高中生物必修3 第三章 第一节 植物生长素的发现

1、问题探讨：问题探讨： 植物没有神经系统，植植物没有神经系统，植物对外界刺激的反应没有动物对外界刺激的反应没有动物那么灵敏，那植物能不能物那么灵敏，那植物能不能对自身的生命活动进行调节对自身的生命活动进行调节呢？呢？第第3 3章章 植物的激素调节植物的激素调节资料：会动的植物资料：会动的植物 植物的运动本是普遍现象，按植物的运动本是普遍现象，按不同的意义理解有各种不同的运动，不同的意义理解有各种不同的运动，如植物的如植物的原生质运动原生质运动、膨压运动膨压运动和和生长运动生长运动，受外界刺激的运动又有，受外界刺激的运动又有向性运动向性运动和和感性运动感性运动。含羞草含羞草白睡莲白睡莲 舞草舞草

2、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。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、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

3、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5.感性运动感性运动不定向外界刺激引起的局部运动。不定向外界刺激引起的局部运动。例如：痒痒树，合欢例如：痒痒树，合欢,含羞草等含羞草等合欢合欢对于人们熟视无睹的现象，对于人们熟视无睹的现象， 18801880年，达尔文设计了简单而又富有创造年，达尔文设计了简单而又富有创造性的实验，从而揭开了人们认识植物激素的性的实验，从而揭开了人们认识植物激素的篇章篇章实验材料：实验材料：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 二、生长素的发现过程二、生长素的发现过程胚芽鞘：胚芽鞘：

4、单子叶植物单子叶植物,特别是禾本科胚芽外面透明的锥形套状特别是禾本科胚芽外面透明的锥形套状物，是胚体的第一片叶，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，物，是胚体的第一片叶，它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光合作用胚芽鞘首先穿出地面，出土后还能进行光合作用。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1 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

5、；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？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。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？达达尔尔文文向

6、光生长与胚芽鞘向光生长与胚芽鞘有关有关感光部位在胚芽鞘感光部位在胚芽鞘这这弯曲生长部位在胚芽鞘弯曲生长部位在胚芽鞘这这尖端向下侧传递某种尖端向下侧传递某种“影响影响”影响分布不均影响分布不均-背光侧比向光侧生长快背光侧比向光侧生长快尖端尖端尖端尖端尖端下侧尖端下侧生长生长弯曲弯曲假设假设:假设假设:单侧光单侧光引发植物向光生长引发植物向光生长结论达尔文的结论：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刺激刺激，当，当这种刺激传递到这种刺激传递到尖端下面一段尖端下面一段时，会造成背光面时，会造成背光面比向光面生长比向光面生长快快，因而出现向光性弯曲。，因而出现

7、向光性弯曲。2 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。.拜尔的实验拜尔的实验结论：结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分分布不均匀造成的。在其下部分分布不均匀造成的。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刺激初步证明胚芽鞘的顶尖产生的刺激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

8、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胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的起的, ,温特把它命名为温特把它命名为生长素生长素。结论：结论：）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

9、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(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

10、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

11、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 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

12、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。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生长素发现过程的总结与应用总结与应用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重复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。3.3.掌握实验设计的基本原则掌握实验设计的基本原则: :单一变量原则单一变量原则对照原则对照原则生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用4.4.四个四个“部位部位”：生长素的产生部位、作用：生长素的产生部位、

13、作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。部位、感光部位、生长和弯曲部位。 生长素产生的部位： 作用部位： 感光的部位： 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生长素发现过程的生长素发现过程的总结与应用总结与应用5.设计实验验证弯曲生长的部位在设计实验验证弯曲生长的部位在尖端下部尖端下部 胚芽鞘胚芽鞘 彩色记号笔彩色记号笔6.6.验证单侧光引起生长素分布不均匀验证单侧光引起生长素分布不均匀 （背光面（背光面多于向光面）多于向光面） 验证思路验证思路（示意图）（示意图）结果预测：结果预测： A = B，C D材料：材料：玉米

