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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,第,1,节 植物生长素,生物选择性必修一 环境与稳态,第,5,章 植物生命活动的调节,生物选择性必修一 环境与稳态,问题探讨,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,。,生物选择性必修一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,达尔文实验,金丝雀虉草,单子叶植物，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物,叫作,胚芽鞘,。,它能保护生长中的胚芽。种子萌发时，胚芽鞘首先钻出地面，出土后还能进行,光合作用,。,1.,实验材料：金丝雀,虉,草,生物选择性必修一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,达尔文实验
2、,1.,实验材料：金丝雀,虉,草胚芽鞘,胚芽鞘,种子,根,尖端,尖端下部,一、生长素的发现过程,达尔文实验,2.,实验过程,胚芽鞘尖端的有无,尖端的存在,遮光部位,尖端受单侧光刺激,实验,实验,实验,实验,向光弯曲生长,不生长不弯曲,直立生长,向光弯曲生长,生物选择性必修一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,达尔文实验,遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么?,感受单侧光刺激的是哪一部分？胚芽鞘弯曲生长的是哪一部分?,采用排除法,，观察某一部分不受单侧光刺激时胚芽鞘的反应，从而确定是胚芽鞘哪一部分在起作用。,尖端下部伸长区,尖端,实验,实验,实验,实验,2.,实验过程,生物选择性必修一 环境
3、与稳态,一、生长素的发现过程,达尔文实验,3.,实验推测,胚芽鞘,受单侧光刺激后，就向,传递,，造成,比,生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。,尖端,下面的伸长区,伸长区,向光面,背光面,某种“影响”,生物选择性必修一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,达尔文实验,3.,实验推测,推测,结论,1,：,胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关,疑问：为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢？,结论,2,：,胚芽鞘的感光部位在尖端,现象：发生弯曲生长 的部位是,尖端下部,推测,1,：尖端产生了,某种影响，,传到下部,推测,2,：,下部弯曲生长是因为背光侧生长的快（尖端产生的影响在下部,分布不均,）,生物选择性必修
4、一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,鲍森詹森实验,琼脂,：是海藻的提取物，溶于热水，再让其冷却得到。,物质可在琼脂中扩散而性质不变。,云母片,：常用作电器绝缘材料，,物质不能透过云母片扩散。,生物选择性必修一 环境与稳态,一、生长素的发现过程,鲍森詹森实验,推测,1,：,尖端产生了某种影响，传到下部,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,云母片,由此能得出什么结论？,没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。,实验改进,不生长,不弯曲,实验不足是什么？如何改正？,琼脂片,一、生长素的发现过程,拜尔实验,推测,2,：,弯曲生长的原因是,尖端产生的影响在
5、下部分布不均,选择黑暗的环境排除光的影响，控制单一变量,找出实验的变量分别是什么？,黑暗中放置,一段时间后,黑暗中放置,一段时间后,自变量：,尖端放置的位置,尖端下部弯曲生长的方向,胚芽鞘向,对侧,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。,实验结论是什么？,实验为什么要在黑暗条件下进行？,因变量：,一、生长素的发现过程,推测1:胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面伸长区传递某种“影响”,推测2:这种“影响”会造成背光面比向光面生长快,詹森的实验验证,拜尔的实验验证,初步证明：,顶尖产生的影响,可能,是一种,化学物质,，这种化学物质的,分布不均匀,造成了胚芽鞘的弯曲生长。,一、
