植物生长素的发现过程

1、植物生长素的发现,植物具有向光生长的特性！,植物,外因？,内因？,内因决定事物发展，外因仅起影响作用。 -黑格尔,向光性 概念：在单侧光的照射下植物表现出朝向光源方向生长的现象,特征：是植物的一种应激性,二、生长素的发现过程,胚芽鞘是什么?,胚芽鞘,胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形状物。 它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面， 出土后不能进行光合作用。,（一）达尔文的向光性实验1,达尔文向光性实验1,直立生长,弯向光源 生长,直立生长,单侧光照射使植物弯向光源生长,(外因),(自变量),（因变量）,小提示： 自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。 因变量，指

2、实验中由于实验变量引起的变化和结果。,、2组实验 差异：,现象：,结论：,单侧光引起胚芽鞘向光生长,实验的分析,有无单侧光的照射单一变量,对照组直立生长；实验组向光生长,向光性与谁有关?,（一）达尔文的向光性实验2,有无胚芽鞘尖端单一变量,实验组不生长；对照组向光弯曲生长,结论：,胚芽鞘的向光性弯曲与尖端有关,实验二的分析,两实验差异：,现象：,感光部位在哪?,（一）达尔文的向光性实验3,锡箔套或罩遮光部位不同 单一变量,实验组1向光生长；实验组2直立生长,结论：,胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关，尖端 是感受光刺激的部位,通过上述实验,达尔文得出什么结论?,两实验差异：,现象：,实验三的分析,总

3、结上述三个实验,达尔文提出:,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伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光弯曲。,这种刺激究竟是什么？,（二）詹森的实验,结论 尖端产生的某种刺激可以透过琼脂片传递给下部,问题 尖端产生的刺激在向下运输的过 程中, 如何引起向光性?,结论 胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在下部分布不均造成的.,（三）拜尔的实验,由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？,如何证明？,即：尖端是通过产生的某种物质影响下部生长,（四）温特的实验（动画）,温特实验的分析：,使用的琼脂块是否用尖端处理过 单一变量,实验组1不生长；实验组2弯曲生长,胚

4、芽鞘顶端确实可以产生某种向下运输 的并能引起胚芽鞘生长的物质,温特认为这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：,生长素,结论：,两实验差异：,现象：,温特进一步作出了什么推论？,1934年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫 吲哚乙酸（ IAA ）。,直到1942年，人们才从高等植物中分离出了 生长素,并确认它就是IAA除IAA外还有苯乙 酸（PAA）、还有吲哚丁酸(IBA)等,生长素究竟是什么物质呢？,基础自主梳理,一、植物生长素的发现 1植物生长物质：植物体内合成的_和人工合成的具有植物激素活性的植物生长调节剂。 2植物激素 (1)概念：在植物体内

5、一定部位合成，并从_运输到_，对植物生长发育具有显著生理作用的微量的化学物质。 (2)最早发现的植物激素是_。 3.生长素的发现过程,植物激素,产生部位,作用部位,生长素,弯向光,源生长,直立,伸长,不生长,不弯曲,尖端,吲哚乙酸,2.科学研究的一般过程,生长素发现过程的总结与应用,观察发现问题,提出假设,设计实验验证,得出结论,1.生长素的化学本质： 吲哚乙酸。,3.掌握实验设计的基本原则:,单一变量原则,对照原则,生长素发现过程的总结与应用,4.四个“部位”：生长素的产生部位、作用部位、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

6、芽鞘的尖端,尖端以下的部位,尖端以下的部位,生长素发现过程的总结与应用,由植物体内产生，能从_运送到_，对植物生长发育有显著影响的微量_。,植物激素的概念,产生部位,作用部位,有机物,除生长素外，还发现了赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等,二、生长素的产生、运输和分布,形态学的上端和下端 地上部分： A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。 B、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上。,地下部分： A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。 B、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上。,生长素的产生部位：,生长素的分布：,运输特点：,主要在幼嫩的芽、叶、发育的

