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植 物 生 长 素
第5章 第1节
请观察图中的植物生长现象，思考其原因
单侧光
向光性
植物对这种刺激的反应有什么适应意义？
请观察图中的植物生长现象，思考其原因:
这种生长方向的改变是发生幼嫩部位还是成熟部位？
生命活动调节的普遍模式：
刺激—感应—响应—调节
意义：维持稳态、适应环境
植物的生命活动会受到哪些因素影响？
思考：
一、植物生长素的发现
胚芽鞘
生长素的发现——达尔文实验（1880）
生长素的发现——达尔文实验（1880）
自变量处理的：
去除顶端
顶端以下既不
弯曲、也不生长
结论：弯曲和生长与___________有关。
现象：
①
②
生长素的发现——达尔文实验（1880）
①
③
④
③的处理方法：锡铂罩子罩住尖端
④的处理方法锡铂罩子罩住尖端下面一段
现象：
直立生长
现象：
向光弯曲立生长
遮住尖端和尖端下面一段的目的是什么？
达尔文的结论：尖端受单侧光的刺激，对尖端以下面的伸长区传递了某种“影响”，这种影响造成伸长区背光侧长得更快而弯向光源生长。
生长素的发现——鲍森·詹森实验（1913）
结论：引起弯曲生长的是化学物质，这种物质可以穿过琼脂到达弯曲发生的区域。
生长素的发现——拜尔实验（1918）
结论：胚芽鞘弯曲生长，是由于尖端产生的物质在尖端以下分布不均引起的。
思考：1.由此能作出什么推测？ 2.本实验巧妙在哪里？
生长素的发现——温特实验（1926）
方法：
结果：
结论：
该实验的对照组是什么？
请总结四位科学家的主要思路与方法
实验者 主要思路与方法
达尔文父子
鲍森·詹森 在胚芽鞘顶端和顶端以下部位之间插入琼脂片或云母片，在单侧光照射下，观察物质的运输是否被阻断
拜尔 黑暗条件下，改变胚芽鞘顶端的位置，相当于人为施加了物质的不均匀分布
温特 放置过胚芽鞘顶端的琼脂块（而不是胚芽鞘本身）可使去顶胚芽鞘弯曲生长，证实化学物质的存在
去除胚芽鞘顶端，观察去除整个结构的影响
用锡箔小帽套住顶端，以去除单侧光对顶端的影响
生长素的化学本质——吲哚乙酸
植物体内与IAA具有相同效应的物质还有吲哚丁酸、苯乙酸等，它们都属于生长素。
吲哚乙酸（IAA）化学结构式
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（phytohormone）。
植物激素的概念
已知的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
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。
①植物激素和动物激素都被称为“激素”二者有哪些相似的地方？
②植物激素和动物激素有哪些明显的不同？
植物向光生长的原因
均匀分布
背光侧分布多于向光侧
你能对植物向光生长的原因作出科学解释吗？
1.单侧光如何导致背光侧分布多？
需进一步搜集的证据：
2. 生长素发挥了怎样的作用，导致背光侧生长快？
单侧光如何导致背光侧生长素分布多？是生长素从向光一侧转移到了背光一侧呢还是单侧光让向光一侧的生长素发生了分解？如何进行研究？
如何测定生长素的含量？
以胚芽鞘、琼脂块、云母片（具有不透性）等为材料设计实验探究向光弯曲生长是生长素向背光侧转移还是单侧光让向光侧的生长素了生了分解　。
技能训练
将生长素作用下快速表达的基因与某个特定基因（产物可显示为蓝色）融合，使生长素作用部位显现为蓝色。
生长素作用的部位是哪里？如何研究？
从细胞水平分析生长素是如何导致背光侧生长更快的？是让背光一侧细胞伸长还是加快背光一侧细胞的分裂更快？
二、生长素的合成分布运输
主要是芽、幼叶、发育中的种子
*植物没有专门的内分泌腺器官
1. 生长素的合成
2. 生长素的分布
分布广泛、生长旺盛的部位较为集中
合成的部位:
形态学下端
形态学下端
形态学上端
形态学上端
3. 生长素的运输
成熟组织中：非极性运输
在幼嫩部位，生长素只能从形态学上端向形态学下端运输，称极性运输；
极性运输是一种主动运输。
非极性运输通过筛管进行
