内容正文:
第1节 植物生长素
学习任务目标
1.借助具体实例,阐明生长素合成、运输、分布和生理作用,并解释生长素作用的特点中蕴含的适应与平衡观。
2.通过生长素的发现,阐明其中蕴含的科学本质和特点。
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,即在受到单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
(2)实验过程
实验
实验过程
现象
实验结论
①
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
②
不生长、不弯曲
③
直立生长
④
向光弯曲生长
2.鲍森·詹森实验
(1)实验过程与现象
切去胚芽鞘尖端不生长,不弯曲。
胚芽鞘尖端下部放琼脂片向光弯曲生长。
(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。
3.拜尔实验
(1)实验处理及现象
把切下的胚芽鞘尖端移至左端+黑暗→向右弯曲生长。
把切下的胚芽鞘尖端移至右端+黑暗→向左弯曲生长。
(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。
4.温特实验
(1)实验处理及现象
(2)实验结论:胚芽鞘尖端能产生一种化学物质,会造成胚芽鞘弯曲生长,这种化学物质被命名为生长素。
5.相关实验结论(连线)
6.植物向光性的解释
7.生长素种类
吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等都属于生长素。
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)种类:生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
二、生长素的合成、运输与分布
1.合成
3.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.作用方式:给细胞传达信息,调节生命活动。
2.作用效果
(1)细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(2)器官水平:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根的发生,影响花、叶、果实的发育等。
(3)作用特点
据图填空:
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。
①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。
a.生长素浓度在OA′之间促进根的生长;浓度>A′时,抑制根的生长(填字母)。
b.对根的生长促进作用最强的生长素浓度是A点所对应的浓度。
②幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞比较迟钝。
③根、芽、茎对生长素的敏感程度由大到小为根>芽>茎。
3.顶端优势的概念与原因
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽生长受抑制的现象。
(2)原因
(3)解除方法:去除顶芽。
生长素的发现过程
为了验证植物向光性与植物生长素的关系,有人设计了如下实验方案,分析讨论下列问题:
探究1.在图示装置中,玉米幼苗保持直立生长的有哪些?不生长不弯曲的呢?
提示:玉米幼苗保持直立生长的有③④⑤;不生长不弯曲的是②。
探究2.根据①号和③号装置之间实验记录的对照分析,可以说明什么?
提示:玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。
探究3.根据②号和①号装置之间实验记录的对照分析,可以说明什么?
提示:玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关。
探究4.根据⑤号和⑥号装置之间实验记录的对照分析,可以说明什么?
提示:玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均有关。
某同学切取某种植物胚芽鞘的顶端,分成甲、乙两组,按下图所示的方法用琼脂块收集生长素,再将含有生长素的琼脂块置于去顶胚芽鞘切段的一侧(如图丙所示),一段时间后,测量胚芽鞘切段的弯曲程度(α角)。下列叙述正确的是( )
A.图甲胚芽鞘中的生长素经主动运输进入琼脂块
B.图乙单侧光照射导致琼脂块的左侧生长素含量低于右侧
C.若图丙左侧给予单侧光照,α 的数值无明显变化
D.琼脂块1、2、3所引起的 α 角大小关系是1>3>2
C 解析:图甲胚芽鞘中的生长素经扩散作用进入琼脂块,A错误;图乙尖端插入云母片,生长素不能发生横向运输,故2和3中生长素含量相同,B错误;图丙无尖端,不能感受光刺激,若图丙左侧给予单侧光照,α的数值无明显变化,C正确;琼脂块1、2、3所含生长素的含量关系为1>2=3,故所引起的α角大小关系是1>2=3,D错误。
【思维升华】不同处理条件下胚芽鞘生长弯曲状况分析
类别
处理条件
实验结果
遮盖类
①直立生长;
②向光弯曲生长
暗箱类
①直立生长;
②向光(小孔)弯曲生长
插入类
①向右弯曲生长;
②直立生长;
③向光弯曲生长;
④向光弯曲生长
移植类
①直立生长;
②向左弯曲生长;
③④中IAA的含量a=b