為感性運(yùn)動(dòng)?？ǘ涠湎蜿栭_葵花朵朵向陽開向性運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)植物體受到單一方向的外界刺激而引起植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)的定向運(yùn)動(dòng), ,稱為向性運(yùn)動(dòng)。稱為向性運(yùn)動(dòng)。向性運(yùn)動(dòng)的意義向性運(yùn)動(dòng)的意義植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)。例如向光植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)。例如向光性使植物的莖和葉處于最適宜利用光性使植物的莖和葉處于最適宜利用光能的位置，有利于接受充足的陽光而能的位置，有利于接受充足的陽光而進(jìn)行光合作用。進(jìn)行光合作用。向性運(yùn)動(dòng)可分為向光性、向地性和向化性向性運(yùn)動(dòng)可分為向光性、向地性和向化性。植物具有向光生長的特性！植物具有向光生長的特性！在在單側(cè)光單側(cè)光的照射

4、下，植物的照射下，植物朝向光源朝向光源生長的現(xiàn)象生長的現(xiàn)象叫做叫做向光性向光性。對(duì)于人們熟視無睹的現(xiàn)象，對(duì)于人們熟視無睹的現(xiàn)象，18801880年，年，達(dá)爾文達(dá)爾文設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單而又富有創(chuàng)造性設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單而又富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)，從而揭開了人們認(rèn)識(shí)植物激素的篇的實(shí)驗(yàn)，從而揭開了人們認(rèn)識(shí)植物激素的篇章章胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物特別是禾本科植物胚芽外的胚芽鞘：?jiǎn)巫尤~植物特別是禾本科植物胚芽外的 錐形鞘狀結(jié)構(gòu)，它能保護(hù)生長中的胚芽。錐形鞘狀結(jié)構(gòu)，它能保護(hù)生長中的胚芽。實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：胚芽鞘胚芽鞘胚胚芽芽實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一生長生長, ,向光彎曲向光彎曲實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二不生長不生長, ,不彎曲不彎曲實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三生長生長, ,

5、不彎曲不彎曲實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四生長生長, ,向光彎曲向光彎曲（一）達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（一）達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（18801880年）年）胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘的尖端有關(guān)胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘的尖端有關(guān)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二自變量：自變量：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 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 2不生長不生長探究任務(wù)探究任務(wù)1 1: :胚芽鞘的向光生長是否與尖端有關(guān)胚芽鞘的向光生長是否與尖端有關(guān)? ?實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1與與2 2對(duì)照說明，胚芽鞘的向光性生長和彎曲與尖端對(duì)照說明，胚芽鞘的向光性生長和彎曲與尖端有關(guān)。由此推測(cè)，尖端可能產(chǎn)生某種促進(jìn)生長的物質(zhì)。

6、有關(guān)。由此推測(cè)，尖端可能產(chǎn)生某種促進(jìn)生長的物質(zhì)。胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘尖端接受單側(cè)光有胚芽鞘的彎曲生長與胚芽鞘尖端接受單側(cè)光有關(guān)。關(guān)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一自變量：自變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：尖端是否受單側(cè)光照射尖端是否受單側(cè)光照射實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)向光彎曲生長；實(shí)驗(yàn)3 3生長，不彎曲。生長，不彎曲。實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三探究任務(wù)探究任務(wù)2 2: : 胚芽鞘的向光生長是否與尖端胚芽鞘的向光生長是否與尖端接受單側(cè)光接受單側(cè)光有關(guān)有關(guān)? ? 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)1 1與與3 3對(duì)照說明，尖端產(chǎn)生的促進(jìn)生長的物質(zhì)與光對(duì)照說明，尖端產(chǎn)生的促進(jìn)生長的物質(zhì)與光照無關(guān)，向光彎曲與單側(cè)光有關(guān)。照無關(guān)，向光彎曲與單側(cè)光有關(guān)

