植物生长素的发现-牛佳

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1、第第3 3章章 植物的激素调节植物的激素调节第一节第一节 植物生长素的发现植物生长素的发现植物具有向光性！植物具有向光性！向光性：向光性：在在单侧光单侧光的照射下，植的照射下，植 物朝向光源方向生长的现象。物朝向光源方向生长的现象。对于人们熟视无睹的现象，对于人们熟视无睹的现象，18801880年，达尔文设计了年，达尔文设计了简单而又富有创造性的实验，简单而又富有创造性的实验，从而揭开了人们认识植物激从而揭开了人们认识植物激素的篇章素的篇章实验材料：实验材料：金丝雀虉草的金丝雀虉草的胚芽鞘胚芽鞘单侧光、锡箔纸单侧光、锡箔纸 18801880年年 达尔文向光性实验达尔文向光性实验 生长素的发现过

2、程生长素的发现过程胚芽鞘：胚芽鞘：单子叶植物单子叶植物,特别是特别是禾本科胚芽外面透明的锥禾本科胚芽外面透明的锥形套状物，是胚体的第一片叶，形套状物，是胚体的第一片叶，它能保护生长中的胚芽。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光合作用合作用。1、达尔文的实验设计（、达尔文的实验设计（1880年）年）胚芽鞘的尖端必须胚芽鞘的尖端必须存在，才会表现出向存在，才会表现出向光性。光性。胚芽鞘的尖端必须胚芽鞘的尖端必须接受到单侧光的刺激，接受到单侧光的刺激，才会表现出向光性才会表现出向光性胚芽鞘感受单侧胚芽鞘感受单侧光刺激的

3、部位在光刺激的部位在尖端尖端ab对照对照ac 对照对照cd 对照对照胚芽鞘的胚芽鞘的尖端尖端受受单侧光单侧光刺激后刺激后，就向下面的就向下面的伸伸长区长区传递某种传递某种影响影响，造，造成成背光面比向光面生长背光面比向光面生长快快，因而出现向光性弯，因而出现向光性弯曲。曲。达尔文的实验（达尔文的实验（1880年）年）这种这种影响影响”究竟是什么呢？究竟是什么呢？.鲍森鲍森詹森的实验詹森的实验（1910年）年）结论：结论：胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。脂片传递给下部。为了证明为了证明“影响确实是由胚芽鞘顶尖产生影响确实是由胚芽鞘顶尖产生”的结的结论，

4、你认为论，你认为需要需要如何设置如何设置对照实验对照实验？为了证明为了证明“影响确实是由胚芽鞘顶尖产生影响确实是由胚芽鞘顶尖产生”的结的结论，你认为论，你认为需要需要如何设置如何设置对照实验对照实验？顶端产生的影响能传到下部，顶端产生的影响能传到下部，那么它为什么能使得伸长区那么它为什么能使得伸长区两侧生长不均匀呢？两侧生长不均匀呢？.拜尔的实验（拜尔的实验（1914年）年）结论：结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分分布不均匀造成的。的影响在其下部分分布不均匀造成的。为了证明为了证明“胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端

5、产生的影响在其下部分分布不均匀造成的的影响在其下部分分布不均匀造成的”的结论，的结论，你认为你认为需要需要如何设置如何设置对照实验对照实验？由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？即：尖端是通过产生的某种物质即：尖端是通过产生的某种物质影响影响下部生长下部生长 初步证明胚芽鞘的顶尖产生的初步证明胚芽鞘的顶尖产生的影响影响可能是一种可能是一种化学物质化学物质，这种化学物质的，这种化学物质的分布不均匀分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。造成了胚芽鞘的弯曲生长。朝对侧弯曲生长朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲不生长也不弯曲 4.温特的实验（温特的实验（1928）胚芽鞘的弯

6、曲生长确实是一种化学物质引起的胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,温特把它命名为温特把它命名为生长素生长素。结论：结论：温特提出植物体内存在生长素时，温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质有没有提取出这种物质？温特？温特是是怎样作出这一推测的？怎样作出这一推测的？类比推理法类比推理法19461946年，人们从高等植物中分离出了生长素年，人们从高等植物中分离出了生长素,并并确认它就是确认它就是吲哚乙酸吲哚乙酸）进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物进一步研究发现，植物体内具有生长素效应的物质除质除吲哚乙酸吲哚乙酸）还有还有苯乙酸苯乙酸（PAA）、）、吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA

7、)等等）生长素分布不均匀。生长素分布不均匀。单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀，从而造于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀，从而造成向光弯曲。成向光弯曲。对植物向光性的解释对植物向光性的解释 2020世纪世纪8080年代以年代以来有学者用向日葵、来有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究萝卜等做向光性研究的时候，对向光侧和的时候，对向光侧和背光侧的背光侧的IAAIAA浓度进浓度进行了精确的测量，结行了精确的测量，结果发现果发现两侧的两侧的IAAIAA浓浓度基本相等度基本相等。这样就这样就无法用生长素的机理无法用生长素的

