内容正文:
第5章 植物生命活动的调节
5.1.1 植物生长素
1
学习目标
植物生长素的发现过程
植物生长素的合成、运输、分布和生理作用
植物生长素作用特点(低促高抑)
问题探讨
1.图中植株的生长方向有什么特点?
弯向光源生长
2.可能是哪种因素刺激引发了这株植物的形态改变?
植物对这种刺激的反应有什么适应意义?
3.这种生长方向的改变,是发生在植物的幼嫩部分还是成熟部分?
较长时间的单侧光刺激
引起植株弯向有光处生长
可以使植株获得更多阳光,从而可以通过光合作用合成更多的有机物,满足自身生长发育的需要。
发生在幼嫩部分
问题探讨
在________的照射下,植物______________的现象叫作向光性
单侧光
朝向光源生长
植物
外因?
内因?
向光生长
生长素的发现过程
认真阅读课本P90—92页,思考:
各实验的自变量、因变量、处理方式及实验结论
生长素的发现过程
实验材料:
金丝雀虉草(禾本科植物,单子叶)的胚芽鞘
胚芽鞘模式图
尖端
尖端下部
胚芽鞘
第一片叶
种子
相关信息:单子叶植物,特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物叫作胚芽鞘,它能保护生长中的胚芽。种子萌发时,胚芽鞘首先钻出地面,出土后还能进行光合作用。
尖端
尖端下部
(伸长区)
尖端
尖端下部
(伸长区)
背光侧
向光侧
光
背光侧生长更快是细胞数目增多还是细胞体积增大所致?
细胞体积增大
生长素的发现过程
实验材料:
金丝雀虉草(禾本科植物,单子叶)的胚芽鞘
实验①
实验③
实验④
实验②
单侧光照射
去掉胚芽鞘尖端
锡箔罩在尖端
锡箔罩在尖端下部
向光弯曲生长
不生长不弯曲
直立生长
向光弯曲生长
(1)实验过程与现象
生长素的发现过程——1.达尔文父子的实验(19世纪末)
8
组别 自变量 因变量 结论
①②
①③
①④
①③④
有无尖端
尖端是否感光
尖端下部是否感光
感受单侧光刺激的部位
胚芽鞘生长情况
向光弯曲生长与胚芽鞘尖端有关
向光性与尖端感受单侧光有关
向光性与尖端下部感受单侧光无关
感受单侧光引起向光性的是尖端
该实验的对照组为_____,实验组为________;
①
②③④
(2)实验分析
9
疑问:为什么尖端感光后会影响到下部生长弯曲呢?
现象:发生弯曲生长的 部位是尖端下部伸长区
胚芽鞘的生长弯曲与尖端有关
胚芽鞘的感光部位在尖端
①尖端产生了某种“影响”,传到下部
②下部弯曲生长是因为背光侧生长的快(尖端产生的“影响”在下部分布不均)
推测
(3)实验推论: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。
这种“影响”究竟是什么呢?
生长素的发现过程—— 2.鲍森·詹森的实验(1913年)
琼脂片:
是海藻的提取物,溶于热水,再让其冷却得到。化学物质可渗透到琼脂中扩散而性质不变。
云母片:
是一种矿物质,无污染、绝缘、不渗透化学物质。
12
生长素的发现过程——2.鲍森·詹森的实验(1913年)
实验结论:
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过________传递给下部
问题:詹森的实验严谨吗?如果不严谨,该如何改进?
达尔文的推测1:胚芽鞘尖端产生了某种“影响”,传到尖端的下部
向光弯曲生长
琼脂片
琼脂片
不弯曲不生长
云母片
不弯曲不生长
琼脂片
思考:尖端产生的影响能传到下部,
为什么能使伸长区两侧生长不均匀呢?
没有遵循单一变量原则,
无法排除“琼脂片可能导致胚芽鞘生长”的结论。
13
达尔文的推测2:“影响”会造成背光面比向光面生长快。
①自变量:
②因变量: ③现象:
尖端放置的位置
尖端下部弯曲生长的方向
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
④实验结论:
胚芽鞘弯曲生长,是因为尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
生长素的发现过程——3.拜尔的实验(1918年)
黑暗环境
偏右放置
偏左放置
朝对侧弯曲生长
实验组
实验组
相互对照
14
达尔文的推测2:“影响”会造成背光面比向光面生长快。
黑暗环境
右侧
左侧
2. 拜尔为什么要选择黑暗的环境?
