内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
【本节聚焦】
1.植物向光性的原因是什么?
2.生长素具有什么作用?
3.生长素的发现过程给你什么启示?
4.什么是植物激素?
思考:可能是哪种环境因素刺激引发了植物的形态改变?
左侧光
右侧光
较长时间的单侧光
向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
提出问题:植物为什么具有向光性?
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。
光照是外界因素;胚芽鞘自身发生了怎样的变化,什么原理,对内部原因进行探究!!!
单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物。它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
胚芽鞘
尖端
(分生区)
尖端下部
(伸长区)
一、生长素的发现过程
1、达尔文父子的实验
实验材料:
胚芽鞘
第一片叶
种子
尖端
尖端下部
3
观看视频结合图5-1分析实验:对照组和实验组是?自变量?因变量?
1、达尔文父子的实验
一、生长素的发现过程
右侧光
保留尖端
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
该实验的对照组为_____,实验组为________;
①
②③④
单侧光
单侧光
单侧光
单侧光
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
1、达尔文父子的实验
一、生长素的发现过程
思考:遮盖胚芽鞘尖端和它下面一段的目的是什么?
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。
①②对照,说明_____________________________________ ;
①③④对照,说明__________________________________。
胚芽鞘的向光弯曲生长与尖端有关
胚芽鞘的感光部位在尖端
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胚芽鞘生长并弯曲的部位是_________________
尖端下面的伸长区
感光部位在尖端,那么伸长部位在哪里?如何设计实验?
一、生长素的发现过程
1、达尔文父子的实验
一、生长素的发现过程
疑问:为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢?
结论1:尖端是胚芽鞘的感光部位
结论2:胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关
结论3:发生弯曲生长的部位是尖端下部伸长区
达尔文的推论:
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,因而出现向光性弯曲。
是否存在这种影响?这种影响究竟是什么?能否传递给下部?
为什么会弯曲?
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思考:如果要求用琼脂片、不透化学物质的云母片,证明胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。你会如何设计实验?
琼脂:是海藻的提取物,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:常用作电器绝缘材料,物质不能透过云母片扩散。
2、鲍森·詹森的实验
去掉尖端
去掉尖端,放置琼脂片,再把尖端放在琼脂片上
单侧光
单侧光
⑤⑥对照,自变量为_____________________________________
实验结论:
胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给尖端下部。
尖端与下部的联系是否被琼脂片阻断
琼脂:
一、生长素的发现过程
因为可以透过琼脂片向下传递,所以推测是一种化学物质。
问题:詹森的实验严谨吗?如果不严谨,该如何改进?
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。
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3、拜尔的实验
尖端放置在切面左侧
尖端放置在切面右侧
黑暗的作用:
排除单侧光对实验结果的干扰。
⑦⑧对照,自变量为___________________;因变量为 。
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。
尖端放置的位置
一、生长素的发现过程
尖端下部弯曲生长的方向
通过达尔文、詹森和拜尔三人的实验可以初步得出的结论:
尖端产生的影响可能是一种化学物质,这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
如何证明存在这种化学物质?
一、生长素的发现过程
4、温特的实验
空白琼脂块放在去尖端胚芽鞘的一侧
⑨⑩对照,自变量为_______________________________
放置胚芽鞘尖端的琼脂块放在去尖端胚芽鞘的一侧
琼脂块上是否放置胚芽鞘尖端
实验结论:
该实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的影响确实是一种化学物质,这种物质向下运输,促使尖端下面的一段生长和弯曲。
一、生长素的发现过程
某“影响”是尖端而非琼脂块产生的,而且可由尖端传递给琼脂块
(温特把这种物质命名为生长素)
生长素究竟是什么物质呢?
拓展思维:
在放置琼脂块前,要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间或静置一段时间,原因是?
去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素,以去除生长素,排除内源激素对实验的干扰。
4、温特的实验
一、生长素的发现过程
植物体内具有与生长素相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
1934年,科学家首先从人(食用植物)尿中分离出与生长素作用相同的化学物质。
吲哚乙酸(IAA)
生长素在植物体内含量极少,1946年,从高等植物中分离出生长素。
一、生长素的发现过程
达尔文的实验
尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“影响”。
詹森实验
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。
拜尔实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂块传递给下部。
尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长。
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,并把它命名为生长素。
小结1
先后从人的尿液和高等植物中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。
进一步研究发现生长素还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)。
一、生长素的发现过程
① 感受光刺激的部位在 ;
而向光弯曲的部位在 。
② 生长素由 产生,并向下运输,促使下部生长。
③ 单侧光只影响生长素的 ,使向光侧生长素分布较 ,背光侧生长素分布较 ;
④ 胚芽鞘尖端以下的伸长区背光侧生长较 ,向光侧生长较 ,从而造成胚芽鞘的向光弯曲生长。
⑤ 生长素的化学本质是 。
胚芽鞘尖端
胚芽鞘尖端下部
胚芽鞘尖端
分布
少
多
快
慢
吲哚乙酸(IAA)
小结2
请根据相关结论解释植物向光生长的原因
一、生长素的发现过程
单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
外因
内因
(二)向光性的原因
一、生长素的发现过程
尖端下部
单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
胚芽鞘
尖端
单侧光
感光部位
生长素产生部位
横向运输部位
作用部位
外因
内因
(二)向光性的原因
一、生长素的发现过程
扩展练习
空白
琼脂片
光
光
琼脂片
含IAA
琼脂片
含IAA
琼脂片
用锡箔罩住尖端
光
不透水玻璃片
用燕麦胚芽鞘进行如下实验,一段时间后,其生长弯曲状况如何?
直立生长
直立生长
不生长不弯曲
向光弯曲
不生长不弯曲
直立生长
向右弯曲
向左弯曲
光
长不长,看有无生长素。弯不弯,看生长素分布是否均匀。
设计实验验证:单侧光照射下,向光侧的生长素向背光侧横向运输。
c>a=b>d
琼脂块中生长素含量:
Lavf58.20.100
Lavf58.51.100
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