植物生长素的发现

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 植物的激素调节,一、生长素的发现过程,二、生长素的产生、运输和分布,第一节 植物生长素的发现,三、生长素极性运输的验证（,49,页,）,1,问题探讨,1.,图中植株的生长方,向有什么特点,?,2.,可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变,?,这种改变有什么适应意义,?,3.,这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成,熟部分,?,弯向窗外生长。,幼嫩部分,是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向光源生长；,这样，可以使植株获得更多阳光，,从而可以通过,光合作用合成更多的有机物,，满足自身生长发育的需要。,2,向光性,在,的照射下，植物朝向,方向生长的现象。,单侧光,光源,向性运动：,指植物受,单向外界刺激,而引起的,定向运动,。,（,这属于植物,向性运动,的一种！,）,3,2,）根向水（肥）性,3,）重力引起的“,根向地性；茎背地性,”,向性运动实例,1,）向光性,有利于植物适应外界环境。,意义：,4,什么原因导致植物的向光性呢？,5,一、生长素的发现过程（,系列实验,）*,1.,达尔文的实验,(1),发现的问题：,植物具有向光性，即在,照射下，植物朝向,方向生长的现象。,单侧光,光源,(2),研究材料：,金丝雀虉草胚芽鞘,胚芽鞘：,单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫做胚芽鞘。（,46,页,）,胚芽鞘,真叶,6,一、生长素的发现过程（,系列实验,）*,1.,达尔文的实验（,三维,35,页,）,(3),实验过程、结果与结论,弯向光源,不生长，不,弯曲,直立生长,弯向光源,对比说明：,对比说明：,胚芽鞘的弯曲生长，与尖端有关。,胚芽鞘感光部位在尖端；,弯曲生长部位在哪呢？,7,弯曲生长部位在哪呢？,弯曲生长部位在,胚芽鞘尖端下部。,8,1,）达尔文实验的光照条件是什么？,单侧光,想一想？,2,）达尔文实验的自变量是什么？,实验的自变量为,有无尖端,。,实验的自变量为,遮光部位。,9,想一想,?,怎样证明单侧光是引起胚芽鞘向光生长的原因呢,?,黑暗情况下,单侧光照,均匀光照,直立生长,向光生长,直立生长,10,总结上述实验,达尔文对向光性的解释,:,胚芽鞘的,尖端受单侧光刺激后,，就向,下部的伸长区传递某种“影响”，,造成伸长区,背光面比向光面生长快,因而胚芽鞘出现向光性弯曲。,达尔文所说的这种“,影响,”究竟是什么呢？,对比说明：,对比说明：,胚芽鞘的弯曲生长，与尖端有关。,胚芽鞘感光部位在尖端；,11,一、生长素的发现过程（,系列实验,）*,2.,鲍森,詹森的实验（,三维,35,页,）,（,1,）实验目的：,探究尖端产生的,“,影响,”,究竟是什么,？,（,3,）实验设计与结果：,（,4,）詹森的实验结论,:,胚芽鞘尖端产生的影响,可以透过琼脂片,传递给下部。,（,2,）光照条件：,单侧光照,不生长，不弯曲,向光弯曲生长,12,云母片,或玻璃片,不生长也不弯曲,思维延伸,鲍森,詹森和一些其他学者又进一步进行实验，实验结果如下图所示：,上述实验结果得到的结论是,:,胚芽鞘尖端产生的影响,不能透过云母片或玻璃片,。,13,一、生长素的发现过程（,系列实验,）*,3.,拜尔的实验（,三维,35,页,）,（,1,）实验目的：,探究尖端产生的,“,影响,”,究竟是什么,？,（,3,）实验设计与结果：,（,2,）光照条件：,黑暗中,向右弯曲生长,向左弯曲生长,（,4,）实验结论：,胚芽鞘的弯曲生长，是由于尖端产生的影响在其下部,分布不均匀,造成的。,本实验的,自变量,是：,尖端回放的位置,因变量,是：,胚芽鞘的生长状况,14,综合鲍森,詹森、拜耳的实验：,（,教材,47,页,）这些科学家的实验,初步证明尖端产生的“影响”,可能,是一种化学物质造成的,，这种化学物质的,分布不均匀,造成了胚芽鞘的弯曲生长。,15,一、生长素的发现过程（,系列实验,）*,4.,温特的实验（,三维,35,页,）,（,1,）实验目的：,探究尖端产生的,“,影响,”,究竟是什么,？,（,3,）实验设计与结果：,（,2,）光照条件：,不限（,尖端去除，失去感光部位,）,朝对侧弯曲生长,对照？,不生长也不弯曲,未经处理的琼脂块,16,温特实验的自变量是什么？因变量是什么？