7、。自變量：自變量：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論結(jié)論：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 3生長，不彎曲；實(shí)驗(yàn)生長，不彎曲；實(shí)驗(yàn)4 4向光彎曲生長向光彎曲生長實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四錫箔冒罩住胚芽鞘尖端或下部錫箔冒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，胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位，尖端下部是彎曲的部位。尖端下部是彎曲的部位。探究任務(wù)探究任務(wù)3 3: :胚芽鞘感受光刺激的是尖端還是胚芽鞘感受光刺激的是尖端還是與尖端以下部位？與尖端以下部位？ 如果要證明達(dá)爾文推如果要證明達(dá)爾文推測(cè)，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？測(cè)，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？達(dá)爾文的推測(cè)：達(dá)爾文的推測(cè)： 胚芽鞘的尖胚芽鞘的尖端受端受單側(cè)光單側(cè)光刺激后刺激后，就向，就向下面

8、下面的的伸長區(qū)傳遞某種伸長區(qū)傳遞某種“影響影響”，造成伸長區(qū)背光面比，造成伸長區(qū)背光面比向光面向光面生長快生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。 關(guān)鍵思路：將關(guān)鍵思路：將尖端與尖端下尖端與尖端下部隔開，看看部隔開，看看下部還是否繼下部還是否繼續(xù)彎曲生長。續(xù)彎曲生長。瓊瓊 脂脂云母片：云母片：常用作電器絕緣材料，常用作電器絕緣材料，物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散。物質(zhì)不能透過云母片擴(kuò)散。也叫也叫“瓊膠瓊膠”、“凍粉凍粉”，是是由海藻中提取的多糖體。由海藻中提取的多糖體。物質(zhì)物質(zhì)可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。可在瓊脂中擴(kuò)散而性質(zhì)不變。透明、透明、無味、無臭的膠凍狀塊片或粉末，無味、

9、無臭的膠凍狀塊片或粉末，不溶于冷水而溶于溫水，呈膠稠液。不溶于冷水而溶于溫水，呈膠稠液。常用作常用作微生物培養(yǎng)基微生物培養(yǎng)基及及食品工業(yè)的食品工業(yè)的配料配料（果凍等食物的主要成分）。（果凍等食物的主要成分）。不生長不彎曲。不生長不彎曲。向光彎曲生長向光彎曲生長。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果胚芽鞘尖端產(chǎn)生的胚芽鞘尖端產(chǎn)生的某種影響某種影響可以通過瓊脂傳遞到下部?？梢酝ㄟ^瓊脂傳遞到下部。實(shí)驗(yàn)是否存在缺實(shí)驗(yàn)是否存在缺陷陷?瓊脂瓊脂云母片云母片彎向光源生長彎向光源生長不生長不彎曲不生長不彎曲既然既然“影響影響”向下傳遞了，向下傳遞了，為何會(huì)出現(xiàn)背光側(cè)生長為何會(huì)出現(xiàn)背光側(cè)生長快快, ,向光側(cè)生長慢向

10、光側(cè)生長慢, , 導(dǎo)致導(dǎo)致彎曲生長了呢？彎曲生長了呢？排除光對(duì)彎曲排除光對(duì)彎曲生長的影響生長的影響均彎向與胚芽鞘接觸的對(duì)側(cè)均彎向與胚芽鞘接觸的對(duì)側(cè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象巧妙之處巧妙之處人為模擬人為模擬“影響影響”分布不均分布不均胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的 “影響影響” ” 在其下部分布不均勻造成的。在其下部分布不均勻造成的。 根據(jù)達(dá)爾文、詹森、拜爾等一系列實(shí)驗(yàn)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)論結(jié)果，能得出什么結(jié)論? ?積極思考積極思考 胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的“影響影響”可能是一可能是一種化學(xué)物質(zhì)種化學(xué)物質(zhì)，這