排除光照的影响
1. 没有了光的刺激,为什么胚芽鞘还会发生弯曲?
尖端产生的“影响”分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长
【注意】
拜尔首次将实验放置于黑暗中进行,说明单侧光不是胚芽鞘弯曲生长的根本原因,而“影响”的分布不均匀才是根本原因。
生长素的发现过程——3.拜尔的实验(1918年)
15
生长素的发现过程
胚芽鞘尖端产生了某种“影响”,传到尖端的下部
会造成背光面比向光面生长快
达尔文的推想
拜尔
鲍森·詹森
结论:尖端产生的“影响”可透过琼脂片传递给下部
结论:弯曲生长是因为尖端产生的影响在伸长区分布不均匀
这些实验初步证明:尖端产生的影响可能是一种化学物质,这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部分分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
16
③实验结论:
胚芽鞘弯曲生长确实由一种化学物质引起的,这种化学物质在尖端下部分布不均,导致弯曲生长
实验组
朝对侧
弯曲生长
①自变量:
②因变量:
琼脂块是否接触过尖端
去掉尖端的胚芽鞘是否弯曲生长
汉水丑生侯伟作品
对照组
不生长
不弯曲
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
胚芽鞘尖端产生的“影响”可转移到琼脂块中
命名但没提取出生长素
生长素的发现过程——4.温特的实验(1926年)
17
汉水丑生侯伟作品
①设置对照组的目的是:
排除琼脂片本身的化学物质对胚芽鞘的影响
②在放置琼脂块前,要将其去掉尖端的胚芽鞘在蒸馏水中浸泡一段时间
或静止一段时间,原因是?
蒸馏水浸泡去除尖端的胚芽鞘中含有少量的生长素,
排除内源激素对实验的干扰。
进一步证明弯曲的部位在尖端的下段(伸长区)
实验组
朝对侧弯曲生长
对照组
不生长不弯曲
1934年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质
----吲哚乙酸(IAA)
直到1946年,人们从高等植物中分离出生长素,并确认它也是吲哚乙酸(IAA)
进一步研究发现,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。
并非人体产生,而是来源于植物
生长素的发现过程——5.其他科学家
19
时间 实验者 结 论
感光部位在 ,受单侧光向下面的伸长区传递了某种 。造成伸长区背光面比向光面生长 ,
19世纪
达尔文父子
胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。
1913年
詹森
胚芽鞘弯曲生长是因为影响在其下部分布 造成的。
1918年
拜尔
胚芽鞘弯曲生长是 引起的,并把这种物质命名为 。
1926年
温特
科学家从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质 。
1934年
从高等植物中分离出 。
1946年
人们
科学家
植物体内具有生长素效应的物质还有: 、
等,它们属于生长素。
进一步研究发现
生长素的发现过程总结:
吲哚丁酸(IBA)
尖端
“影响”
琼脂片
不均匀
化学物质
生长素
吲哚乙酸
(IAA)
IAA
苯乙酸(PAA)
快
观察发现问题
分析作出假设
设计实验验证
得出结论
方法:假说--演绎法
植物激素
由__________产生,能从 运送到 ,对植物生长发育有__________的_____________,称植物激素。
产生部位
作用部位
微量有机物
除生长素外,还发现了__________________________________等植物激素。
来源
含量
1.概念:
2.植物激素种类:
植物激素作为 ,几乎参与 植物生长、发育过程中的所有生命活动。
赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯
3.植物激素作用:
信息分子
调节
植物体内
显著影响
21
植物激素
动物激素 植物激素
分泌器官
化学本质
作用部位
运输方式
相同点
无特定分泌器官
有特定内分泌腺或细胞
一般是小分子物质
蛋白质,氨基酸衍生物、固醇等
没有特定的靶器官
只能从产生部位运输到作用部位
选择性作用于
特定的靶器官、靶细胞
多样、复杂
随体液运输
①微量、高效
②作为信息分子 调节个体的生命活动
③作用后被灭活
④需要与特异性受体结合……
22
实验结论:生长素受到单侧光照射后将由 侧向 侧转移,而且生长素具有_______________的作用,所以胚芽鞘 生长。
向光
背光
促进植物生长
向光弯曲
生长素的发现过程 |植物向光性产生的原因解释
20世纪20年代,科学家通过实验方法测得玉米胚芽鞘生长素的分布情况如图所示:
云母片将胚芽鞘完全分开
云母片将胚芽鞘部分分开
光
暗
光
光
生长素的合成/产生与光照有关吗?
