内容正文:
17 植物生命活动调节
第1节 植物生长素
一、生长素的发现过程
1.植物的向光性
在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
2.达尔文的实验
(1)实验处理及现象
实验a
不做处理
胚芽鞘向光弯曲生长
实验b
去掉尖端
胚芽鞘不生长不弯曲
实验c
用锡箔罩子罩上尖端
胚芽鞘直立生长
实验d
用锡箔罩子罩上尖端下面的一段
胚芽鞘向光弯曲生长
实验分析:实验a和实验b对比,自变量为尖端的有无,实验结果说明植物的向光性与尖端有关。
实验c和实验d对比,自变量为尖端是否接受单侧光,实验结果说明感光部位在尖端,发生弯曲的部位在尖端下部。
(2)实验结论
胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下部,感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。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”,会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。
3.鲍森·詹森的实验(1913年)
(1)实验过程及现象
①现象:不生长不弯曲; ②现象:向光弯曲生长。
(2)实验自变量是尖端和琼脂片的有无。
(3)实验结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
4.拜尔的实验(1918年)
(1)自变量是尖端放置的位置。
(2)实验结论: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。
(3)在黑暗中可以排除单侧光对实验结果的干扰。
5.温特的实验(1926年)
分组
处理过程
现象
实验分析
实验组
琼脂块接触过胚芽鞘尖端
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
(1)自变量:琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端;
(2)结论:胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的,并把这种物质命名为生长素
对照组
琼脂块未接触过胚芽鞘尖端
胚芽鞘不生长也不弯曲
6.生长素的化学本质:吲哚乙酸(IAA)。植物体内具有生长素效应的物质,除吲哚乙酸(IAA)外,还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。
7.植物向光性的解释
(1)外因:单侧光照射。
(2)内因:生长素在背光一侧含量多于向光一侧。
(3)结果:两侧生长不均匀,背光侧生长快,向光侧生长慢,从而造成向光弯曲。
8.植物激素
(1)概念: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)举例:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
关键点拨
生长素的发现过程中,针对胚芽鞘的一系列实验的重要结论
(1)生长素的产生部位——胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用的部位——胚芽鞘尖端下面的伸长区。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。
(4)生长素的产生是否需要光——不需要。
(5)单侧光照射时生长素横向运输的部位——胚芽鞘尖端。
二、生长素的合成、运输与分布
1.合成
3.分布:在植物体各器官中都有分布,相对集中地分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
三、生长素的生理作用
1.生长素的作用方式及特点
(1)作用方式:不催化细胞代谢,也不为细胞提供能量,而是给细胞传达信息,起着调节细胞生命活动的作用。
(2)作用
①细胞水平上:促进细胞伸长生长,诱导细胞分化等作用。
②器官水平上:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
(3)作用特点: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。
2.生长素作用特性的表现
(1)①图中生长素对同一器官,生长素在一定浓度范围内促进植物器官生长,超过该范围则抑制植物器官的生长。
②同一浓度的生长素作用于不同器官引起的生理效应也不同,这是因为不同的器官对生长素的敏感程度不同,曲线体现了根、芽、茎的敏感程度大小为根>芽>茎。
③曲线在A、B、C三点代表生长素的最佳促进效果,A′、B′、C′三点对应的生长素浓度分别对根、芽、茎的作用是既不促进,也不抑制。
(2)另外,幼嫩细胞比衰老细胞对生长素的敏感程度高。
3.具体体现——顶端优势(如图所示)
(1)现象:顶芽优先生长,侧芽生长受到抑制。
(2)原因:①生长素的运输方向为A→B(用图中字母表示);②A处生长素浓度低→促进生长;B处生长素浓度高→抑制生长。
(3)解除措施:摘除顶芽。
(4)应用:棉花打顶。
1.据图回答下列问题:
(1)若曲线表示生长素浓度与植物的幼苗的关系,其出现向光性时,且测得其向光侧生长素浓度为m,则其背光侧生长素浓度范围是大于m小于M。
(2)若曲线表示生长素浓度与植物的芽的关系,在顶端优势中,测得顶芽生长素浓度为m,则侧芽的浓度范围是大于i。
2.在顶端优势现象中,顶芽A和侧芽B、C、D、E的生长素浓度大小与下图中点①②③④⑤的对应关系为:A-①、B-⑤、C-④、D-③、E-②。
生长素生理作用的相关曲线分析
1.图甲表示不同浓度生长