1、第一節(jié) 植物生長(zhǎng)素第五章 植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程生活現(xiàn)象生活現(xiàn)象向著光源生長(zhǎng)的植物向著光源生長(zhǎng)的植物1. 圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么圖中植株的生長(zhǎng)方向有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)？2. 可能是哪種因素刺激引發(fā)了可能是哪種因素刺激引發(fā)了這株植物的形態(tài)改變？植物對(duì)這株植物的形態(tài)改變？植物對(duì)這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意這種刺激的反應(yīng)有什么適應(yīng)意義？義？3. 這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)這種生長(zhǎng)方向的改變，是發(fā)生在植物的幼嫩部分還是成熟生在植物的幼嫩部分還是成熟部分？部分？思考討論思考討論胚芽鞘胚芽鞘模式圖模式圖尖端尖端尖端尖端下部下部金絲雀虉草金絲雀虉草胚芽鞘胚芽鞘1. 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19

2、世紀(jì)末）世紀(jì)末）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 單側(cè)光單側(cè)光去掉尖端去掉尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端錫箔罩在尖端下部錫箔罩在尖端下部1. 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）世紀(jì)末）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1. 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）世紀(jì)末）方法：減法實(shí)驗(yàn)去除頂端頂端以下既不彎曲、也不生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 思考：胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)的是哪一部分部分?感受單側(cè)光刺激的是哪一部感受單側(cè)光刺激的是哪一部分分?頂端下部頂端下部伸長(zhǎng)區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘頂端對(duì)頂端以下部位生長(zhǎng)傳遞“影響”，造成伸

3、長(zhǎng)區(qū) 背光面比向光面生長(zhǎng)快。頂端頂端一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1. 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）世紀(jì)末）思考：遮蓋胚芽鞘尖端和它下面遮蓋胚芽鞘尖端和它下面的一段的目的是什么的一段的目的是什么? 采用排除法采用排除法，確定，確定是胚芽鞘是胚芽鞘哪一部分在起作用哪一部分在起作用。思考：頂端產(chǎn)生的影響能傳到下部頂端產(chǎn)生的影響能傳到下部，為什么能使伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均，為什么能使伸長(zhǎng)區(qū)兩側(cè)生長(zhǎng)不均勻呢？勻呢？該該 “影響影響” 在向光側(cè)和背光側(cè)分在向光側(cè)和背光側(cè)分布存在差異。布存在差異。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1. 達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)（19世紀(jì)末）世紀(jì)末）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程2. 鮑森鮑森詹森

4、的實(shí)驗(yàn)（詹森的實(shí)驗(yàn)（1913）瓊脂片瓊脂片云母片云母片實(shí)驗(yàn)結(jié)論：引起彎曲生長(zhǎng)的是化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)可以穿過(guò)瓊脂 到達(dá)彎曲發(fā)生的區(qū)域。3. 拜爾的實(shí)驗(yàn)（拜爾的實(shí)驗(yàn)（1918）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，是由于頂端產(chǎn)生的物質(zhì)在頂端以下分 布不均引起的。思考：1.由此能作出什么推測(cè)？由此能作出什么推測(cè)？ 2.本實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？本實(shí)驗(yàn)巧妙在哪里？4. 溫特的實(shí)驗(yàn)（溫特的實(shí)驗(yàn)（1926）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)結(jié)論：胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)確實(shí)是由頂端產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)引起的。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)者主要思路與方法達(dá)爾文父子鮑森詹森拜爾溫特去除胚芽鞘頂端，觀察去除胚芽鞘頂端，觀察去除去除整個(gè)結(jié)構(gòu)