无关
23
背光侧
向光侧
生长素多
生长素少
生长慢
生长快
结果:向光弯曲生长
生长素横向运输
(1)外因: 。
(2)内因:生长素 ,在 含量多于 。
(3)结果:两侧生长不均匀, 光侧生长快, 光侧生长慢,从而造成向光弯曲。
单侧光照射
背光一侧
向光一侧
背
向
分布不均匀
生长素的发现过程 |植物向光性产生的原因解释
光一侧
光一侧
生长素___
生长素___
细胞生长___
细胞生长___
多
快
少
慢
背
向
24
生长素的发现过程 | 总结
(1)生长素的产生部位: 。
(2)感受单侧光刺激的光部位: 。
(3)生长素的作用的部位: 。
(4)弯曲生长的部位: 。
胚芽鞘的尖端
胚芽鞘的尖端
胚芽鞘尖端下面的伸长区
胚芽鞘尖端下面的伸长区
尖端
下端
注意:生长素的产生不需要光,光只是影响了生长素的分布
25
解释1:单侧光照射下,向光面的生长素横向运输,向背光面转移。
解释2:单侧光照射下,向光面的生长素被分解。
解释3:单侧光照射下,抑制生长的物质分布不均匀。
若解释1正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
若解释2正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
若解释3正确,则a~d四个琼脂块中生长素的含量关系为 。
c>a = b >d
c = a = b >d
c = a = b = d
【思维训练1】植物向光性的解释
则a~d四个琼脂块中抑制生长的物质含量关系为 。
c < a = b < d
26
1.下列为生长素发现过程中利用胚芽鞘做的不同实验示意图,其中能说明胚芽鞘弯曲生长确实是由某种化学物质引起的是( )
D
(1)胚芽鞘尖端在单侧光刺激下产生生长素( )
(2)生长素的化学本质是蛋白质( )
(3)植物的向光生长是因为向光侧生长素浓度高于背光侧( )
(4)动物激素和植物激素都是由特定的内分泌腺产生的( )
(5)温特分离并鉴定出生长素的化学本质为吲哚乙酸( )
(6)植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PPA)和吲哚丁酸(IBA),它们都属于生长素( )
×
×
×
判断正误
×
×
√
考向突破
落实必备知识 强化关键能力
S z L w h
生长素从哪里来,到哪里去,如何来去自如?
二、生长素的合成、运输与分布
生长素的合成、运输与分布
(1)合成部位: 。
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
(2)生长素由 经过一系列反应转变而来。
色氨酸
转变
色氨酸
吲哚乙酸
思考:生长素的合成需要光吗?
生长素的合成不需要光,有无光均产生
1.生长素的合成:
*植物没有专门的内分泌腺器官
发育中/未成熟的种子
发育中/未成熟的种子
分生区
伸长区
根 冠
成熟区
生长素在植物 中都有分布,但相对集中分布在__________的部位
各器官
生长旺盛
(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)
生长素的合成、运输与分布
2.生长素的分布:
32
生长素在植物 中都有分布,但相对集中分布在__________的部位
各器官
生长旺盛
(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)
生长素的合成、运输与分布
2.生长素的分布:
生长素的合成部位和分布部位有什么关系?
