内容正文:
第1节 植物生长素
第5章 植物生命活动的调节
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
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?
弯向窗外生长。
向着光源生长的植物
是较长时间的单侧光刺激引起植株弯向窗外有阳光处生长。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。
幼嫩部位
讨论:
1.图中植株的生长方向有什么特点?
2.可能是哪种环境因素刺激引发了这株植物的形态改变?植株对这种刺激的反应有什么适应的意义?
向光性:
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
植物的向光性是如何产生的呢?
问题探讨
许多人可能对这种现象熟视无睹;但是,达尔文早就注意到植物的向光性,并设计实验研究植物具有向光性的原因;
一、生长素的发现过程
金丝雀虉(yì)草
(一)达尔文向光性实验:19世纪末,达尔文(C.R.Darwin,1809-1882)和他的儿子,设计了实验来探讨植物向光性的原因。
金丝雀虉草(一种禾本科植物)胚芽鞘
胚芽鞘
1.实验材料
胚芽鞘(coleoptile)为单子叶植物所特有,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。胚芽鞘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。
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
一、生长素的发现过程
①单侧光照射
②去掉胚芽鞘尖端
③用锡箔罩子把尖端罩上
④用锡箔罩子罩上尖端下面的一段
2.实验过程及结果
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
思考:为什么要分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段呢?
分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段,是采用排除法,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
一、生长素的发现过程
①单侧光照射
②去掉胚芽鞘尖端
③用锡箔罩子把尖端罩上
④用锡箔罩子罩上尖端下面的一段
2.实验过程及结果
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
思考:感受单侧光刺激的是哪一部分?
①、②对照:胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关。
一、生长素的发现过程
实验结论:实验③④形成对照,再加上实验①的空白对照,单一变量是遮光部位不同,可以得出的结论是尖端是感受光刺激的部位。
思考:①、②对照说明了什么?
0 1 2 3 4 5 6 7 8
胚芽鞘生长并弯曲的部位是_________________
拓展思考:
尖端下面的一段(伸长区)
感光部位在尖端,那么伸长部位在哪里?
如何设计实验?
达尔文根据实验提出:胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“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。
3.达尔文推测
一、生长素的发现过程
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(二)1913年鲍森·詹森(P.Boysen-Jensen)实验
胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片
结论:胚芽鞘尖端产生的“影响” 可以透过琼脂片传递给下部。
向光弯曲生长
达尔文的推测1:尖端产生了某种影响,传到下部。
一、生长素的发现过程
琼脂,是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。广泛应用在食品工业中,生物学研究中常作细菌培养基。
云母片是一种矿物质,由韵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。
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(三)拜尔的实验(1918年)
(1)实验过程及结果
向右弯曲生长
向左弯曲生长
向对侧弯曲生长
(2)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
拜尔首次将实验放置于黑暗中进行,说明这种“影响”没有光也可以产生;单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而“影响”的分布不均匀才是根本原因;
达尔文的推测2:弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均。
一、生长素的发现过程
达尔文的推想
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”
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
结论:尖端产生的影响可透过琼脂片传递到下部
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
詹森和拜尔的实验初步证明:
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。
琼脂片
(四)1926年荷兰科学家温特的实验
结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的,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。
一、生长素的发现过程
①实验组是 ,对照组是 。A与B对照说明________________________