,朝对侧弯曲生长,对照,不生长也不弯曲,未经处理的琼脂块,自变量：,不同处理的琼脂块；,因变量变量：,胚芽鞘的生长状况；,17,（,4,）实验结论：,朝对侧弯曲生长,对照,不生长也不弯曲,未经处理的琼脂块,温特实验进一步证明,造成胚芽鞘弯曲生长确实是一种化学物质,引起的，他认为这是一种和动物激素类似的物质，并将其命名为,生长素,。,18,1,）,1931,年，科学家从,人尿中分离出,具有生长素效应的化合物,吲哚乙酸（,IAA,）,。,温特有没有提取到生长素这种化学物质？,没有。,生长素究竟是什么呢？（,教材,47,页,）,植物体内是不是只有吲哚乙酸具有生长素效应吗？（,教材,48,页,）,不是；还有苯乙酸（,PAA,）、吲哚丁酸（,IBA,），因此生长素是一类物质的统称。,2,）由于生长素在植物体内含量极少，,直到,1946,年人们才从高等植物体内分离出生长素，并确认它就是,IAA,。,19,生长素发现实验中的两个原则,1.,对照原则,2.,单一变量原则,20,结合上述实验发现，怎样解释植物向光性的产生呢？（,教材,48,页,）,学以致用：,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,单侧光照射后，引起背光一侧生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而引起向光弯曲。,植物向光性的外因：,植物向光性的内因：,光照分布不均匀；,生长素分布不均匀（单侧光引起）,21,胚芽鞘的生长和弯曲与什么有关？,学以致用：,1,）生长,与生长素的有无有关,2,）弯曲,与生长素的分布有关,有：,无：,生长,不生长,均匀：,不均匀：,直立（不弯曲）,弯曲,22,判断下列各种处理下胚芽鞘的生长状况：,(1),直立生长；,(2),直立生长；,(3),不生长；,(4),向光弯曲生长；,(5),向右弯曲生长；,(6),直立生长。,23,是,不是单侧光引发的植物向光性生长都是由于生长素不均造成的,?,（,教材,48,页,）,20,世纪,80,年代，有的学者用向日葵、萝卜作实验材料，结果发现，因单侧光照射而弯曲生长时,:,学习延伸,生长素含量,:,向光侧背光侧,生长抑制物,:,向光侧,背光侧,背光侧,生长快，,向光侧,生长慢，,向光弯曲生长。,24,能够调节植物植物生长发育的物质只有生长素吗？,不是；后来又发现了,赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯,等植物激素。,什么是植物激素？,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,_,。,产生部位,作用部位,有机物,植物激素的主要类型：,生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯,等,25,下列关于植物激素的叙述，正确的是,(,),。,在植物体内含量极少 在植物体内含量很多,产生部位也是作用部位,对植物体的生命活动有显著的调节作用,化学本质是蛋白质 化学本质是有机物,A,B,C,D,A,26,根据所学知识判断，下列说法正确的是,(,注：为不透光的锡箔帽和套,),A,若探究胚芽鞘感光部位，应设置、进行对照,B,若探究植物产生向光性的外因，应设置、进行对照,C,若探究植物产生向光性的内因，应设置、进行对照,D,图中弯曲生长的是、,A,27,经过一系列的反应，转变成生长素。,二、生长素的产生、运输和分布,1,、生长素的产生部位：,主要在,幼嫩的芽、叶、发育的种子。,色氨酸,生长素的是否在有光条件下才能产生？,不是，,无光条件下，植物也能合成生长素。,2,、生长素的分布：,大多集中在,生长旺盛的部位,如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育中的种子和果实,28,下列结构中含生长素较少的是（ ）,A.,形成层细胞,B.,根尖分生组织,C.,芽的分生组织,D.,成熟的种子,D,西瓜园中，歪瓜现象如下图所示，请从生长素的角度分析其原因？,西瓜幼嫩的种子发育异常，不能产生足够的生长素来促进果实发育，从而造成歪瓜。