生物植物生長素的發(fā)現(xiàn)人教必修

1、第三章第三章 植物的激素調(diào)節(jié)植物的激素調(diào)節(jié)第一節(jié)第一節(jié) 植物生長素的發(fā)現(xiàn)植物生長素的發(fā)現(xiàn)人教版必修3課前預(yù)習(xí)：課前預(yù)習(xí)： 向光性（概念） 生長素的發(fā)現(xiàn)過程：達(dá)爾文、鮑森.詹森、拜爾、溫特等人的實(shí)驗(yàn) 生長素 生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布 植物激素含羞草含羞草（Mimosa pudica Linn.） 植物與動(dòng)物不同，沒有神經(jīng)系統(tǒng)，沒有肌肉，它不會(huì)感知外界的剌激，而含羞草與一般植物不同，它在受到外界觸動(dòng)時(shí)，葉會(huì)下垂，小葉片合閉，此動(dòng)作被人們理解為“害羞”，故稱為含羞草。感性運(yùn)動(dòng)白睡蓮白睡蓮（Nymphaea alba Linn.） 這是一幅盛開的睡蓮花朵，你可曾注意，隨著太陽落下花朵會(huì)漸漸關(guān)閉，仿佛花

2、晚上也要睡覺，睡蓮也因此而得名。感性運(yùn)動(dòng)舞草舞草（Desmodium gyrans (Linn.) DC.） 這是一枝普普通通的小草，當(dāng)人們對(duì)它講話或唱歌，小葉片會(huì)左右舞動(dòng)，宛如小草聽到你的聲音翩翩起舞，因而人們稱它為舞草。舞草屬豆科，舞草屬，產(chǎn)于華南部分省區(qū)。當(dāng)今許多植物園都種植有舞草，作為會(huì)動(dòng)的寵物，備受關(guān)注。感性運(yùn)動(dòng)向日葵向日葵（ Helianthus annuus Linn.） 植物的向性運(yùn)動(dòng)可分為向光性、向地性和向化性，向日葵花的向陽是典型的向光性運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)看田地中朵朵葵花向太陽。向性運(yùn)動(dòng)向光性運(yùn)動(dòng)向光性運(yùn)動(dòng)向地性運(yùn)動(dòng)向地性運(yùn)動(dòng)植植 物物 的的 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)

3、動(dòng)感光性運(yùn)動(dòng)感光性運(yùn)動(dòng)感震性運(yùn)動(dòng)感震性運(yùn)動(dòng)趨向運(yùn)動(dòng)趨向運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng) 植物體受到不定向的外界刺激而引起的局部運(yùn)動(dòng)，稱為感性運(yùn)動(dòng)。向性運(yùn)動(dòng) 植物體受到單一方向的外界刺激而引起的定向運(yùn)動(dòng)，稱為向性運(yùn)動(dòng)。向性運(yùn)動(dòng)意義 植物對(duì)于外界環(huán)境的適應(yīng)。例如向光性使植物的莖和葉處于最適宜利用光能的位置，有利于接受充足的陽光而進(jìn)行光合作用。本節(jié)聚焦 植物向光性的原因是什么？ 生長素是什么物質(zhì)？ 什么是植物激素？問題探討：問題探討：圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)圖中是一株放在窗臺(tái)上久不移動(dòng)的盆栽植物。的盆栽植物。討論：討論：1、圖中植物的生長方向有什么特點(diǎn)？、圖中植物的生長方向有什么特點(diǎn)？2、可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這

4、株植、可能是哪種環(huán)境刺激引發(fā)了這株植物生長方向的改變？這種改變有什么適物生長方向的改變？這種改變有什么適應(yīng)意義？應(yīng)意義？3、這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物、這種生長方向的改變，是發(fā)生在植物幼嫩部分還是成熟部分？幼嫩部分還是成熟部分？答案：答案：1、彎向窗外生長、彎向窗外生長2、較長時(shí)間的單側(cè)光照刺激引起植株彎向窗外生長。、較長時(shí)間的單側(cè)光照刺激引起植株彎向窗外生長。 使植株獲得更多的陽光，通過光合作用合成更多有機(jī)物，滿足使植株獲得更多的陽光，通過光合作用合成更多有機(jī)物，滿足 自身生長發(fā)育需要。自身生長發(fā)育需要。3、植株彎曲發(fā)生在幼嫩部位。、植株彎曲發(fā)生在幼嫩部位。 在單側(cè)光的照射下植物表現(xiàn)出