8、机理来解释向光性了。来解释向光性了。在单侧光的刺激在单侧光的刺激下，下，生长抑制物生长抑制物在在向光一侧积累，导向光一侧积累，导致向光侧生长受到致向光侧生长受到抑制而背光侧生长抑制而背光侧生长正常，引起向光性正常，引起向光性。生长素发现过程的总结与应用生长素发现过程的总结与应用1.1.生长素的化学本质：生长素的化学本质：吲哚乙酸（吲哚乙酸（）。）。2.2.四个四个“部位部位”：生长素产生的部位：生长素产生的部位：作用部位：作用部位：感光的部位：感光的部位：弯曲的部位：弯曲的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端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尖端以下的部位尖端以下的部位 由由植物体

9、内植物体内产生，能从产生，能从_运送运送到到_，对植物生长发育有显著影，对植物生长发育有显著影响的微量响的微量_。产生部位产生部位作用部位作用部位有机物有机物 除生长素外，还发现了赤霉素、细胞除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。分裂素、脱落酸和乙烯等。植物激素的概念植物激素的概念植物激素和动物激素的比较植物激素和动物激素的比较植物激素植物激素动物激素动物激素产生部位产生部位作用部位作用部位运输途径运输途径相同点相同点一定部位一定部位内分泌腺或细胞内分泌腺或细胞不作用于特定器官不作用于特定器官特定的靶器官等特定的靶器官等极性运输等极性运输等体液运输体液运输1.自身产生；自身产

10、生；2.微量、高效、种类多；微量、高效、种类多；3.调节作用调节作用产生部位：产生部位：分布：分布：运输运输特点：特点：主要在主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子幼嫩的芽、叶、发育的种子_经过一系列反应可转化成生长素经过一系列反应可转化成生长素大多集中在大多集中在生长旺盛的部位生长旺盛的部位色氨酸色氨酸极性运输极性运输横向运输横向运输（主动运输）（主动运输）从胚芽鞘尖端从胚芽鞘尖端_一侧向一侧向_一侧运输一侧运输向光向光背光背光从植物体从植物体形态学形态学_向向形态学形态学_运输运输 上端上端下端下端生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实如胚芽

11、鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实非极性运输非极性运输产生部位：产生部位：分布：分布：运输运输特点：特点：主要在主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子幼嫩的芽、叶、发育的种子_经过一系列反应可转化成生长素经过一系列反应可转化成生长素大多集中在大多集中在生长旺盛的部位生长旺盛的部位色氨酸色氨酸非极性运输非极性运输极性运输极性运输横向运输横向运输成熟组织中成熟组织中（主动运输）（主动运输）从胚芽鞘尖端从胚芽鞘尖端_一侧向一侧向_一侧运输一侧运输向光向光背光背光从植物体从植物体形态学形态学_向向形态学形态学_运输运输 上端上端下端下端生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布如胚芽鞘、分生组织、

12、形成层、发育中的种子和果实如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实1.1.不严密不严密,没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况.2.2.结论结论2 2不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。运输到形态学上端。实验组：实验组：对照组：对照组：形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端3、实验方案改进如下：、实验方案改进如下：1 1、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向、判断下列胚芽鞘的生长或弯曲方向A B C D E代表含生长素的琼脂块，代表含生长素的琼脂块，代表云母片（不透水，不透气）代表云母片（不透水，

13、不透气）直立直立生长生长不弯曲不弯曲不生长不生长直立直立生长生长向右弯向右弯曲生长曲生长向右弯向右弯曲生长曲生长2.2.判断下列各胚芽鞘的生长情况判断下列各胚芽鞘的生长情况生活在均生活在均匀光照下匀光照下直立生长直立生长不透光的纸不透光的纸盒盒黑暗中黑暗中直立生长直立生长不生长不弯曲不生长不弯曲单侧光照单侧光照射胚芽鞘射胚芽鞘弯向光弯向光源生长源生长去尖端单去尖端单侧光照侧光照ACB不生长不弯曲不生长不弯曲直立生长直立生长向右弯曲向右弯曲D向右弯曲向右弯曲3.3.判断下列各胚芽鞘的生长情况判断下列各胚芽鞘的生长情况小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源ABCD4.4.

14、在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入，把暗箱放在旋转器固定光源的光可以从窗口射入，把暗箱放在旋转器上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持上水平旋转（花盆与暗箱一起转），保持1515分钟均分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为速转一周，一星期后幼苗生长状况为（）B B5、若花盆固定，把暗箱放在旋转器上均速旋转，、若花盆固定，把暗箱放在旋转器上均速旋转，则幼苗的生长状况为（则幼苗的生长状况为（）C C小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源小小窗窗光光源源ABCD 极性运输极性运输：只能从：只能从形态学上端形态学上端运输到运输到形态学形态学下端下端，不能反过来运输。，不能反过来运输。形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端ab 上端上端 下端下端