用高中生物：植物生长素的发现

1、生命活动调节的基本形式：生命活动调节的基本形式：植物：激素调节植物：激素调节人和动物：神经调节人和动物：神经调节 体液体液调节和免疫调节，其中神调节和免疫调节，其中神经调节处于主导地位。经调节处于主导地位。第第3 3章章 植物的激素调节植物的激素调节第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现一、植物的向性运动一、植物的向性运动植物体受到植物体受到单一方向单一方向的刺激而引起的的刺激而引起的定向定向运动。运动。1 1、概念：、概念：2 2、向光性：、向光性：在在单侧光单侧光的照射下，植物的照射下，植物朝向光源朝向光源生长生长的现象。的现象。3 3、其他：、其他：茎背地性、根向地性、向水性、

2、向化性等。茎背地性、根向地性、向水性、向化性等。4、向性运动的意义：、向性运动的意义：是植物对于外界环境的适应是植物对于外界环境的适应性。性。植物根的向水性生长植物根的向水性生长植物根的向地性和茎的背地性生长植物根的向地性和茎的背地性生长 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，它生长素，它是在研究植物向光性的过程中发现的。是在研究植物向光性的过程中发现的。 在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。的现象叫做向光性。生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？5植物胚的组成部分之一。植物胚的组

3、成部分之一。它突破种子的皮后发育成它突破种子的皮后发育成叶和茎。叶和茎。 实验材料实验材料胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘 植物胚芽外的锥形套状物，植物胚芽外的锥形套状物，是植物的第一片叶子，可保护是植物的第一片叶子，可保护胚芽中更幼小的叶和生长锥。胚芽中更幼小的叶和生长锥。胚芽胚芽一、探究生长素的发现过程一、探究生长素的发现过程1 1：植物感受光刺激的敏感部位在哪里？：植物感受光刺激的敏感部位在哪里？6尖端尖端尖端以下一段尖端以下一段胚芽鞘胚芽鞘1 1、达尔文的实验、达尔文的实验二、生长素的发现过程二、生长素的发现过程实验一实验一生长生长,向光弯曲向光弯曲实验二实验二不生长不生长, ,不弯曲不弯曲实

4、验三实验三生长生长, ,不弯曲不弯曲实验四实验四生长生长,向光弯曲向光弯曲（一）达尔文的实验（一）达尔文的实验（18801880年）年）91 1、达尔文的实验、达尔文的实验 与与形成对照，这个对照实验中不同的因素是什形成对照，这个对照实验中不同的因素是什么？从实验结果我们可以得出怎样的推论？么？从实验结果我们可以得出怎样的推论？ 有无尖端；胚芽鞘生长具有向光性，胚芽鞘的有无尖端；胚芽鞘生长具有向光性，胚芽鞘的向光性可能与其尖端有关。向光性可能与其尖端有关。(2)(2) 和和比较可得出胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪个比较可得出胚芽鞘感受单侧光刺激的是哪个部位？发生弯曲的是哪个部位？怎样解释这种现象？

5、部位？发生弯曲的是哪个部位？怎样解释这种现象？ 感光部位是感光部位是尖端，弯曲生长部位是尖端以下部分。尖端，弯曲生长部位是尖端以下部分。胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘尖端胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘尖端接受单侧光有关。接受单侧光有关。实验一实验一生长生长,向光弯曲向光弯曲单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：有无单侧光照射有无单侧光照射实验实验1向光弯曲生长；实验向光弯曲生长；实验3生长，不弯曲。生长，不弯曲。实验三实验三生长生长, ,不弯曲不弯曲探究任务探究任务1:1: 胚芽鞘是否具有向光性胚芽鞘是否具有向光性 11胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位有关尖端部位

6、有关实验一实验一生长生长,向光弯曲向光弯曲实验二实验二不生长不生长, ,不弯曲不弯曲单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：有无胚芽鞘尖端有无胚芽鞘尖端实验实验1生长，向光弯曲生长；实验生长，向光弯曲生长；实验2不生长不生长探究任务探究任务2 2:胚芽鞘的向光生长是否与尖端有关胚芽鞘的向光生长是否与尖端有关?12单一变量：单一变量：现象：现象：结论：结论：实验实验3生长，不弯曲；实验生长，不弯曲；实验4向光弯曲生长向光弯曲生长实验三实验三生长生长, ,不弯曲不弯曲实验四实验四生长生长,向光弯曲向光弯曲锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部锡箔片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

