植物生长素的发现

1、第一节 植物生长素的发现向光性向光性 : : 在在单侧光单侧光的照射下，植物朝向光的照射下，植物朝向光 源方向生长的现象。源方向生长的现象。 最早发现的一种植物激素最早发现的一种植物激素生长素生长素，它是在研究植物向光性的过程中发现的。它是在研究植物向光性的过程中发现的。从达尔文从达尔文18801880年开始对向光性的研究，一直到年开始对向光性的研究，一直到19461946年科学家第一次从高等植物体内提取到生年科学家第一次从高等植物体内提取到生长素，生长素的发现过程历经长素，生长素的发现过程历经6666年。年。学习目标学习目标1.1.概述植物生长素的发现过程。概述植物生长素的发现过程。2.2.

2、阐述植物向光性的原因及解释。阐述植物向光性的原因及解释。3.3.掌握生长素的产生、分布、运输。掌握生长素的产生、分布、运输。实验材料实验材料胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端下部（伸长区）（伸长区）一、探究生长素的发现过程一、探究生长素的发现过程胚芽鞘：胚芽鞘：禾本科植物胚芽外的锥形禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是植物的第一片叶子，可套状物，是植物的第一片叶子，可保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。胚芽鞘示意图胚芽鞘示意图尖端尖端尖端下部尖端下部琼脂：琼脂：常用作培养基常用作培养基的凝固剂，易熔，可塑，的凝固剂，易熔，可塑，物质可在琼脂

3、中扩散而性物质可在琼脂中扩散而性质不变。质不变。 云母片：云母片：常用作电常用作电器绝缘材料，器绝缘材料，物质不能透物质不能透过云母片扩散。过云母片扩散。实验材料介绍实验材料介绍锡箔纸锡箔纸具有不透光性，具有不透光性，光线不能透过光线不能透过。向光弯曲生长向光弯曲生长不生长、不弯曲不生长、不弯曲直立生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长（一）达尔文的实验（一）达尔文的实验（1919世纪末）世纪末）由由和和得出结论得出结论 ，由由和和得出结论得出结论 ，说明向光性与尖端有关说明向光性与尖端有关说明感光部位在尖端，发生弯曲的说明感光部位在尖端，发生弯曲的部位在尖端下面一段部位在尖端下面一段不生长，不

4、弯曲不生长，不弯曲直立生长直立生长向光弯曲生长向光弯曲生长.达尔文实验达尔文实验达尔文据试验提出：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面达尔文据试验提出：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种影响，造成伸长区背光面比向光面生长快，的伸长区传递某种影响，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。abcd由由a和和b得出结论得出结论 ，由由c和和d得出结论得出结论 ，向光弯曲生长向光弯曲生长说明感光部位在尖端说明感光部位在尖端说明向光性与尖端有关说明向光性与尖端有关实验材料：如图所示胚芽鞘实验材料：如图所示胚芽鞘结论：结论：导致胚芽鞘表现向光性

5、的外界因素是导致胚芽鞘表现向光性的外界因素是单侧光单侧光火柴棍作为直立对火柴棍作为直立对照照实验前实验前不同光条件实验后不同光条件实验后黑暗黑暗单侧光单侧光垂直照垂直照射射实验前实验前右侧光照实验后右侧光照实验后感受单侧光的部位是：胚芽鞘的尖端感受单侧光的部位是：胚芽鞘的尖端编号编号48h48h后的后的净增长度净增长度1 19 9胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端下部伸长区伸长区达尔文的结论：达尔文的结论： 单侧光单侧光照射使胚芽鞘的照射使胚芽鞘的尖端尖端产生某种产生某种“影响影响”，当这种，当这种“影响影响”传递到传递到尖端下尖端下面一段面一段时，会造成时，会造成背光面比向光面生长快背光面比向光面生长

6、快，因而出现向光性弯曲。因而出现向光性弯曲。詹森的实验示意图詹森的实验示意图琼脂片琼脂片结论：结论：胚芽鞘的胚芽鞘的尖端产生尖端产生的刺激可以透过的刺激可以透过琼脂琼脂片传递给下部（片传递给下部（但不能透过但不能透过云母片云母片）詹森的实验示意图詹森的实验示意图云母片云母片（二）詹森的实验（二）詹森的实验(1910(1910年年) )这种刺激传递到尖端以下，怎样引起胚芽鞘的弯曲生长呢？这种刺激传递到尖端以下，怎样引起胚芽鞘的弯曲生长呢？结论：结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激刺激在其下部在其下部分布分布不均匀不均匀造成的。造成的。（三）拜尔的实验（三

