内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
[课标要求] 1.概述植物生长素的发现过程。 2.解释生长素的分布与植物向光性的关系。 3.掌握生长素的合成部位、运输方式和分布。 4.理解生长素的生理作用。
知识点1 生长素的发现过程
1.达尔文的实验
(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)进行实验:对金丝雀(音yì)草(一种禾本科植物)的胚芽鞘进行单侧光照射。
达尔文的实验示意图
A.处理:单侧光照射。
现象:向光弯曲生长。
B.处理:去掉胚芽鞘尖端。
现象:既不生长也不弯曲。
C.处理:用锡箔罩子把尖端罩住。
现象:只生长,不弯曲。
D.处理:用锡箔罩住尖端下面一段。
现象:弯向光源生长。
对照组为A,实验组为B、C、D。
(3)结论:胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种“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.鲍森·詹森的实验
鲍森·詹森的实验示意图
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.拜尔的实验
拜尔的实验示意图
实验结论:胚芽鞘的弯曲生长,是由于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)实验组
温特的实验示意图
①处理:把接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②现象:胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。
(2)对照组
①处理:把未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放于切去尖端的胚芽鞘一侧。
②现象:胚芽鞘不生长不弯曲。
(3)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。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。
5.对植物向光性的解释
6.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。
知识点2 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。
2.来源:由色氨酸经过一系列反应转变而来。
3.运输
(1)极性运输: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,即只能单方向地运输。极性运输是一种主动运输。
(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。
4.分布
生长素在植物体各器官中都有分布,但相对集中的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。
知识点3 生长素的生理作用
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.生理作用
(1)细胞水平上:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等。
(2)器官水平上:影响器官的生长、发育。
3.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。
4.顶端优势
(1)概念:顶芽优先生长,侧芽的发育受抑制的现象。
(2)形成原因
(3)解除方法:去掉顶芽。
(4)应用:果树剪枝、棉花打顶。
1.判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)达尔文通过实验推测胚芽鞘尖端在单侧光照射下能将某种“影响”传递到尖端下方,温特通过实验证明了这种“影响”是一种化学物质。( √ )
(2)植物幼嫩叶片中的色氨酸可转变成生长素。( √ )
(3)顶芽合成的生长素通过自由扩散运输到侧芽。( × )
(4)生长素促进生长是通过促进细胞分裂实现的。( × )
(5)生长素的作用效果受植物的种类、器官种类和生长素浓度等因素影响。( √ )
1.(教材P92“图5-5”拓展)1934年,科学家从人尿中分离出于生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸。这一方面说明吲哚乙酸是有机小分子(填“有机小分子”或“有机大分子”);一方面说明人体缺乏分解吲哚乙酸的酶。从图看出,吲哚乙酸的元素组成包括C、H、O、N。
探究点1 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,回答下列问题:
(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?
(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?
(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?
(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 (1)玉米幼苗保持直立生长的有③④⑤;不生长不弯曲的是②。
(2)玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。
(3)玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在有关。
(4)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。
1.生长素的发现过程中,针对胚芽鞘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——胚芽鞘尖端下面一段。
(3)感光部位——胚芽鞘尖端。