5、的影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響用錫箔小帽套住頂端，以用錫箔小帽套住頂端，以去除去除單側(cè)光對(duì)頂端的影響單側(cè)光對(duì)頂端的影響在胚芽鞘頂端和頂端以下部位之間插入瓊脂片或云母在胚芽鞘頂端和頂端以下部位之間插入瓊脂片或云母片，在單側(cè)光照射下，觀察物質(zhì)的片，在單側(cè)光照射下，觀察物質(zhì)的運(yùn)輸運(yùn)輸是否被阻斷是否被阻斷黑暗條件下，改變胚芽鞘頂端的位置，相當(dāng)于人為黑暗條件下，改變胚芽鞘頂端的位置，相當(dāng)于人為施加了物質(zhì)的不均勻施加了物質(zhì)的不均勻分布分布放置過(guò)胚芽鞘頂端的瓊脂塊（而不是胚芽鞘本身）放置過(guò)胚芽鞘頂端的瓊脂塊（而不是胚芽鞘本身）可使去頂胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，證實(shí)可使去頂胚芽鞘彎曲生長(zhǎng)，證實(shí)化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)的存在的存在1934

6、年，科學(xué)家首先從年，科學(xué)家首先從人尿中人尿中分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)-吲哚吲哚乙酸乙酸（IAA）植物體內(nèi)具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的物質(zhì)植物體內(nèi)具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的物質(zhì)除除IAA外還有：外還有： 苯乙酸苯乙酸（PAA）、）、吲哚丁酸吲哚丁酸(IBA)等。等。吲哚乙酸吲哚乙酸（IAA）吲哚丁酸吲哚丁酸（IBA）一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程5. 生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素 由植物體內(nèi)產(chǎn)生，能從產(chǎn)生部位運(yùn)送作用部位， 對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物。一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程6. 植物激素的植物激素的概念概念 已知的植物激素包括已知的植物激素包括生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂生長(zhǎng)素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落

7、酸和乙烯素、脫落酸和乙烯等。等。 植物激素作為植物激素作為信息分子信息分子，幾乎參與，幾乎參與調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)植物生植物生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中的所有生命活動(dòng)。長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中的所有生命活動(dòng)。思考：植物激素與動(dòng)物激素都稱(chēng)作植物激素與動(dòng)物激素都稱(chēng)作“激素激素”， 二者有哪些相似之處？二者有哪些相似之處？動(dòng)物激素植物激素分泌器官化學(xué)本質(zhì)作用部位運(yùn)輸方式相同點(diǎn)由自身產(chǎn)生；從產(chǎn)生部位運(yùn)到作用部位由自身產(chǎn)生；從產(chǎn)生部位運(yùn)到作用部位起調(diào)節(jié)作用；微量高效起調(diào)節(jié)作用；微量高效無(wú)特定分泌器官無(wú)特定分泌器官有特定內(nèi)分泌腺或細(xì)胞有特定內(nèi)分泌腺或細(xì)胞一般是一般是小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇等蛋白質(zhì)，氨基酸衍生物、固醇

8、等無(wú)特定靶器官無(wú)特定靶器官靶器官、靶細(xì)胞靶器官、靶細(xì)胞多樣、復(fù)雜多樣、復(fù)雜隨體液運(yùn)輸隨體液運(yùn)輸一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程思考：植物激素與動(dòng)物激素有哪些明顯的區(qū)別？植物激素與動(dòng)物激素有哪些明顯的區(qū)別？一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程你能對(duì)植物向光生長(zhǎng)的原因作出科學(xué)解釋嗎？7. 植物向光生長(zhǎng)的原因植物向光生長(zhǎng)的原因均勻分布均勻分布背光側(cè)分布多于向光側(cè)背光側(cè)分布多于向光側(cè)需進(jìn)一步搜集的證據(jù)：需進(jìn)一步搜集的證據(jù)： 1.單側(cè)光如何導(dǎo)致背光側(cè)分布多？單側(cè)光如何導(dǎo)致背光側(cè)分布多？ 2. 生長(zhǎng)素發(fā)揮了怎樣的作用，導(dǎo)致背光側(cè)生長(zhǎng)快？生長(zhǎng)素發(fā)揮了怎樣的作用，導(dǎo)致背光側(cè)生長(zhǎng)快？一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程7. 植物向光生長(zhǎng)的原因植物向光生長(zhǎng)