11、種化學(xué)物質(zhì)的，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻分布不均勻造造成了胚芽鞘的彎曲生長。成了胚芽鞘的彎曲生長。刺激刺激究竟是不是化學(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)？朝對(duì)側(cè)彎朝對(duì)側(cè)彎曲生長曲生長不生長不彎曲不生長不彎曲進(jìn)一步證明進(jìn)一步證明胚芽鞘的彎曲生長胚芽鞘的彎曲生長的確是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。的確是一種化學(xué)物質(zhì)引起的。結(jié)論結(jié)論 現(xiàn)象現(xiàn)象溫特是把達(dá)爾文的溫特是把達(dá)爾文的“影響影響”變?yōu)榛瘜W(xué)物質(zhì)的第一人。他通變?yōu)榛瘜W(xué)物質(zhì)的第一人。他通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了胚芽鞘產(chǎn)生的某過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了胚芽鞘產(chǎn)生的某種種“影響影響”是物質(zhì)并留在了瓊是物質(zhì)并留在了瓊脂塊上，但是溫特有沒有提取脂塊上，

12、但是溫特有沒有提取出這種物質(zhì)？出這種物質(zhì)？生長素生長素究竟是什么？究竟是什么？931931年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人年，荷蘭科學(xué)家郭葛等人首先從人尿中首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定，它是一種小分子分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)鑒定，它是一種小分子有機(jī)物有機(jī)物吲哚乙酸吲哚乙酸（ IAAIAA ）。）。直到直到19461946年，人們才從年，人們才從高等植物中分離出了生高等植物中分離出了生長素長素, ,并確認(rèn)它就是并確認(rèn)它就是IAAIAA。植物體內(nèi)具有生長素效植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的物質(zhì)，除應(yīng)的物質(zhì)，除IAAIAA外還外還有有苯乙酸（苯乙酸（PAAPAA）、還）、還有有吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)(IBA)

13、等。等。生長素究竟是什么物質(zhì)呢？生長素究竟是什么物質(zhì)呢？你能對(duì)植物的向光性作出你能對(duì)植物的向光性作出科學(xué)、合理的解釋嗎？科學(xué)、合理的解釋嗎？對(duì)對(duì)植植物物向向光光性性的的解解釋釋 存在感光的部位，存在感光的部位，如胚芽鞘尖端如胚芽鞘尖端； 能產(chǎn)生生長素；能產(chǎn)生生長素； 生長素分布不均生長素分布不均( (背光面多向光面少背光面多向光面少) )單側(cè)光照射單側(cè)光照射橫向運(yùn)輸：橫向運(yùn)輸：由于單側(cè)光照射、由于單側(cè)光照射、重力等因素引起的運(yùn)輸（在重力等因素引起的運(yùn)輸（在芽尖、根尖芽尖、根尖等發(fā)生）等發(fā)生） 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代，有的學(xué)者用向日葵、蘿卜年代，有的學(xué)者用向日葵、蘿卜作實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，

14、因單側(cè)光照射而彎作實(shí)驗(yàn)材料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，因單側(cè)光照射而彎曲生長時(shí)，向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量基曲生長時(shí)，向光側(cè)和背光側(cè)的生長素含量基本相同，而向光側(cè)的生長本相同，而向光側(cè)的生長抑制物抑制物卻多于背光卻多于背光側(cè)。側(cè)。植物向光性的其他觀點(diǎn)植物向光性的其他觀點(diǎn): :植物激素的概念植物激素的概念: : 在植物體內(nèi)合成的在植物體內(nèi)合成的, ,從產(chǎn)生部位從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课贿\(yùn)輸?shù)阶饔貌课? ,并且對(duì)植物的生命并且對(duì)植物的生命活動(dòng)產(chǎn)生顯著影響的微量有機(jī)物活動(dòng)產(chǎn)生顯著影響的微量有機(jī)物, ,統(tǒng)統(tǒng)稱為植物激素稱為植物激素. .生長素產(chǎn)生的部位生長素產(chǎn)生的部位生長的部位生長的部位生長素作用的部位生長素作用的部位

