内容正文:
第五章 植物生命活动的调节
5.1 植物生长素
一、植物生长素的发现过程
1. 向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源生长的现象。
2. 生长素的发现探究实验
项目
实验处理
实验结论
达尔文的实验
胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递某种“影响”,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
鲍森·詹森的实验
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔的实验
胚芽鞘的弯曲生长是由胚芽鞘尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的
温特的实验
胚芽鞘的尖端确实产生了某种促进生长的物质,这种物质可由尖端向下运输,促进下部的生长,该物质被命名为生长素
后续的研究:
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质,吲哚乙酸(IAA)。
1946年,人们从高等植物中将生长素分离出来,并证明就是吲AA。(注意:吲哚乙酸不是蛋白质)
进一步研究发现,苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。
二、生长素的合成、运输、分布
合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。
合成原料:色氨酸。
分布部位:在生长旺盛的部位。
生长素的运输:
极性运输:从形态学上端到形态学的下端运输,运输方式为主动运输。
非极性运输:在某些成熟组织中通过输导组织进行运输,该种运输与有机物的运输没有区别。
横向运输:受单侧光、重力或向心力等的影响而产生的运输方式,最终会导致生长素的分布不均匀。
1. 向光性的解释
(1)胚芽鞘实验中的4个结论
①生长素的产生部位:胚芽鞘尖端,产生不需要光;
②生长素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸长区;
③感光部位:胚芽鞘尖端;
④生长素横向运输的部位:胚芽鞘尖端。
(2)胚芽鞘向光性的原理见右图。
2. 植物激素
由植物体内产生,从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、乙烯等物质。
植物激素作为信息分子,几乎参与调节生长、发育过程中的所有生命活动。
2. 植物向性运动情况分析
类别
图解
相关结果
遮盖法
①直立生长
②向光生长
暗箱法
①直立生长
②向光(小孔)生长
插入法
①向右侧弯曲生长
②直立生长
③向光弯曲生长
④向光弯曲生长
移植法
①直立生长
②向左侧生长
③④中IAA的含量a=b+c,b>c
旋转法
①直立生长
②向光生长
③向小孔生长
④茎向心生长,根离心生长
横置法
①a=b,c=d,都促进水平生长
②a<b,c<d,a、c、d促进生长,b抑制生长
三、生长素的生理作用
1. 生长素发挥作用的原理
首先与细胞内生长素受体特异性结合,引发细胞内一系列信号转导过程,进而诱导特定的基因表达,从而产生效应。
2.生长素的两重性
(1)生理作用
(2)特点:两重性,即低浓度促进,高浓度抑制。
注意:促进与抑制要与没有生长素的生长状况做参照。
(3)生长素的两重性分析
①不同器官对生长素的敏感程度曲线分析
同一浓度的生长素作用于不同器官,引起的生理功效不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根>芽>茎)。
另外:幼嫩的细胞比衰老的细胞敏感。
②不同植物对生长素的敏感程度曲线分析:双子叶植物比单子叶植物敏感。
(4)生长素作用的两重性实例
①顶端优势
应用:棉花打顶;果树整枝,园林造型等。
②根的向地性
注意:茎的背地性没有体现两重性。
在单侧光的照射下,下列四组胚芽鞘中会出现弯曲生长的是( )
A. B. C. D.
下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
A. 植物激素是由植物体一定部位的内分泌细胞分泌的
B. 植物激素中生长素的发现源于人们对植物向光性的研究
C. 植物激素都具有高浓度促进生长,低浓度抑制生长的特性
D. 植物激素可以直接参与植物细胞内的代谢活动
1. 下列有关植物生长素的发现及生理作用说法错误的是( )
A. 单侧光照→植物体生长素重新分布→向光弯曲
B. 生长素极性运输需要消耗能量
C. 喷施生长素类似物可以保花保果但不能疏花疏果
D. 自然生长的雪松树冠呈塔形与激素作用有关
2. 下列关于生长素的叙述,不正确的是( )
A. 是以色氨酸为原料经过一系列反应转变而成
B. 通过主动运输的方式在细胞间运输
C. 生长素浓度越高,植物生长越快
D. 植物的向光性与生长素分布不均匀有关
3. 下列关于植物生长素的叙述,正确的是( )
A. 达尔文在金丝雀虉草胚芽鞘向光性实验中发现了生长素
B. 植物顶端优势的产生与顶芽产生的生长素极性运输有关
C. 生长素的化学本质是吲哚乙酸,以自由扩散方式在细胞间转移
D. 同种植物体内,幼嫩细胞对生