9、的原因一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程7. 植物向光生長(zhǎng)的原因植物向光生長(zhǎng)的原因 生長(zhǎng)素受到單側(cè)光照射后將由向光側(cè)向背光側(cè)轉(zhuǎn)移，而且生長(zhǎng)素具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用，所以胚芽鞘向光彎曲生長(zhǎng)。20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來(lái)，有學(xué)者利用氣相色譜年代以來(lái)，有學(xué)者利用氣相色譜-質(zhì)譜法等現(xiàn)代物理化學(xué)方法測(cè)得質(zhì)譜法等現(xiàn)代物理化學(xué)方法測(cè)得向日葵下胚軸、蘿卜下胚軸和黃化燕麥胚芽鞘的生長(zhǎng)素分布如下表所示：向日葵下胚軸、蘿卜下胚軸和黃化燕麥胚芽鞘的生長(zhǎng)素分布如下表所示：向日葵、蘿卜和燕麥向光性器官的向日葵、蘿卜和燕麥向光性器官的IAA分布表分布表器官器官實(shí)驗(yàn)數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)IAA分布（分布（%）向光一冊(cè)向光一冊(cè)背光一側(cè)背光一側(cè)黑暗處理黑暗處理

10、黃化燕麥胚芽鞘黃化燕麥胚芽鞘349.550.5503514948向日葵下胚軸向日葵下胚軸550.549.550蘿卜下胚軸蘿卜下胚軸3514949一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程7. 植物向光生長(zhǎng)的原因植物向光生長(zhǎng)的原因 用同樣方法還測(cè)得蘿卜下胚軸的蘿卜寧、向日葵下胚軸的黃質(zhì)醛等物質(zhì)向光用同樣方法還測(cè)得蘿卜下胚軸的蘿卜寧、向日葵下胚軸的黃質(zhì)醛等物質(zhì)向光側(cè)多于背光側(cè)。根據(jù)側(cè)多于背光側(cè)。根據(jù)資料，資料，對(duì)植物向光性的解釋?xiě)?yīng)該是對(duì)植物向光性的解釋?xiě)?yīng)該是： 植物向光性生長(zhǎng)，是由單側(cè)光照射引起某些抑制生長(zhǎng)的物質(zhì)分布不均勻造成的一、生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1. 生長(zhǎng)素的合成生長(zhǎng)素的合成轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變色氨酸色氨酸二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸

11、與分布合成的前體：合成部位： 色氨酸芽、幼嫩的葉和發(fā)育中的種子植物沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的內(nèi)分泌腺器官2. 生長(zhǎng)素的分布生長(zhǎng)素的分布二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布生長(zhǎng)素在植物各器官中都有分布，相對(duì)集中分布在 的部位（如：胚芽鞘、芽和根的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處）（如：胚芽鞘、芽和根的分生組織、形成層、發(fā)育中的種子和果實(shí)等處）生長(zhǎng)旺盛二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布主要在芽、幼葉等植物全身3. 生長(zhǎng)素的運(yùn)輸生長(zhǎng)素的運(yùn)輸合成部位：分布：二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布3. 生長(zhǎng)素的運(yùn)輸生長(zhǎng)素的運(yùn)輸極性運(yùn)輸：非極性運(yùn)輸：胚芽鞘、芽、幼葉、幼胚芽鞘、芽、幼葉、幼根中，只能從根中，只能從形態(tài)學(xué)上端到到形態(tài)學(xué)下端

12、成熟成熟組織中，通過(guò)組織中，通過(guò)輸導(dǎo)輸導(dǎo)組織組織進(jìn)行非極性運(yùn)輸。進(jìn)行非極性運(yùn)輸。形態(tài)學(xué)上端形態(tài)學(xué)下端形態(tài)學(xué)上端主動(dòng)運(yùn)輸生長(zhǎng)素的運(yùn)輸還會(huì)受到光照、生長(zhǎng)素的運(yùn)輸還會(huì)受到光照、重力等影響。重力等影響。二、生長(zhǎng)素的合成、運(yùn)輸與分布探究如何證明極性運(yùn)輸?shù)拇嬖?？結(jié)論：結(jié)論：（1）下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)）下端瓊脂塊上的生長(zhǎng)素來(lái)自上端的瓊脂塊；素來(lái)自上端的瓊脂塊；（2）生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只）生長(zhǎng)素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫文苡尚螒B(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端。態(tài)學(xué)的下端。思考：從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？從實(shí)驗(yàn)結(jié)果到結(jié)論之間的邏輯推理是否嚴(yán)謹(jǐn)？如果要驗(yàn)證上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？如果要驗(yàn)證

