31植物生长素的发现20131022.ppt

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1、问题探讨问题探讨1.图中植株的生长方向图中植株的生长方向有什么特点有什么特点?3.可能是哪种环境刺激可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方引发了这株植物生长方向的改变向的改变?这种改变有什这种改变有什么适应意义么适应意义?2.这种生长方向的改变这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分部分还是成熟部分?植物的应激性植物的应激性植物感受刺激产生反应有两种基本方式植物感受刺激产生反应有两种基本方式植物体受到植物体受到不定向不定向的的外界刺激外界刺激而而引起的引起的局部局部运动运动植物体受到植物体受到单一方向单一方向的的外界刺激外界刺激而引起的而引起的定向运动定向运动提

2、高了植物对外界环境的提高了植物对外界环境的提高了植物对外界环境的提高了植物对外界环境的适应性适应性适应性适应性这对植物有什么意义这对植物有什么意义这对植物有什么意义这对植物有什么意义:例如茎、叶的向光性，根的向地性、例如茎、叶的向光性，根的向地性、向水性、向肥性等。向水性、向肥性等。向光性向光性 :在在单侧光单侧光的照射下，植物朝向的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。光源方向生长的现象。什么是植物的向光性什么是植物的向光性?为什么植物会出现向光性呢？第第1 1节节 植物生长素的发现植物生长素的发现第第3 3章章 植物的激素调节植物的激素调节达尔文达尔文金丝雀虉草金丝雀虉草胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘胚

3、芽鞘 单子叶植物，特别是禾本科植物单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形状胚芽外的锥形状物。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。先钻出地面，出土后不能进行光合作用。一、生长素的发现过程一、生长素的发现过程、2 2组实验差异：组实验差异：现象：现象：结论：结论：单侧光引起胚芽鞘向光生长单侧光引起胚芽鞘向光生长 有无单侧光的照射有无单侧光的照射单一变量单一变量对照组对照组直立生长；直立生长；实验组实验组向光生长向光生长向光性与谁有关向光性与谁有关?（一）达尔文的向光性实验（一）达尔文的向光性实验1 1有无胚芽

4、鞘尖端有无胚芽鞘尖端单一变量单一变量实验组实验组不生长；不生长；对照组对照组向光弯曲生长向光弯曲生长结论：结论：胚芽鞘的向光性弯曲与胚芽鞘的向光性弯曲与尖端尖端有关有关两实验差异：两实验差异：现象：现象：感光部位在哪感光部位在哪?（一）达尔文的向光性实验（一）达尔文的向光性实验2 2胚芽鞘感光部位在哪里？胚芽鞘感光部位在哪里？锡箔套或罩锡箔套或罩遮光部位遮光部位不同不同单一变量单一变量实验组实验组1 1向光生长向光生长；实验组；实验组2 2直立生长直立生长结论：结论：胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关胚芽鞘的生长与弯曲与尖端有关，尖端尖端是感受光刺激的部位是感受光刺激的部位 通过上述实验通过上述实验

5、,达尔文得出什么结论达尔文得出什么结论?两实验差异两实验差异：现象：现象：（一）达尔文的向光性实验（一）达尔文的向光性实验3 3感感感感光光光光部部部部位位位位是是是是尖尖端端达尔文的探索（达尔文的探索（19世纪末）：世纪末）：弯弯弯弯曲曲曲曲部部部部位位位位是是是是尖尖尖尖端端端端下下下下面面面面一一一一段段段段结论结论ABCDA A弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长C C 直立生长直立生长直立生长直立生长B B不生长不弯曲不生长不弯曲不生长不弯曲不生长不弯曲D D弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长弯向光源生长处理处理结果结果（单侧（单侧光）光）伸伸长长区区尖尖尖尖端端端端影

6、影影影响响响响胚胚胚胚芽芽芽芽鞘鞘鞘鞘弯弯弯弯曲曲曲曲和和和和生生生生长长长长单单单单侧侧侧侧光光光光可可可可以以以以引引引引起起起起胚胚胚胚芽芽芽芽鞘鞘鞘鞘向向向向光光光光生生生生长长长长总结上述三个实验总结上述三个实验,达尔文提出达尔文提出:单侧光单侧光照射照射,使胚芽鞘的使胚芽鞘的尖端产生某种尖端产生某种“影响影响”，当这种影响传递到下部伸长区时，当这种影响传递到下部伸长区时,会造成会造成伸长区背光面比向光面生长快伸长区背光面比向光面生长快,因而因而出现向光弯曲。出现向光弯曲。这种影响究竟是什么？这种影响究竟是什么？首先要判断是否是因为胚芽鞘尖端产生了某种首先要判断是否是因为胚芽鞘尖端产

