第二章 第一節 植物的激素調節
目前發現的植物激素有許多種,如生長素、細胞分裂索、赤霉素、脫落酸、乙烯等。其中發現和研究最早的是生長素。下面,我們就以生長素為例,來說明植物激素的調節作用。首先介紹:
一、生長素的發現
生長素是通過一系列燕麥實驗來發現的。
實驗一:(示燕麥胚芽鞘生長示意圖或多媒體銀幕顯示,)把燕麥種在暗處,胚芽出土時,外面包有胚芽鞘(胚芽外面的錐形鞘,保護作用),胚芽鞘直立生長。
實驗二:(示掛圖或多媒體銀幕顯示,)把燕麥幼苗裝入紙盒內,盒壁上穿一小孔透光,幾天后,胚芽鞘彎向光源。請學生分析,這種現象說明什么?要求答出:植物具有向光性。
實驗三:(示掛圖或多媒體銀幕顯示,)如果切去胚芽鞘的尖端,仍放入一側透光的盒子中,幾天后,胚芽鞘既不長,又不彎。請學生分析,這種現象說明什么?要求答出:植物的生長、彎曲、都必須要有尖端。
胚牙鞘彎曲,必須有尖端。問題在于,彎曲的部位不是尖端,而是尖端下面的一段,請學生推斷可能的原因。在老師的引導下要求答出:尖端產生了某種化學物質,這種物質從尖端運輸到下部,促進了下部的生長。
這種推想是否正確,還得用實驗來證明。
實驗四:(多媒體用動畫形式演示實驗過程)把胚芽鞘尖端切下,放在瓊脂的切塊上(用實物簡要介紹瓊脂和瓊脂塊),如果尖端產生了某種物質,就會向下運輸到瓊脂塊上,過些時候,把尖端從瓊脂塊上拿掉,再把瓊脂切成小塊,放在切去尖端的胚芽鞘切面的一側,結果胚芽鞘也發生了生長和彎曲的現象,現在,是否可以下結論,說明前面的推斷是正確的呢?學生爭論,老師作結論,不能,還得確定瓊脂本身是否對彎曲有影響,科學實驗方案的設計要做到嚴謹周密,無懈可擊,科學來不得半點虛假。
對照實驗,(動畫形式演示實驗過程)把沒有與胚芽鞘端接觸過的瓊脂小塊,放在切去尖端的胚芽鞘一側,結果,胚芽鞘既不生長,也不彎曲。
這才無可辯駁地證明:胚芽鞘的尖端確實能夠產生某種物質,并從尖端運輸到下部,促使下部生長。這種物質是什么?經生物學家多年的研究,終于在1934年由荷蘭的科學家郭葛從植物體把這種物質分離出來,它的化學名稱是吲哚乙酸,由于它能促進植物的生長,所以取名叫生長素。從1880年達爾文首次進行胚芽鞘的向光性實驗到1934年生長素提純而結束,生長素的發現過程歷時54年,經多位科學家的不懈努力,才終于完成。可見,科學上的每一項發現都是來之不易的,是辛勤汗水的結晶。
植物體內合成生長素最活躍的部位是具有分生能力的組織,大部分集中在生長旺盛的部位,如芽和根尖的分生組織,形成層細胞和幼嫩的種子等,衰老的組織中則較少。
花這么大力氣發現的生長素,有些什么作用呢?
二、生長素的生理作用
1.促進生長
(多媒體銀幕顯示窗臺上的盆栽植物向光彎曲和葵花向陽的圖像。)
老師講授:植物為什么會有向光性呢?多媒體銀幕顯示受光影響,生長素分布不均及生長不同的動畫圖解,這與單側光引起的生長素分布不均有關,光線能改變生長素的分布,向光的一側生長素分布少,背光的一側生長素分布多,因此,向光的一側細胞生長慢,背光的一側細胞生長快,結果,莖就向生長慢的一側彎曲,也就是朝光源的一側彎曲,使莖表現出向光性。