植物生長素的發(fā)現(xiàn)

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》知識結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境個體水平的穩(wěn)態(tài)群體水平的穩(wěn)態(tài)植物體的激素調(diào)節(jié)動物體生命活動的調(diào)節(jié)人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)種群的數(shù)量變化群落的演替生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性調(diào)節(jié)方式：神經(jīng)、體液、免疫調(diào)節(jié)第三章植物的激素調(diào)節(jié)第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)會動的植物向日葵

MimosapudicaLinn.在生長時期的花盤會隨著太陽移動的方向而轉(zhuǎn)動根的生長植物的根在生長時，向著重力方向生長，深入泥土中，鞏固在地上的植物體，并從泥土中吸收水分和礦物鹽絲瓜

MimosapudicaLinn.絲瓜的卷須會向與其接觸的固體物體一側(cè)彎曲生長從而卷成許多圈呈盤旋狀。反映了什么生物學(xué)現(xiàn)象？向性運動：

植物體受到定向的外界刺激而引起的定向運動。向光性向地（重力）性向觸性向水、向肥性1.圖中植株的生長方向有什么特點?

彎向有陽光的一側(cè)生長2.可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方向的改變?這種改變有什么適應(yīng)意義?

環(huán)境刺激：是較長時間的單側(cè)光照的刺激意義：可使植株獲得更多陽光，從而通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要。3.這種生長方向的改變,是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟部分?

幼嫩部位課本P46問題探討概念：在單側(cè)光的照射下植物表現(xiàn)出朝向光源方向生長的現(xiàn)象．一、植物的向光性意義：可使植株獲得更多陽光，從而通過光合作用合成更多的有機物，滿足自身生長發(fā)育的需要向光性的原因是什么呢？前人的探索：1880年，達爾文1910年，鮑森·詹森1914年，拜爾1928年，溫特二、探究植物向光性的原因CharlesDarwin

（1809-1892）金絲雀虉草達爾文植物胚的組成部分之一。它突破種子的皮后發(fā)育成葉和莖。

實驗材料:胚芽鞘胚芽鞘：單子葉植物胚芽外的錐形狀物。它能保護生長中的胚芽。種子萌發(fā)時，胚芽鞘首先鉆出地面，保護胚芽出土?xí)r不受損傷,出土后還能進行光合作用。胚芽：二、探究植物向光性的原因(一)達爾文的實驗胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端下段胚芽鞘示意圖

2號右側(cè)單側(cè)光1號黑暗環(huán)境結(jié)論：胚芽鞘彎向光性的原因是：單側(cè)光刺激胚芽鞘的生長與光照無關(guān)3號均勻光照向光性實驗1：達爾文的實驗過程結(jié)果直立生長彎向光源（右側(cè)）生長直立生長胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位是哪兒？是尖端還是尖端下段？問題一自變量：因變量：胚芽鞘受光刺激的部位胚芽鞘的生長情況感受單側(cè)光刺激的部位是：胚芽鞘尖端向光性實驗2：達爾文的實驗過程結(jié)果錫箔：不透光（用其控制受光部位）結(jié)論：胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位是哪兒？是尖端還是尖端下段？胚芽鞘彎曲生長的是哪一部分？是尖端還是尖端下段？問題二1

9

編號48h后的凈增長度102030.140.250.860.570.480.390.3結(jié)論：胚芽鞘的生長部位是：胚芽鞘尖端下段向光性實驗3：（伸長區(qū)）

是什么原因?qū)е屡哐壳始舛讼虏康纳L的？問題三胚芽鞘彎曲生長與尖端有關(guān)尖端是向光性生長的內(nèi)因向光性實驗4：結(jié)果達爾文的實驗過程結(jié)論：

是什么原因?qū)е屡哐壳始舛讼虏康纳L的？達爾文對植物向光性的解釋：不生長也不彎曲直立生長彎向光源生長直立生長彎向光源生長向光性因為有尖端切去尖端，不彎曲說明接受光照靠尖端尖端用錫箔小帽罩住，不彎曲說明發(fā)生彎曲在下段觀察比較發(fā)現(xiàn)推論胚芽鞘尖端在受到單側(cè)光刺激后產(chǎn)生的某種“影響”這種“影響”可傳遞到伸長區(qū)，使其背光面比向光面生長快無單側(cè)光刺激，不彎曲說明要有單側(cè)光刺激這種“影響”究竟是什么？為什么會造成背光面比向光面生長快？(二)詹森的實驗

實驗的自變量、因變量各是什么？實驗處理：切去胚芽鞘尖端置于單側(cè)光下處理在胚芽鞘和下面部分之間插入瓊脂片置于單側(cè)光下處理自變量：有無尖端；有無瓊脂塊①瓊脂片②結(jié)果海藻的提取物化學(xué)物質(zhì)在其中非常容易擴散結(jié)果不生長不彎曲彎向光源生長胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部實驗結(jié)論：不足：沒有形成單一變量，無法排除“瓊脂片也可能會產(chǎn)生影響導(dǎo)致胚芽鞘生長”如何完善？(二)詹森的實驗