15、感受光刺激的部位感受光刺激的部位向光彎曲的部位向光彎曲的部位在單側(cè)光下，生長素在單側(cè)光下，生長素橫向運(yùn)輸?shù)牟课粰M向運(yùn)輸?shù)牟课籄-A-胚芽鞘胚芽鞘 的尖端的尖端B-B-胚芽鞘胚芽鞘尖端下部尖端下部1.連連看連連看練習(xí)冊(cè)練習(xí)冊(cè)P4P45 5空白空白瓊脂片瓊脂片長不長，看長不長，看彎不彎，看彎不彎，看有無生長素有無生長素生長素分布是否均生長素分布是否均勻勻解答技巧解答技巧光光光光瓊脂片瓊脂片含含IAA瓊脂片瓊脂片含含IAA瓊脂片瓊脂片用錫箔罩用錫箔罩住尖端住尖端光光不透水不透水玻璃片玻璃片光光2.2.用燕麥胚芽鞘進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，一段用燕麥胚芽鞘進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，其生長狀況如何？時(shí)間后，其生長狀

16、況如何？練習(xí)冊(cè)練習(xí)冊(cè)P4P46 6合成部位合成部位分布分布運(yùn)輸特點(diǎn)運(yùn)輸特點(diǎn)含量含量作用特點(diǎn)作用特點(diǎn)成分成分具分生能力的組織，主要是的具分生能力的組織，主要是的幼嫩芽、葉和發(fā)育中的種子。幼嫩芽、葉和發(fā)育中的種子。很少很少高效高效有機(jī)物有機(jī)物生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根生長旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生組織、形成層、發(fā)育中的種子尖分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等。和果實(shí)等。極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸二、生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布二、生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布橫性運(yùn)輸橫性運(yùn)輸主動(dòng)主動(dòng) 運(yùn)輸運(yùn)輸生長素的極性運(yùn)輸生長素的極性運(yùn)輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端：器形態(tài)學(xué)上端：器官最年幼

17、部分為官最年幼部分為上端上端形態(tài)學(xué)下端：形態(tài)學(xué)下端：器器官較老的部分為官較老的部分為下端下端 以以主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸方式從植方式從植物物形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)形態(tài)學(xué)的上端向下端運(yùn)輸輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來。即，而不能倒轉(zhuǎn)過來。即極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸。在成熟組織中在成熟組織中, ,生長素可生長素可以通過以通過韌皮部進(jìn)行非極性韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。運(yùn)輸。練習(xí)冊(cè)練習(xí)冊(cè)P4P46 6 A1A1：莖的形態(tài)學(xué)上端：莖的形態(tài)學(xué)上端 A2A2：莖的形態(tài)學(xué)下端：莖的形態(tài)學(xué)下端 B1：根的形態(tài)學(xué)：根的形態(tài)學(xué)下端下端B2：根的形態(tài)學(xué)：根的形態(tài)學(xué)上端上端是一個(gè)是一個(gè)耗能的主動(dòng)運(yùn)輸耗能的主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程。的過程。 生長素運(yùn)輸速度比物理

18、的擴(kuò)散速度約大生長素運(yùn)輸速度比物理的擴(kuò)散速度約大1010倍，它可以倍，它可以逆濃度梯度逆濃度梯度運(yùn)輸，在運(yùn)輸，在缺氧缺氧的條件下的條件下嚴(yán)重阻礙嚴(yán)重阻礙生長素的運(yùn)輸，用生長素的運(yùn)輸，用呼吸作用抑制劑呼吸作用抑制劑處處理植物也會(huì)理植物也會(huì)阻斷阻斷生長素的運(yùn)輸。生長素的運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)取一段玉米胚芽鞘，切去頂端取一段玉米胚芽鞘，切去頂端2mm2mm，使胚芽鞘，使胚芽鞘不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊不再產(chǎn)生生長素。在上端放一塊有生長素的瓊脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如下圖脂，下端放一塊不含生長素的瓊脂（如下圖所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時(shí)間所示，胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝上）。過一段時(shí)間檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素（圖所示）所示）2 2形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端1 1空白瓊脂塊空白瓊脂塊結(jié)論結(jié)論、下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊。、下端瓊脂塊上的生長素來自上端的瓊脂塊。、生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)?、生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。形態(tài)學(xué)的下端。討論討論、這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？、這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？不嚴(yán)密