植物生长素的发现.

唤醒沉睡的种子，调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝，瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光，离不开信息分子。问题探讨：植物没有神经系统，植物对外界刺激的反应没有动物那么灵敏，那植物能不能对自身的生命活动进行调节呢？含羞草MimosapudicaLinn.植物与动物不同，没有神经系统，没有肌肉，它不会感知外界的剌激，而含羞草与一般植物不同，它在受到外界触动时，叶会下垂，小叶片合闭，此动作被人们理解为“害羞”，故称为含羞草。感性运动白睡莲NymphaeaalbaLinn.这是一幅盛开的睡莲花朵，你可曾注意，随着太阳落下花朵会渐渐关闭，仿佛花晚上也要睡觉，睡莲也因此而得名。感性运动舞草Desmodiumgyrans(Linn.)DC.这是一枝普普通通的小草，当人们对它讲话或唱歌，小叶片会左右舞动，宛如小草听到你的声音翩翩起舞，因而人们称它为舞草。舞草属豆科，舞草属，产于华南部分省区。当今许多植物园都种植有舞草，作为会动的宠物，备受关注。感性运动请同学们观察下列图片中的植物它们的生长有何特征?向日葵HelianthusannuusLinn.植物的向性运动可分为向光性、向地性和向化性，向日葵花的向阳是典型的向光性运动。请看田地中朵朵葵花向太阳。向性运动向光性运动向地性运动植物的运动向性运动感性运动感光性运动感震性运动趋向运动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，称为感性运动。向性运动植物体受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动，称为向性运动。向性运动意义植物对于外界环境的适应。例如向光性使植物的茎和叶处于最适宜利用光能的位置，有利于接受充足的阳光而进行光合作用。第3章植物的激素调节第1节植物生长素的发现问题探讨1.图中植株的生长方向有什么特点?弯向有阳光的一侧生长2.可能是哪种环境刺激引发了这株植物生长方向的改变?这种改变有什么适应意义?是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向光源生长。这样，可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。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?发生在幼嫩部位。向光性：单侧光朝向光源方向生长胚芽鞘是什么?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，保护胚芽出土时不受损伤，出土后不能进行光合作用。胚芽鞘一、生长素的发现过程达尔文的实验(1880年)1、实验第一组得到什么结论2、第一、二组对照的目的是什么4、实验第三、四组对照说明什么3、第一、三组对照的目的是什么5、实验第三、四组与第一组对照说明什么6、该实验的结论是什么思考：达尔文的实验(1880年)生长，向光弯曲说明在单侧光的照射下，胚芽鞘背光侧比向光侧长得快，具有向光性。实验一结论:达尔文的实验(1880年)生长，向光弯曲不生长,不弯曲胚芽鞘的生长和弯曲与胚芽鞘的尖端部位有关实验一实验二比较实验一和实验二:达尔文的实验(1880年)生长，向光弯曲生长,不弯曲实验一实验三比较实验一和实验三:胚芽鞘的向光弯曲和尖端接受单侧光的照射有关生长,不弯曲达尔文的实验(1880年)实验三实验四生长,弯曲比较实验三和实验四:胚芽鞘感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端生长,不弯曲达尔文的实验(1880年)实验三实验四生长,弯曲比较实验三、四和实验一:胚芽鞘感受光刺激的部位：胚芽鞘的尖端向光弯曲的部位：尖端以下实验一生长，向光弯曲达尔文的实验结论: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。这种“影响”是什么?会不会是一种物质？詹森的实验(1910年)1、詹森的实验得出什么结论？胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部琼脂片2、詹森选择什么材料证明“影响”可以向下传递？琼脂片3、詹森为什么选择“琼脂片”做为实验材料?琼脂片能让物质透过并不会改变物质的理化性质，且它不会为植物生长提供其他的营养物质。4、尖端产生的影响能传到下部，那么他为什么能使伸长区两侧生长不均呢？提示：因为其在向光侧和背光侧分布不均。拜尔的实验(1914年)黑暗中黑暗中1、拜尔的实验证明：胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的2、为什么选择黑暗的环境？排除单侧光对实验结果的干扰究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？根据达尔文、詹森、拜尔等一系列实验结果，能得出什么结论?胚芽鞘的尖端产生的“影响”可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均造成了胚芽鞘的弯曲生长。温特的实验（1928年）朝对侧弯曲生长不生长也不弯曲结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起——生长素生长素究竟是什么？进一步研究发现：植物体具有生长素效应的物质还有：吲哚丁酸（IBA)、苯乙酸（PAA）生长素究竟是什么？——化学本质：吲哚乙酸（IAA）1934年：首先从人尿中分离出——吲哚乙酸（IAA）1942年：从高等植物中分离出，并确认生长激素与生长素一样吗？吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸（IBA）植物向光性的原因：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)2.科学研究的一般过程生长素发现过程的总结观察发现问题提出假设设计实验验证得出结论重复验证1.