7、种子_可转化成生长素,大多集中在生长旺盛的部位,从植物体形态学_向形态学_运输,色氨酸,如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实,非极性运输,极性运输,横向运输,从胚芽鞘尖端_一侧向_一侧运输,成熟组织中,（主动运输）,向光,背光,上端,下端,提醒： 单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。琼脂块无感光作用 单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输,(1)运输方式：是一种逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。 (2)相关实验,a、b两组相对比：共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。,跟踪训练用含同位素14C标记的吲哚乙酸来处理枝条的一

8、端，然后探测另一端是否含有放射性14C的吲哚乙酸存在。枝条及位置如下图所示，下列有关处理方法及结果叙述正确的是(),A处理甲枝条的A端，不可能在甲枝条的B端探测到14C的存在 B处理乙枝条的A端，能在乙枝条的B端探测到14C的存在 C处理乙枝条的B端，能在乙枝条的A端探测到14C的存在 D处理甲枝条的B端，能在甲枝条的A端探测到14C的存在,三、对植物向光性的解释,背光一侧,向光一侧,生长素多,生长素少,细胞生长快,细胞生长慢,单侧光引起生长素背光运输(尖端),向光生长的原因_,背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧细胞生长快，向光弯曲,思考题1： 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为云母片）。

9、,答： A图胚芽鞘向光源弯曲生长,B图胚芽鞘背光源弯曲生长,C图胚芽鞘不弯曲不生长,D图胚芽鞘直立生长,E图胚芽鞘向光源弯曲生长,思考题1： 请分析各胚芽鞘生长情况（图中插入薄片为云母片）。,答： A图胚芽鞘向光源弯曲生长,B图胚芽鞘背光源弯曲生长,C图胚芽鞘不弯曲不生长,D图胚芽鞘直立生长,E图胚芽鞘向光源弯曲生长,提醒：判断生长和弯曲首看有无生长素来源，再看能否运输到作用部位，最后看分布是否均匀。,(2011年江苏无锡高二检测)下图表示有关生长素的一项实验。经过一段时间后，图中甲、乙、丙、丁四个切去尖端的胚芽鞘中弯曲程度最大的是(),第2节 生长素(IAA)的生理作用,本节聚焦： 1、生长

10、素的生理作用是什么？ 2、生长素在植物体内发挥生理作用时有什么特点？,知 识 回 顾,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 。 2、向光弯曲部位在 。 3、生长素的运输方式主要是 。 4、生长素的主要合成部位是_。 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,胚芽鞘的尖端,尖端下面一段,主动运输,生长旺盛的部位,吲哚乙酸（IAA）,苯乙酸（PAA）,吲哚丁酸(IBA),幼嫩的芽、叶和发育中的种子,7、向光性的成因及意义： （1）成因： （2）意义：,单侧光导致生长素分布不均匀，背光的一侧生长素含量多，促进作用

11、强，生长快,有利于接受光能，进行光合作用,注意：1、生长素促进生长的机理是促进细胞纵向伸长 2、向光性是体现促生长的典型例子,人幼年期生长激素过多或过少,生长素越多植物长得越快吗？,?,1.对于不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？ 不同。根最适浓度大约是1010mol/L；芽最适浓度大约是108mol/L；茎最适浓度大约是104mol/L。 2.对于同一器官来说，生长素的作用与浓度有什么关系？ 不同生长素浓度，对于同一器官所起的作用也不同。在一定浓度范围内促进生长，超过这一范围则抑制生长。,你能从中解读到哪些信息？,1、曲线AB段表示:_ _ 2、B点对应的生长素浓度表示_ 3、B

12、C段表示:_ _ 4、C点表示的生长素浓度对茎生长的效应是_ 5、B点所对应的生长素浓度对根和芽的生长效应是_,随生长素浓度升高,对茎生长 的促进作用加强。,问题探讨,促进茎生长的最适浓度。,在达到最 适浓度之后，随着生长素浓度升高，促进作用减弱,既不促进也不抑制,抑制生长。,生长素在植物体内起作用的方式和动物体内的激素相似，它不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。,促进生长的机理：生长素促使细胞纵向伸长，从而生长得快。,一、生长素的生理作用,1、生长素作用特点两重性,既能促进生长，也能抑制生长。 既能促进发芽，也能抑制发芽。 既能防止落花落果，也能疏花疏果。,2、生长素发挥的