,29,(,2009,北京高考,),在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相关叙述正确的是,(,),A,吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成,B,色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基,C,吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质,D,过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成,B,30,生长素和生长激素的不同点,生长素,生长激素,存在,化学本质,合成部位,作用,植物,动物,吲哚乙酸,蛋白质,主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子,垂体,促进植物细胞的生长,促进骨的生长和蛋白质的合成,31,二、生长素的产生、运输和分布,3,、生长素的运输,（,1,）运输方向,极性运输：,形态学,上,端 形态学,下,端,纵向,（幼嫩的组织）,（成熟的组织的韧皮部）,非极性运输：,方向：,A._,；,B._,；,C._,识图判断：三维（,36,页）,32,地上部分,地下部分,形态学上端,形态学下端,形态学下端,形态学上端,极,性,运,输,33,实验证明：,1),植物顶芽的生长素可以向生长素浓度比它高的侧芽部位运输。,2),在缺氧或加入呼吸抑制剂的情况下，会严重阻碍其运输。,主动运输,形态学上端,形态学下端,根据上述实验的结果，请推测，生长素这种小分子的,运输方式,是什么,?,34,生长素极性运输的验证实验：,1),实验材料：,玉米胚芽鞘,2),实验设计与结果：,组一,组二,上,下,上,下,上,下,上,下,相互对照,35,用放射性同位素,14C,标记的吲哚乙酸来处理一段枝条的一端，然后探测另一端是否含有放射性,14C,的吲哚乙酸。枝条及位置如右图所示，下列有关处理方法及结果的叙述正确的是,(,),A,处理甲图中的,A,端，不可能在甲图中的,B,端探测到,14,C,的存在,B,处理乙图中的,A,端，能在乙图中的,B,端探测到,14,C,的存在,C,处理乙图中的,B,端，能在乙图中的,A,端探测到,14,C,的存在,D,处理甲图中的,B,端，能在甲图中的,A,端探测到,14,C,的存在,C,36,3,、生长素的运输,（,1,）运输方向,极性运输：,形态学,上,端 形态学,下,端,纵向,非极性运输：,横向,发生的位置：,茎尖,(,芽的尖端,),、根尖,影响因素：,单侧光、重力、离心现象等,37,1,）单侧光刺激,：, 横向运输,A,B,C,D,发生（不受单侧光影响），,生长素浓度,CD,。,是否发生极性运输,? C,和,D,的生长素浓度大小？,位置,?,胚芽鞘尖端、茎尖,方向,?,向光侧,背光侧,38,（,三维,38-,拓展训练,）右图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射的情况，下列叙述中不正确的是,(,),A,生长素由向运输,B,生长素由向运输,C,生长素由向运输,D,处生长比处快,C,39,植物向光性的原因：*三维,36,页,单,侧,光,尖,端,横向运输：,极性运输：,背光侧生长快,向光侧生长慢,向光弯,曲生长,40,2,）重力作用：,横向运输,位置,?,方向,?,茎尖、根尖,沿重力方向,是否发生极性运输,?,请画出？生长素浓度情况如何？,发生（,重力不影响极性运输,），如图中红色箭头所示。,生长素浓度：,D C,；,F E,41,如果在太空的失重状态下,是否发生极性运输和横向运输？,C,和,D,，,E,和,F,的生长素浓度大小情况是怎样的？,没有重力作用，,不发生横向运输,，但是,发生极性运输,，如图所示，因此,C = D,；,E = F,42,3,）离心现象（,胚芽鞘固定在转盘上,）,H,G, 横向运输,位置,?,方向,?,茎尖、根尖,向背离转轴方向运,是否发生极性运输,?,若将胚芽鞘,置于转轴位置,会如何？,发生,（不影响极性运输）；,生长素浓度,?,若置于转轴，生长素,将均匀分布,43,结合生长素的运输，判断不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析（,三维,36,页,）,1),暗盒开孔类：,4),锡,箔纸遮盖类：,44,向右弯曲生长；,直立生长；,向右弯曲生长；,向左弯曲生长。,2),云母片插入类：,结合生长素的运输，判断不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析（,三维,36,页,）,45, 直立生长；, 向左弯曲生长；, 琼脂块中生长素含量：,a,b,c,，,bc;, 向右弯曲生长。,结合生长素的运输，判断不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析（,三维,36,页,）,3),切割移植类：,46,结合生长素的运输，判断不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲现象分析（,三维,36,页,）,向中央（转轴方向）弯曲生长；,直立生长；,向开孔处弯曲生长。