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5.1 植物生长素
一、生长素的发现过程
1.达尔文实验
①发现问题:植物的向光性,即在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
②实验处理、现象及结论
实验
实验过程
现象
实验结论
A
向光弯曲生长
胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就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
B
不生长,不弯曲
C
直立生长
D
向光弯曲生长
2.鲍森·詹森实验
①实验过程及现象
实验
实验过程
现象
实验结论
实验1
切去胚芽鞘尖端+单侧光―→不生长不弯曲
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
实验2
胚芽鞘尖端和下面部分之间插入琼脂片+单侧光―→弯向光源生长。
3.拜尔实验
①实验过程及现象
实验过程
现象
实验结论
切去胚芽鞘尖端,移至一侧,置于黑暗中培养,胚芽鞘向放尖端的对侧弯曲生长
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4.温特的实验
①实验过程及现象
把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,现象:胚芽鞘既不生长也不弯曲。
②实验结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特把其命名为生长素。
注意:温特是生长素的命名者,不是发现者
5.1934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,科学家从高等植物中分离出生长素。
二、生长素的合成、运输与分布
1.主要合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子,由色氨酸经过一系列的反应转变而来。
2.生长素的运输
横向运输
发生在尖端,受到单侧光、重力等刺激时发生。
极性运输
只能由形态学上端项形态学下端运输,而不能到过来运输。运输方式是主动运输
非极性运输
在成熟组织中,生长素可以通过输导组织运输。
注意:①由单侧光导致的横向运输,使生长素由向光侧运输到背光侧
②由重力导致的横向运输,使生长素由远地侧运输到近地侧
3.生长素的分布:在植物体内各器官都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分。
三.植物向光性的原因:
1、尖端与尖端下面一段的比较
是否感光
是否横向运输
是否产生生长素
是否伸长生长
尖端
√
√
√
×
尖端下面的一段
×
×
×
√
2、向光性产生原因的解释
单侧测光照射下,生长素在尖端由向光一侧向背光一侧移动,导致背光侧生长素分布多,细胞生长快。植物向光弯曲生长是由生长素分布不均匀造成的。
注意:关于向光性的反应机理至仍未完全揭示和证实。有研究表明:在单侧光刺激下,植物向光侧很可能会大量合成生物抑制物质,使得向光侧和背光侧生长抑制物质含量分布不均匀,而生长系则不一定出现分布不均匀的现象。但是向光侧的生长素可能因为受到生长抑制物质的拮抗作用而难以发挥其促进生长的生理作用,进而直接导致了向光性弯曲的发生
四、植物激素及动物激素的区别联系
1.植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2.植物激素与动物激素的区别与联系
植物激素
动物激素
分泌部位
无专门的分泌器官,是由植物体的一定部位产生的
一般由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌
作用部位
不作用于特定器官
作用于特定的靶器官、靶细胞
化学本质
有机小分子化合物
蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物类
运输情况
极性运输、非极性运输、横向运输
通过体液运输
相同点
①作用于特异性受体
②作用后被灭活
五、生长素的生理作用
1.作用方式:给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
2.对细胞和器官的影响
①在细胞水平上:促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等。
②在器官水平上:影响器官的生长、发育。
3.作用特点
生长素所发挥的作用,因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
4.敏感度
①根>芽>茎
②幼嫩>衰老
③双子叶植物>单子叶植物
六、生长素浓度、器官对植物生长的影响
1.浓度:一般情况下,低浓度时促进生长,浓度过高时抑制生长,甚至会杀死细胞,如图1。 ①a点——既不促进也不抑制生长。
②a~c段(不含a点)——随生长素浓度升高,对生长的促进作用逐渐增强。
③c点——促进生长的最适浓度,促进效果最好。
④c~e段(不含e点)——仍为“促进”浓度,只是随生长素浓度升高,对生长的促进