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植物生长素的发现第一节商丘市第一高级中学杨钊制作第三章植物的激素调节问题探讨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？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？1、图中植株的生长方向有什么特点？问题探讨向光性在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象叫做向光性。一、生长素的发现过程早在1880年，达尔文就注意到了植物的向光性，并设计实验来研究植物具有向光性的原因。达尔文(C.R.Darwin)1809.2.12—1882.4.19一、生长素的发现过程达尔文(C.R.Darwin)1809.2.12—1882.4.19金丝雀虉草胚芽鞘胚芽鞘一、生长素的发现过程金丝雀虉草胚芽鞘胚芽鞘禾本科植物，种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤。胚芽鞘：1、英国科学家达尔文的实验：③①②④①用单侧光照射②切去胚芽鞘尖端③用锡箔帽罩住尖端④用锡箔帽罩住尖端下部1、英国科学家达尔文的实验：③①②④胚芽鞘的尖端必须存在，才会表现出向光性。胚芽鞘的尖端必须接受到单侧光的刺激，才会表现出向光性。胚芽鞘尖端的下面对单侧光的刺激不发生反应。①、②对照：①、③对照：①、④对照：③①②④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，因而使植物出现向光性弯曲。1、英国科学家达尔文的实验：1880年，达尔文的实验推论：胚芽鞘受单侧光刺激后，导致伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。根据鲍森-詹森实验，你能得出什么结论？①切去胚芽鞘尖端+单侧光→不弯曲②胚芽鞘尖端下部放云母片+单侧光→不弯曲2、丹麦科学家鲍森-詹森的实验：根据鲍森-詹森实验，你能得出什么结论？①切去胚芽鞘尖端+单侧光→不弯曲②胚芽鞘尖端下部放琼脂片+单侧光→弯曲2、丹麦科学家鲍森-詹森的实验：1910年，鲍森-詹森的实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片。1880年，达尔文的实验推论：胚芽鞘受单侧光刺激后，导致伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。根据拜尔实验，你能得出什么结论？切去胚芽鞘尖端，移至一侧，置于黑暗中培养，胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲成长。3、匈牙利科学家拜尔的实验：1910年，鲍森-詹森的实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片。1914年，拜尔的实验结论：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。1880年，达尔文的实验推论：胚芽鞘受单侧光刺激后，导致伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。向对侧弯曲生长4、荷兰科学家温特的实验：①接触过尖端的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧→胚芽鞘向放琼脂块的对侧弯曲。②空白的琼脂块放在去尖端的胚芽鞘切面的某一侧→胚芽鞘不弯曲。不生长也不弯曲根据温特实验，你能得出什么结论？4、荷兰科学家温特的实验：1910年，鲍森-詹森的实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片。1914年，拜尔的实验结论：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。1928年，温特的实验结论：尖端产生的化学物质能够促进下部生长。1880年，达尔文的实验推论：胚芽鞘受单侧光刺激后，导致伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为：生长素1934年，荷兰科学家郭葛分离出生长素，它是一种小分子有机物——吲哚乙酸（IAA）具有生长素效应的物质还有：苯乙酸（PAA）、吲哚丁酸（IBA）等。1910年，鲍森-詹森的实验结论：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片。1942年，郭葛的实验结论：生长素的化学成分是吲哚乙酸（IAA）。1914年，拜尔的实验结论：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。1928年，温特的实验结论：尖端产生的化学物质能够促进下部的生长。1880年，达尔文的实验推论：胚芽鞘受单侧光刺激后，导致伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。科学家们用玉米胚芽鞘做的实验，结果说明，在单侧光的照射下，生长素从向光一侧向背光侧移动，结果背光侧的生长素比向光侧的多，从而造成向光弯曲。生长素如何作用使植物表现出向光性？胚芽鞘尖端：胚芽鞘尖端下面一段：光＋＋＋①②生长素产生的部位生长素作用的部位感受光刺激的部位生长和弯曲的部位由植物体内产生，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。生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等。