實驗的自變量、因變量各是什么？實驗處理：切去胚芽鞘尖端置于單側(cè)光下處理在胚芽鞘和下面部分之間插入瓊脂片置于單側(cè)光下處理自變量：有無尖端；有無瓊脂塊①瓊脂片②結(jié)果結(jié)果不生長不彎曲彎向光源生長③④結(jié)果不生長不彎曲結(jié)果彎向光源生長胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳遞給下部玻璃片？①③對照說明：瓊脂片不會對胚芽鞘生長產(chǎn)生“影響”①④對照說明：胚芽鞘尖端會對胚芽鞘生長產(chǎn)生“影響”②④對照說明：疑問：尖端產(chǎn)生的影響能傳到下部，為什么使得伸長區(qū)兩側(cè)（背光側(cè)和向光側(cè)）生長不均勻？(三)拜爾的實驗實驗處理：切去胚芽鞘尖端移至左側(cè)置于黑暗下處理切去胚芽鞘尖端移至右側(cè)置于黑暗下處理結(jié)果結(jié)果胚芽鞘的彎曲生長，是因為尖端產(chǎn)生的影響在其下部分布不均造成的實驗結(jié)論：實驗的自變量、因變量各是什么？自變量：尖端放置的位置不足：無法證明尖端是否產(chǎn)生某種物質(zhì)由詹森和拜爾的實驗，可初步得出結(jié)論：如何證明該物質(zhì)的存在？如何證明該物質(zhì)的分布不均勻會造成胚芽鞘彎曲生長？胚芽鞘的頂尖產(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。思路：如果尖端確實通過產(chǎn)生某種物質(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“物質(zhì)”中，從而使該“物質(zhì)”具有與尖端同樣的效應(yīng)?用瓊脂塊收集朝對側(cè)彎曲生長不生長也不彎曲

（四）溫特的實驗實驗結(jié)論：實驗的自變量、因變量各是什么？自變量：瓊脂塊是否接觸胚芽鞘尖端結(jié)果結(jié)果胚芽鞘的彎曲生長確實是一種化學(xué)物質(zhì)引起的這種物質(zhì)被命名為“生長素”1931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)過鑒定，知道它叫吲哚乙酸（IAA）。

直到1946年，人們才從高等植物中分離出了生長素,并確認(rèn)它就是吲哚乙酸(IAA).生長素究竟是什么物質(zhì)呢？類生長素：PAA（苯乙酸）、IBA（吲哚丁酸）人體內(nèi)無催化生長素分解的酶分子式：C10H9O2N結(jié)構(gòu)式：植物體內(nèi)具有生長素效應(yīng)的還有：小結(jié)：生長素的發(fā)現(xiàn)過程：觀察與思考結(jié)論達爾文實驗胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，向下面伸長區(qū)傳遞某種“影響”，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快,因而出現(xiàn)向光性彎曲詹森的實驗胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以透過瓊脂片傳給下部拜爾的實驗胚芽鞘彎曲的原因是：尖端產(chǎn)生的影響在其下部分分布不均勻造成的溫特的實驗溫特的實驗進一步證明造成胚芽鞘彎曲的化學(xué)物質(zhì)是：生長素其他科學(xué)實驗生長素的化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸（IAA）

