第1节植物生长素的发现

第一章植物生命活动的调节 第一节生长素的发现及其作用 问题探讨 植物没有神经系统 植物对外界刺激的反应没有动物那么灵敏 那植物能不能对自身的生命活动进行调节呢 含羞草MimosapudicaLinn 植物与动物不同 没有神经系统 没有肌肉 它不会感知外界的剌激 而含羞草与一般植物不同 它在受到外界触动时 叶会下垂 小叶片合闭 此动作被人们理解为 害羞 故称为含羞草 感性运动 白睡莲NymphaeaalbaLinn 这是一幅盛开的睡莲花朵 你可曾注意 随着太阳落下花朵会渐渐关闭 仿佛花晚上也要睡觉 睡莲也因此而得名 感性运动 舞草Desmodiumgyrans Linn DC 这是一枝普普通通的小草 当人们对它讲话或唱歌 小叶片会左右舞动 宛如小草听到你的声音翩翩起舞 因而人们称它为舞草 舞草属豆科 舞草属 产于华南部分省区 当今许多植物园都种植有舞草 作为会动的宠物 备受关注 感性运动 猪笼草Nepenthes Distillatoria猪笼草是有名的热带食虫植物 主产地是热带亚洲地区 猪笼草拥有一幅独特的吸取营养的器官 捕虫囊 捕虫囊呈圆筒形 下半部稍膨大 因为形状像猪笼 故称猪笼草 感性运动 向日葵HelianthusannuusLinn 植物的向性运动可分为向光性 向地性和向化性 向日葵花的向阳是典型的向光性运动 请看田地中朵朵葵花向太阳 向性运动 感性运动 植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动 称为感性运动 向性运动 植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动 称为向性运动 向性运动的意义 植物对于外界环境的适应 例如向光性使植物的茎和叶处于最适宜利用光能的位置 有利于接受充足的阳光而进行光合作用 胚芽鞘是什么 胚芽鞘 一 生长素的发现过程 不生长 也不弯曲 生长 弯曲 达尔文的实验 结论 胚芽鞘的向光性与单侧光有关 外因 结论 胚芽鞘的生长与尖端有关 内因 胚芽鞘生长与尖端有关 他们到底是什么关系 生长 不弯曲 生长 弯曲 由实验推想 单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激 当这种刺激传递到下部的伸长区时 会造成背光面比向光面生长快 因而出现向光性弯曲 达尔文的实验 结论 胚芽鞘感受光刺激的部位是尖端 结论 向光弯曲的部位在尖端下面的一段 詹森的实验 拜尔的实验 结论 胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部 即尖端与下部弯曲有关 结论 胚芽鞘的弯曲生长 是因为尖端产生的刺激在其尖端下部分布不均匀造成的 4 温特的实验 综上所述 尖端产生的刺激可能是一种化学物质 这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长 5 郭葛等人分离出生长素 植物向光性的原因 生长素分布不均匀造成 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 因而引起两侧的生长不均匀 从而向光弯曲 向光一侧生长素少生长慢 背光一侧生长素多生长快 例题分析 下图表示对燕麦胚芽鞘进行了不同处理的情况 其中 A B C D采用不透水的云母片 E F采用未经任何处理的琼脂块 G H采用不透光的锡箔纸 它们的生长状况将会怎样 答案 A 直立生长B 向右弯曲生长C 弯向光源生长D 不生长E 弯向光源生长F 不生长G 直立生长H 弯向光源生长 总结 1 在胚芽鞘实验中 产生生长素的部位是 感受光刺激的部位是 光只能影响生长素的分布 不能影响生长素的合成 2 向光弯曲部位在 3 生长素的运输方式主要是 4 胚芽鞘向光弯曲的原因是 5 生长素在植物体中相对集中在 6 生长素的化学本质是 具有生长素效应的还有 胚芽鞘的尖端 背光的一侧生长素含量多 生长快 胚芽鞘的尖端 尖端下部 主动运输 生长旺盛的部位 吲哚乙酸 吲哚丁酸 苯乙酸 4 根据下图所示实验回答 1 图甲中 供应块是含有生长素的琼脂块 接受块是不含生长素的琼脂块 实验结果 胚芽鞘C发生的现象是 这一现象说明 2 图乙中 胚芽鞘D不能发生C现象 这说明 3 上述实验说明 生长素在植物体内的运输方向是 运输方式是 向左弯曲生长 生长素可由胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端 生长素不能由胚芽鞘形态学下端逆向运输到形态学上端 从形态学上端运输到形态学下端 主动运输 技能训练 评价实验设计和结论 科学结论都是依据一定的证据得出的 实验结果是非常重要的证据 实验的设计 从实验结果推导出结论 逻辑要非常严密才能有说服力 请分析以下实验和结论之间的逻辑关系 实验 取一段玉米胚芽鞘 切去顶端2mm 使胚芽鞘不再产生生长素 在上端放一块有生长素的琼脂 下端放一块不含生长素的琼脂 如下图 所示 胚芽鞘形态学上端朝上 过一段时间检测 发现下端的琼脂块逐渐有了生长素 图 所示 1 2 结论 下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块 生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端 讨论 这个实验的设计是否严密 不严密 没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况 2 从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨 结论不严谨 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 3 如果要验证上述结论是否正确 应该对实验方案如何改进 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验 以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端 例1 植物向光性的形成 是由于单侧光使 A 生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高B 生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高C 茎尖感光部位的感光能力发生改变D 茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力发生改变 B 练习 例2 如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分 并分别从不同方向给以光照 培养一段时间后 胚芽鞘的生长情况是 A 甲向左弯 乙不弯曲 丙向左弯B 甲不弯曲 乙不弯曲 丙向右弯C 甲向右弯 乙不弯曲 丙不弯曲D 甲向左弯 乙向右弯 丙不弯曲 B 解析 甲图尖端被云母片分隔为左右互不相通的两部分 生长素只能垂直向下运输 虽受单侧光照 也不会导致生长素在背光侧增多 结果是胚芽鞘左右两侧生长素均匀分布 故甲不弯曲 乙图尖端被云母片横截为互不相通的上下两部分 尽管尖端产生了生长素同时也受到单侧光的刺激 但是不能输送到下部 促进下部的生长 故乙不生长也不弯曲 丙图尖端右侧被云母片横截了一半 虽然是垂直照光 但尖端右侧生长素不能向下运输 只有左侧产生的生长素能向下运输 使左侧的生长素分布较多 促使胚芽鞘向右弯曲 例3 如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射 下列叙述不正确的是 A 生长素由 向 移动B 生长素由 向 移动C 生长素由 向 移动D 处生长比 处快 A 4 根据下图所示实验回答 1 图甲中 供应块是含有生长素的琼脂块 接受块是不含生长素的琼脂块 实验结果 胚芽鞘C发生的现象是 这一现象说明 2 图乙中 胚芽鞘D不能发生C现象 这说明 3 上述实验说明 生长素在植物体内的运输方向是 运输方式是 向左弯曲生长 生长素可由胚芽鞘形态学上端运输到形态学下端 生长素不能由胚芽鞘形态学下端逆向运输到形态学上端 从形态学上端运输到形态学下端 主动运输 5 在居室内养花 花盆往往要放在窗户附近有阳光处 有的书上建议应该每星期将花盆旋转1 4周 这个建议有什么科学道理 可以使植物接受比较均匀的阳光照射 避免因长期接受单一方向光源刺激而使植物弯曲 20世纪80年代 有