产生部位 集中分布部位
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实
由源到库,就近分配
①产生部位<积累部位:如顶芽<侧芽;分生区<伸长区
②生长旺盛部位>衰老组织:如生长点>老根
(1)极性运输:
主动运输
①发生位置:
②运输方向:
③运输方式:
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
(2)非极性运输:
成熟组织中,通过 进行,与其他有机物的运输没有区别
输导组织
(需能量、需载体蛋白)
形态学上端
形态学下端
只能
形态学上端
形态学下端
形态学下端
形态学上端
*植物生长方向的一端即为形态学的上端
生长素的合成、运输与分布
3.生长素的运输:
(如:韧皮部)
34
①单侧光:
(3)横向运输:
是指植物在单一外界刺激下(如单侧光、重力、离心力等),使生长素在产生部位发生的运输方式
胚芽鞘的尖端能感受光的刺激发生横向运输,生长素由向光侧运输到背光侧。
通过极性运输到尖端下面伸长区,使生长素分布不均,从而造成了弯曲生长。
生长素的合成、运输与分布
3.生长素的运输:
35
②重力:
当植物横向放置放时,形态学上端的生长素受重力影响从远地侧横向运输到近地侧,再通过极性运输运输到形态学下端
横向运输:受外界因素影响
极性运输:
不受外力影响,由植物本身的遗传特性决定
(3)横向运输:
是指植物在单一外界刺激下(如单侧光、重力、离心力等),使生长素在产生部位发生的运输方式
生长素的合成、运输与分布
3.生长素的运输:
36
③离心力:
离心力使胚芽鞘尖端的生长素从 运至 。因此向 生长。
⑦
⑧
中央弯曲
(3)横向运输:
是指植物在单一外界刺激下(如单侧光、重力、离心力等),使生长素在产生部位发生的运输方式
生长素的合成、运输与分布
3.生长素的运输:
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(1)极性运输不会随植物形态学上端与形态学下端空间位置的改变而改变。
(2)极性运输为主动运输,需要消耗能量,需要载体蛋白。
(3)极性运输在太空中依然存在,不受重力等因素的影响。
(4)生长素的横向运输只发生在根尖、芽尖等产生生长素的部位,且发生在有单侧光或重力等刺激时。尖端在均匀光照或黑暗处时,不发生生长素的横向运输。
(5)失重状态下,由于没有重力的作用水平放置的植物的根、芽中生长素的水平分布是均匀的,植物会水平生长。
※ 生长素运输的几点注意
38
小结
合成
合成部位
生长素由______经过一系列反应转变而来
分布
运输
芽、幼嫩的叶和发育中的种子
色氨酸
*生长素的合成不需要光,有无光均产生
生长素在植物各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部位
极性运输
主动运输
(需能量、需载体蛋白)
形态学上端
形态学下端
只能
方向
方式
非极性运输
胚芽鞘、芽、幼叶和幼根
成熟组织中,通过输导组织进行,与其他有机物的运输无区别
横向运输
在单一外界刺激下(如单侧光、重力、离心力等),生长素在产生部位发生运输
发生部位
根尖、茎尖等产生部位
(不受外界刺激影响)
生长素
发生部位
【实验分析】下端琼脂块上的生长素来自 。
【实验结论】
【实验评价】
(1)该实验的设计是否严密?为什么?
不严密。该实验只证明了能“形上→形下”,尚需证明不能“形下→形上”
应设计一个 对 照 组,证 明不能“形下→形上”
思维训练P95评价实验设计和结论
思考1:如何检测下端琼脂块是否含有生长素?
上端的琼脂块
生长素在胚芽鞘内只能由形态学的上端运输到形态学的下端。
(2)若不严密,该如何改进设计方案?
40
空白琼脂块
含IAA琼脂块
形下
形上
方案乙
(颠倒切断)
含IAA琼脂块
空白琼脂块
方案甲
(交换琼脂)
形上
形下
【实验改进】
哪个方案合理?
重力
阻力
重力
助力
制造了第二个自变量
如何检测下端的琼脂块中是否接收到生长素?
方案2: 将A琼脂块中的生长素用放射性同位素标记。
一段时间后检测下端的琼脂块中是否含有放射性。
方案1: 将下端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,一段时间后观察胚芽鞘是否向对侧弯曲。
41
【拓展提升】
如何测定生长素的含量。
【测定原理】根据生长素分布不均造成的弯曲角度α的大小来推算生长素的含量。
42
如图是燕麦胚芽鞘受到单侧光照射,下列叙述不正确的是( )
A.生长素由④向③移动
B.生长素由②向①移动
C.生长素由①向③移动
D.③处生长比④处快
【检测】
判断胚芽鞘的弯曲生长方向
代表含生长素的琼脂块
代表云母片(不透水)
直立
生长
不弯曲
不生长
直立
生长
向右弯
曲生长
向右弯
曲生长
F
黑暗
直立
生长
A
B
C
D
E
分析方法:生不生长——有无生长素,
弯不弯曲——生长素分布是否均匀
类别 处理条件图解 结果
遮盖类
暗箱类
插片类(云母片)
①直立生长
②向光弯曲生长
①直立生长
②向光(小孔)弯曲生长
①向左弯曲生长
②向右弯曲生长
③直立生长(慢)
④直立生长
⑤向右弯曲生长
不同处理条件下植物向性运动的结果分析
云母片
若全换成琼脂片呢?
