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在植物生长素的发现史上,荷兰科学家温特的实验证明了(  )A.生长素的化学本质是吲哚乙酸B.胚芽鞘尖

zhao_admin7个月前 (11-09)科学课件28


解:A、“生长素的化学本质是吲哚乙酸”这个结论是1946年科学家从高等植物中分离出生长素并进行化学分析才得出的结论,故A错误;
B、“胚芽鞘尖端是感受光刺激的部位”这个结论是达尔文的实验证明的,故B错误;
C、“胚芽鞘尖端能够产生某种刺激作用于尖端以下的部位”这个结论是拜尔的实验证明的,故C错误;
D、如图,温特将胚芽鞘尖端放在空白琼脂块上证明了造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质,故D正确.
故选:D.

植物生长素的发现过程

生长素是植物激素家族中最早被发现的成员,生长素是包括吲哚乙酸在内的具有和吲哚乙酸相同生理效应的化合物总称。


许多科学家认为植物激素的研究的奠基者是达尔文。1880年,达尔文首先进行了胚芽鞘的向光性实验。他发现金丝草的胚芽鞘在单方向照光的情况下向光弯曲生长(图1-4-1)。如果在胚芽鞘的尖端套上锡箔小帽,或将顶尖去掉,胚芽鞘就没有向光性。达尔文认为:可能胚芽鞘尖端会产生某种物质,胚芽鞘的尖端是接受光刺激的部位,胚芽鞘在单侧光的照射下,某种物质从上部传递到下部,导致胚芽鞘向光面与背光面生长速度不均衡,使胚芽鞘向光弯曲。达尔文的研究激发了后人的一系列研究。



1913年,丹麦人鲍森·詹森发现,切除燕麦胚芽鞘的尖端,胚芽鞘不再向光弯曲生长。如果在胚芽鞘的切面上放一片凝胶,再将切下的尖端放在凝胶片上,在单侧光的情况下,凝胶以下部分仍发生弯曲。他还设计了另一个试验,在胚芽鞘背光面插入一云母片,向光性仍发生。他认为胚芽鞘尖端可能向下传递了某种物质。


1918年,德国人拜耳在詹森研究的基础上做了如下试验:如果把胚芽鞘的尖端去掉,然后再放回原切面的一侧,在没有单侧光影响时,胚芽鞘向未放尖端一侧弯曲生长。这就证实了:顶尖产生的某种可以扩散的活性物质对胚芽鞘的生长有控制作用。


1928年,荷兰人温特将燕麦胚芽鞘的尖端切下,放在一块3%的琼脂薄片上,1小时后移去鞘尖,再将琼脂切成小块,如果将这些琼脂小块置于胚芽鞘的切面上,这个胚芽鞘的生长与完整的胚芽鞘生长一样。如果把这种小块放在胚芽鞘切面一侧,这个胚芽鞘就发生了弯曲生长的现象。如果把没有经过胚芽鞘尖端处理过的琼脂小块放在胚芽鞘切面一侧,结果胚芽鞘不生长,也不弯曲。这个实验说明,胚芽鞘尖端产生了一种物质,这种物质传递到下部,促进下部的生长,所以在当时认为这种物质应属激素类。


1934年,荷兰郭葛等人从人尿中分离出一种化合物,将这种化合物混入琼脂,也能引起去尖胚芽鞘弯曲生长。经化验分析,这种化合物就是吲哚乙酸。不久,郭葛小组与西蒙等人在植物组织中也找到了吲哚乙酸,并称之为生长素。


从达尔文的胚芽鞘试验算起,到郭葛最终得到纯品吲哚乙酸,并为之命名,大约经历了半个多世纪。他们的科学态度,探索精神,科研的方法和正确的思维推理都是值得我们学习的。图14-1分别表示达尔文、詹森、拜耳和温特的试验。

生长素的发现史

生长素是发现最早的一类植物激素,有关知识最初来自英国科学家达尔文的金丝雀虉草向光性研究,他把一盆金丝雀虉草的幼苗放在房内,发现幼苗总是朝着太阳光照射的一边弯曲。如果用锡箔或其他不透光的纸包住幼苗的顶芽,或者把顶芽切去2.5~4毫米,那么幼苗就不再向光照的方向弯曲,达尔文把植物的这种现象叫“向光性”。 根据上述事实,达尔文推想,胚芽的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下,对胚芽生长会产生影响。

达尔文把他当时得到的结论写在他的论文“植物运动的本领”(1880年)中:“……当金丝雀虉草幼苗暴露于单侧光时,某些影响由上部传到下部,因而引起后者发生弯曲。只是幼苗的顶端能接受光的刺激,当把幼苗尖端遮光时,则不发生弯曲”。

那么,胚芽的尖端是否真的产生了某种物质,这种物质究竟是什么呢?为了解答这些疑问,在达尔文之后,科学家们开始了禾谷类胚芽鞘的研究。

菲廷(1907年)在水汽饱和的小室内横向切割燕麦胚芽鞘尖的一侧或两侧,不妨碍影响向下传导,在单向光线照射下,胚芽鞘仍然发生弯曲。波耶森(1910年)发现胚芽鞘尖端的影响,能穿过明胶薄片向下传导,发生向光性弯曲;但不能穿过不透水的云母片。拜耳(1918年)把切除胚芽鞘尖端放回胚芽鞘的一侧,发现没有单侧光的影响,也促进这一侧的伸长生长,发生弯曲。梭登(1923年)发现切去顶尖导致燕麦胚芽鞘生长停止,当重新放回切去的顶尖,伸长生长又恢复,从而证明植物的生长受激素所调节。斯达克(1917-1921年)将含有燕麦胚芽鞘尖端榨出的液汁的琼胶片,放在胚芽鞘残桩的一侧,也促进这一侧的生长,引起弯曲。由此,证实胚芽鞘尖的液汁物质中有促进生长的物质。荷兰科学家温特(1928年)在实验中,把切下的胚芽尖端放在琼脂块上,几小时以后,移去胚芽的尖端,再将这块琼脂切成小块,放在切去尖端的胚芽切面的一侧,结果发现这个胚芽会向放琼脂块的对侧弯曲生长。如果把没有接触过胚芽尖端的琼脂小块,放在切去尖端的胚芽切面的一侧,结果发现这个胚芽既不生长也不弯曲。证实切下的胚芽鞘尖的生长素能扩散到它下面的琼脂块。

到1933年前后,多克(1929-1932年)、柯甲(1934年)、西蒙(1934年)等人先后从人尿、玉米油和根霉以及燕麦胚芽鞘里提取出类生长素物质,经过化学分析和鉴定,终于弄清吲哚乙酸就是一种天然的生长激素。但在高等植物里直到1946年才从玉米的乳熟期籽粒的提出物中分离出吲哚乙酸。由于这种物质具有促进植物生长的功能,因此给它取名为生长素。虽然当时对生长素作用的具体情况还不是很清楚,但现在科学家已经知道,当单侧光照射时,植物产生的生长素会在植物体内分布不均匀,从而产生了向光性生长。

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标签: 生长素发现
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