6、生长素的发现过程,温特实验,学生活动：阅读教材P9192温特的实验，思考并回答下列问题：,温特的实验是基于什么假设进行的？,若假设成立，则演绎可得到哪种结果(可以观察到哪种现象)?,该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？,温特的实验巧妙在哪里？,温特的实验的自变量和因变量分别是什么？,温特的实验结论是什么？,一、生长素的发现过程,温特实验,1,.,温特的实验是基于什么假设进行的？,胚芽鞘尖端会产生某种物质，这种物质会向下运输。,2.,若假设成立，则演绎可得到哪种结果(可以观察到哪种现象)?,一段时间后，如果这种物质存在并向下运输，那么琼脂块上面就会积累这种物质。,将琼脂块放在去除尖端的胚
7、芽鞘一侧，就会起到与尖端一样的作用，胚芽鞘向琼脂块对侧弯曲生长。,一、生长素的发现过程,温特实验,琼脂块是否接触过尖端,去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长,因变量：,4.,温特的实验的自变量和因变量分别是什么？,自变量：,将相同大小的空白琼脂块放在去除尖端的胚芽鞘一侧。,3,.,该实验是如何排除琼脂块本身对胚芽鞘的影响的？,一、生长素的发现过程,温特实验,5,.温特的实验巧妙在哪里？,用琼脂块收集该物质，排除了胚芽鞘尖端的影响，直接观察该物质的影响，证明了造成胚芽鞘向光弯曲生长的是尖端产生的某种物质而不是尖端本身。,胚芽鞘尖端,确实,产生了,一种化学物质，,这种化学物质在尖端下部分布不均，导致弯曲生
8、长。,温特将其命名为,生长素,。,6,.温特的实验结论是什么？,一、生长素的发现过程,推测,1,：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面伸长区传递某种“影响”,推测,2,：这种“影响”会造成背光面比向光面生长快,达尔文的推测,鲍森,詹森实验,结论：,尖端产生的,“,影响,”,可透过琼脂片传递给下部,拜尔实验,结论：,弯曲生长是因为,尖端产生的,影响,在伸长区分布不均匀,温特实验,:,胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，这可能是一种和动物激素类似的物质，并把它,命名为生长素,。,一、生长素的发现过程,温特实验,1934,年，科学家首先从,人尿中,分离出具有生长素效应的化学物质,-,吲哚乙酸,
9、（,IAA,）,由于生长素在,植物体内含量极少，直到,1946,年，人们从,高等植物中,分离出,生长素,，并确认它就是,吲哚乙酸（IAA）,。进一步研究发现,，植物体内具有生长素效应的物质,除IAA外还有,苯乙酸（PAA）,、,吲哚丁酸(IBA),等。,吲哚乙酸（,IAA,）,一、生长素的发现过程,温特实验,1.,定义：,由,植物体内,产生，能从,产生部位,运送,作用部位,，对植物生长发育有显著影响的,微量有机物,。,2.,种类：,包括,生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸,和,乙烯,等。,3.,作用,:,植物激素作为,信息分子,，几乎参与,调节,植物生长、发育过程中的所有生命活动。,植物,激素
10、,思考,.,讨论,p93,由自身产生,；从产生部位运到作用部位,起调节作用；,微量高效,无特定分泌器官,有特定内分泌腺或细胞,一般是,小分子物质,蛋白质，氨基酸衍生物、固醇等,无特定靶器官,靶器官、靶细胞,多样、复杂,随体液运输,比较植物激素与动物激素的异同,对点训练,见大本,【例,1,】下列在生长素发现过程中所得到的结论,错误的（,）,A.,达尔文提出胚芽鞘尖端受单侧光刺激,向伸长区传递某种“影响”使胚芽鞘向光弯曲,B.,拜尔证明胚芽鞘的弯曲生长是因为尖端产生的生长素在其下部分布不均匀,C.,鲍森詹森证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部,D.,温特证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由
11、一种化学物质引起的,B,二、生长素的合成、运输与分布,1.生长素的合成,芽、幼嫩的叶和发育中的种子,生长素,由,经过一系列反应转变,而来。,色氨酸,转变,色氨酸,吲哚乙酸（,IAA,）,生长素主要的合成部位：,_,_,_,_,。,二、生长素的合成、运输与分布,2.生长素的分布,生长素在植物各器官中都有分布，但相对集中分布在,生长旺盛,的部位如：,胚芽鞘、芽,和,根尖,的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。,二、生长素的合成、运输与分布,3.生长素的运输,极性运输,胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，,只能从,形态学上端,到,形态学下端,极性运输是细胞的,主动运输,形态学上端,形态学下端,形态学上端