14、胚芽鞘尖端，云母片（不透水，可阻断物玉米胚芽鞘尖端，云母片（不透水，可阻断物质运输），琼脂，光源，带一小孔的暗箱，琼脂块生质运输），琼脂，光源，带一小孔的暗箱，琼脂块生长素含量测量器长素含量测量器胚芽鞘尖端胚芽鞘尖端云母片云母片ABCD进一步探究：在单侧光下，造成背光侧生长素多进一步探究：在单侧光下，造成背光侧生长素多于向光侧的原因于向光侧的原因向光侧的生长素在尖端向背光侧运输了向光侧的生长素在尖端向背光侧运输了向光侧的生长素部分被分解了向光侧的生长素部分被分解了 由由植物体内植物体内产生，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

15、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。三、植物激素的概念三、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专门分泌腺或细胞专门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.调节作用调节作用四、生长素的产生、分布和运输四、生长素的

16、产生、分布和运输1、生长素的产生部位：、生长素的产生部位：2、生长素的分布：、生长素的分布：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_可转化成生长素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如胚芽鞘、分生组织、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生长素的是否在有光条件下才能产生？前面那个实验支持你的结论？(1)运输方式运输方式:主动运输主动运输(2)运输方向运输方向:极性运输极性运输形态学形态学上上端端 形态学形态学下下端端实验证明：实验证明：植物顶芽的生长素可以向生长素浓度植物顶芽的生长素可以向生长素浓度

17、比它高比它高的侧芽部位运输。的侧芽部位运输。同时，在缺氧或加入同时，在缺氧或加入呼吸抑制剂呼吸抑制剂的情况下，会严重阻碍其运输。的情况下，会严重阻碍其运输。3、生长素的运输：、生长素的运输：纵向纵向（幼嫩的组织）OABCDEFG（成熟的组织中）非极性运输非极性运输 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

18、尖。指茎的顶端；对于地下部分而言，指根尖。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

19、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1、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、经过以下四种

20、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)

21、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)实验实验(A)(A)的结果是：的结果是：(2)(2)实验实验(B)(B)的结果是：的结果是：(3)(3)实验实验(C)(C)的结果是的结果是: :(4)(4)实验实验(D)(D)的结果是的结果是: :(5)(5)实验实验(E)(E)的结果是的结果是: :

22、(6)(6)实验实验(F)(F)的结果是的结果是: :不生长、不弯曲不生长、不弯曲直立生长直立生长弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长弯向光源对侧生长弯向光源对侧生长弯向光源生长弯向光源生长 光源小窗5. 5. 固定花盆和暗箱，固定花盆和暗箱， 两周后幼苗的生长两周后幼苗的生长 状况为状况为_._.直立生长直立生长6.6.固定花盆，暗箱在旋转器匀速、固定花盆，暗箱在旋转器匀速、水平旋转，一段时间后生长状况水平旋转，一段时间后生长状况为为_ _ _。光源光源小窗小窗弯向光源弯向光源( (左边左边) )一侧生长一侧生长 7.7.固定暗箱，花盆放在旋转器固定暗箱，花盆放在旋转器上匀速、水平旋转，一段时间上匀速、水平旋转，一段时间后幼苗生长状况为后幼苗生长状况为_._.直立生长直立生长 A.光是产生生长素的条件光是产生生长素的条件,只有受到光照的一侧只有受到光照的一侧能产生生长素。能产生生长素。B.光对生长素的产生和分布没有影响光对生长素的产生和分布没有影响,但光能促但光能促进生长进生长C.植物受到单侧光照的影响植物受到单侧光照的影响,向光一侧生长素分向光一侧生长素分布较多布较多,故生长较快。故生长较快。D.植物受到单侧光照的影响植物受到单侧光照的影响,背光一侧生长素分背光一侧生长素分布较多布较多,故生长较快。故生长较快。D含羞草含羞草感性运动感性运动猪笼草猪笼草代