45
类别 处理条件图解 结果
移植类
旋转类
①直立生长
②向左弯曲生长
③④中IAA含量:a=b+c且b>c
①直立生长
②向光弯曲生长
③向小孔弯曲生长
④向中央弯曲生长
不同处理条件下植物向性运动的结果分析
46
三、生长素的生理作用
1.作用方式:
作为 _____________,给细胞_________—— ____细胞生命活动。
(遵守“四不一变”——不催化-供能-结构-参加代谢,改变原有生理活动)
生长素
受体
细胞内
一系列
信号转导
信息分子/信使
传达信息
调节
特异性结合
产生效应
诱导特定基因表达
使细胞壁松散
生长素
生长素受体
特异性结合
细胞内一系列信号转导
诱导
特定基因表达
产生
效应
2.作用机制
48
1.作用方式:
作为 _____________,给细胞_________—— ____细胞生命活动。
(遵守“四不一变”——不催化-供能-结构-参加代谢,改变原有生理活动)
生长素
受体
细胞内
一系列
信号转导
信息分子/信使
传达信息
调节
特异性结合
产生效应
诱导特定基因表达
使细胞壁松散
(1)细胞水平:促进 生长、诱导 等
(2)器官水平:促进 (侧根和不定根),影响 等
细胞伸长
细胞分化
生根
花-叶-果实发育
3.作用表现
思考:
生长素的生理作用是
不是只有“促进”呢?
49
(1)生长素的浓度:
不用浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理效应一般不同。
随生长素浓度升高,促进作用逐渐增强;
促进生长的最适浓度;
随生长素浓度升高,促进作用逐渐减弱;
①AB段表示:
④B点表示的生长素浓度是:
②BC段表示:
既不促进也不抑制
⑤C点表示的生长素浓度对根的生长作用是:
③CD段表示:
随生长素浓度升高,抑制作用逐渐增强;
E
F
A
抑制生长≠不生长
自然长高
(内源生长素)
生长素的生理作用 | 4.影响生长素作用的因素:
注:通常抑制不等于不生长了,而是生长速度变慢,只有抑制作用达到一定程度时,才会停止生长;促进是指生长速度变快;既不促进也不抑制,也不等于不生长了,而是既没有加快也没有变慢,以一定的速度生长。
E
F
A
一般情况下,生长素浓度较低时促进生长,浓度过高时则会抑制生长。
生长素浓度不同,促进效果相同。
⑥E、F表示:
(最适浓度点左右两侧)
⑦曲线说明生长素作用的特点:
“两重性”
(低促高抑)
(1)生长素的浓度:
不用浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理效应一般不同。
生长素的生理作用 | 4.影响生长素作用的因素:
同一株植物的不同器官对生长素浓度的反应
①根、芽、茎的最适浓度分别是多少?
②敏感度大小如何排序?
③B’点所对应的浓度对根、芽、茎的
生长效应分别是?