7、的尖端是感受光刺激的部位，尖端下部弯曲尖端下部弯曲探究任务探究任务3 3:胚芽鞘感受光刺激的是尖端还是与尖端以下部位？胚芽鞘感受光刺激的是尖端还是与尖端以下部位？13推想：推想：单侧光单侧光胚芽鞘的胚芽鞘的尖端尖端某种刺激某种刺激尖端下部伸长区尖端下部伸长区向光性向光性伸长区的背光侧比向光侧生长快伸长区的背光侧比向光侧生长快照射照射产生产生传递传递造成造成出现出现1 1、达尔文实验、达尔文实验？达尔文的实验结论达尔文的实验结论单侧光照射单侧光照射使胚芽鞘的使胚芽鞘的尖端尖端产生某种刺激产生某种刺激, ,当这当这种刺激传递到种刺激传递到下部的伸长区下部的伸长区时时, ,会造成背光面比会造成背光面

8、比向光面生长快向光面生长快, ,因而出现向光性弯曲因而出现向光性弯曲2.2.用什么方法可以证明这种用什么方法可以证明这种“刺激刺激”从尖从尖端传到下部呢？这种端传到下部呢？这种“刺激刺激”究竟是什究竟是什么？么？152 2、詹森的实验、詹森的实验 实验证明胚芽鞘尖端实验证明胚芽鞘尖端产生的产生的刺激可透过琼脂片刺激可透过琼脂片传递给下部传递给下部。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？注意思考：尖端注意思考：尖端放置的位置及后放置的位置及后来弯曲的方向来弯曲的方向有什么关系？有什么关系？ 结论：结论：胚芽鞘顶尖产生的刺激在其下部

9、分布不均匀造成的胚芽鞘顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的一、探究生长素的发现过程一、探究生长素的发现过程（二）詹森和拜尔的实验（二）詹森和拜尔的实验(1910(1910年年) )拜尔的实验示意图拜尔的实验示意图黑暗中黑暗中思考：思考：胚芽鞘放在一侧与单侧光照射之间有何关联？胚芽鞘放在一侧与单侧光照射之间有何关联？ 17拜尔的实验拜尔的实验实验证明：胚芽鞘弯曲生长实验证明：胚芽鞘弯曲生长是因为尖端产生的刺激在其是因为尖端产生的刺激在其下部下部分布不均匀造成的分布不均匀造成的。根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论能得出什么结论?积极思维

10、积极思维2：胚芽鞘的顶尖产生的刺激胚芽鞘的顶尖产生的刺激可能可能是一是一种化学物质种化学物质,这种化学物质的分布不均匀这种化学物质的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。 究竟是不是化学物质呢？如果是，是究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？哪种化学物质？19温特的实验设置对照组的意图是什么？实验的单一变量是什么？温特的实验设置对照组的意图是什么？实验的单一变量是什么？（三）温特的实验（三）温特的实验(1928(1928年年) )该设计能排除琼脂对实验结果的干扰，确保实验中该设计能排除琼脂对实验结果的干扰，确保实验中只有只有“某物质的有无某物质的有无”为单一变量，充

11、分说明的确为单一变量，充分说明的确是胚芽鞘产生了促进生长的物质是胚芽鞘产生了促进生长的物质-生长素生长素204 4、温特的实验、温特的实验证明造成胚芽鞘弯曲的刺激证明造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。并把确实是一种化学物质。并把这种物质命名为这种物质命名为生长素生长素。5 5、进一步研究证明生长素的化学本质是：、进一步研究证明生长素的化学本质是： 吲哚乙酸（吲哚乙酸（IAAIAA）生长素是什么物质？生长素是什么物质？多年的研究完成的。多年的研究完成的。 也揭示了也揭示了植物向光性的最终原因植物向光性的最终原因。22科学发现是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。科学发现是一个不断开拓、继