13、上述結(jié)論，應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案？三、生長(zhǎng)素的生理作用1. 生長(zhǎng)素的作用機(jī)理生長(zhǎng)素的作用機(jī)理生長(zhǎng)素作為一種激素，通是過(guò)信息傳遞來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的。細(xì)胞細(xì)胞器官器官生長(zhǎng)素生長(zhǎng)素伸長(zhǎng)分化伸長(zhǎng)分化生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng)發(fā)育受體受體基因表達(dá)基因表達(dá)思考：生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平上與在器官水平上發(fā)揮的作用有什么關(guān)系呢？生長(zhǎng)素在細(xì)胞水平上與在器官水平上發(fā)揮的作用有什么關(guān)系呢？三、生長(zhǎng)素的生理作用2. 生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)ABCD010-1010-810-610-410-2促促進(jìn)進(jìn)生生長(zhǎng)長(zhǎng)抑抑制制生生長(zhǎng)長(zhǎng)molL-1FF生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用加強(qiáng)生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用加強(qiáng)促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃

14、度促進(jìn)根生長(zhǎng)的最適濃度生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱生長(zhǎng)素濃度升高，對(duì)根生長(zhǎng)的促進(jìn)作用減弱AB段段:B點(diǎn)：點(diǎn)：BC段：段：既不促進(jìn)也不抑制既不促進(jìn)也不抑制C點(diǎn)：點(diǎn)：CD段：段：隨生長(zhǎng)素濃度升高隨生長(zhǎng)素濃度升高,對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)對(duì)根生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。三、生長(zhǎng)素的生理作用2. 生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)頂端優(yōu)勢(shì)植物頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象。植物頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)，側(cè)芽生長(zhǎng)受抑制的現(xiàn)象。三、生長(zhǎng)素的生理作用2. 生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)思考：植株的植株的根、莖根、莖中生長(zhǎng)素的分布狀況如何？中生長(zhǎng)素的分布狀況如何？根、莖根、莖

15、中的大中的大體趨勢(shì)有差異嗎？體趨勢(shì)有差異嗎？三、生長(zhǎng)素的生理作用2. 生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)緩慢生長(zhǎng)緩慢生長(zhǎng)迅速生長(zhǎng)迅速莖莖芽芽多多 多多少少 少少三、生長(zhǎng)素的生理作用2. 生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn) 在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，在濃度過(guò)高時(shí)抑制生長(zhǎng)。兩重性 不同器官對(duì)生長(zhǎng)素敏感程度不同，根芽莖 對(duì)同一器官而言，幼嫩細(xì)胞更敏感。四、小結(jié) 生長(zhǎng)素主要合成于幼嫩器官，分布于植物全身。 生長(zhǎng)素在幼嫩器官可進(jìn)行極性運(yùn)輸。 生長(zhǎng)素作為信息分子調(diào)節(jié)植物生命活動(dòng)。 生長(zhǎng)素濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng)，濃度較高時(shí)抑制生長(zhǎng)。 不同器官對(duì)生長(zhǎng)素敏感程度不同，通常根芽莖。1. 在居室內(nèi)養(yǎng)花，花盆往往要放在窗口附近有陽(yáng)光處，有的書(shū)上建議每星期將花盆旋在居室內(nèi)養(yǎng)花，花盆往往要放在窗口附近有陽(yáng)光處，有的書(shū)上建議每星期將花盆旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1/4 圈。這個(gè)建議有什么科學(xué)道理？圈。這個(gè)建議有什么科學(xué)道理？2. 我國(guó)宋代著作我國(guó)宋代著作種藝必用種藝必用中，記載了一種促進(jìn)空中壓條生根的方法：中，記載了一種促進(jìn)空中壓條生根的方法：“凡嫁接矮凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