四個“部位”：生長素的產(chǎn)生部位、作用部位、感光部位、生長和彎曲部位：生長素產(chǎn)生的部位：作用部位：感光的部位：彎曲生長的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端下部尖端下部的伸長區(qū)生長素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)與應(yīng)用生長素的產(chǎn)生不需光，即有光無光均可產(chǎn)生生長素可在瓊脂塊中運輸和傳遞三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布請閱讀教材48頁，思考：(一)產(chǎn)生：合成部位：合成原料：(三)運輸特點：(二)分布、作用部位：(一)產(chǎn)生：合成部位：合成過程：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子。三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布原料：色氨酸一系列反應(yīng)生長素(一)產(chǎn)生：三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布(二)分布、作用部位：各個器官都有分布如胚芽鞘、芽和根尖的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實等處主要分布在生長旺盛的部位（衰老的組織器官較少）合成部位：合成過程：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子原料：色氨酸生長素一系列反應(yīng)含量特點：產(chǎn)生部位＜積累部位生長旺盛部位＞衰老部位如：頂芽＜側(cè)芽、分生區(qū)＜伸長區(qū)如：幼根＞老根(一)產(chǎn)生：合成部位：合成過程：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布原料：色氨酸生長素一系列反應(yīng)(二)分布/作用部位：各個器官都有分布主要分布在生長旺盛的部位較多衰老的組織器官較少(三)運輸特點：非極性運輸極性運輸橫向運輸方向：極性運輸：(三)運輸特點：生長素只能從形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端，不能反過來運輸?shù)厣喜糠郑?、層次越高的枝條相對下面的枝條為形態(tài)學(xué)的上端。2、以樹干中軸為基準(zhǔn)，同一枝條距中軸越遠則是形態(tài)學(xué)的上端。地下部分：1、以地面為基準(zhǔn)，距地面越深的根為形態(tài)學(xué)的上端。2、以主根中軸為基準(zhǔn)，同一側(cè)根距中軸越遠則是形態(tài)學(xué)的上端。方向：極性運輸：(三)運輸特點：生長素只能從形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端，不能反過來運輸注：極性運輸不受重力影響方式：主動運輸形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端非極性運輸：在成熟組織中,生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸(三)運輸特點：1.發(fā)生部位:主要在尖端橫向運輸:2.發(fā)生原因(類型):Ⅰ①單側(cè)光影響:使生長素在胚芽鞘尖端從向光側(cè)向背光側(cè)運輸如圖Ⅰ由①→②可引起植物的向光性Ⅱ②重力影響:根莖使生長素在幼根/幼莖中從遠地端向近地端運輸如圖Ⅱ③→④，⑤→⑥可引起植物根的向地性和莖的背地性遠地端近地端③離心力影響：使生長素在胚芽鞘尖端從近心端向遠心端運輸如圖Ⅲ⑦→⑧運輸可引起胚芽鞘向心彎曲生長(一)產(chǎn)生：合成部位：合成過程：幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子三、生長素的產(chǎn)生、運輸和分布原料：色氨酸生長素一系列反應(yīng)(二)分布/作用部位：各個器官都有分布主要分布在生長旺盛的部位較多衰老的組織器官較少(三)運輸特點：非極性運輸：極性運輸：橫向運輸生長素只能從形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端，不能反過來運輸①單側(cè)光影響:使生長素在胚芽鞘尖端從向光側(cè)向背光側(cè)運輸②重力影響:使生長素在幼根/幼莖中從遠地端向近地端運輸③離心力影響：使生長素在胚芽鞘尖端從近心端向遠心端運輸在成熟組織中,生長素可以通過韌皮部進行非極性運輸生長素單側(cè)光不均勻多少快于單側(cè)光照射分布不均勻提醒：①單側(cè)光只影響生長素的分布，不影響生長素的合成。②單側(cè)光刺激時,生長素在尖端既進行橫向運輸，又進行極性運輸瓊脂塊具有通透性，生長素可以通過；云母片或玻璃片具有不透水性，生長素不能通過四、對植物向光性的解釋(1)原因分析：（原因：單側(cè)光刺激下使生長素在胚芽鞘尖端從向光側(cè)向背光側(cè)運輸）＜＜

20世紀(jì)80年代，有學(xué)者根據(jù)一些實驗結(jié)果提出，植物的向光性生長，是由于單側(cè)光照射引起某些抑制生長的物質(zhì)分布不均勻造成的。他們用向日葵，蘿卜等作實驗材料進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實驗材料因單側(cè)光照射而彎曲生長時，向光一側(cè)和背光一側(cè)的生長素含量基本相同，而向光面的生長抑制物質(zhì)卻多于背光一側(cè)。

目前，有關(guān)植物向光性原因的探究還在繼續(xù)?？茖W(xué)往往是在類似這樣的爭議中不斷發(fā)展

由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從_______運送到________，對植物生長發(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物

除生長素外，還發(fā)現(xiàn)了赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等．動物激素植物激素舉例化學(xué)本質(zhì)作用部位運輸分泌器官生長激素胰島素胰高血糖素腎上腺素等蛋白質(zhì)類、固醇類、氨基酸衍生物等作用于特定的靶器官、靶細胞體液運輸一般由專門的內(nèi)分泌器官等分泌生長素乙烯赤霉素細胞分裂素脫落酸有機小分子無作用的特定器官橫向運輸極性運輸非極性運輸無專門的分泌器官，是由植物體的一定部位產(chǎn)生的植物激素和動物激素的比較相同：都是調(diào)節(jié)生命活動的微量有機物代表含生長素的瓊脂塊判斷下列胚芽鞘的生長或彎曲方向ABCDE代表云母片（不透水）直立生長不彎曲不生長直立生長向右彎曲生長向右彎曲生長課堂反饋練一練ABCDE2、請分析各胚芽鞘生長情況（圖中插入云母片）

向光源彎曲生長背光源彎曲生長不生長不彎曲直立生長向光源彎曲生長判斷植物“長不長、彎不彎”的簡單方法——“兩看法”技能訓(xùn)練——討論（教材P49）1、這個實驗的設(shè)計是否嚴(yán)密？

不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時的情況。2、從實驗結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？

結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有實驗證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。3、如果要驗證上述結(jié)論是否正確，應(yīng)該對實驗方案如何改進？

應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實驗，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。對照實驗:課堂小結(jié)

植物向光性生長素感光部位：作用部位