2、植物激素的种类：1、植物激素的概念：关于植物激素：3、植物激素的特征：①内生性：它是植物在生活过程中，由一定部位的细胞形成的代谢产物，无专门的内分泌器官。②移动性：自产生部位移动到作用部位，移动的方式和速度随植物激素种类的不同而不同，也随植物种类和器官特性的不同而不同。③低浓度调节效应：植物激素在植物体内的含量极少，但调节作用显著。20世纪80年代，有的学者用向日葵、萝卜作实验材料，结果发现，因单侧光照射而弯曲生长时，向光侧和背光侧的生长素含量基本相同，而向光侧的生长抑制物却多于背光侧。目前有关植物向光性的原因的探究还在继续。科学往往就在类似的争议中不断发展。小资料：二、生长素的产生、运输和分布1、生长素的产生（合成）：①合成部位：主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子。②合成过程：色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。2、生长素的运输：①极性运输：生长素只能从形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输。生长素的极性运输方向不会随植物的形态学上端与形态学下端地理位置的改变而改变。形态学上端形态学下端ABAB地上部分：1、层次越高的枝条相对下面的枝条为形态学的上端。2、以树干中轴为基准，同一枝条距中轴越远则是形态学的上端。地下部分：1、以地面为基准，距地面越深的根为形态学的上端。2、以主根中轴为基准，同一侧根距中轴越远则是形态学的上端。形态学的上端与下端辨别方法：形态学上端形态学下端过一段时间后含生长素的琼脂块不含生长素含生长素极性运输的实验设计：A组B组形态学下端形态学上端过一段时间后含生长素的琼脂块不含生长素不含生长素②横向运输：生长素在一些细胞分裂特别旺盛的部位也可进行横向运输，但需要有外界的单向刺激条件（重力、肥料、水等）。③非极性运输：④生长素的运输方式：在成熟组织的韧皮部中，生长素能进行非极性运输。主动运输——既需要载体，也需要消耗能量。3、生长素的分布：①分布部位：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处。②含量特点：a、产生部位＜积累部位b、生产旺盛部位＞衰老部位如：顶芽＜侧芽、分生区＜伸长区如：幼根＞老根化学本质：合成部位：分布部位：运输：合成过程：生长素吲哚乙酸、苯乙酸、吲哚丁酸等幼嫩的芽、叶和发育中的种子色氨酸→生长素在植物体各器官中都有分布相对集中地分布在生长旺盛的部位方向方式：极性运输横向运输主动运输探究：单侧光使胚芽鞘尖端的生长素转移了，还是将生长素分解了？一、实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）。二、实验结果，如下图：1、图a和图b说明了什么？答：光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输。2、图c和图d说明了什么？答：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。答：在单侧光照射下，促使生长素向背光侧转移。答：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。3、图e和图f说明了什么？4、通过上述实验可得出什么结论？1、用禾本科植物幼苗进行向光性实验，可以发现感受光刺激的部位和发生弯曲的部位分别是（）A．尖端和尖端B．尖端和尖端下一段的向光一侧C．尖端和尖端以下的一段D．尖端和尖端下一段的背光一侧C练习题：2、下图是用不透水的云母片以不同方式分别插入四株燕麦幼苗的胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以单侧光照，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况是？A、不生长不弯曲B、直立生长C、向右弯曲D、向右弯曲ACBD3、判断下列各胚芽鞘的生长情况生活在均匀光照下直立生长在不透光的纸盒中直立生长不生长不弯曲单侧光照射胚芽鞘向右弯曲生长单侧光照射去尖端的胚芽鞘4、下图中胚芽鞘Y的弯曲情况将是（）A、向左B、向右C、向下D、不弯曲DABCD5、在方形暗箱内放一盆幼苗，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匀速旋转（花盆与暗箱一起转），保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（）B6、若花盆固定，把暗箱放在旋转器上均速旋转，保持15分钟均速转一周，一星期后幼苗生长状况为（）CABCD7、下图表示某一项生长素的研究的实验，下列关于实验结果的叙述理论上为正确的是（）A、M弯向一侧而N不弯曲B、N弯向一侧而M不弯曲C、M长得比N长D、N长得比M长C8、分析下图，对生长分布、运输、生理作用等不科学的解释是（）A、左侧生长素含量高，生长快B、生长素在植株幼嫩部位的运输方式为主动运输C、生长素浓度高低依次是D＞C＞B＞AD、根部生长也表现出顶端优势现象C1、生长素的发现；2、对植物向光性的解释；3、生长素的产生、运输和分布。总结课下作业1、总结本节课的主要内容；2、完成P49的课后练习题；3、完成本节课的导学案和课时作业；4、预习第三章第二节《生长素的生理作用》。本章总概念图本节概念图B0、如图为一棵植株被纸盒罩住，纸盒的左侧开口,右侧照光。如果固定幼苗,旋转纸盒；或固定纸盒,旋转幼苗；或将纸盒和幼苗一起旋转。一段时间后，幼苗的生长状况分别是（）A.直立生长、向右弯曲生长、弯向盒开口方向生长B.向右弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向生长C.向右弯曲生长、向左弯曲生长、直立生长D.向左弯曲生长、直立生长、弯向盒开口方向生长