顶光灯照射胚芽鞘→直立生长;单侧光灯照射→向光弯曲。达尔文思考:弯曲为何发生?感光部位在哪里?
方法:减法实验。去除胚芽鞘顶端后,顶端以下既不弯曲也不生长,说明弯曲生长依赖于顶端的存在。
遮住尖端→不弯曲;遮住尖端以下→仍向光弯曲。由此判断:感光部位是尖端,向光弯曲生长的部位是尖端下部。
a. 胚芽鞘的感光部位在尖端;b. 尖端受单侧光刺激后,会产生某种"影响",传递到下部,引起弯曲生长。
詹森在尖端与下部之间插入琼脂片(允许物质穿透),单侧光照射后,胚芽鞘仍能向光弯曲。
插入明胶块(允许信号穿透)→胚芽鞘仍能向光弯曲;插入云母片(阻止穿透)→胚芽鞘不能弯曲。
弯曲的发生依赖于信号物质能够从尖端运输到下部,且该物质必须能够穿透介质,说明其为可扩散的化学信号。
胚芽鞘尖端产生的物质可以通过明胶块(琼脂)传递给下部,而无法穿过云母片。可扩散的化学信号假说得到进一步证实。
在黑暗环境中,将切下的胚芽鞘尖端偏放在切口一侧(而非正中),排除光照干扰,单独研究尖端位置的影响。
放置尖端一侧获得更多化学物质,该侧细胞生长更快,胚芽鞘向对侧弯曲生长。
尖端产生的化学物质在茎的下部分布不均匀,浓度高的一侧细胞生长快,导致弯曲。这与光照方向无关。
胚芽鞘的弯曲生长,是由尖端产生的化学物质分布不均匀引起的,与光照本身无关。
温特取胚芽鞘尖端,放在琼脂块上静置,使尖端产生的化学物质充分扩散进入琼脂块中。
将"吸饱"化学物质的琼脂块置于去尖端胚芽鞘一侧,观察到胚芽鞘向对侧弯曲生长。
将空白琼脂块放在去尖端胚芽鞘上,胚芽鞘不生长也不弯曲,证明弯曲由琼脂中的化学物质引起。
胚芽鞘尖端能产生某种化学物质,该物质可促进细胞伸长生长,温特将其命名为生长素。
植物受单侧光照射后,弯向光源方向生长的现象,是植物对光的定向运动。
胚芽鞘的尖端是感受光刺激的部位。切除尖端后,向光性消失。
单侧光→生长素从受光侧横向运输至背光侧→背光侧浓度增高。
背光侧生长素↑→细胞伸长↑→背光侧生长快于受光侧→向光弯曲。
生长素化学本质为吲哚乙酸(IAA),由色氨酸转变而来,在茎尖合成。
低浓度促进、高浓度抑制生长。根对生长素更敏感,茎较不敏感。
判断下列表述正确(T)或错误(F)
(1) 单侧光刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起其分布不均匀。
(2) 生长素极性运输(形态学上端→下端)过程中会消耗能量。
(3) 生长素对植物根、芽、茎只有促进作用,没有抑制作用。
选择题:云母片以不同方式插入三株胚芽鞘尖端,单侧光照射后结果为?
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3. 根据本节所学原理,设计一个塑造盆景独特造型的方案。
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讨论2:从实验结果到结论的逻辑是否严谨?
讨论3:如何改进实验方案严格验证上述结论?