依次为10-10, 10-8, 10-4 mol/L
敏感程度:根>芽>茎
抑制、既不促进也不抑制、促进
B
A
C
B'
A'
C'
(2)器官种类:
生长素的生理作用 | 4.影响生长素作用的因素:
不同器官对生长素浓度的敏感度不同。
敏感程度:双子叶植物>单子叶植物
幼嫩细胞对生长素敏感,衰老细胞则比较迟钝。
敏感程度:幼嫩细胞>衰老细胞
不同种类的植物对同一浓度的生长素敏感度不同。
(3)植物种类:
(4)植物的成熟情况:
生长素的生理作用 | 4.影响生长素作用的因素:
总结
(1)生长素的浓度:
(2)器官种类:
敏感性:根>芽>茎
(4)植物的成熟情况:
敏感性:幼嫩细胞>衰老细胞
(3)植物种类:
敏感性:双子叶植物>单子叶植物
浓度较低时促进生长,
浓度过高时抑制生长。
生长素的生理作用 | 4.影响生长素作用的因素:
作用特点
——低促-过高抑
(2)原理:
a
d
c
b
极性运输
生长素的浓度:______________
生长的快慢:________________
b>c>d>a
a>d>c>b
(3)解除:___________。
去掉顶芽
(1)概念:
优先生长, 生长受到抑制的现象。
顶芽
侧芽
体现生长素的作用特点——
低促,过高抑
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
0
促进生长
抑制生长
c/mol·L-1
a
b
c
d
越靠近顶芽的侧芽的生长素浓度越高,
侧芽受到的抑制程度越大。
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,侧芽的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。
5.体现生长素作用特点的实例——顶端优势
55
(4)应用:
①农民:去掉顶芽→侧芽发育→更多侧枝→多开花、多结果
A芽
B芽
C芽
去掉顶芽
②园艺师:适时去顶→侧芽发育→更多侧枝→树型圆润丰满
解除
抑制
果树多开花结果
行道树修剪解除顶端优势增大遮荫面积
移栽时去除主根的根尖易生侧根成活
棉花打顶增产
①解除顶端优势
5.体现生长素作用特点的实例——顶端优势
56
②保留顶端优势:
针对需要长高的植物(如木材),以达增产的目的。
A芽
B芽
C芽
优先生长
抑制生长
解除抑制
宝塔状
可以充分利用阳光
(4)应用:
5.体现生长素作用特点的实例——顶端优势
57
5.体现生长素作用特点的实例——根的向地性生长
分析:
+
重力
横向运输
高而快
高而慢
低而慢
低而快
+
-
++
根向地性生长
体现低促高抑
茎背地性生长
只体现促进性
促进
抑制
0
浓度
生长效应
根
茎
生长素的浓度:____________
A<B;C<D
A
B
C
D
原理:
根和茎对生长素的敏感度不同
根对生长素敏感,茎对生长素不敏感。
为什么生长素浓度相近,对根是抑制,而对茎是促进?
幼苗水平放置一段时间后,地上部分背地生长,地下部分向地生长。
58
生长类别 低促高抑 受横向运输影响 受极性运输影响
向光生长
顶端优势
根向地性
茎背地性
×
√
√
√
×
√
×
√
×
√
√
×
背光侧
______
向光侧
______
低而慢
高而快
+
++
【延伸思考】
植物向光性生长能否体现生长素的作用特点?
NO
59
促进
抑制
0
生长素
浓度
生长效应
0
a
b
c
d
e
若芽向光侧为a
则芽背光侧为_______
若芽背光侧为c
则芽向光侧为_______
a<x<c
0<x<a
若茎近地侧为c
则茎远地侧为_______
若茎远地侧为a
则茎近地侧为_______
a<x<c
0<x<a
若根近地侧为e
则根远地侧为_______
若根远地侧为a
则根近地侧为_______
0<x<d
x>d
【延伸思考】
60
5.体现生长素作用特点的实例——除草剂的使用
小麦、玉米、水稻是单子叶植物,而其中的杂草往往是双子叶植物。而双子叶植物对生长素的敏感程度大于单子叶植物。
双子叶植物
单子叶植物
据图分析,可选择浓度在什么范围的生长素作为除草剂?
浓度在D点附近
生长素
生长素
子房
子房壁
胚 珠
果皮
种子
果实
胚 珠
(含卵细胞)
子房壁
子房
果皮
种子
果实
子房发育成果实,所需的生长素由__________提供。
发育的种子
根据这个原理,我们向雌蕊的柱头上涂抹生长素或类似物,使它没有受精就发育果实,培育成无子果实。
无籽番茄、无籽辣椒、无籽黄瓜
培养无籽果实
花蕾期,去雄
喷洒生长素类似物
注意:无子番茄和无子西瓜的获得原理不同。
无子番茄属于不可遗传的变异
无子西瓜属于可遗传的变异
胚 珠
(含卵细胞)
子房壁
子房
果皮
种子
果实
促进果实发育——无子番茄、辣椒
生长素
生长素
子房
子房壁
胚 珠
果皮
种子
果实
胚 珠
(含卵细胞)
子房壁
子房
果皮
种子
果实
以果实(如草莓、番茄等)为农产品的作物由于某种因素影响了受粉,
则可通过喷施一定浓度的生长素类似物进行补救。
以种子(向日葵、油菜等)为农产品的作物不能通过上述方法补救。(生长素不能提高种子的量,种子是受精卵,必须要受粉才能形成)
1.这些作物未授粉成功能通过喷施生长素类似物补救吗?
