内容正文:
第五章 植物生命活动的调节
第一节 植物生长素
1、向性运动:植物受到单一方向的外界刺激而引起的定向运动;
如:举例:植物幼苗的向光性生长;根的向重力性生长;根的向水性生长;根的向肥性生长
意义:是植物对于外界环境的适应性。
向光性:在单侧光的照射下,植物朝向光源生长的现象。
一、生长素的发现探究实验
1、达尔文的实验
(1)实验处理及现象
实验分析:实验①和实验②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③和实验④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)
(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
小结:(1)胚芽鞘实验中的4个结论
①生长素的产生部位:胚芽鞘尖端,产生不需要光;②生长素的作用部位:胚芽鞘尖端下部伸长区;
③感光部位:胚芽鞘尖端;
④生长素横向运输的部位:胚芽鞘尖端。
6、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。
7.植物激素: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。植物激素作为信息分子,几乎参与调节生长、发育过程中的所有生命活动。
二、生长素的合成、运输与分布
1、合成:幼芽、幼叶和发育中的种子等生长旺盛的部位。
2、合成过程:色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
3、本质:主要为吲哚乙酸(IAA),还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等(注意:吲哚乙酸不是蛋白质)
4、分布:在植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分。
5、运输(方向):(1)纵向运输
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向形态学下端运输,而不能反过来运输。主动运输(跨膜方式),需要消耗能量和载体蛋白。
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
(2)横向运输
①影响生长素横向运输的主要因素:单侧光、重力、离心力等单向刺激。
②运输部位:尖端(如胚芽鞘尖端、根尖、茎尖等)。
③运输方向:向光侧→背光侧;背地侧→向地侧。
受单侧光影响:单侧光使胚芽鞘尖端中的生长素由A运到B(如图甲)。
受重力影响:在幼根中重力作用使生长素从C运到D,幼茎中生长素从E运到F(如图乙)。
③受离心力影响:离心力使胚芽鞘尖端的生长素从G运
到H,使外侧生长素H多于内侧G(如图丙)。
要点 各种处理方式对生长素运输与分布的影响
要点:用两看法判断胚芽鞘“长不长、弯不弯”
(1)判断“长不长”:看胚芽鞘尖端下的伸长区能否获得生长素。
①能获得生长素,则生长。②不能获得生长素,则既不生长也不弯曲。
(2)判断“弯不弯”:看胚芽鞘尖端下的伸长区生长素的分布是否均匀。
①若生长素分布均匀,则直立生长。②若生长素分布不均匀,则弯曲生长。
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。
作用方式:与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合;给细胞传达一种调节代谢的信息;
(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
(2)器官种类:根、芽、茎对生长素的敏感程度为:根>芽>茎。
(3)植物种类:一般双子叶植物>单子叶植物敏感。故可用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶庄稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
(4)细胞成熟程度:幼嫩细胞>老细胞敏感
抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组就为抑制)如:E、F表示:生长素浓度
虽然不同,但E、F促进效果