5、 朝向光源方向生長的現(xiàn)象向光性向光性（概念）（概念）胚芽鞘胚芽鞘胚芽鞘：單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽鞘：單子葉植物，特別是禾本科植物胚芽外的錐形狀物。胚芽外的錐形狀物。它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，它能保護(hù)生長中的胚芽。種子萌發(fā)時(shí)，胚芽鞘首先鉆出地面，出土后不能進(jìn)行光合作用。出土后不能進(jìn)行光合作用。二、生長素的發(fā)現(xiàn)過程二、生長素的發(fā)現(xiàn)過程不生長，也不彎曲生長，不彎曲生長，彎曲生長，彎曲.達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)達(dá)爾文據(jù)試驗(yàn)提出：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面達(dá)爾文據(jù)試驗(yàn)提出：胚芽鞘尖端受單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種影響，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，的伸

6、長區(qū)傳遞某種影響，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲。1 1、剪去尖端，給予單側(cè)光、剪去尖端，給予單側(cè)光2 2、尖端套錫箔，給予單側(cè)光、尖端套錫箔，給予單側(cè)光3 3、尖端下部套錫箔，給予單側(cè)光、尖端下部套錫箔，給予單側(cè)光結(jié)論結(jié)論 向光生長與胚芽鞘尖端有關(guān)，尖端是感光部位向光生長與胚芽鞘尖端有關(guān)，尖端是感光部位.詹森的實(shí)驗(yàn)詹森的實(shí)驗(yàn).拜爾的實(shí)驗(yàn)拜爾的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論：胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的刺激胚芽鞘頂尖產(chǎn)生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部?？梢酝高^瓊脂片傳遞給下部。結(jié)論：結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長，是因胚芽鞘的彎曲生長，是因?yàn)轫敿猱a(chǎn)生的刺激在其下部分分布為頂

7、尖產(chǎn)生的刺激在其下部分分布不均勻造成的。不均勻造成的。由詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)，可以得出什么結(jié)論？如何證明？即：尖端是通過產(chǎn)生的某種物質(zhì)影響下部生長初步證明胚芽鞘的頂尖產(chǎn)生的刺激可能是一種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)的分布不均勻造成了胚芽鞘的彎曲生長。朝對(duì)側(cè)彎曲生長朝對(duì)側(cè)彎曲生長不生長也不彎曲不生長也不彎曲 （4）溫特的實(shí)驗(yàn)）溫特的實(shí)驗(yàn)胚芽鞘頂端確實(shí)可以產(chǎn)生某種向下運(yùn)輸?shù)呐哐壳薯敹舜_實(shí)可以產(chǎn)生某種向下運(yùn)輸?shù)牟⒛芤鹋哐壳噬L的物質(zhì)并能引起胚芽鞘生長的物質(zhì)溫特認(rèn)為溫特認(rèn)為這可能是和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，這可能是和動(dòng)物激素類似的物質(zhì)，并把這種物質(zhì)命名為并把這種物質(zhì)命名為：生長素生長素1934年，荷蘭科學(xué)家郭葛等

8、人首先從人尿中分離出了這種物質(zhì)，經(jīng)過鑒定，知道它叫吲哚乙酸（ IAA ）。 直到1942年，人們才從高等植物中分離出了生長素,并確認(rèn)它就是IAA除IAA外還苯乙酸（PAA）、還有吲哚丁酸(IBA)等生長素究竟是什么物質(zhì)呢？2.2.科學(xué)研究的一般過程科學(xué)研究的一般過程生長素發(fā)現(xiàn)過程的生長素發(fā)現(xiàn)過程的總結(jié)總結(jié)觀察發(fā)現(xiàn)問題觀察發(fā)現(xiàn)問題提出假設(shè)提出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論得出結(jié)論重復(fù)驗(yàn)證重復(fù)驗(yàn)證1.1.生長素的化學(xué)本質(zhì)：生長素的化學(xué)本質(zhì)：吲哚乙酸吲哚乙酸四個(gè)四個(gè)“部位部位”：生長素的產(chǎn)生部位、作用部位、感光部：生長素的產(chǎn)生部位、作用部位、感光部位、生長和彎曲部位。位、生長和彎曲部位。 生長