13、作用会因浓度、植物细胞成熟情况和器官种类及植物种类不同而有差异。,1）浓度：低促进 高抑制 过高杀死 （以各器官的最适生长素浓度为标准）,（对生长素敏感性不同） 2）器官： 根 芽 茎 侧芽顶芽 3）细胞：幼嫩细胞敏感，衰老细胞迟钝。 4）植物种类：双子叶植物单子叶植物,根据甲、乙两图所示内容回答下列问题。 (用乙图根、茎、芽三条曲线上相应字母所对应的浓度来表示甲图相应各点的生长素浓度)：,(1)乙图_点浓度可表示甲图处生长素浓度，_点浓度表示处生长素浓度。处结构长不出来的原因是_ _， 解决的办法是_，此后处生长素浓度将会低于_molL1。,b,e,顶芽产生的生长素积累在侧芽部位，抑制其生长

14、,摘去顶芽,10-5,现象一 顶端优势,1、概念：植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。,去掉顶芽,解除方法,3、顶端优势原因验证,A.完整植株中的腋芽由于顶芽的存在而被抑制生长； B.去除顶芽后腋芽生长； C.对顶芽切面用含IAA的羊毛脂凝胶处理，从而抑制了腋芽的生长,A,B,C,顶端优势原理在园艺中的应用,顶端优势原理在农业生产中的应用,顶端优势原理在农业生产中的应用,顶端优势原理在林业生产中的应用,解除顶端优势： 可以增产,可以调节植株形态。 如：棉花摘心、果树整枝、园艺修剪、 移栽促进根系发育 维持顶端优势： 可以达到增产 如：树木成材,4、应用：,练习1：右图为白杨树的主干上端

15、。A、B、C、D分别为其上生长的侧芽。请分析：,1这些侧芽发育成枝的顺序是（ ）,2生长素主要由 （ ） 处产生，以 （ ） 的方式积累在侧芽处。,3如剪去顶芽，A将发育成枝条，原因是 （ ） 。此时 （ ） 芽处生长素浓度最高， （ ） 芽处生长素浓度最低。,4上述现象称为（ ） 它证明了生长素生理作用特征是（ ）,DCBA,顶芽,主动运输,破坏了顶端优势,B,A,顶端优势,低浓度促进生长，高浓度抑制生长,现象二 根的向地性、茎的背地性生长的解释（向重力性、背重力性）,根的向地性和茎的背地性,不同器官对生长素浓度敏感度不同,植物根的向地性和茎的背地性,根部： 生长素浓度：A B 生长速度：

16、A B 生长素的效应：,茎部： 生长素浓度：C D 生长速度： C D 生长素的效应：,A促进B抑制,C促进弱D促进强,由于重力作用，生长素在下部的浓度高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而下面的生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部下面的生长比上面的慢，根就向下弯曲生长。 如果是在太空中的空间站中生长，植株就不会出现这样的情况，而是水平横向生长。,(2)将该植物向左侧放倒水平放置一段时间，可表示侧浓度的是乙图中_点浓度，表示侧生长素浓度的是乙图中_点浓度，因此根将_生长。表示侧浓度的是_点浓度，表示侧浓度的是_点浓度，所

17、以_侧生长快，茎将_生长。,d,a,向地弯曲生长,f,背地,c,背地弯曲,二、生长素类似物的应用,生长素（IAA）在植物体内含量很少，提取困难， 且易分解，在生产上较少应用。,是人工合成的化学物质，生理作用与生长素类似，但不容易被降解，因此效果稳定，在生产上有广泛的应用。如-萘乙酸（NAA）、 2,4-二氯苯氧乙酸（2、4-D）等。属于植物生长调节剂,生长素为什么不能大规模地应用？,思考,生长素类似物,苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）是人工合成的生长素类似物吗？,先用生长素类似物溶液浸泡插枝的下端，可以使扦插的枝条容易生根。,1. 促进器官与组织的分化促进扦插的枝条生根,2,4D对黄瓜幼苗