,5),旋转类：,47,空白,琼脂片,长不长，看,弯不弯，看,有无生长素,生长素分布是否均匀,解答技巧,光,光,琼脂片,含,IAA,琼脂片,含,IAA,琼脂片,用锡箔罩住尖端,光,不透水玻璃片,光,即时检测,用燕麦胚芽鞘进行如下实验，一段时间后，其生长状况如何？,48,(,2012,杭州质检,),如下图所示，,a,、,b,、,c,为对胚芽鞘做不同处理的实验，,d,为一植株被纸盒罩住，纸盒的一侧开口，有单侧光照。下列对实验结果的描述，正确的是（ ）,A,a,、,b,向光弯曲生长，,c,背光弯曲生长,B,a,直立生长，,b,、,c,向光弯曲生长,C,图,d,中如果固定植株，旋转纸盒，一段时间后，植,株向左弯曲生长,D,图,d,中如果将纸盒和植株一起旋转，则植株向纸盒,开口方向弯曲生长,D,49,The End!,50,(,2012,苏州质检,),在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱的一侧开一小窗，固定光源可从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每,15 min,匀速转一周的速度。则一星期后幼苗生长状况为图中的（ ）,B,51,52,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,53,第三章 植物的激素调节,一、生长素的生理作用,二、尝试运用生长素促进插条生根（,51,页）,第二节 植物生长素的发现,54,形态学上端,形态学下端,形态学下端,形态学上端,55,在方形暗箱内放一盆幼苗，暗箱一侧开一小窗，固定光源的光可以从窗口射入。把暗箱放在旋转器上水平旋转，保持每,15,分钟均速转一周。一星期后幼苗生长状况为：,B,56,第三章 植物的激素调节,一、其他植物激素的种类和作用,二、植物生长调节剂的应用,第三节 其他植物激素,57,一、其他植物激素的种类和作用,58,二、植物生长调节剂的应用,59,60,61,也,叫,“,琼胶,”,、,“,冻粉,”,。,物质可在琼脂中扩散而性质不变。,透明、无味、无臭的胶冻状块片或粉末，不溶于冷水而溶于温水，呈胶稠液。常用作微生物培养基及食品工业的配料,（果冻等食物的主要成分）。,琼 脂,62,云母片：,常用作电器绝缘材料，,物质不能透过云母片扩散。,63,不生长不弯曲。,向光弯曲生长,。,詹森的实验,（,1910年，丹麦),实验结论,实验结果,胚芽鞘尖端产生的,某种刺激,可以通过琼脂传递到下部。,换成“玻璃片”,或“云母片”？,初步证明：,该刺激是一种物质,64,排除光对弯曲生长的影响,拜尔的实验,（,1914年，匈牙利),.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,均弯向与胚芽鞘接触的对侧,实验结论,实验现象,？,巧妙之处,人为模拟刺,激分布不均,胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的 “刺激” 在其下部分布不均匀造成的。,既然刺激向下传递了，,为何会出现背光侧生长快,向光侧生长慢,导致弯曲生长了呢？,65,根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论,?,积极思考,胚芽鞘的尖端产生的,刺激可能是一种化学物质,，这种化学物质的,分布不均匀,造成了胚芽鞘的弯曲生长。,刺激,究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？,66,温特认为,学会反思,导致胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质的向下传递,朝对侧弯曲生长,不生长不弯曲,？,进一步证明,胚芽鞘的弯曲生长的确是一种化学物质引起的。,到此实验是否严密？怎样解决,温特的实验,（,1928年，荷兰),对照组,结 论,生长素,现象,67,温特是把达尔文的刺激变为化学物质的第一人。他通过实验验证了胚芽鞘产生的某种“刺激”是物质并留在了琼脂块上，但是温特有没有提取出这种物质？,？,生长素,究竟是什么？,68,1931,年，荷兰科学家郭葛等人首先从人尿中分离出了这种物质，经鉴定，它是一种小分子有机物,吲哚乙酸,（,IAA,）。,直到,1946,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？,69,1.19,世纪末，达尔文,感受单侧光刺激的部位是胚芽鞘尖端，,向光弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下部。