9、素產(chǎn)生的部位： 作用部位： 感光的部位： 彎曲的部位：胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端以下的部位尖端以下的部位尖端以下的部位尖端以下的部位生長素生長素總結(jié)與應(yīng)用總結(jié)與應(yīng)用三、對(duì)植物向光性的解釋三、對(duì)植物向光性的解釋 背光一側(cè)向光一側(cè)生長素多生長素少細(xì)胞生長快細(xì)胞生長慢單側(cè)光引起生長素背光運(yùn)輸( (尖端) )向光生長的原因向光生長的原因_背光側(cè)比向光側(cè)生長素含量多，背光側(cè)細(xì)胞生背光側(cè)比向光側(cè)生長素含量多，背光側(cè)細(xì)胞生長快，向光彎曲長快，向光彎曲 2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代以來有學(xué)者用向日葵、蘿卜等做向光性研究的時(shí)候，對(duì)向光側(cè)和年代以來有學(xué)者用向日葵、蘿卜等做向光性研究的時(shí)候

10、，對(duì)向光側(cè)和背光側(cè)的背光側(cè)的IAAIAA濃度進(jìn)行了精確的測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濃度進(jìn)行了精確的測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩側(cè)的兩側(cè)的IAAIAA濃度基本相等濃度基本相等。這樣就無法。這樣就無法用生長素的機(jī)理來解釋向光性了。用生長素的機(jī)理來解釋向光性了。另一種可能原因：另一種可能原因： 在單側(cè)光的刺激下，在單側(cè)光的刺激下，生長抑制物（可能是黃質(zhì)醛）生長抑制物（可能是黃質(zhì)醛）在向光一側(cè)積累，導(dǎo)致在向光一側(cè)積累，導(dǎo)致向光側(cè)生長受到抑制而背光側(cè)生長正常，引起向光性。向光側(cè)生長受到抑制而背光側(cè)生長正常，引起向光性。胚芽鞘向光性的另一種可能解釋：胚芽鞘向光性的另一種可能解釋：總結(jié)：植物向光性及形成的原因總結(jié)：植物向光性及形成

11、的原因外因：單側(cè)光照射內(nèi)因：尖端的存在( (感光) ) 尖端產(chǎn)生生長素 生長素分布不均 ( (背光面多向光面少) ) 由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從_運(yùn)送到運(yùn)送到_，對(duì)植物生長發(fā)育有對(duì)植物生長發(fā)育有顯著顯著影響的微量影響的微量_。產(chǎn)生部位產(chǎn)生部位作用部位作用部位有機(jī)物有機(jī)物 除生長素外，還發(fā)現(xiàn)了除生長素外，還發(fā)現(xiàn)了赤霉素赤霉素、細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素、脫落脫落酸酸和和乙烯乙烯等等其他植物激素其他植物激素乙烯乙烯細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素赤霉素赤霉素生長素生長素脫落酸脫落酸細(xì)胞分裂素細(xì)胞分裂素生長素的產(chǎn)生部位：生長素的產(chǎn)生部位：生長素的分布：生長素的分布：運(yùn)輸特點(diǎn)：運(yùn)輸特點(diǎn)：主要在主要在幼嫩的

12、芽、葉、發(fā)育的種子幼嫩的芽、葉、發(fā)育的種子_可可轉(zhuǎn)化成生長素轉(zhuǎn)化成生長素大多集中在大多集中在生長旺盛的部位生長旺盛的部位從植物體從植物體形態(tài)學(xué)形態(tài)學(xué)_向形態(tài)學(xué)向形態(tài)學(xué)_運(yùn)輸運(yùn)輸 色氨酸色氨酸如胚芽鞘、分生組織、形成層、發(fā)育的種子和果實(shí)如胚芽鞘、分生組織、形成層、發(fā)育的種子和果實(shí)非極性運(yùn)輸非極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸極性運(yùn)輸橫向運(yùn)輸橫向運(yùn)輸從胚芽鞘尖端從胚芽鞘尖端_一一側(cè)向側(cè)向_一側(cè)運(yùn)輸一側(cè)運(yùn)輸成熟組織中成熟組織中（主動(dòng)運(yùn)輸）（主動(dòng)運(yùn)輸）向光向光背光背光上端上端下端下端提醒：單側(cè)光只影響生長素的分布，不影 響生長素的合成。瓊脂塊無感光作用單側(cè)光刺激時(shí),生長素在尖端既進(jìn)行 橫向運(yùn)輸，又進(jìn)行極性運(yùn)輸四、生長素

