生长素的发现

(共34张PPT)
第一节 植物生长素的发现
本节聚焦
植物向光性的原因是什么？
生长素是什么物质？
什么是植物激素？
葵花朵朵向太阳
一枝出牡丹出墙来
秋枫临落慕余晖
芸蔻新发探窗棂
植物向光弯曲生长的原因
问题探讨：
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
1、图中植物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？
3、这种改变有什么意义？
2、单侧光
1、向光性
3、获得更多的阳光进行光合作用，有利于植物自身的生长发育，是适应环境的表现。
植物具有向光生长的特性！
植物
外因？
内因？
向光生长
内因决定事物发展，外因仅起影响作用。
----黑格尔
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验
实验材料
胚芽鞘
它是单子叶植物，尤其是禾本科植物，在胚芽外的锥形套状物，它能保护生长中的胚芽。
结构简单，生长旺盛。
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验
结论 植物的向光性与胚芽鞘尖端有关
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验 1.决定胚芽鞘弯曲的部位在哪里？
比
较
两
组
实
验
唯一不同的条件是什么？
实验结果有什么不同？
你能得到什么结论？
结论：
尖端决定胚芽鞘
的生长与弯曲
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验 2.感受光的部位在哪里？
遮光材料——锡箔纸
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验 2.感受光的部位在哪里？
一段时间后
唯一不同的条件是什么？
实验结果有什么不同？
你能得到什么结论？
结论：
尖端是感光部位
实
验
方
案
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验 小结
胚芽鞘的尖端：决定胚芽鞘向光弯曲的部位
感光部位
胚芽鞘的伸长区：发生弯曲的部位
新的问题：尖端是如何将感受到的刺激信息传递给伸长区的呢？
植物向光弯曲生长的原因
（一）达尔文的实验 假说
提出假设：
尖端受单侧光刺激后产生了某种“影响”，并将这种“影响”传递到它下方的伸长区，是这种“影响”导致伸长区背光面比向光面生长得快，而出现向光弯曲的现象。
有没有这种“影响”？
这种“影响”的作用是什么？
“影响”的本质是什么？
结论 “刺激”可以穿透琼脂传递给下部，引起
向光性
植物向光弯曲生长的原因
（二）鲍森詹森的实验
实验结论：尖端确实产生了某种影响，并且这种影响可以透过琼脂传递给下方。
结论 刺激在尖端以下的部位分布不均会导致向光性,
分布多,生长快。
植物向光弯曲生长的原因
植物向光弯曲生长的原因
（三）拜尔的实验
实
验
方
案
向左弯曲生长
一段时间后
拜尔在怎样处理尖端？
胚芽鞘放置尖端的一侧与未放尖端的一侧生长情况如何？
尖端对伸长区的影响起什么作用？
你能得到胚芽鞘弯曲生长的内部因素吗？
植物向光弯曲生长的原因
（四）温特的实验
实验结论：胚芽鞘的尖端确实能产生某种物质，该物质可以通过琼脂块运输给尖端下部，并引起下部生长和弯曲。
植物向光弯曲生长的原因
新的问题：胚芽鞘尖端产生的这种物质是什么呢？
1934年， 荷兰科学家郭葛等人，从一些植物中分离鉴定出能促进植物生长的物质—吲哚乙酸，并取名—生长素。
植物生长素的发现
二．生长素的产生、运输和分布
生长素
的产生 部位
化学反应
生长素
的运输 幼嫩部位
成熟部位
生长素的分布
幼嫩的芽、叶和发育中的种子
由“色氨酸”经过一系列反应转变成”生长素”
非极性运输
广泛，主要集中在生长旺盛的部位（如：胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等）
极性运输：形态学上端 形态学下端
请解释胚芽鞘向光生长的原因？
植物生长素的发现
（五）植物激素的概念
细胞分裂素: 促进细胞分裂
乙烯： 促进果实成熟
植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
构建生长素运输的简易模式图
2 尖端下部不感光，生长素只能极性运输
（形态学上端 形态学下端）
1 尖端能感光，生长素横向运输
（向光侧 背光侧）
1、单侧光照射下，哪侧生长快？
2、生长快慢与生长素分布是否均匀有关吗？
3、单侧光下，生长素分布为何出现这种情况？
是否有另外一种可能性解释向光性？
向光性的内因：生长素分布不均
背光一侧生长较快原因是什么呢？
背光一侧细胞纵向延长较快，向光光一侧细胞纵向延长较慢。
植物向光弯曲生长的原因
植物向光性的原因
植物的向光性是由于生长素分布不均匀造成的：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧生长不均匀而造成向光弯曲。
20世纪80年代以来有学者用向日葵、萝卜等做向光性研究的时候，对向光侧和背光侧的IAA浓度进行了精确的测量，结果发现两侧的IAA浓度基本相等。这样就无法用生长素的机理来解释向光性了。
另一种可能原因：
在单侧光的刺激下，生长抑制物（可能是黄质醛）在向光一侧积累，导致向光侧生长受到抑制而背光侧生长正常，引起向光性。
胚芽鞘向光性的另一种可能解释：
背光侧积累了生长素
向光侧积累了生长抑制物
观点博奕擂台
解释胚芽鞘向光生长的原因
3 光照可以抑制生长素的合成，尖端向光侧合成的生长素少，背光侧合成的生长素多。
为什么单侧光照会导致背光侧积累生长素？
1 生长素从向光侧运输到背光侧。
2 向光侧生长素见光分解。
植物生长素的发现
科学结论都是依据一定的证据得出的，
实验结果是非常重要的证据。实验的设计、从
实验结果导出结论，逻辑非常严密才能有说服
力。请分析以下实验和结论之间的逻辑关系。
取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使
胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块有生长素
的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂。过一段
时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素
结论：
1、下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块。
2、生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
技能训练——评价实验设计和结论
植物生长素的发现
1、这个实验设计是否严密？
不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。
2、从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？
结论不严谨。没有实验证明生长素不能从形态学下端运输到形态学上端。
3、如果要验证上述结论是否正确，应该对实验方案如何改进？
应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。
技能训练
植物生长素的发现
思考讨论
1、将燕麦胚芽鞘尖端放在琼脂小块上,正中插入生长素不能透过的云母片,琼脂被分成相等的两部分(见下图)。单侧光照射后,琼脂内生长素含量（ ）
A.左右相等 B.左多右少
C.左少右多 D.左右均无
B
植物生长素的发现
2、下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况如何？（都是左侧单侧光照射）
思考讨论
植物向光弯曲生长的原因
课堂训练
切去了尖端，无法产生生长素，伸长区不生长
尖端受单侧光刺激后，导致生长素的分布不均匀，伸长区生长不均匀
尖端产生的生长素是均匀的，传递到伸长区促进生长也是均匀的
出现以下现象的原因是什么？