12、,形态学下端,注意：向哪生长哪端就是形态学上端！,【思维训练】,为了检测生长素的运输方向，某人做了如下实验。取一段玉米胚芽鞘，切去顶端,2mm,，使胚芽鞘不再产生生长素。在上端放一块含有生长素的琼脂，下端放一块不含生长素的琼脂（胚芽鞘形态学上端朝上）。过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素。,根据实验设计及结果，此人得出以下结论：（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。,【思维训练】,讨论,1,.,这个实验的设计是否严密？为什么？,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。,讨
13、论,2.,从实验结果到结论之间的逻辑推理是否严谨？为什么？,不严密，没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况。,讨论3,.如果要验证上述结论，应该如何改进实验方案？,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。,二、生长素的合成、运输与分布,3.生长素的运输,极性运输,胚芽鞘、芽、幼叶、幼根中，,只能从,形态学上端,到,形态学下端,极性运输是细胞的,主动运输,形态学上端,形态学下端,形态学上端,形态学下端,非极性运输,横向运输,成熟组织,中，通过输导组织进行非极性运输,在一些细胞分裂特别旺盛的地方,受,_(,如单侧光、重力、离心力,),的影响,生长素在形态学上端也可以,_,。,外界某
14、些刺激,横向运输,注意：向哪生长哪端就是形态学上端！,三、植物向光性的原因,生长素的产生部位：,_,。,感光部位：,_,_,。,胚芽鞘弯曲生长部位：,_,。,胚芽鞘长不长：,_,。,胚芽鞘弯不弯,：,_,_,。,生长素的化学本质：,_,。,胚芽鞘尖端,胚芽鞘尖端,胚芽鞘尖端,下部,看尖端下部,生长素分布,是否均匀,看尖端下部有没有生长素,吲哚乙酸,植物向光性的原因归纳探究：,请根据相关结论解释,植物向光生长的原因,三、植物向光性的原因,植物向光性的原因归纳探究：,背光侧,向光侧,生长素,多,生长素,少,生长,慢,生长,快,结果：向光弯曲生长,生长素,横向运输,注意：,生长素的产生不需要光，,光
15、只是影响了生长素的分布。,单侧光,照射,后，胚芽鞘,背,光一侧,的,生长素,含量,多,于向光一侧，,因而引起两侧的,生长不均匀,，从而造成,向光弯曲。,主要观点认为：,三、植物向光性的原因,假设,1:,单侧光照射后，胚芽鞘,向光一侧的生长素向背光一侧,转移,，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。,假设,2:,单侧光照射下，,向光侧的生长素被,分解,。,三、植物向光性的原因,单侧光并不能降解或者促进生长素的合成,假设,2,不成立,1.AB两组的数据没有太大差异由此可以得出什么结论？,2.如何进一步设计实验，研究单侧光导致生长素分布不均的原因？,单侧光使生长素在尖端从向光侧运输到背光侧，
16、使得背光侧生长素浓度高于向光侧。,横向运输,三、植物向光性的原因,将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因（表达产物可显示为蓝色）融合，使生长素作用部位显现为蓝色。,生长素作用部位（蓝色）,单侧光处理后的拟南芥幼苗,补充新的科学事实,三、植物向光性的原因,植物产生向光性的经典解释：,单侧光照射后，胚芽鞘向光一侧的生长素向背光一侧转移，背光侧生长素含量多于向光侧，从而造成向光弯曲。,科学往往在争议中不断发展：,有的学者根据一些实验结果提出，植物向光性生长，是由单侧光照射引起某些,抑制生长的物质分布不均匀,造成的。,三、植物向光性的原因,生长素的产生部位：,_,。,感光部位：,_,_,。,胚芽鞘弯曲生长部位：,_,。,胚芽鞘长不长：,_,。,胚芽鞘弯不弯,：,_,_,_,。,胚芽鞘尖端,胚芽鞘尖端,胚芽鞘尖端,下部,看尖端下部,生长素分布,是否均匀,看尖端下部有没有生长素,继生长素之后，人们陆续又发现了,赤霉素,、,细胞分裂素,、,脱落酸,和,乙烯,等物质，它们作为,信息分子,，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。,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
