植物生长素的发现

(共35张PPT)
1.动物生命活动的调节有哪些方式？
2.植物是如何对自己的生命活动进行调节的？
最早发现的一种植物激素——生长素，它是在研究植物向光性的过程中发现的。
向光性
生长素是什么？科学家是怎样发现生长素的？
第1节 植物生长素的发现
向光性:
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．
向性运动：植物体受到一定方向的外界刺激而引起的局部
定向运动。 如：向光性，向水性，地心引力的
刺激使植物产生根的向地性，茎的背地性等。
感性运动：植物体受到不定向的外界刺激而引起的局部运动
（声音，光线的明暗变化，触摸等）如：含羞草受
到外界刺激后叶片闭合，许多花朵和复叶都有昼
夜周期性开闭的现象。
都是植物对环境的适应方式
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）1、达尔文的实验一
两实验差异：有无单侧光的照射——单一变量
现象：对照组直立生长；实验组向光生长
结论：
单侧光引起胚芽鞘向光生长
实验一
如何证明这个假设呢？
？
胚芽鞘的向光生长是否与尖端有关
2、达尔文的实验二
实验二
两实验差异：有无胚芽鞘尖端——单一变量
现象：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
感受光刺激的部位是哪？是尖端还是尖端以下
如何证明这个假设呢？
？
3、达尔文的实验三
实验三
两实验差异：锡箔片罩住胚芽鞘尖端或下部
现象：实验组1直立生长；实验组2向光生长
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
胚芽鞘尖端
单侧光照射
产生某种刺激
向下面的伸长区
传递某种影响导致
伸长区背光面比
向光面生长快
结果
出现向光性弯曲
总结上述三个实验，达尔文提出：
这种影响究竟是什么？能不能
从尖端传递到下部呢？
詹森的实验示意图
琼脂片
（二）詹森的实验(1910年)
结论：胚芽鞘的顶端产生的影响可以通过琼脂片传递
给下部，下部发生弯曲生长
詹森的实验示意图
云母片
这种影响传递到尖端以下，为什么能引起胚芽鞘的下部两侧生长不均匀呢？
结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为胚芽鞘顶端产
生的影响在其下部分布不均匀造成的
（三）拜尔的实验(1914年)
拜尔的实验示意图
黑暗中
思考：胚芽鞘放在一侧与单侧光照射之间有何关联？
根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论
　　胚芽鞘的顶端产生的影响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。
究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？
（四）、温特的实验
温特实验
两实验差异：切去胚芽鞘尖端的一端是否放有
用尖端处理过的琼脂块
现象：实验组1不生长；实验组2弯曲生长
结论：
胚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（促进细胞伸长生长）
生长素究竟是什么物质呢？
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 ）
（一种有机酸）。
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？
生长素的发现，是从研究植物向光性开始的，通过几代科学家经过50多年的研究完成的。
也揭示了植物向光性的最终原因。
植物向光性的原因 P48
　由植物体内合成的（内生性） ，能从产生部位运输到作用部位（可移动性） ，对植物体的生长发育有显著的调节作用的微量有机物（微量高效性） ，统称为植物激素。
生长素与生长激素的区别
植物激素
生长素的产生部位在尖端，其合成不受光的影响，不能透过云母片，能透过琼脂，单侧光照射使胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，向下运输使尖端以下两侧分布不均匀，两侧生长速度不同而向光弯曲生长。
目的要求：了解根的生长具有向重力性的特点。
材料用具：萌发的玉米种子若干，培养皿、棉花、滤纸、胶布、橡皮泥、剪刀等。
实验设计:
实验假设:
实验预测:
实验步骤:
按要求完成“植物的向重力性”实验设计的完整
方案
三、生长素的产生、分布和运输
1、产生的部位：
　　主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子，色氨酸经过一系列反应可转变成生长素
2、分布：
　　植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部位，（如胚芽鞘 、芽和根顶端的分生组织、形成层、受精后的子房、发育中的种子和果实等）。而趋向衰老的组织和器官中含量极少
3、生长素的运输
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。
a
b
c
上端
下端
a
c
上端
上端
下端
a
上端
a
b
上端
下端
运输特点：
非极性运输：在成熟组织中生长素通 过韧皮部进行的运输方式
极性运输：只能是从植物体形态学的
上端向下段运输，不能倒
转运输
横向运输：在一些细胞分裂特别旺盛
的地方（茎尖、根尖），受
外界某些刺激（单侧光、
重力）的影响，
生长素在形态学的上端也可
以横向运输
（主动运输）
主动 运输
生长素的极性运输
形态学上端
形态学下端
实验证明
【探究性实验】根据生长素的发现过程，请设计一个实验来验证
生长素的极性运输？
（一）给你如下实验材料：枝条若干、琼脂块若干、胚芽鞘若干、刀片；
（二）实验步骤：第一步、第二步如下图；请完成后面的步骤及预测结果:
第一步，取一根枝条，切一段，让枝条形态学上端A朝上；取另一枝条，
切同样长度的一段，让枝条形态学下端B朝上；
第二步，把一含有生长素的琼脂小块放在一枝条的形态学上端A ,形态学下
端B放一不含生长素的琼脂块；把另一含有生长素的琼脂小块放在另一枝条
的形态学下端B，形态学上端A放一不含生长素的琼脂块；
第一步，取一根枝条，切一段，让枝条形态学上端A朝上；取另一枝条，
切同样长度的一段，让枝条形态学下端B朝上；
第二步，把一含有生长素的琼脂小块放在一枝条的形态学上端A ，形态学下端B
放一 不含生长素的琼脂块；把另一含有生长素的琼脂小块放在另一枝条的形态学 下端B，形态学上端A放一不含生长素的琼脂块；
第三步，一段时间后，分别取第一组和第二组下面的琼脂块，分别放在切去胚芽鞘
尖端的切面的一侧；
第四步，培养一段时间后，观察胚芽鞘的变化，并预测结果和结论：
①两组都弯向对侧生长；说明运输方向是双向的；
②两组都不弯曲；说明不能纵向运输；
③第一组弯曲，第二组不弯，说明是从植物形态学上端向下端运输；
【思考】这四种预测当中，其中最切合实际的是哪一种呢？
④第一组不弯，第二组弯曲，说明是从植物形态学下端向上端运输。
胚芽鞘：
感光部位：尖端
生长素的产生部位：尖端
生长素发生横向运输的部位：尖端
生长素的作用部位（发生弯曲生长的部位）尖端以下
观察发现问题
大胆假设
设计实验验证
得出结论
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：
A B C D E
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。
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
下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况
（都是左侧单侧光照射）