7、生了某种物质向下传导从而引起弯曲生长的，怎么做？物质向下传导从而引起弯曲生长的，怎么做？(二）詹森实验（二）詹森实验（19101910年）年）结论：结论：尖端产生尖端产生的影响可的影响可以透过琼以透过琼脂传递到脂传递到下部引起下部引起生长。生长。新问题新问题：尖端产生的刺激在向下运输的尖端产生的刺激在向下运输的 过程中过程中,如何引起向光性如何引起向光性?结论结论：胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影影 响响”在尖端下面一段在尖端下面一段分布不均分布不均造成的。造成的。(三三)拜尔的实验（拜尔的实验（19141914年）年）影影响响很很可可能能是是一一种种化化学学物物质

8、质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？新问题：如何证明？新问题：如何证明？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可能是一种初步证明胚芽鞘的顶尖产生的刺激可能是一种化学化学物质物质，这种化学物质的，这种化学物质的（因单侧光）分布不均匀（因单侧光）分布不均匀造造成了胚芽鞘的弯曲生长。成了胚芽鞘的弯曲生长。新的假设：如果尖端确实通过产生某种物质来影响新的假设：如果尖端确实通过产生某种物质来影响新的假设：如果尖端确实通过产生某种物质来影响新的假设：如果尖端确实通过产生某种物质来影响下部生长

9、，那么这种物质应该可以转移到一种下部生长，那么这种物质应该可以转移到一种下部生长，那么这种物质应该可以转移到一种下部生长，那么这种物质应该可以转移到一种载载载载体体体体里面，从而使该里面，从而使该里面，从而使该里面，从而使该载体载体载体载体具有与尖端同样的效具有与尖端同样的效具有与尖端同样的效具有与尖端同样的效力力力力 。朝对侧弯曲生长朝对侧弯曲生长(四四)温特的实验温特的实验实验目的：实验目的：验证胚芽鞘尖端下验证胚芽鞘尖端下面一段的面一段的弯曲生长弯曲生长是是由尖端产生的物质引由尖端产生的物质引起的，而起的，而不是由琼脂不是由琼脂块本身引起的。块本身引起的。材料用具：材料用具：已提示已提示

10、实验步骤：实验步骤：预期结果：预期结果：实验结论：实验结论：已提示已提示 如果实验如果实验就这样完成，就这样完成，你是否有质你是否有质疑？疑？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 （四）温特的实验（四）温特的实验温特实验的温特实验的分析：分析：使用的琼脂块使用的琼脂块是否用尖端处理过是否用尖端处理过 单一变量单一变量实验组实验组1 1 不生长也不弯曲；不生长也不弯曲；实验组实验组2 2 朝对侧弯曲生长朝对侧弯曲生长胚芽鞘顶端胚芽鞘顶端确实确实可以产生某种向下运输可以产生某种向下运输的并能引起胚芽鞘生长的物质的并能引起胚芽鞘生长的物质温特认为温特认为这可能是和动物激素类似的物

11、质，这可能是和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为并把这种物质命名为：生长素生长素结论：结论：两实验差异：两实验差异：现象：现象：温特进一步作出了什么推论？温特进一步作出了什么推论？19311931年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中年，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，知道它叫分离出了这种物质，经过鉴定，知道它叫吲哚乙酸吲哚乙酸（IAAIAA ）。直到直到19461946年，人们才从高等植物中分离出了年，人们才从高等植物中分离出了生长素生长素,并确认它就是并确认它就是IAAIAA除除IAAIAA外还有外还有苯乙苯乙酸酸（PAAPAA）、还有）、还有吲哚丁酸吲哚丁酸(I

12、BA)(IBA)等等生长素究竟是什么物质呢？生长素究竟是什么物质呢？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、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

13、。生长素产生的部位：生长素产生的部位：作用部位：作用部位：感光的部位：感光的部位：弯曲的部位：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 由植物体内产生，能从由植物体内产生，能从_运送运送到到_，对植物生长发育有，对植物生长发育有显著显著影影响的微量响的微量_。产生部位产生部位作用部位作用部位有机物有机物 除生长素外，还发现了除生长素外，还发现了赤霉素、细胞赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯分裂素、脱落酸和乙烯等等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

14、端形态学下端形态学下端二、生长素的产生、运输和分布二、生长素的产生、运输和分布形态学的上端和下端形态学的上端和下端 地上部分：地上部分：A A、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上。B 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。、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：地下部分：A A、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上。B 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。、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：生长素的产

15、生部位：生长素的分布：生长素的分布：运输特点运输特点：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从植物体从植物体形态学形态学_向向形态学形态学_运输运输 色氨酸色氨酸如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实种子和果实非极性运输非极性运输极性运输极性运输横向运输横向运输从胚芽鞘尖端从胚芽鞘尖端_一侧向一侧向_一侧运输一侧运输成熟组织中成熟组织中（主动运输主动运输）向光向光背光背光上端上端下端下端提醒：提醒：单侧光单侧光只影响只影响生长素的生长素的分布分布，不影响不