,2.1910,年，詹森,胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片,传递给下部。,3.1914,年，拜尔,胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的,“刺激” 在其下部分布不均匀造成的。,4.1928,年，温特,进一步证明胚芽鞘的弯曲生长的确是一种,化学物质（,命名为生长素,）引起的。,5.1931,年，郭葛等,首先提取并鉴定出该物质是吲哚乙酸（,IAA,）,一、生长素的发现过程,生物科学研究的一般方法,观察发现问题,分析作出假设,设计实验验证,得出结论,每一位科学家所取的进展,可能只是一小步,众多的一小步,终将汇成科学前进的一大步,70,说一说,你能对植物的向光性作出科学、合理的解释吗？,71,专家这么说：,72,即时检测,D,3.,科学家研究胚芽鞘向光弯曲现象，逐渐揭示了发生这种应激反应的一系列因果相关事件。下列事件按因果关系排列正确的是（ ）,a,胚芽鞘尖端合成生长素,b,胚芽鞘尖端感受光刺激,c,胚芽鞘向光弯曲生长,d,生长素在背光一侧分布较多,e,背光一侧细胞生长较快,f,单侧光照射胚芽鞘尖端,73,对植物向光性的解释,外因：,内因：,存在感光的部位，,如胚芽鞘尖端,；,能产生生长素；,生长素分布不均,(,背光面多向光面少,),单侧光照射,科学离不开探究，探究还在继续,74,20,世纪,80,年代，有的学者用向日葵、萝卜作实验材料，结果发现，因单侧光照射而弯曲生长时，向光侧和背光侧的生长素含量基本相同，而向光侧的生长,抑制物,却多于背光侧。,学习延伸,【,选做,】,请上网或到图书馆查询相关的资料，并尝试设计实验，探讨玉米的向光生长支持哪一种观点。,科学探究之路将不断延伸，我们都在路上行走，但成功需要不懈的努力！,75,生长素产生的部位,生长的部位,生长素作用的部位,感受光刺激的部位,向光弯曲的部位,在单侧光下，生长素分布不均匀的部位,A,-,胚芽鞘 的尖端,B,-,胚芽鞘尖端下部,1.,连连看,即时检测,76,4.1928,年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。,A,琼脂块上放有胚芽鞘尖端，,B,琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：,(1),在温特之前，科学家研究初步认为，胚芽鞘向光生长是由,_,部位产生某种化学物质向下运输后引起的，温特推想这种物质也可以扩散到琼脂块中。,尖端,即时检测,77,4.1928,年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。,A,琼脂块上放有胚芽鞘尖端，,B,琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：,(2),经过一段时间的培养，的现象说明,A,琼脂块中确实含有某种化学物质，且这种物质的作用是,_,。,设置和组的目的是排除,_,对胚芽鞘生长的影响。,促进生长,空白对照,对照原则,这体现了实验设计的哪个基本原则？,琼脂块,即时检测,78,4.1928,年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。,A,琼脂块上放有胚芽鞘尖端，,B,琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：,(3),该实验应在黑暗环境中进行，其原因是该物质分布会受到,_,的影响。,光,单一变量原则,这体现了实验设计的哪个基本原则？,即时检测,79,4.1928,年，荷兰科学家温特为了研究植物体的向光性，设计实验如图所示。,A,琼脂块上放有胚芽鞘尖端，,B,琼脂块上没有胚芽鞘尖端。是在黑暗环境中对切去尖端的胚芽鞘进行的不同处理。请分析回答下列问题：,(4) ,和的现象均表明，胚芽鞘能够向该物质分布,_(,多、少,),的一侧弯曲生长；自然界中，植物体在单侧光照的条件下，向光弯曲生长，是因为该化学物质在背光侧分布较,_,。温特根据其作用取名为,_,。,少,多,生长素,即时检测,80,(,2012,广州高二期末,),下列关于生长素的叙述，正确的是,(,),A,生长素不直接参与细胞代谢,B,温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块,的方式是主动运输,C,胚芽鞘背光侧比向光侧生长快是对生长素的敏感程,度不同造成的,D,草莓果实的自然生长过程只与生长素有关,A,81,