12、承、修正和发展的过程。二、生长素的发现过程二、生长素的发现过程时间时间实验者实验者结结 论论尖端产生尖端产生某种刺激某种刺激19世纪末世纪末达尔文达尔文尖端产生刺激可透过尖端产生刺激可透过琼脂片琼脂片1910年年詹森詹森刺激刺激分布不均分布不均使胚芽鞘弯曲生长使胚芽鞘弯曲生长1914年年拜尔拜尔刺激是化学物质，命名为刺激是化学物质，命名为生长素生长素1928年年 温特温特发现发现吲哚乙酸吲哚乙酸具有生长素效应具有生长素效应1931年年从高等植物中分离出生长素从高等植物中分离出生长素1946年年郭葛郭葛科学家科学家植物体内具有生长素效应的物质有：吲哚乙植物体内具有生长素效应的物质有：吲哚乙酸酸(

13、IAA)(IAA)、苯乙酸、苯乙酸(PAA)(PAA)、吲哚丁酸、吲哚丁酸(IBA)(IBA)等。等。进一步研究发现进一步研究发现（一）实验结论（一）实验结论（二）植物向光性的原因（二）植物向光性的原因 植物的向光性是植物的向光性是由于生长素分由于生长素分布不均匀造成布不均匀造成的。单侧光照射后的。单侧光照射后, ,胚胚芽鞘芽鞘背光一侧的生长素含量多于向背光一侧的生长素含量多于向光一侧光一侧, ,因而引起两侧的生长不均匀因而引起两侧的生长不均匀, ,从而造成向光弯曲。从而造成向光弯曲。感光部位感光部位: :弯曲部位弯曲部位: :弯曲原因弯曲原因: :胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端以下部分

14、胚芽鞘的尖端以下部分生长素分布不均匀生长素分布不均匀产生生长素部位：产生生长素部位： 胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端植物向光性及形成的原因植物向光性及形成的原因外因：单侧光照射外因：单侧光照射内因：内因： 尖端的存在尖端的存在( (感受光刺激感受光刺激) ) 尖端产生生长素尖端产生生长素 生长素分布不均匀生长素分布不均匀( (背光面多向光面少背光面多向光面少) )。25看看伸长区伸长区有无有无生长素生长素生不生长：生不生长：弯不弯曲：弯不弯曲： 看看 伸长区伸长区生长素生长素分布分布是否均匀是否均匀向光性原理的总结单侧光单侧光向向 光光 侧（侧（少少）极性运输极性运输背背 光光 侧侧 （多多）横向运

15、输横向运输 产生产生生长素生长素 （有光有光 无光无光）生长慢生长快（三）植物激素（三）植物激素如生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等如生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等 由由植物体内产生植物体内产生，能，能从产生部位从产生部位运送到作用部位运送到作用部位，对植物的生长发育，对植物的生长发育有显著影响的有显著影响的微量微量有机物有机物。极性极性运输运输三、生长素的产生、运输、分布三、生长素的产生、运输、分布1 1、产生、产生主要部位：主要部位： 幼嫩幼嫩的芽、叶的芽、叶和发育中的种子和发育中的种子2 2、分布、分布: :植物体内分布广泛，植物体内分布广泛，但但集中在生长旺盛的部集

16、中在生长旺盛的部位位，如胚芽鞘、分生组织、种子、果实等。，如胚芽鞘、分生组织、种子、果实等。化学成分化学成分: :吲哚乙酸，吲哚乙酸，由由色氨酸色氨酸转变形成转变形成3 3、运输、运输方式方式:主动运输主动运输方向：方向： 形态学上端形态学上端形态学下端形态学下端（在成熟的组织中，通过（在成熟的组织中，通过韧皮部韧皮部进行运输。）进行运输。）非极性运输非极性运输注：形态学的上端对于植物地上部分而言，注：形态学的上端对于植物地上部分而言，指茎的顶端；对于地下部分而言，指根尖。指茎的顶端；对于地下部分而言，指根尖。技能训练：技能训练：评价实验设计和结论评价实验设计和结论abab结论：结论：1、下端