生长素的化学本质：吲哚乙酸四个“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：•感光的部位：•弯曲的部位：•作用部位：生长素发现过程的总结与应用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单侧光照射下，尖端合成的生长素向尖端下部运输，因分布不均（向光面少，背光面多）而使下部向光弯曲植物体内合成产生部位作用部位生长发育显著影响微量有机物常见的植物激素：生长素赤霉素细胞分裂素脱落酸乙烯生长素的产生部位：生长素的分布：运输特点：主要在幼嫩的芽、叶、发育的种子______可转化成生长素大多集中在生长旺盛的部位从植物体形态学______向形态学____运输色氨酸如胚芽鞘、分生组织、形成层、发育的种子和果实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（主动运输）向光背光上端下端提醒：①单侧光只影响生长素的分布，不影响生长素的合成。琼脂块无感光作用②单侧光刺激时,生长素在尖端既进行横向运输，又进行极性运输四、生长素的产生、运输和分布(4)生长素的运输相关图示分析生长素的运输方式：逆浓度梯度的主动运输过程，需要消耗ATP，与细胞呼吸强度有关。特别提醒：生长素的极性运输是由内因——植物的遗传特性决定的；而横向运输则是由外因——单侧光、重力等因素引起的。A、B：极性运输，C、D：重力作用下的横向运输；a：单侧光下的横向运输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。胚芽鞘尖端生长素的运输光胚芽鞘尖端②①①表示在单侧光刺激下生长素产生的横向运输；②表示从形态学上端向形态学下端的极性运输。★判断胚芽鞘是否弯曲生长，要看胚芽鞘下端生长素分布是否均匀，而下端生长素的分布是否均匀则取决于尖端是否存在生长素的横向运输。胚芽鞘尖端下段较多︵生长较快︶较少︵生长较慢︶•[互动探究]在植物的向光性生长中，背光侧比向光侧的生长素要多，但仍然有生长素由向光侧向背光侧运输，这表明生长素的运输是哪种方式？该方式的运输需要什么条件？属于主动运输。主动运输需要载体和ATP。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：生长素分布不均技能训练：P49页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、从实验结果推导出结论，逻辑要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。讨论：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：对照组：形态学上端形态学下端3、实验方案改造如下：总结1、在胚芽鞘实验中，产生生长素的部位是。感受光刺激的部位是。光只能影响生长素的分布，不能影响生长素的合成。2、向光弯曲部位在。3、生长素的运输方式主要是。4、胚芽鞘向光弯曲的原因是，。5、生长素在植物体中相对集中在。6、生长素的化学本质是，具有生长素效应的还有，。胚芽鞘的尖端胚芽鞘的尖端尖端下部主动运输单侧光刺激下，使得生长素分布不均，背光侧生长素含量多，生长快生长旺盛的部位吲哚乙酸吲哚丁酸苯乙酸1.植物向光性的形成,是由于单侧光使（）A.生长素在茎尖向光侧比背光侧的含量高B.生长素在茎尖背光侧比向光侧的含量高C.茎尖感光部位的感光能力发生改变D.茎尖芽的顶端分生组织合成生长素的能力发生改变B练习2.如下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是（）A．甲向左弯，乙不弯曲，丙向左弯B．甲不弯曲，乙不弯曲，丙向右弯C．甲向右弯，乙不弯曲，丙不弯曲D．甲向左弯，乙向右弯，丙不弯曲B3.如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射，下列叙述不正确的是（）A、生长素由④向③移动B、生长素由②向①移动C、生长素由①向③移动D、③处生长比④处快A5.在居室内养花，花盆往往要放在窗户附近有阳光处。有的书上建议应该每星期将花盆旋转1/4周。这个建议有什么科学道理？可以使植物接受比较均匀的阳光照射，避免因长期接受单一方向光源刺激而使植物弯曲。4.在正方形暗箱内放1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15分钟匀速转1周。1周后幼苗生长状况为（）B1.下图示三盆燕麦幼苗。A、C盆中是正常幼苗，B盆中是切去胚芽鞘尖端的幼苗，将A、B分别放在缓慢匀速旋转的圆盘上，将C盆放在不旋转的圆盘上，三盆均有单侧光照射。几天后，A盆的幼苗_______生长；B盆的幼苗_______生长；C盆的幼苗_______生长。ABC直立生长不弯向光源2.下图表示对燕麦胚芽鞘进行了不同处理的情况，其中，A、B、C、D采用不透水的云母片，E、F采用未经任何处理的琼脂块，G、H采用不透光的锡箔纸，它们的生长状况将会怎样？答案:A、直立生长B、向右弯曲生长C、弯向光源生长D、不生长E、弯向光源生长F、不生长G、直立生长H、弯向光源生长ABCDE思考题1：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产生部位分布含量作用特点成分运输特点运输方式具分生能力的组织，主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。很少显著有机物生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等。极性运输和非极性运输二、生长素的产生、运输和分布主动运输琼脂:是海藻的提取物，市场有粉状的，条状的，实验室里通常采用条状琼脂，它们溶于热水，先将条状琼脂溶于热水，溶解完后，让其冷却，这时就可以得到琼脂块。•Content1.何谓植物激素？植物激素与动物激素有何异同？生长素与生长激素有何区别？（1）植物激素：由植物体内一定的部位合成的（无专门的分泌器官），能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。（2）植物激素与动物激素的异同相同点：两者都是由生物体产生的，含量极少，对生物体的新陈代谢、生长发育等都起重要的调节作用。不同点：植物激