7、）拜尔的实验(1914(1914年年) )拜尔的实验示意图拜尔的实验示意图黑暗中黑暗中注意思考：注意思考：尖端放置的位尖端放置的位置及后来弯曲置及后来弯曲的方向有什么的方向有什么关系？关系？ 1914年，匈牙利的科学家年，匈牙利的科学家拜尔拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲在去除胚芽鞘尖端的一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长。下列叙述生长。下列叙述正确正确的是的是A该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验该实验在黑暗中进行，可排除受光不均匀对实验结果的影响结果的影响B该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物质是该实验证明尖端确实能产生某种物质，该物

8、质是吲哚乙酸吲哚乙酸C对照组是没有尖端的胚芽鞘，不生长对照组是没有尖端的胚芽鞘，不生长D该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输A猜测：猜测：胚芽鞘尖端产生的刺激可能是一种化学物质胚芽鞘尖端产生的刺激可能是一种化学物质？ 朝对侧弯曲生长朝对侧弯曲生长 如果实验就如果实验就这样完成，你这样完成，你是否有质疑？是否有质疑？（四）温特的实验（四）温特的实验(1928(1928年年) )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胚芽鞘的弯曲生长确实是一种胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质化学物质引引起的起的, ,温特温特把它命名为把它命名为生长素生

9、长素。结论：结论：温特的实验温特的实验 ）生长素的发现使人们认识到，生长素的发现使人们认识到，植物的植物的向光性向光性是由于生长素分布不均匀造成的是由于生长素分布不均匀造成的。2.2.科学研究的一般过程科学研究的一般过程生长素发现过程的总结生长素发现过程的总结观察发现问题观察发现问题提出假设提出假设设计实验验证设计实验验证得出结论得出结论重复验证重复验证1.1.生长素的化学本质：生长素的化学本质： 吲哚乙酸吲哚乙酸四个四个“部位部位”：v产生部位：v作用部位：v感光部位：v弯曲部位：尖端尖端尖端尖端尖端下面一段尖端下面一段尖端下面一段尖端下面一段生长素生长素总结与应用总结与应用（以胚芽鞘为材料

10、）（以胚芽鞘为材料） 背背光一侧光一侧向向光一侧光一侧生长素生长素多多生长素生长素少少细胞生长细胞生长快快细胞生长细胞生长慢慢背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧生长背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧生长快，向光弯曲快，向光弯曲 2020世纪世纪8080年代以来年代以来有学者用向日葵、萝卜有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究的时候等做向光性研究的时候，对向光侧和背光侧的，对向光侧和背光侧的IAAIAA浓度进行了精确的测浓度进行了精确的测量，结果发现量，结果发现两侧的两侧的IAAIAA浓度基本相等浓度基本相等。这样就。这样就无法用生长素的机理来无法用生长素的机理来解释向光性了。解释向光性了。 在单侧

11、光的刺激下，在单侧光的刺激下，生长抑制物（可能是生长抑制物（可能是黄质醛）黄质醛）在向光一侧在向光一侧积累，导致向光侧生积累，导致向光侧生长受到抑制而背光侧长受到抑制而背光侧生长正常，引起向光生长正常，引起向光性。性。 由由 产生，能从产生，能从 运送到作用运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的部位，对植物生长发育有显著影响的 ，称作植物激素。称作植物激素。 除生长素外，还发现了除生长素外，还发现了 等等植物激素植物激素产生部位产生部位微量有机物微量有机物赤霉素、细胞分裂素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯脱落酸和乙烯植物激素的概念植物激素的概念植物体内植物体内植物激素与动物激素在合成部位

12、上有什么区别？具分生能力的组织，主要是具分生能力的组织，主要是幼嫩的芽幼嫩的芽、叶叶和和发育中的种子发育中的种子。主动运输主动运输集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。果实等。在成熟组织中，在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部进行生长素可以通过韧皮部进行非极性非极性运输；运输；在尖端，生长素的在尖端，生长素的横向运输横向运输也是非极性运输也是非极性运输。极性运输极性运输（形态学上端形态学上端 形态学下端形态学下端）123生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布 极性运输：极性

