(共25张PPT)
植物生长素
第1课时
第1节
人教版 选择性必修1
生活现象
在光明和黑暗中生长的幼苗
阳台种植的植物
问题探讨
1)图中植物的生长方向有何特点?
2)可能是那种刺激引发了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
单侧光刺激;
获得更多光源,有利光合作用产生有机物,满足自身需要
幼嫩部位
单一方向的刺激 定向运动
向性运动
根的向地性
茎的背地性
为什么单侧光可以导致植物向光生长呢?
在 的照射下,植物朝向 生长的现象叫做向光性。
单侧光
光源方向
①实验材料:
胚芽鞘
(一)实验探究过程
尖端
伸长区
单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘,能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
1. 达尔文父子的实验(19世纪末)
胚芽鞘
第一片叶
种子
生长素的发现过程
①实验材料:
金丝雀虉草(一种禾本科植物)的胚芽鞘
胚芽鞘
1. 达尔文父子的实验(19世纪末)
①对照
②去掉尖端
③罩住尖端
④罩住尖端下部
②实验过程及结果
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
该实验的对照组为_____,实验组为________;
①
②③④
③实验分析
①与②形成对照,单一变量是什么?从实验结果可得出什么推论?
有无尖端;胚芽鞘向光生长与胚芽鞘尖端有关
①、③和④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?
感光部位是尖端,弯曲生长部位是尖端下端。
锡箔
①
②
③
④
【思考】遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?感受单侧光刺激的又是哪一部分?你怎样解释这一结果?
是采用排除法,观察某一部分不受单侧光刺激时系统的反应,从而确定是哪一部分在起作用。
胚芽鞘弯曲生长的是顶端下面的一段,感受光刺激的是顶端。
这说明,是胚芽鞘顶端接受单侧光照射后,产生某种刺激传递到下面,引起下面一段弯曲生长。
【思维拓展】有人认为,伸长部位在尖端,还有人认为,伸长部位在尖端下面一段,如何设计实验证明?
胚芽鞘生长并弯曲的部位是 。
尖端下面的伸长区
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
(教材P91)
④实验结论:
【思考】顶端产生的影响能传到下部,为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢?
可能因为该影响在向光侧和背光侧分布不均匀
琼脂:是海藻的提取物,溶于热水,再让其冷却得到.物质可在琼脂中扩散而性质不变。
云母片:常用作电器绝缘材料,物质不能透过云母片扩散。
2. 鲍森·詹森实验(1913年)
注意: 琼脂不会影响生长素的运输和传递,而云母片则会阻碍其运输。
琼脂片
云母片
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。
因为可以透过琼脂片向下传递,所以是一种化学物质。
2. 鲍森·詹森实验(1913年)
黑暗条件
黑暗条件
现象:
自变量:
因变量:
尖端放置的位置。
尖端下部弯曲生长的方向。
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
3.拜尔实验(1918年)
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
黑暗条件
黑暗条件
【思考】拜尔为什么要选择黑暗的环境?
【思考】没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
排除光的影响,控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
【注意】拜尔首次将实验放置于黑暗中进行,说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而“影响”的分布不均匀才是根本原因;
詹森的实验验证
拜尔的实验验证
顶尖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。
詹森和拜尔的实验初步证明:
4.温特实验(1926年)
实验组
对照组
实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的。
这种化学物质在尖端下部分布不均,导致弯曲生长。
温特将其命名为生长素。
自变量:
因变量:
琼脂块是否接触过尖端。
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
4.温特实验(1926年)
实验组
对照组
①设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
②在放置琼脂块前,要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中侵泡一段时间,原因是
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素,以去除生长素,排除内源激素对实验的干扰。
1931年,科学家首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质----吲哚乙酸(IAA)
1946年,人们从高等植物中分离出生长素,并确认它就是吲哚乙酸(IAA)。进一步研究发现,植物体内具有生长素效应的物质除IAA外还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
5.生长素的本质:
胚芽鞘实验中4个结论:
(1)生长素的产生部位:胚芽鞘 且产生不需要光。
(2)生长素的作用部位(弯曲部位) 。
(3)感光部位:胚芽鞘 。
(4)生长素横向运输的部位:胚芽鞘 。
尖端
胚芽鞘尖端下部的伸长区
尖端
尖端
哪个实验说明?
外因:
内因:
尖端
伸长区
①
③
②
④
黑暗或均匀光照下
单侧光
①
③
②
④
② = ①
④ = ③
② > ①
④ > ③
单侧光照射
生长素分布不均匀(背光侧多向光侧少)
背光侧生长素多,生长快
向光侧生长素少,生长慢
植物向光性的原因
关于植物向光性生产的原因,目前还有争议。有些学者根据一些实验结果提出,植物向光性生长,是由单侧光照射引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。
单侧光
向光侧抑制生长的物质多
背光侧抑制生长的物质少
向光侧生长慢
背光侧生长快
向光生长
1.概念:
由植物体内产生,能从产生部位运送作用部位, 对植物生长发育有显著影响的微量有机物。
2.植物激素种类:
生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等物质。
植物激素
动物激素 植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点
①由自身产生;②从产生部位运到作用部位
③起调节作用;④微量高效
无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质,氨基酸衍生物、固醇等
无特定靶器官
靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
3.比较(教材P93思考·讨论)
生活现象
达尔文
鲍森·詹森
拜尔
温特
胚芽鞘弯曲生长确实是尖端向下传递的“影响”,这种影响可能是一种化学物质。
尖端向下部传递某种影响
下部弯曲生长是因为尖端产生的影响在下部分布不均
胚芽鞘尖端确实产生了一种能促使下部生长的化学物质。
植物激素
生长素
种类
功能
概念