生长素
生长素
子房
子房壁
胚 珠
果皮
种子
果实
若菜豆开花期间遇到连续的阴雨天,影响了传粉受精,菜农对菜豆喷洒一定浓度的生长素类植物生长调节剂,能避免减产吗?
65
【概念检测】1. 基于对生长素的合成、分布、运输及生理作用的理解,判断下列表述是否正确。
① 单侧光会刺激胚芽鞘尖端产生生长素,并引起生长素的分布不均匀。( )
② 生长素在从形态学上端向形态学下端的极性运输过程中会消耗能量。( )
③ 生长素对植物的根、芽、茎只有促进作用,没有抑制作用。( )
练习与应用
教材P85
×
√
×
3. 下图中曲线C表示某植物茎的生长反应与生长素浓度的关系,如果将同样浓度的生长素施用侧芽,能反映侧芽生长状况的曲线是。( )
A
5.我国宋代著作《种艺必用》中,记载了一种促进空中压条生根的方法:“凡嫁接矮果及花,用好黄泥晒干,筛过,以小便浸之。又晒干, 筛过,再浸之。又晒又浸,凡十余次。以泥封树枝……则根生。”请你运用已学过的知识,分析其中的科学道理。
可以使植株接受比较均匀的阳光照射,
以避免因植物的向光性生长而引起植株弯曲。
因为人尿中含有微量的生长素,将黄泥反复浸到尿液中再晒干,黄泥就会吸附一定的生长素。用这样的黄泥封裹枝条,就能利用其中的生长素促进枝条生根。
4.在居室内养花,花盆往往要放在窗口附近有阳光处,
有的书上建议每星期将花盆旋转1/4 圈。这个建议有什么科学道理?
67
针对练2.如图为对燕麦胚芽鞘做不同处理的实验,下列叙述错误的是
A.图c中生长素在胚芽鞘尖端以下不均匀分布,向左弯曲生长
B.图b中胚芽鞘尖端的生长素可以向下运输,胚芽鞘向左弯曲生长
C.图a中胚芽鞘尖端的生长素无法向下运输,胚芽鞘不生长也不弯曲
D.图d中生长素在胚芽鞘尖端以下均匀分布,直立生长
√
(2)实验探究:将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来,用不能透过生长素的薄玻璃片分割,放在琼脂切块上,实验处理及收集到的生长素(IAA)的含量如图所示。
图示实验结果说明:光照不影响_______________,但单侧光照射促使____________________。
生长素的总量
生长素向背光侧转移
1.(2025·广安高二期中)生长素的发现过程中,很多科学家进行了实验探究。下列叙述正确的是
A.拜尔认为胚芽鞘弯曲生长的根本原因是尖端产生的生长素在其下部分布不均匀
B.温特的实验必须在单侧光下进行,否则不能得出支持达尔文假说的结论
C.温特是生长素的命名者,但他未提取分离出生长素
D.达尔文推测胚芽鞘尖端受单侧光刺激产生了某种“影响”
√
3.下列有关生长素的产生、运输和分布的叙述,正确的是
A.生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的蛋白质
B.生长素主要在幼嫩的叶、芽和发育中的种子产生
C.随太空飞船进入太空的植物体内的生长素不会发生极性运输
D.生长素主要分布在分裂旺盛的部位
√
生长素是由色氨酸经过一系列反应转变而来的吲哚乙酸,A错误;生长素主要在幼嫩的叶、芽和发育中的种子产生,B正确;随太空飞船进入太空的植物体内的生长素会发生极性运输,因为极性运输不受外界环境的影响,C错误;生长素能促进生长,其主要分布在生长旺盛的部位,D错误。
4.某实验小组以蒜薹为实验材料研究生长素的极性运输,切取长度为5 cm的蒜薹(a段)和1 cm的蒜薹(b段)分为两组,置于黑暗环境中培养一段时间,两组的处理如图所示,下列分析错误的是
A.该实验能以两组蒜薹a段的生长情况为观察指标
B.重力属于无关变量,其可能影响生长素的运输
C.该实验应设置b段正放,海绵中不含生长素的对照组
D.置于黑暗环境的目的是避免生长素在蒜薹两侧分布不均
√
$