13、的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)下端 在成熟組織中, ,生長素可以通過韌皮部進(jìn)行非極性運(yùn)輸。胚芽鞘尖端生長素的運(yùn)輸光胚芽鞘尖端表示在單側(cè)光刺激下生長素產(chǎn)生的橫向運(yùn)輸；表示從形態(tài)學(xué)上端向形態(tài)學(xué)下端的極性運(yùn)輸。 判斷胚芽鞘是否彎曲生長，要看胚芽鞘下端生長素分布是否均勻，而下端生長素的分布是否均勻則取決于尖端是否存在生長素的橫向運(yùn)輸。胚芽鞘尖端下段較多生長較快較少生長較慢技能訓(xùn)練討論（教材P49）1 1、這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)密？ 不嚴(yán)密，沒有考慮將胚芽鞘倒過來放置時(shí)的情況。2 2、從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？ 結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)。沒有

14、實(shí)驗(yàn)證明生長素不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。3 3、如果要驗(yàn)證上述結(jié)論是否正確，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)方案如何改進(jìn)？ 應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端4、實(shí)驗(yàn)方案改造如下：、實(shí)驗(yàn)方案改造如下：應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長素不能從形態(tài)學(xué)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫我匝芯可L素不能從形態(tài)學(xué)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。態(tài)學(xué)上端。 A B C D E 思考題1：請(qǐng)分析各胚芽鞘生長情況（圖中插入薄片為云母片）。答： A圖胚芽鞘向光源彎曲生長B圖胚芽鞘背光源彎曲生長C圖胚芽鞘不彎

15、曲不生長D圖胚芽鞘直立生長E圖胚芽鞘向光源彎曲生長提醒：判斷生長和彎曲首看判斷生長和彎曲首看有無生長素來源有無生長素來源， 再看再看能否運(yùn)輸?shù)阶饔貌课荒芊襁\(yùn)輸?shù)阶饔貌课?，最后看，最后看分布是否均勻分布是否均勻?.植物向光性的形成植物向光性的形成,是由于單側(cè)光使（是由于單側(cè)光使（ ） A.生長素在莖尖向光側(cè)比背光側(cè)的含量高生長素在莖尖向光側(cè)比背光側(cè)的含量高B.生長素在莖尖背光側(cè)比向光側(cè)的含量高生長素在莖尖背光側(cè)比向光側(cè)的含量高 C.莖尖感光部位的感光能力發(fā)生改變莖尖感光部位的感光能力發(fā)生改變D.莖尖芽的頂端分生組織合成生長素的能力發(fā)生改變莖尖芽的頂端分生組織合成生長素的能力發(fā)生改變 B練習(xí)2.

16、如下圖是用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘如下圖是用不透水的云母片以不同方式分別插入三株燕麥幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分別從不同方向給以光照，培養(yǎng)一段時(shí)間后，胚芽鞘的生長尖端部分，并分別從不同方向給以光照，培養(yǎng)一段時(shí)間后，胚芽鞘的生長情況是（情況是（ ） A甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎甲向左彎，乙不彎曲，丙向左彎B甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎甲不彎曲，乙不彎曲，丙向右彎C甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲甲向右彎，乙不彎曲，丙不彎曲D甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲甲向左彎，乙向右彎，丙不彎曲B3.如圖是燕麥胚芽鞘受到單側(cè)光照射，下列敘述不正確的如圖是燕麥胚芽鞘受到單側(cè)光照射，下列敘述

17、不正確的是（是（ ）A、生長素由向移動(dòng)、生長素由向移動(dòng)B、生長素由向移動(dòng)、生長素由向移動(dòng)C、生長素由向移動(dòng)、生長素由向移動(dòng)D、處生長比處快、處生長比處快A5.5.在居室內(nèi)養(yǎng)花，花盆往往要放在窗戶附近有陽光處。有的書上建議應(yīng)該每星期將花盆旋轉(zhuǎn)1/41/4周。這個(gè)建議有什么科學(xué)道理？ 可以使植物接受比較均勻的陽光照射，避免因長期接受單一方向光源刺激而使植物彎曲。B向光性運(yùn)動(dòng)向光性運(yùn)動(dòng)向地性運(yùn)動(dòng)向地性運(yùn)動(dòng)植植 物物 的的 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)向性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)感性運(yùn)動(dòng)感光性運(yùn)動(dòng)感光性運(yùn)動(dòng)感震性運(yùn)動(dòng)感震性運(yùn)動(dòng)趨向運(yùn)動(dòng)趨向運(yùn)動(dòng) 在單側(cè)光的照射下植物表現(xiàn)出 朝向光源方向生長的現(xiàn)象向光性向光性（概念）（概念）1 1、剪去尖端，給予單側(cè)光、剪去尖端，給予單側(cè)光2 2、尖端套錫箔，給予單側(cè)光、尖端套錫箔，給予單側(cè)光3 3、尖端下部套錫箔，給予單側(cè)光、尖端下部套錫箔