16、影响生长素的生长素的合成合成。琼脂块琼脂块无感光无感光作用作用单侧光刺激时单侧光刺激时,生长素在生长素在尖端尖端既进行横向运输，既进行横向运输，又进行极性运输又进行极性运输三、对植物向光性的解释三、对植物向光性的解释 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单侧光引起生长素背光运输单侧光引起生长素背光运输(尖端尖端)向光生长的原因向光生长的原因_背光侧比向光侧生长素含量多，背背光侧比向光侧生长素含量多，背光侧细胞生长快，向光弯曲光侧细胞生长快，向光弯曲胚芽鞘向光性的另一种可能解释：胚芽鞘向光性的另一种可能解释：抑抑制制生生长长物物

17、质质少少长长得得慢慢长长得得快快抑抑制制生生长长物物质质多多胚芽鞘弯曲生长胚芽鞘弯曲生长幼嫩的芽、叶和幼嫩的芽、叶和发育中的种子发育中的种子生长旺盛的部位生长旺盛的部位,如胚芽鞘、如胚芽鞘、芽和根的分生组织、形成层、芽和根的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处发育中的种子和果实等处概概念念主动运输主动运输极性运输极性运输非极性运输非极性运输吲吲哚哚乙乙酸酸课堂小结课堂小结生长素生长素合成部位合成部位化学本质化学本质分布部位分布部位 或或作用部位作用部位运输途径运输途径运输方式运输方式吲哚乙酸（色氨酸合成）吲哚乙酸（色氨酸合成）幼芽、幼叶和发育中的种子幼芽、幼叶和发育中的种子极性运输极性运输

18、 非极性运输非极性运输 （韧皮部）（韧皮部）主动运输主动运输生长素的产生、运输和分布生长素的产生、运输和分布垂体垂体蛋白质蛋白质集中分布在生长旺盛的部位集中分布在生长旺盛的部位（胚芽鞘、芽和根的分生组（胚芽鞘、芽和根的分生组织、形成层、发育中的种子织、形成层、发育中的种子和果实等处）和果实等处）靶细胞靶细胞靶器官靶器官通过体通过体液运输液运输生长激素生长激素基础巩固基础巩固1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是 。感受。感受光刺激的部位是光刺激的部位是 。光只能影响生长素的分布，不。光只能影响生长素的分布，不能影响生长素的合成。能影响生长素的合成。2、向光弯

19、曲部位在、向光弯曲部位在 。3、生长素的运输方式主要是、生长素的运输方式主要是 。4、胚芽鞘向光弯曲的原因是、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、生长素在植物体中相对集中在 。6、生长素的化学本质是、生长素的化学本质是 ，具有生长素效应的还有，具有生长素效应的还有 ，。胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端下部尖端下部主动运输主动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乙酸吲哚乙酸吲哚丁酸吲哚丁酸苯乙酸苯乙酸 A B C D E 思考题思考题1 1：请分析各胚芽鞘生长情况（图中请分析各胚芽鞘生长情况（图

20、中插入薄片为云母片）。插入薄片为云母片）。答答：A图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长B图胚芽鞘背光源弯曲生长图胚芽鞘背光源弯曲生长C图胚芽鞘不弯曲不生长图胚芽鞘不弯曲不生长D图胚芽鞘直立生长图胚芽鞘直立生长E图胚芽鞘向光源弯曲生长图胚芽鞘向光源弯曲生长提醒：提醒：判断生长和弯曲首看判断生长和弯曲首看有无生长素来源有无生长素来源，再看，再看能否运输到作用部位能否运输到作用部位，最后看，最后看分布是否均匀分布是否均匀。在方形暗箱内放一盆幼苗，暗在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器以从窗口射入。把暗箱放在旋转器

21、上水平旋转，保持每上水平旋转，保持每1515分钟均速转分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状况为：一周。一星期后幼苗生长状况为：思考题思考题2 2：B 下图示三盆燕麦幼苗。下图示三盆燕麦幼苗。A A、C C盆中是正常幼盆中是正常幼苗，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盆分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将盆分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C C盆盆放在不旋转的圆盘上，三盆都有单侧光照射。放在不旋转的圆盘上，三盆都有单侧光照射。几天后，几天后，A A盆的幼苗盆的幼苗_生长；生长；B B盆幼苗盆幼苗 _生长，生长，C C盆的幼苗盆的幼苗_生生长长。直立直立不不向光弯曲向光弯曲思考题思考题3 3：易熔，可塑，从海藻如石花菜中提取的混合多糖，物质可在琼脂中扩散而性质不变。琼脂琼脂：