17、琼脂块的生长素来自上端的琼脂块、下端琼脂块的生长素来自上端的琼脂块2、生长素在琼脂块内只能由形态学上端到形态学下端、生长素在琼脂块内只能由形态学上端到形态学下端30abbaCCD胚芽鞘胚芽鞘D将将 生长生长 ；不不生长素不能从植物的形态学下端运输生长素不能从植物的形态学下端运输到上端，琼脂到上端，琼脂C中没有获得生长素。中没有获得生长素。这是因为这是因为练一练：练一练：31生生长长素素发发现现实验实验结论结论感光部位感光部位弯曲部位弯曲部位弯曲原因弯曲原因胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端以下部分胚芽鞘的尖端以下部分生长素分布不均匀生长素分布不均匀化学本质化学本质:吲哚乙酸吲哚乙酸主要产生部

18、位：主要产生部位： 幼嫩的叶、芽幼嫩的叶、芽 和发育中的种子和发育中的种子分布分布但集中在生长旺盛的部位但集中在生长旺盛的部位 植物体内分布广泛，植物体内分布广泛， 运运输输方方向向(横向运输横向运输)向光侧向光侧背光侧背光侧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植物激素植物激素概念概念非极性运输非极性运输 成熟组织的韧皮部成熟组织的韧皮部生生长长素素产生生长素部位产生生长素部位 胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端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课堂小结课堂小结1 1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是、在胚芽鞘实验中，产生生

19、长素的部位是 。 感受光刺激的部位是感受光刺激的部位是 。2 2、向光弯曲部位在、向光弯曲部位在 。3 3、生长素的运输方向、生长素的运输方向（方式）（方式）主要是主要是 。4 4、胚芽鞘向光弯曲的原因是、胚芽鞘向光弯曲的原因是 。5 5、生长素在植物体中相对集中在、生长素在植物体中相对集中在 。6 6、生长素的化学本质是、生长素的化学本质是 ，具有生长素效应的，具有生长素效应的 还有还有 ， 。胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘尖端下部胚芽鞘尖端下部极性极性（主动）（主动）运输运输背光的一侧生长素含量多，生长快背光的一侧生长素含量多，生长快生长旺盛的部位生长旺盛的部位吲哚

20、乙酸吲哚乙酸IAA苯乙酸苯乙酸PAA吲哚丁酸吲哚丁酸IBA科学探究的一般步骤；科学探究的一般步骤； 提出假说提出假说 设计实验设计实验实验验证实验验证 得出结论得出结论 341、把燕麦幼苗放在左侧照光的的条件下培养，幼苗、把燕麦幼苗放在左侧照光的的条件下培养，幼苗的胚芽鞘将（的胚芽鞘将（ ） .直立生长直立生长 B.停止生长停止生长 C.向右侧弯曲生长向右侧弯曲生长 D.向左侧弯曲生长向左侧弯曲生长上述现象产生的原因是由于生长素（上述现象产生的原因是由于生长素（ ） A.左侧分布得多左侧分布得多 B.右侧分布得多右侧分布得多 C.两侧分布均匀两侧分布均匀 D.在茎顶端产生在茎顶端产生DB2、经

21、过以下四种处理的两个燕麦胚芽鞘（所有琼脂块、经过以下四种处理的两个燕麦胚芽鞘（所有琼脂块都用胚芽鞘尖端处理过），生长方向相同的是都用胚芽鞘尖端处理过），生长方向相同的是 ( )( )B B3.下图所示对燕麦胚芽鞘进行的向光性实验下图所示对燕麦胚芽鞘进行的向光性实验,（图中（图中锡箔套不透光锡箔套不透光,云母片具有不透水性）图中能弯向光云母片具有不透水性）图中能弯向光源生长的是（）源生长的是（）A.甲、乙甲、乙 B.丙、丁丙、丁 C.乙、丙乙、丙 D.甲、丁甲、丁C4 4、下图是用燕麦胚芽鞘做的六个实验，用单侧光由右、下图是用燕麦胚芽鞘做的六个实验，用单侧光由右向左照射。向左照射。 说明：说明：(A)(A)移去胚芽鞘尖端；移去胚芽鞘尖端；(B)(B)尖端用锡箔纸盖住；尖端用锡箔纸盖住；(C)(C)完整完整的胚芽鞘；的胚芽鞘；(D)(D)把一片云母插入胚芽鞘照光的一边；把一片云母插入胚芽鞘照光的一边；(E)(E)把云母把云母片插入背光的一边；片插入背光的一边；(F)(F)用一薄层琼脂，把尖端和下部分隔开用一薄层琼脂，把尖端和下部分隔开 (1)(1)实验