植物生长素的发现

(共33张PPT)
植物生长素的发现
小故事：
1831年12月，达尔文环绕世界航海旅行，出发前带了几只鸟，为了喂养鸟达尔文在船舱里种植了一些金丝雀虉草，船舱很暗，幼苗出土后都弯向窗户方向生长.
金丝雀虉草
达 尔 文 实 验（1880年）
胚芽鞘
达 尔 文 实 验（1880年）
1880年 达尔文的向光性实验
胚芽鞘
小故事：
1831年12月，达尔文环绕世界航海旅行，出发前带了几只鸟，为了喂养鸟达尔文在船舱里种植了一些金丝雀虉草，船舱很暗，幼苗出土后都弯向窗户方向生长.
幼苗为什么弯向光源生长呢？
达 尔 文 实 验（1880年）
1、什么外部刺激导致了弯曲生长？
2、胚芽鞘的什么部位在感受阳光刺激？
3、生长（弯曲）发生在什么地方？
单侧阳光
胚芽鞘尖端（对比试验1、3、4可得）
尖端下部（对比试验1、4可得）
4、若去除胚芽鞘尖端，结果如何？
不再生长
达 尔 文 实 验总结
①②组比较得出：
胚芽鞘向光弯曲生长与 有关。
①③④组比较得出：
感光部位是 。
尖端
尖端
①④表明进行生长（弯曲）发生部位是 。
尖端下部
的伸长区
1、胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就产生某种“影响”。
2、某种“影响”从上向下传递到尖端下面的伸长区。
3、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。
达尔文的推论：
问题：
1.这种刺激究竟是什么？
2.尖端产生的刺激传到下部为什么使得伸长区两侧生长不均匀呢？
1910年 鲍森●詹森实验
结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部，这种影响可能是一种物质。
完善实验
詹 森 实 验（1910年）
1914年 拜尔实验
结论：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
由詹森和拜尔的实验，可以得出什么结论？
如何证明？
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。
朝对侧弯曲生长
不生长也不弯曲
1928年 温特的实验
结论：胚芽鞘尖端产生刺激确实是一种化学物质,命名为生长素
琼脂块
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，经过鉴定，知道它叫
吲哚乙酸（ IAA ）。
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？
朝对侧弯曲生长
尝试解释胚芽鞘向光性的原因
照射后，胚芽鞘 生长素含
量多于 ，因而引起两侧生长不均匀，
从而造成向光弯曲
背光一侧
向光侧
单侧光
胚芽鞘尖端生长素分布不均的结果：
A
B
C
D
A
B
C
D
为什么尖端背光侧的生长素高于向光侧？
作出假设：
设计方案：
预期结果：
1、向光侧的生长素向背光侧运输
2、向光侧的生长素被分解
（1）图a和b说明什么
光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输
假设：向光侧的生长素向背光侧运输
（2）图c和d说明什么
胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数量
单侧光照射促使生长素向背光侧转移
（3）图e和f说明什么
单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧
转移，而不是向光侧的生长素被分解
（4）通过上述实验可得出什么结论
光
植物向光性及形成的原因
外因：单侧光照射
内因：①尖端的存在(感光)
②尖端产生生长素
③生长素分布不均
(背光面多向光面少)
背光一侧细胞纵向延长较快，向光一侧细胞纵向延长较慢。
长不长看生长素的有无，与光照无关。
弯不弯看生长素的分布多少。
口诀：长不长看有无，弯不弯看分布
判断的关键？
有无生长素
分布是否均匀
向光弯曲生长
直立生长
向光弯曲生长
向右侧弯曲生长
向光弯曲生长
向光弯曲生长
直立生长
向光弯曲生长
向右侧弯曲生长
不生长不弯曲
判断下列情况的生长情况：
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：
1生长素的产生部位：
2运输方向
从植物体形态学______向形态学____运输
非极性运输
极性运输
横向运输
从胚芽鞘尖端_____一侧向_____一侧运输
成熟组织中韧皮部
（主动运输）
向光
背光
上端
下端
主要有幼嫩的芽、叶和发育中的种子
（二）生长素的产生、运输和分布
形态学上端
形态学下端
形态学上端
形态学下端
在成熟组织中,生长素可以通过韧皮部进行非极性运输。
3、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、发育中的种子和果实等。
产生部位＜积累部位，如顶芽＜侧芽
生长旺盛的部位＞衰老组织，如生长点＞老根
评价实验设计和结论
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——讨论（教材P49）
1、这个实验的设计是否严密？
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。
实验组：
形态学上端
形态学下端
对照组：
四个“部位”：生长素的产生部位、作用部位、感光部位、生长和弯曲部位。
生长素产生的部位：
作用部位：
感光的部位：
弯曲的部位：
胚芽鞘的尖端，生长素产生的多少要与尖端是否受光照无关。
胚芽鞘的尖端
尖端以下的部位
尖端以下的部位
生长素发现过程的总结与应用
胚芽鞘尖端生长素的运输
光
胚芽鞘尖端：
②
①
①表示在单侧光刺激下生长素进行横向运输；（向光侧→背光侧）
②表示从形态学上端向形态学下端的极性运输。
胚芽鞘尖端下段：
较多︵生长较快︶
较少︵生长较慢︶