内容正文:
第五章 植物生命活动的调节
第一节 生长素的发现开启了人类对
植物激素调节的探索[学习目标] 1.说出植物激素和植物向光性的概念。2.通过对生长素发现过程的学习,能够解释相关实验,体会科学家发现生长素的过程和方法。3.说出生长素的作用和生长素的运输方式等。4.(活动)探究2,4-D对插枝生根的作用。5.通过生长素浓度对不同器官生长的影响曲线图和植物的顶端优势,理解生长素的两重性。
知识点一 植物激素和植物的向光性
1.植物激素
(1)概念:在植物体内某些部位合成,然后被运送到其他部位,在很低浓度下即可对植物生命活动起到显著调节作用的小分子有机物。
(2)最早被发现的植物激素:生长素。
2.植物的向光性
(1)概念:植物总是会向着光源方向弯曲生长的现象。
(2)不同器官对光源的反应
①茎和枝条:通常表现出最典型的正向光性,朝向光源方向生长。
②根:有时会表现出负向光性,背向光源方向生长。
③叶片:表现出横向光性,生长方向与光源方向相垂直。
[例] 下列关于植物激素的叙述,正确的是( )
①在植物体内含量极少 ②在植物体内含量很多 ③产生部位也是作用部位 ④对植物体的生命活动有显著的调节作用 ⑤化学本质是蛋白质 ⑥化学本质是有机物
A.①④⑥ B.①③④⑤
C.②④⑤ D.②③④⑥
解题分析 植物激素是由植物的一定部位产生,且由产生部位运输到作用部位,对植物体的生命活动起显著调节作用的微量有机物;目前还没发现蛋白质类植物激素。
答案 A
知识点二 向光性的研究导致生长素的发现
生长素的发现过程
(1)达尔文父子的实验
图示
续表
实验
结果
①向光弯曲生长;②不生长不弯曲;③直立生长;④向光弯曲生长;⑤向光弯曲生长
实验
分析
①与②的实验对照说明向光性与苗尖端有关。③、④与⑤的实验对照说明感光部位是苗尖端,而不是苗尖端下面
续表
实验
结论
苗尖端是感光部位
实验
推论
当幼苗暴露在单侧光下,苗尖端产生一种“影响”(现代说法为“信号”)并向下传递,引起苗尖端下部发生弯曲
(2)波森·詹森的实验
图示
实验
结果
①向光弯曲;②不生长不弯曲
实验
结论
从苗尖端向下传递的信号是一种可移动的化学物质
(3)拜尔的实验
图示
实验
推论
苗尖端产生了一种促进生长的化学物质,向下运输;单侧光导致这种化学物质的不对称运输,这种不对称运输导致的不均匀分布引起幼苗弯曲生长
(4)温特的实验
图示
材料
处理
将苗尖端切下,放在琼脂块上,其中的化学物质会扩散到琼脂块中,就可以用琼脂块代替苗尖端
对比
实验
a.该实验的对照组是①⑤⑥,其设置意图是排除琼脂块本身的化学物质对苗尖端的影响。
b.②与③④形成相互对照,可以说明幼苗的弯曲生长与琼脂块中的化学物质分布不均匀有关
续表
实验
结论
苗尖端确实产生了一种能够促进生长的化学物质,并命名为生长素
实验
推论
幼苗之所以会向光弯曲生长,是因为背光侧的生长素浓度高于向光侧
(5)化学本质的确定
①1934年,荷兰科学家郭葛分离纯化了生长素,并发现其化学本质为吲哚乙酸(IAA)。
②1946年,人们从植物中分离出了IAA。
③人们还发现了其他一些具有生长素效应的化合物,如吲哚丁酸(IBA)等。IAA在高等植物中广泛存在,是植物体内最主要的生长素。
关于植物的向光性,科学家存在两种观点:一是背光侧的生长素浓度高于向光侧;二是向光侧和背光侧的生长素浓度没有显著差别,但向光侧的生长抑制物多于背光侧。
问题探究
能将生长素说成生长激素吗?
提示:不能。前者是植物激素,后者是动物激素。
幼苗的生长与弯曲分别与什么有关?
提示:幼苗的生长与生长素的有无有关,而弯曲与生长素的分布是否均匀有关。
[例1] 植物学家温特利用切去尖端的幼苗进行如图所示的实验。下列叙述错误的是( )
A.在黑暗条件下进行实验是为了避免光的干扰
B.①与④的结果证明琼脂块不含促进幼苗生长的化学物质
C.②与③的结果证明苗尖端含有促进幼苗生长的化学物质
D.该实验的成功之处在于将苗尖端的化学物质扩散到琼脂块中再去影响切去尖端的幼苗
解题分析 ②和③为实验组,还需要①④对照组才能证明其能促进幼苗生长,C错误。
答案 C
[例2] 在长方形暗箱内放一盆幼苗,暗箱右侧开一小窗,左侧固定光源照射暗箱。若盆与暗箱一起同步旋转、盆转而暗箱不转、暗箱转而盆不转(假设旋转器水平放置,匀速缓慢旋转),则一段时间后以上三种情况下的幼苗生长状况分别为下图( )
A.①②③ B.①③②
C.③①② D.②①③
解题分析 若盆与暗箱一起同步旋转,盆与小窗相对静止,在来自小窗外的光的照射下,幼苗弯向小窗一侧生长,如图③;盆转而暗箱不转时,幼苗的每一侧都不可被光照射到,