设计实验证明生长素在胚芽鞘中只能从形态学上端运输到形态学下端而不能倒过来运输。
下列情况下一段时间后胚芽鞘的生长情况。提示：都是左侧单侧光照射，云母片不透水、不透有机物。
①向左弯曲生长；②直立生长；③向左弯曲生长；④向左弯曲生长；
⑤不生长不弯曲；⑥向左弯曲生长；⑦直立生长；⑧向左弯曲生长；
⑨向右弯曲生长；⑩不生长不弯曲
三、生长素的生理作用
生长素作为一种激素，通是过给细胞传达________来调节细胞生命活动的。
细胞
器官
生长素
伸长分化
生长发育
受体
基因表达
1. 生长素的作用机理
生长素在细胞水平上起的作用，与在器官水平上发挥的作用有什么关系？
在细胞水平发挥作用是器官水平上发挥作用的基础。
在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进细胞________,诱导_________等作用；在器官水平上则影响器官的生长和发育，如促进__________________发生，影响花、叶和果实的_______________等。
下图为用不同浓度生长素处理大蒜，观察对大蒜根生长的影响结果。
0< a1 < a2 < a3 < a4 < a5 < a6
浓度
用坐标曲线表示根的平均长度与生长素浓度的关系：
比较各组根的长度，可以得出的结论是什么
2.生长素的作用特点
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
芽
如图为科学家研究不同生长素对芽的作用结果。
①生长素浓度与芽生长的关系是什么？
②促进或抑制效果是与谁对比得出的？
③不同浓度的生长素对芽生长的促进作用效果是否一定不同？
0
10-10
10-8
10-6
10-4
10-2
c/mol·L-1
促进生长
抑制生长
芽
根
茎
●
2
●
●
1
3
4
●
③生长素的作用特点是？
④ 对不同的器官来说，生长素促进生长的最适浓度相同吗？
⑤同一浓度的生长素同一器官不对同细胞的影响是否一定相同？
20世纪40年代，科学家发现一种人工合成的生长素类似物2，4-D能够有效地除去禾本科作物间的部分非禾本科杂草。因此， 2，4-D可作为除草剂使用。你能说明其原理吗？
技能训练
①在正常植株的顶芽与侧芽中，生长素积累较多的是哪里？
②如何证明侧芽生长受到抑制与顶芽有关？
顶端优势
正常情况下，植物的顶芽生长往往占优势，而侧芽的发育受到抑制，这种现象叫顶端优势。
③预测实验结果：
结果：
④A、B两组对照能否说明顶芽产生的生长素向下运输抑制了侧芽生长？
⑤如何证明侧芽发育受到抑制是生长素引起的？
⑥举例说明顶端优势的原理在农业生产上的应用。
台风吹倒了一棵椰子树，一段时间后，椰子树的树干又开始弯曲向上生长，而根依然向地下生长。这是为什么？
将刚萌发的幼苗横置，一段时间后根向地生长而茎背地生长，原因是？
生长素如何调制根的向地性和茎的背地性生长？
③分析根向地、茎背地生长的原因：
①比较A与B，C与D处的生长素浓度。
②比较A处B，C与D的生长速率。
④茎的背地性是否都体现了生长素的低促高抑的特点？
正常状况下，植物的根由于生长在土中而不受单侧光的影响。若将一粒刚长出的幼苗的根置于如图的暗室中，在右侧给予单侧光照射，一段时间后，幼根的生长方向为( )
A 竖起向下生长
B 向右下方弯曲
C 向右水平生长
D 向左下方弯曲
从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)。自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象, 推测出现该现象的两种可能原因。
技能训练
小结
1.生长素主要合成于幼嫩器官，分布于植物全身。
2.生长素在幼嫩器官可进行极性运输。
3.生长素作为信息分子调节植物生命活动。
4.生长素浓度较低时促进生长，浓度较高时抑制生长。
5.不同器官对生长素敏感程度不同，通常根＞芽＞茎。
6.幼嫩细胞对生长素敏感、衰老细胞对生长素比较迟钝。

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