内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
知识点一 生长素的发现过程
1.向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
2.达尔文的实验
(1)实验材料:金丝雀草胚芽鞘。
(2)实验操作及现象
实验
实验a
实验b
实验c
实验d
条件
不做处理
去掉尖端
锡箔罩上尖端
锡箔罩上尖端下的一段
现象
胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘不生长不弯曲
胚芽鞘直立生长
胚芽鞘向光弯曲生长
(3)实验分析
①在a、b对照中,原理为减法原理,实验的自变量是胚芽鞘尖端的有无,因变量是胚芽鞘的生长状况。结论:胚芽鞘的弯曲生长与尖端有关。
②在a、c、d对照中,原理为减法原理,实验的自变量是遮光部位,因变量是胚芽鞘的生长状况。结论:感光部位是尖端,而不是尖端以下的伸长区。
(4)推论:胚芽鞘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。
3.鲍森·詹森的实验
(1)实验过程及现象
现象:向光弯曲生长。
(2)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。
[深入思考]
1.鲍森·詹森实验从对照实验设计的单一变量原则角度分析,该实验的不足之处是什么?
提示:没有形成单一变量,无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
2.鲍森·詹森实验如果把透水的琼脂片换成不透水的云母片,胚芽鞘生长情况如何?
提示:胚芽鞘不生长不弯曲。
4.拜尔的实验
(1)实验过程及现象
实验条件:黑暗中。
原因:排除受光不均匀对实验结果的影响。
(2)变量分析
自变量:尖端放置的位置。
因变量:胚芽鞘弯曲生长方向。
(3)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。
5.温特实验
(1)实验处理及现象
(2)实验分析
①自变量:琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端。
因变量:切去尖端的胚芽鞘是否弯曲生长。
②实验组是A,对照组是B。设置B组的目的是排除琼脂块本身的化学物质对胚芽鞘的影响。
③A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的某种物质。
(3)实验结论:胚芽鞘尖端能产生一种和动物激素类似的物质,会造成胚芽鞘弯曲生长,这种化学物质被命名为生长素。
[归纳总结] 胚芽鞘的四个重要部位
(1)生长素产生部位:胚芽鞘尖端。
(2)生长素发挥作用部位:尖端下面一段。
(3)感受单侧光刺激的部位:胚芽鞘尖端。
(4)弯曲生长的部位:尖端下面一段。
6.生长素的化学本质
(1)首先从高等植物体内分离出来并确认的是吲哚乙酸(IAA)。
(2)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
7.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,叫作植物激素。
(2)作用特点:植物激素作为信息分子,几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。
知识点二 生长素的合成、运输和分布
1.合成
2.运输
(1)极性运输
①定义:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输,称为极性运输。
②方式:主动运输。
(2)非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
(3)横向运输:发生于幼嫩的芽、叶以及胚芽鞘尖端等产生部位,由单向刺激(如单侧光、重力等)引起的。
3.分布:生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中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。
[归纳总结] 形态学上端与形态学下端的判断
4.植物向光性的解释
(1)原因分析
(2)归纳总结
[深入思考]
若随太空飞船进入太空中,植物还能发生极性运输吗?还具有向光性吗?原因?
提示:植物进入太空还具有极性运输,也具有向光性;原因是极性运输和向光性与重力无关。
知识点三 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.生长素的作用:在植物体内,生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平上则影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
3.作用机理:生长素首先与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
4.作用特点
(1)浓度:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,浓度过高时抑制生长。①顶端优势:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植物因而表现出顶端优势。②如何打破顶端