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第五章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
【问题探讨】
图中是一株放在窗台上久不移动的盆栽植物。
1.图中植株的生长方向有什么特点？
2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变？植物对这种刺激的反应有什么适应意义？
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？
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。
弯向窗外生长
发生在幼嫩部分
向光性：
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
【探究1】生长素的发现过程
(2)实验材料：胚芽鞘
胚芽鞘
1880年 达尔文Darwin（英国）
1910年 詹森Jensen（丹麦）
1928年 温特（荷兰）
1914年 拜尔
1931年 郭葛（荷兰）
(1)科学家：
胚芽鞘：单子叶植物，特别是禾本科植物种子萌发时，包在胚芽外面的鞘状结构，连同胚芽一起出土，保护胚芽出土时不受损伤。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。
【探究1】达尔文向光性实验
(2)实验过程
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
实验①
实验②
实验③
实验④
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
实验①②形成对照，自变量是 ，说明 。
尖端的有无
胚芽鞘的生长和弯曲与尖端有关
【探究1】达尔文向光性实验
(2)实验过程
向光弯曲生长
不生长也不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
实验①
实验②
实验③
实验④
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
实验③④形成对照，再加上实验①的空白对照，单一变量是
，可以得出的结论是
感受光刺激的部位是_______。
弯曲生长的部位是 。
尖端
遮光部位不同
尖端下部——伸长区
【探究1】达尔文向光性实验
(2)实验过程
弯向光源生长
不生长也不弯曲
直立生长
弯向光源生长
实验①
实验②
实验③
实验④
条件：
单侧光
去掉尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
现象：
【反馈】为什么要分别遮盖胚芽鞘尖端和它下面的一段呢
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
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
尖端产生了某种影响，传到下部
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）
结论1：胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关
推测
汉水丑生侯伟作品
【探究1】达尔文向光性实验
【探究2】詹森的实验
Ⅱ.鲍森·詹森
（2）空白对照：把空白琼脂块放在去掉尖端的胚芽鞘上，排除琼脂片对实验结果的影响。说明“刺激”并非来自琼脂片，而是来自胚芽鞘尖端。
（1）实验组：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片，胚芽鞘向光弯曲生长
（3）实验组：胚芽鞘尖端和下面部分之间插入云母片/玻璃片,
胚芽鞘不生长不弯曲。
【探究2】詹森的实验
Ⅱ.鲍森·詹森
结论：胚芽鞘顶尖产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
云母片（具有绝缘和阻断作用，物质不可以通过）
琼脂片（琼脂制成的薄片，物质可以通过）
因为可以透过琼脂片向下传递，所以是一种化学物质，验证了达尔文的假设一。
【探究3】拜尔的实验
Ⅲ.拜尔
结论：弯曲生长的原因是尖端产生的影响在下部分布不均
自变量： 因变量：
现象：
尖端放置的位置。
尖端下部弯曲生长的方向。
【思考】为什么在黑暗中？没有了光的刺激，为什么胚芽鞘还会发生弯曲？
排除单侧光对实验结果的影响，说明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
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
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
【探究4】温特的实验
Ⅳ.温特
合詹森和拜尔的实验为一个实验
自变量：
因变量：
结论：
琼脂块有无接触过尖端。
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。
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。
其对照组是在切去尖端的胚芽鞘上放置空白琼脂块。
温特提出植物体内存在生长素时，有没有提取出这种物质？他是怎样作出这一推测的？
没有。他是在对实验结果进行严密分析的基础上作出这样推断的。要得出这样的结论，既需要以事实为依据进行严密的逻辑推理，还需要一定的想象力。
注意：（1）温特只是命名的生长素。并没有从植物体内提取出生长素。
（2）温特实验之前的结论中不能出现“生长素”，只能说“影响”。

观察与思考 归纳与结论
达尔文的实验： 结论：1、感受光刺激的部位是 。
2、 植物向光性的原因是
1910年詹森的实验： 结论：胚芽鞘尖端产生的 可以
透过琼脂片传递给下端。
1914年拜尔的实验： 结论：胚芽鞘弯曲的原因是
1928年温特的实验： 结论：温特的实验进一步证明造成胚芽鞘弯曲的化学物质是 。
1942年其他科学实验： 结论：
尖端
单侧光照射使尖端产生的刺激传到下部伸长区，造成背光面比向光面生长快。
刺激
顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。
生长素
正式确认吲哚乙酸（IAA)
植物向光性是由于生长素分布不均匀造成的。
外因：单侧光照射（只影响生长素的分布，不影响生长素的合成）
内因：尖端感受光刺激和产生生长素（不需要光)
单侧光照射后，胚芽鞘尖端的生长素横向运输，导致背光一侧的生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
单侧光
背光一侧
向光一侧
生长素少
生长快
生长慢
【探究5】对向光性的解释
生长素分布不均匀(背光面多向光面少)
关于植物向光生长的原因，目前还有争议。有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：
这些物质在背光侧分布___于向光侧
少
尖端
尖端下端
(伸长区)
胚芽鞘
感光部位
弯曲生长部位
生长素的产生部位
生长素的作用部位
总结：生长素的发现过程
横向运输部位
不需要光
感光部位
弯曲生长部位
生长素的产生部位
生长素的作用部位
横向运输部位
如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射，下列叙述不正确的是（ ）
A、生长素由④向③移动
B、生长素由②向①移动
C、生长素由①向③移动
D、③处生长比④处快
A
随堂练习
类别 处理条件图解 结果
遮盖类
暗箱类
插片类
不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析
①直立生长
②向光弯曲生长
①直立生长
②向光（小孔）弯曲生长
①向左弯曲生长
②向右弯曲生长
③不生长不弯曲
④直立生长
⑤向右弯曲生长
类别 处理条件图解 结果
移植类
旋转类
不同处理条件下胚芽鞘生长状况分析
①直立生长
②向左弯曲生长
③④中IAA含量：
a=b+c且b＞c
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④向中央弯曲生长

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