18、生长的影响（促进生根作用）,生长素类似物的应用,胚珠发育成种子的时候，发育着的种子里合成了大量的生长素，子房就发育成了果实。根据这个原理，我们向雌蕊的柱头上涂抹生长素或类似物，使它没有受精就发育果实，培育成无子果实。,2.促进果实发育诱导单性结实，形成无籽果实,无籽番茄、无籽辣椒、无籽黄瓜,培养无籽果实 花蕾期 去雄 喷洒生长素类似物,使用生长素类似物获得无子果实,不受精,人工涂抹生长素类似物,无子,用一定浓度的生长素或类似物刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的，其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。,无仔西瓜是怎么来的？,其染色体数目与正常果实一样吗？,3.防止叶片、花、果实的脱落,4、

19、除草剂：如(2，4-D)，适用于麦田、稻田，双子叶植物比单子叶植物对生长素更敏感，用高浓度的除草剂能抑制双子叶植物（杂草）的生长。,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度,提出问题,作出假设,设计实验、进行实验,分析实验结果，形成结论,NAA促进(月季)插条生根的最适浓度是多少？,某某浓度是NAA促进(月季)插条生根的最适浓度,设计实验、进行实验 1.明确实验目的,科学设计实验 （1）实验原理,浓度的NAA溶液促进迎春条插条生根，浓度过高或过低都不利于插条生根。,适宜,设计实验、进行实验 1.明确实验目的,科学设计实验 （1）实验原理 （2）实验设计遵循的原则 单一变量原则 对照原则 平行重复

20、原则 科学性原则、可行性原则,设计实验 1.明确实验目的,科学设计实验 单因子变量原则 自变量: ; 因变量: ; ：插条的情况、浸泡时间的长短、温度 等，实验中这些变量应处于 条件下,NAA溶液的不同浓度,迎春条插条生根的数量（或根长度）,相同且适宜,无关变量,设计实验 1.明确实验目的,科学设计实验 单一变量原则 对照原则 a.预实验 配制浓度为2ppm、4ppm、6ppm、8ppm、10ppm、12ppm的一组NAA溶液 分组并编号：分为 组，每组中加入 根枝条。按要求处理好插条，备用。,7 3,预实验,可避免人力、物力、财力和时间的浪费 做到心中有数，有的放矢,b.正式实验 在预实验的

21、基础上确定比较适宜的浓度为2ppm-4ppm范围间，因此在此浓度区间，以0.5ppm为浓度梯度进行实验。 配制浓度为 的一组NAA溶液。 分组并编号：分为 组，每组中加入 根枝条。按要求处理好插条，备用。,9 3,2.0ppm、2.5ppm 、3.0 ppm 、 3.5ppm 、 4.0ppm 、 4.5ppm 、 5.0ppm 、 5.5ppm 、 6.0 ppm,（1）选取合适的实验材料 迎春条要求： 。 a.枝条的形态学上端为平面，下端要削成斜面，这样在扦 插后可增加吸收水分的面积，促进成活。 b.一般需剪去扦插枝条的一部分叶片，其主要目的是为了 减少 。,蒸腾作用,2设计实验步骤、进行

22、实验,生长良好、粗细长短大致相同 所选枝条带芽的数量和饱满程度相同,2.设计实验步骤 （1）选取合适的实验材料 （2）分组处理 NAA溶液处理插条的方法： ：把插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天。（要求的溶液浓度较低，并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理） ：把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。,浸泡法 沾蘸法,2.设计实验步骤 （1）选取合适的实验材料 （2）分组处理 （3）培养,将处理好的插条，放在 条件 下，分组进行 （土壤栽培/水培）。,相同且适宜,水培,2.设计实验步骤 （1）选取合适的实验材料 （2）分组处理 （3）培养 （4）观察实验现象，记录实验结果,设计表格、画曲线图等形式,生长素的 生理作用,解