13、运输：只能只能从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。是细胞的，不能反过来运输。是细胞的主动运输主动运输。难点突破难点突破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形态学上端形态学上端在形态学上，在形态学上， 分生迅速，向上或者向下延伸分生迅速，向上或者向下延伸的是的是上端上端； 分生缓慢，不延伸或者延伸很少分生缓慢，不延伸或者延伸很少的是的是下端下端。 对于地下部分而言，根尖是形态学上端，对于地下部分而言，根尖是形态学上端，而根基是形态学下端。而根基是形态学下端。 对于地上部分而言，树枝是形态学上端，对于地上部分而言，树枝是形态学上端，树干

14、是形态学下端。树干是形态学下端。形态学形态学上上端端形态学形态学下端下端形态学形态学上上端端形态学形态学下端下端ab 上端上端 下端下端有心栽花花不成，无意插柳柳成荫。有心栽花花不成，无意插柳柳成荫。 判断正误判断正误：(1)幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素。幼芽、幼叶和种子都能产生大量生长素。()(2)生长素的运输方向是从上端运输到下端。生长素的运输方向是从上端运输到下端。()(3)生长素的运输方式是极性运输，运输方向是主动生长素的运输方式是极性运输，运输方向是主动运输。运输。()(4)在成熟组织中，生长素还可通过木质部进行非极在成熟组织中，生长素还可通过木质部进行非极性运输。性运输。()

15、技能训练技能训练讨论（教材讨论（教材P49）1 1、这个实验的设计是否严密？、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。不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。2 2、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？、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。下端运输到形态学上端。3 3、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？何改进？ 应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝

16、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。研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。实验组：实验组：对照组：对照组：形态学上形态学上端端形态学下形态学下端端4、实验方案改造如下：、实验方案改造如下：应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素不能从形态学学下端运输到形以研究生长素不能从形态学学下端运输到形态学上端。态学上端。 P49 P49技能训练技能训练实验组：实验组：对照组：对照组：拓展延伸拓展延伸如何判断植物如何判断植物“长不长，弯不弯长不长，弯不弯”一看胚芽鞘一看胚芽鞘尖端以下的部分能否获得生长素尖端以下的部分能否获得

17、生长素，能获得则生，能获得则生长，不能获得则不生长也不弯曲；长，不能获得则不生长也不弯曲；二看胚芽鞘尖端以下部分二看胚芽鞘尖端以下部分生长素的分布是否均匀生长素的分布是否均匀，若均匀，若均匀则直立生长，反之则弯曲生长。则直立生长，反之则弯曲生长。 引起生长素分布不均匀的因素：引起生长素分布不均匀的因素：单侧光、重力、外源生长素、插入云母片、离心力等单侧光、重力、外源生长素、插入云母片、离心力等胚芽鞘尖端生长素的运输胚芽鞘尖端生长素的运输胚芽鞘胚芽鞘尖端尖端胚芽鞘尖胚芽鞘尖端下段端下段A AD DC CB B比较琼脂块比较琼脂块A A、B B、C C、D D中生长素的含量大小？中生长素的含量大小

18、？（云母片）（云母片）CA=BDCA=BD（云母片）（云母片）生长素的横向运输生长素的横向运输影响横向运输的外界因素：影响横向运输的外界因素：下图示三盆燕麦幼苗。下图示三盆燕麦幼苗。A A、C C盆中正常幼苗，盆中正常幼苗，B B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，将盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，将A A 、B B分别分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C C盆放在不旋盆放在不旋转的圆盘上，三盆均有单侧光照射。几天后，转的圆盘上，三盆均有单侧光照射。几天后，A A盆的幼苗盆的幼苗 生长；生长；B B盆的幼苗盆的幼苗 生长；生长；C C盆的幼苗盆的幼苗 生长。生长。直立直立不不向光

19、向光A AB BC C在方形暗箱内放一盆幼苗在方形暗箱内放一盆幼苗, ,暗箱一侧开一小窗暗箱一侧开一小窗, ,固定光源的光可从窗口射入。把暗箱放在旋转固定光源的光可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转器上水平旋转, ,保持每保持每1515分钟均速转一周。一分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状况为（星期后幼苗生长状况为（ ）B课堂小结课堂小结化学本质化学本质运输方向运输方向运输方式运输方式植物激素植物激素作用部位作用部位产生部位产生部位B B课堂训练课堂训练 下图表示用下图表示用云母片云母片(具不透水性具不透水性)插入燕麦胚芽鞘的尖端插入燕麦胚芽鞘的尖端不同部位，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的不同部位，从不同方向照光，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是生长情况是()。A甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲B甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲C甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯D甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯 根据所学知识判断，下列说法错误的是根据所学知