内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
高等植物不能像动物一样自由地移动整体的位置,但植物体的器官在空间可以产生位置移动,这就是植物的运动。高等植物的运动可分为向性运动和感性运动两类。
感性运动
不定向外界刺激(如光暗转变、触摸等)引起的局部运动,外界刺激方向不能决定运动的方向。如含羞草、合欢、睡莲等
感性运动
猪笼草
捕蝇草
向性运动
植物体受到单一方向的外界刺激(如光、重力等)所引起的定向运动。向性运动是由于生长的不均匀而引起,属于生长性运动。
如植物幼苗的向光性、根的向地性、根的向水性等。
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。
根的向水性生长
根的向地性和茎的背地性
Q:植物的向性运动在其生命活动中有什么意义呢?
向性运动是植物对于外界环境的适应性。
向光性有利于植物捕获更多光能进行充足的光合作用。根的向重力性使植物的根向土壤深处生长,这样,既有利于植株的固定,又有利于从土壤中吸收水分和无机盐。
Q:植物进行向性运动的内因是什么呢?
(一)植物生长素的发现
达尔文及其儿子的实验
实验材料:金丝雀虉草(禾本科植物)的胚芽鞘
金丝雀虉草
胚芽鞘
胚芽鞘:单子叶植物所特有,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。是植物叶片的保护组织;种子萌发时,胚芽鞘顶土能力强,首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
实验过程
实验分析
该实验的对照组为 ,实验组为 ;
①②对照,自变量为 ,说明胚芽鞘的向光弯曲生长与 有关;
①③④对照,说明胚芽鞘的感光部位在 ;
①
②③④
有无尖端
尖端
尖端
Q:感光部位在尖端,生长部位在哪里?如何设计实验?
据图分析:
胚芽鞘生长并弯曲的部位是 。
尖端下面的伸长区
实验结论
《植物的运动力》
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
生长快
生长慢
Q:这种影响是什么?是化学物质还是物理信号(如电信号)?
鲍森·詹森的实验
实验材料:琼脂、云母片
琼脂:从海藻中提取出来的一种植物胶,为无色、无固定形状的固体,溶于热水。物质可在琼脂中扩散,而性质不变。
云母片:一种矿物质,由云母族矿物质切制而成。因其材料为天然矿制品,具有无污染、绝缘、不透化学物质的特点。
实验过程
实验结论
“刺激”可以透过琼脂块传递给尖端下部,可能是一种化学物质。
拜尔的实验
Q:拜尔为什么要选择黑暗的环境?
Q:没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
排除光的影响,控制变量
尖端产生的影响分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
詹森和拜尔的实验初步证明:
尖端产生了一种促进生长的化学物质,向下运输;单侧光照导致这种化学物质的不对称运输,这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长。
“影响”究竟是不是一种化学物质呢?曾经有学者试图将胚芽鞘顶端研磨后检测提取物活性的方法分离并鉴定这种促进生长的化学物质,但失败了。为什么?应该怎么做?
温特的实验
突破在于其避免使用研磨的方法
实验组
对照组
Q:设置对照组的目的什么?
排除琼脂片本身对胚芽鞘的影响
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,导致弯曲生长。温特将其命名为生长素。
实验结论
生长素的化学本质
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸( IAA )
由于生长素在植物体内含量极少,直到1946年,人们才从高等植物中分离出了生长素,并确认它也是IAA。除IAA外,还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸 ( IBA ) 等,它们都属于生长素。
吲哚乙酸(IAA)
吲哚丁酸(IBA)
植物向光性原因分析
植物向光性是由 造成的: 照射后,胚芽鞘 一侧的生长素含量多于 一侧,因而引起两侧的 ,从而造成 。
生长素分布不均匀
单侧光
背光
向光
生长不均匀
向光弯曲
(1)A、B组对照可以得出什么结论?
(2)C、D组对照说明什么?
说明